紫云英種子破除硬實(shí)方法研究

張 萍，張 雯，韓海英，王亞清

（安徽荃銀高科種業(yè)股份有限公司，安徽合肥 230088）

紫云英（AstragalussinicusL.）俗名紅花草、草子等，為豆科黃芪屬越年生草本植物，多在秋季套播于晚稻田中。作早稻的基肥，是我國(guó)稻田最主要的冬季綠肥作物[1]。紫云英植株匍匐多分枝，高可達(dá) 30 cm；奇數(shù)羽狀復(fù)葉，小葉呈倒卵形或橢圓形；總狀花序，花朵呈傘形，花萼為鐘狀，花冠為紫紅色或橙黃色；種子腎形，栗褐色；每年 2—6 月開花，3—7 月結(jié)果。紫云英一般生于溪邊潮濕處，耐寒性較強(qiáng)，一般以播種繁殖方法為主[2-3]。其應(yīng)用價(jià)值高，能實(shí)現(xiàn)肥料和牧草[4]食 材兼用，并且其嫩梢能供蔬食，是中國(guó)主要蜜源植物之一[5-6]，種子可以 入藥，有補(bǔ)氣固精、益肝明目、清熱利尿之效。紫云英種子一般硬實(shí)度比較高，特別是新收獲的種子表現(xiàn)更為突出，硬實(shí)種子的種皮透水性較差，影響種子發(fā)芽率。為此，筆者設(shè)置了4種處理方法使紫云英種子快速吸脹，達(dá)到促進(jìn)萌發(fā)的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料系安徽荃銀高科種業(yè)股份有限公司于 2020年8月購(gòu)進(jìn)的紫云英種子。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理[7]：處理①為砂紙打磨，以打磨到種皮表面有點(diǎn)破皮為好；處理②為用剪刀將種皮輕輕刮開，以看見種仁為佳；處理③為 55℃水浸種 12 h，撈出晾干置床；處理④以未處理紫云英種子作為對(duì)照（CK）。于 2020年9月下旬在室內(nèi)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，將恒溫發(fā)芽箱設(shè)定為紫云英的最適宜發(fā)芽溫度 20℃[8]，發(fā)芽天數(shù) 5～14 d，發(fā)芽方法為紙上（TP），即在供試種子用培養(yǎng)皿下面墊3張衛(wèi)生紙，上面鋪1張定性濾紙，加入適當(dāng)水分，每個(gè)培養(yǎng)皿里均勻擺平 100 粒種子。每個(gè)處理設(shè)4次重復(fù)，共 400 粒。放入設(shè)定好的發(fā)芽箱 20℃恒溫發(fā)芽，每天給予8h 光照，及時(shí)補(bǔ)充水分保持芽床濕潤(rùn)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

按《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》（GB/T3543.4）進(jìn)行發(fā)芽指標(biāo)測(cè)定，主要包括發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率。發(fā)芽率是指在發(fā)芽試驗(yàn)終期，即發(fā)芽第 14 天全部正常發(fā)芽種子數(shù)占供試種子數(shù)的百分率，種子發(fā)芽率越高，表明有生活力的種子越多。發(fā)芽勢(shì)是指在發(fā)芽試驗(yàn)初期，即發(fā)芽第5天正常發(fā)芽種子數(shù)占供試種子的百分率，種子發(fā)芽勢(shì)越高，表明種子活力越強(qiáng)[9]。以胚根達(dá)種子長(zhǎng)度的2倍作為種子發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，種子發(fā)芽結(jié)束以2d 沒有新發(fā)芽的種子為標(biāo)準(zhǔn)，第 5、7、11、14 天分別統(tǒng)計(jì)1次發(fā)芽種子數(shù)，計(jì)算各處理種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，計(jì)算公式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)芽數(shù)

由表1可知，處理①總發(fā)芽數(shù)最多，達(dá) 336 粒，其發(fā)芽前期（第 5～7 天）的發(fā)芽數(shù)高于其他處理，總發(fā)芽數(shù)最少的為 CK 處理，僅 235 粒。

表1 不同處理紫云英種子發(fā)芽數(shù) 粒

2.2 發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率

根據(jù)觀察可知，處理①的種子在置床的第3天全部吸脹，而其他處理的種子吸脹相對(duì)較慢[10-11]。由圖1可知，處理①的種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率明顯高出其他處理種子，發(fā)芽勢(shì)為 69%，較其他處理提高 28%～41%，發(fā)芽率為84%，相較其他處理提高 18%～42%；發(fā)芽勢(shì)卡方測(cè)驗(yàn)P值為 0.004，發(fā)芽率卡方測(cè)驗(yàn)P值為 0.001，均 ＜0.01，較 CK差異顯著，進(jìn)一步說明砂紙打磨法能夠有效改善硬實(shí)提高紫云英種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。處理②種子發(fā)芽勢(shì)為54%，較 CK 提高 10%，發(fā)芽率為 71%，較 CK 提高20%，進(jìn)行 卡方檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)發(fā)芽 勢(shì)和發(fā)芽率P值分別為 0.312 和0.027，可以看出剪刀破皮對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)提升不太明顯，而對(duì)發(fā)芽率的提高較為明顯。處理③較 CK 處理發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率分別提高 6%、5%，卡方測(cè)驗(yàn)中發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率P值種子分別為 0.544和0.581，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 0.05，表明熱水浸泡處理的種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率與 CK 差異不顯著，該處理不能有效提高紫云英種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率，破除硬實(shí)效果不明顯。綜上表明，紫云英種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率提升以采用砂紙打磨效果最好[12]。

圖1 不同處理紫云英種子發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率

3 結(jié)論與討論

透性機(jī)理 認(rèn)為 種子硬實(shí)程度與種 皮的 不透性或硬種皮有關(guān)，不同 植物的種皮因細(xì)胞 層次 、排列 方式以及不透性物質(zhì)（包括角質(zhì)、膠質(zhì)、蠟質(zhì)、栓質(zhì)和半纖維素等）的沉積不同[13-15]。該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紫云英的種皮嚴(yán)重阻礙了種子萌發(fā)時(shí)對(duì) 水分 的吸收，因此應(yīng)選用較 好的 方法在不損 傷種子整體功能的前提 下，加速吸脹，破除硬實(shí)，使種子很快 發(fā)芽[16]。破除種子硬實(shí)常用的方法有砂紙打磨和剪刀破皮、55℃水浸 種等，其 中砂 紙打磨可增強(qiáng)透 性，促進(jìn) 種子 快速萌發(fā) ，可以消除珠孔等部位的堵塞物 ，增大種皮透氣性 ；用 55℃水浸種可以迅速軟化某些硬種皮，促進(jìn)吸脹。該試驗(yàn)表明采用砂紙打磨破除紫云英種子硬實(shí)效果最好 ，對(duì)種子發(fā)芽勢(shì) 和發(fā)芽率的提升非 常顯著。原因可能在于硬種皮的機(jī)械 損傷打 開了水分運(yùn)輸和 擴(kuò)散的通道，使種子在萌發(fā)期間能夠充分吸收水分，從而快速萌發(fā)。這一點(diǎn)從砂紙打磨法第3 天種 子即全部吸脹以及 前期發(fā)芽數(shù)明顯多于其他處理可以看出[17]。剪刀破皮的紫云英種子在后期的發(fā) 芽數(shù) 較少，說明砂紙打磨法 處理 的紫云英種子發(fā)芽較為整齊快速，后期只有零星的種子發(fā)芽。處理方法能夠發(fā)掘 紫云 英種子發(fā)芽潛力，而決 定發(fā) 芽潛力的是 紫云英種子基因。不同處理程度不一樣，砂紙打磨方法也能相對(duì)有效 地提 升紫云英種子的發(fā) 芽率 ，但 是在出芽整齊度方面并無太大提升，且這種處 理遠(yuǎn) 不如剪刀破皮高速 有效；熱水浸泡種子的發(fā)芽勢(shì)和 發(fā)芽率相比不處理 對(duì)照 并無明顯提升 ，此方 法下 紫云英種皮不易于 吸水，這可 能是造成紫云英種子直接發(fā) 芽不理 想的最大原因，其機(jī) 理以及 相關(guān)解決 方法可以做進(jìn)一步 探究 。采 用砂紙打磨紫云英 種子硬實(shí) 的方法 相較于其他 方法 簡(jiǎn)單易行，在檢驗(yàn)實(shí)踐中便于推廣，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。