冬瓜種子發(fā)芽率提高方法探究

昌正興 郭玉姣 王安華

摘 要 冬瓜種皮厚硬，透水性和吸水性差，子葉富含脂肪、瓜氨酸及皂苷等物質(zhì)，影響了種胚代謝活動(dòng)，導(dǎo)致種子發(fā)芽率不高。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)冬瓜種子采用60 ℃熱水浸種后，可促進(jìn)種子提早萌發(fā)，并能明顯提高種子的發(fā)芽率。通過熱水浸種，再用變溫處理及合適濃度的KMnO4、GA3、KNO3、H3BO3等化學(xué)試劑處理，發(fā)芽效果更好，發(fā)芽率可達(dá)80%以上。

關(guān)鍵詞 冬瓜;種子;提高發(fā)芽率;方法

中圖分類號(hào)：S642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.29.005

冬瓜耐熱、耐濕、耐貯運(yùn)，適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量高，種植成本低，是我國瓜類蔬菜的主栽品種，在調(diào)節(jié)蔬菜夏秋淡季供應(yīng)中作用顯著。由于冬瓜屬“高鉀低鈉”型蔬菜，因而成為需進(jìn)食“低鈉”食物的患腎臟病、高血壓、浮腫病人群的優(yōu)質(zhì)食物[1]。

冬瓜種子種皮厚硬，富含角質(zhì)層，種皮透水性、吸水性差是影響種子萌發(fā)的主要因素，加上子葉富含脂肪、瓜氨酸、皂苷等物質(zhì)，影響了種胚代謝活動(dòng)，導(dǎo)致種子發(fā)芽率不高。目前，我國多數(shù)冬瓜商品種子發(fā)芽率低，一般發(fā)芽率僅為60%，遠(yuǎn)低于其他作物種子[2]增加了瓜農(nóng)及育苗企業(yè)的用種成本和管理成本。此外，在生產(chǎn)中采用常規(guī)方法對(duì)冬瓜種子進(jìn)行處理，會(huì)造成發(fā)芽率低、發(fā)芽緩慢、出芽不整齊的情況。為提高種子發(fā)芽率，前人對(duì)冬瓜幼苗催芽進(jìn)行過許多研究，如層積后播種時(shí)再浸種一段時(shí)間、浸種6 h后再用1 000 mg·L-1GA3處理

2 h、種子進(jìn)行破殼處理、15～30 ℃變溫發(fā)芽等[3-6]。解決冬瓜工廠化育苗中種子萌芽遲緩、發(fā)芽率不高及出苗不整齊的問題，對(duì)促進(jìn)冬瓜工廠育苗企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化育苗、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、周年性供應(yīng)及提升瓜農(nóng)及育苗企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。國內(nèi)近年來有關(guān)提高冬瓜發(fā)芽率方面的研究報(bào)道很少。

1 材料與方法

1.1 材料來源

供試種子選用湖南主栽冬瓜雜交種：興蔬白星，由湖南興蔬種業(yè)有限公司制種;青雜一號(hào)，由長沙春潤種業(yè)有限公司制種。

1.2 試驗(yàn)方法

供試種子先晾曬30 min，激活種子酶的活性。后隨機(jī)取樣，每一試驗(yàn)組單個(gè)處理樣品均為30粒，設(shè)3次重復(fù)，共90粒，浸種時(shí)間滿足8 h。培養(yǎng)皿內(nèi)填充棉芯，可保水保濕，種子均勻置于棉芯上，貼好標(biāo)簽。發(fā)芽試驗(yàn)在恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，溫度28～30 ℃，每天光照

10 h。堅(jiān)持每天觀察1次，確保培養(yǎng)皿內(nèi)種子濕潤、無菌，記錄種子最早萌芽時(shí)間，即種子開始露白為標(biāo)志的時(shí)間，統(tǒng)計(jì)不同處理的發(fā)芽率，選擇最佳的處理方法和藥劑配方。冬瓜種子發(fā)芽率=（12 d萌發(fā)種子總粒數(shù)/供試驗(yàn)種子總粒數(shù)）×100%。

1.2.1 冷水、熱水浸種變溫催芽

供試種子分別用冷水、60 ℃熱水浸種，不停攪拌浸種2 h撈出，揉去黏液，洗凈瀝干，再分別置于溫度在

3～5 ℃的冰箱中，進(jìn)行、48 h的變溫層積處理，常溫下繼續(xù)浸種6 h;以涼開水浸種8 h作對(duì)照，取出后用涼開水沖洗、瀝干，每個(gè)培養(yǎng)皿放置30粒種子，于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。

1.2.2 KMnO4溶液浸種催芽

供試種子用60 ℃熱水浸種，不停攪拌浸種2 h撈出，揉去黏液、洗凈瀝干，再分別置于0.05%、0.10%、0.50%、1.00%、3.00% KMnO4溶液中浸泡1 h，涼開水沖洗5次后于常溫下繼續(xù)浸種5 h，以涼開水浸種8 h作對(duì)照，取出后用涼開水沖洗、瀝干，每個(gè)培養(yǎng)皿放置30粒種子，于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。

1.2.3 GA3溶液浸種催芽

供試種子用60 ℃熱水浸種，不停攪拌浸種2 h撈出，揉去黏液、洗凈瀝干，再分別置于50 mg·L-1、100 mg·L-1、

200 mg·L-1、500 mg·L-1的GA3溶液中，涼開水沖洗5次后于常溫下浸種6 h，以涼開水浸種8 h作對(duì)照，取出后涼開水沖洗、瀝干，每個(gè)培養(yǎng)皿放置30粒種子，于培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。

1.2.4 KNO3溶液浸種催芽

供試種子用60 ℃熱水浸種，不停攪拌浸種2 h撈出，揉去黏液、洗凈瀝干，再分別置于0.05%、0.10%、0.50%、1.00%的KNO3溶液中，涼開水沖洗5次后于常溫下繼續(xù)浸種6 h;以涼開水浸種8 h作對(duì)照，取出后涼開水沖洗、瀝干，每個(gè)培養(yǎng)皿放置30粒種子，于培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。

1.2.5 H3BO3溶液浸種催芽

供試種子用60 ℃熱水浸種，不停攪拌浸種2 h撈出，掇揉去黏液、洗凈瀝干;再分別置于50 mg·L-1、

100 mg·L-1、200 mg·L-1、500 mg·L-的H3BO3溶液中，涼開水沖洗5次后于常溫下浸種6 h，以涼開水浸種8 h作對(duì)照，取出后涼開水沖洗、瀝干，每個(gè)培養(yǎng)皿放置30粒種子，于培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷水、熱水浸種后再變溫處理對(duì)冬瓜種子發(fā)芽率的影響

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用60 ℃熱水浸種，較冷水浸種的發(fā)芽時(shí)間提前1 d。供試種子發(fā)芽率均提高12%左右;用冷水浸種后，雖經(jīng)冰箱3～5 ℃、48 h的變溫處理，但最早發(fā)芽時(shí)間和發(fā)芽率幾乎沒有變化;用60 ℃熱水浸種后，再經(jīng)冰箱3～5 ℃、48 h的變溫處理，較用冷水浸種的發(fā)芽率明顯上升，分別達(dá)81.1%和78.8%;若同時(shí)用

60 ℃熱水浸種，再經(jīng)冰箱3～5 ℃、48 h的變溫處理，供試種子發(fā)芽率變化不大。這表明熱水浸種增加了冬瓜種子的透水性，增強(qiáng)了種胚的吸水能力，提高了種胚細(xì)胞的生理活性，進(jìn)而提高種子發(fā)芽率。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過冰箱3～5 ℃、48 h的變溫處理，無論是冷、熱水浸種，對(duì)供試種子發(fā)芽率影響不大，表明其已生理成熟，種胚具備正常的發(fā)芽能力[7]。

2.2 KMnO4處理對(duì)冬瓜種子發(fā)芽率的影響

從表2看出，冬瓜種子用60 ℃熱水浸種，冷水對(duì)照組的發(fā)芽率分別為64.4%和62.2%;若經(jīng)低濃度KMnO4溶液氧化處理，供試種子發(fā)芽時(shí)間較對(duì)照提前1～2 d，2個(gè)品種均以0.10% KMnO4處理的發(fā)芽率為最高，達(dá)97.7%和91.1%;但隨著KMnO4溶液濃度增加，冬瓜種子發(fā)芽的時(shí)間推遲，發(fā)芽率不升反降，當(dāng)濃度達(dá)3.00%時(shí)，種子幾乎很少萌發(fā)。因?yàn)镵MnO4溶于水后能釋放出原子氧，并可提高水溶液中氧的濃度，而K+是植物必需的營養(yǎng)元素，Mn2+能活化種子體內(nèi)的酶系統(tǒng)，對(duì)冬瓜種子的萌發(fā)十分有利，反之，濃度過高則抑制其萌發(fā)，且對(duì)種皮、種胚具有腐蝕性[8-9]。

2.3 GA3處理對(duì)冬瓜種子發(fā)芽率的影響

從表3發(fā)現(xiàn)，冬瓜種子用60 ℃熱水浸種時(shí)，冷水對(duì)照組的發(fā)芽率分別為64.4%和62.2%，若再經(jīng)低濃度GA3處理，種子發(fā)芽時(shí)間提前1 d，供試種子均以

100 mg·L-1GA3浸種效果最好，分別達(dá)88.8%和85.5%;但隨著GA3溶液濃度增加，冬瓜種子的發(fā)芽時(shí)間推遲，發(fā)芽率不升反降，其中GA3濃度達(dá)500 mg·L-1時(shí)，2個(gè)品種的發(fā)芽率均只有40%左右。因?yàn)镚A3為生長調(diào)節(jié)激素，適宜濃度的外源激素，可增強(qiáng)種子細(xì)胞內(nèi)水解酶的活性，它可將貯存的淀粉在酶的作用下水解為簡單的有機(jī)物，并運(yùn)送到胚中，提高種子發(fā)芽率;而當(dāng)GA3溶液濃度過高時(shí)則抑制酶的活性[10-11]。

2.4 KNO3處理對(duì)冬瓜種子發(fā)芽率的影響

從表4得到，冬瓜種子用60 ℃熱水浸種時(shí)，冷水對(duì)照組的發(fā)芽率分別為64.4%和62.2%，若再經(jīng)低濃度的KNO3浸種催芽，供試種子發(fā)芽率都接近80%，其中以0.10% KNO3溶液效果最好，分別達(dá)84.4%和83.3%;但隨著KNO3溶液濃度增加，冬瓜種子發(fā)芽時(shí)間推遲，發(fā)芽率不升反降，當(dāng)KNO3濃度達(dá)1.00%時(shí)，其發(fā)芽率卻只有57.7%和56.6%。原因是K+、NO3-均為植物必需營養(yǎng)元素，可促進(jìn)種胚細(xì)胞生長發(fā)育，而高濃度則抑制種胚細(xì)胞的生長與發(fā)育[12-13]。

2.5 H3BO3處理對(duì)冬瓜種子發(fā)芽率的影響

從表5可知，冬瓜種子用60 ℃熱水浸種時(shí)，冷水對(duì)照組的發(fā)芽率分別為64.4%和62.2%，若再經(jīng)低濃度的H3BO3溶液浸種催芽，供試種子發(fā)芽時(shí)間提前1 d，發(fā)芽率均達(dá)到80%左右，其中以200 mg·L-1H3BO3效果最好，分別達(dá)86.6%和85.5%。但隨著H3BO3溶液濃度增大，冬瓜種子發(fā)芽時(shí)間推遲，發(fā)芽率下降，當(dāng)濃度達(dá)

1 000 mg·L-1時(shí)，供試種子的發(fā)芽率都只有60%左右。原因是B為種子萌發(fā)必需微量元素，可刺激種子細(xì)胞內(nèi)酶的活性，從而提高種子發(fā)芽率，而高濃度H3BO3則抑制酶的活性，促使其發(fā)芽率下降[14]。

3 結(jié)論與討論

冬瓜種子采用熱水浸種，在水溫60 ℃左右，可促進(jìn)種子提早萌發(fā)，并能明顯提高種子的發(fā)芽率，較對(duì)照組冷水浸種提升15%左右。KMnO4作為一種強(qiáng)氧化劑，低濃度可輕度腐蝕冬瓜種皮，增加了種子細(xì)胞膜的通透性和吸水性，當(dāng)冬瓜種子經(jīng)60 ℃熱水浸泡后再用0.10% KMnO4處理，其發(fā)芽率可提高到90%以上，是一種理想的冬瓜催芽配方試劑，可以在冬瓜育苗中加以推廣應(yīng)用。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，GA3、KNO3和H3BO3均能對(duì)冬瓜種子萌芽產(chǎn)生影響，種子經(jīng)熱水浸泡，分別再用

100 mg·L-1GA3、0.10% KNO3和200 mg·L-1H3BO3濃度處理后，也有較好效果，供試品種的發(fā)芽率均在80%以上。值得注意的是，不同原產(chǎn)地的冬瓜種子在發(fā)芽率試驗(yàn)中差異較大，可能與其遺傳因子及種胚的生理后熟性有關(guān);“陳”種子發(fā)芽率隨貯存時(shí)間的延長，其發(fā)芽率下降明顯，因此生產(chǎn)上應(yīng)盡可能棄“陳”取“新”。

參考文獻(xiàn)：

[1] 廣西農(nóng)民科技教育培訓(xùn)中心.冬瓜栽培技術(shù)[M].南寧：廣西科學(xué)技術(shù)出版社，2013.

[2] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).瓜菜作物種子第1部分：瓜類 GB 16715.1-2010[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版，社，2012.

[3] 葉常豐，戴心維.種子學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1994：197.

[4] 何惠琳，王心燕.浸種時(shí)間及不同藥物處理對(duì)黑皮冬瓜種子發(fā)芽的影響[J].中國種業(yè)，2005（12）：49-50.

[5] 張麗波，蘭梅，張麗琴，等.浸種時(shí)間對(duì)迷你小冬瓜發(fā)芽的影響[J].蔬菜，2016（8）：13-14.

[6] 孫昌高.藥用植物種子手冊(cè)[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，1990：286.

[7] 袁寶東.不同處理對(duì)厚樸種子發(fā)芽率的影響[J].防護(hù)林科技，2017（2）：27-28.

[8] 劉雪，翟大才，袁濤.高錳酸鉀溶液催芽對(duì)樟樹發(fā)芽率的影響[J].種子，2016（1）：101-102.

[9] 周建榮.高錳酸鉀浸種對(duì)油松種子發(fā)芽率的影響[J].陰山學(xué)刊（自然科學(xué)版），2018，32（1）：37-38.

[10] 吳曉敏，甘龍鳳，孫愛群，等.云南龍膽種子萌發(fā)特性研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2017，23（10）：

29-33.

[11] 童家赟，李韻璇，黃歡，等.溫度、赤霉素和硝酸鉀溶液浸種對(duì)毛冬青種子萌發(fā)的影響[J]，北方園藝，2020（11）：112-116.

[12] 段立普，鄧麗娟，丁賡，等.不同催芽措施對(duì)樟子松育苗發(fā)芽率和成苗率的影響[J]，河北林果研究，2015，30（1）：57-59.

[13] 劉艷梅，陳凱，張同林.不同處理方式對(duì)桔梗種子萌發(fā)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（20）：141-145.

[14] 劉興，趙丹，金夢(mèng)然，等.3種不同藥劑浸種對(duì)胭脂花和藍(lán)花棘豆種子萌發(fā)的影響[J].河北科技師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，33（4）：29-34.

（責(zé)任編輯：趙中正）