不同處理對多花木藍(lán)硬實種子萌發(fā)的影響

羅天瓊, 龍忠富, 莫本田

(貴州省草業(yè)研究所，貴州 貴陽550006)

多花木藍(lán)（lndigofera Amblyantha Craib）為豆科木藍(lán)屬多年生落葉灌木，適宜在南溫帶及亞熱帶中低海拔地區(qū)生長，在林緣、路邊、荒山、灌叢常見，能在隱蔽、潮濕、炎熱、干旱的生態(tài)環(huán)境和貧瘠的土壤中生長，在貴州各地均有分布。多花木藍(lán)具有抗旱、耐寒、耐瘠薄，根系發(fā)達(dá)、能固定土壤，增加土壤通透性，能有效截留降水，是優(yōu)良的水土保持植物。同時，其適口性好，粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量高，返青早、枯黃晚、青綠期長，是改良干旱、半干旱地區(qū)退化草地和建植人工放牧草地的優(yōu)良飼用灌木。但多花木藍(lán)種子硬實率較高，萌發(fā)率低，極大影響其推廣應(yīng)用，采用不同方法對多花木藍(lán)硬實種子進行處理，以除去抑制種子發(fā)芽的物質(zhì)或破壞種皮結(jié)構(gòu)，打破種子休眠，增強種子吸水性能，從而提高種子發(fā)芽率，提高播種后的出苗率，旨在為開發(fā)利用多花木藍(lán)種子資源提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

多花木藍(lán)種子，采自獨山縣百泉鎮(zhèn)羊鳳村，千粒重為7.16 g，硬實率為77%。

1.2 試驗方法

挑選籽粒飽滿、無蟲蛀、無破損、發(fā)育良好的多花木藍(lán)種子，經(jīng)5% KMnO4消毒30 min 后用自來水反復(fù)沖洗干凈。設(shè)4 種種子處理方法，方法1：用75℃熱水對種子分別進行5 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min、35 min共7種不同浸泡時間處理。方法2：用0.1%KNO3溶液對種子分別進行10 min、20 min、30 min、50 min、70 min、90 min 共6 種不同浸泡時間處理。方法3：用濃硫酸（98% H2SO4）對種子分別進行1 min、3 min、5 min、7 min、9 min 共5 種不同浸泡時間處理。方法4：用砂紙分別對種子進行摩擦，直至種子表面不再有光澤。

將處理好清洗干凈的種子置于鋪有濕潤濾紙口徑為90 cm的培養(yǎng)皿中進行發(fā)芽試驗，每個皿內(nèi)放入50 粒種子，每處理重復(fù)3 次，分別置于24 h黑暗和12 h黑暗12 h光照的25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。發(fā)芽期間，保持發(fā)芽床濕潤，皿內(nèi)水分以不滴水為宜，以不作任何處理室溫發(fā)芽為對照（CK）。

1.3 測定指標(biāo)

發(fā)芽第3 天開始觀察，每天記錄發(fā)芽數(shù)、統(tǒng)計發(fā)芽率、發(fā)芽勢。萌發(fā)以胚根長達(dá)到種子長度一半為標(biāo)準(zhǔn)。培養(yǎng)10 d后隨機選取10粒種子，用鑷子輕輕將萌芽種子取出，濾紙吸干后，測量種子的胚根長（停止發(fā)芽后2 d 量取種子的幼苗胚軸長），并用萬分之一精度天平稱量每個處理所有發(fā)芽后的種子鮮重［1］。

發(fā)芽勢（GR）=7 d 內(nèi)供試發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

發(fā)芽率（GV）=10 d 內(nèi)供試發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

發(fā)芽指數(shù)（GI）=∑Gt/Dt

式中，Gt 為第t 天種子發(fā)芽數(shù)，Dt 為對應(yīng)種子發(fā)芽的天數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)用EXCEL 表格進行統(tǒng)計處理，用DPS軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱水浸泡不同時間及不同光照條件多花木藍(lán)的發(fā)芽特性

由表1 可知，在24 h 黑暗時，熱水浸泡多花木藍(lán)種子5 min 的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長、鮮重均達(dá)到最大值，分別為91.33%、85.33%、44.36、9.50 cm、2.93 g，其中僅有發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)與CK 差異達(dá)顯著水平，其他3 個指標(biāo)雖然比CK 有所提高，但差異不顯著。在12 h 黑暗12 h 光照時，熱水浸泡種子5 min 的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、胚根長、鮮重達(dá)到最大值，分別為97.33%、32.10、9.80 cm、3.62 g，較CK 分別提高94.66百分點、23 百分點、31.95、1.97 cm、2.56 g，與CK 差異均達(dá)顯著水平。2 種不同光照條件下，均呈現(xiàn)隨熱水浸泡時間延長種子發(fā)芽特性各指標(biāo)均逐漸下降。多花木藍(lán)種子不做任何處理時，24 h 黑暗與12 h 黑暗12 h 光照相比，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長、鮮重均有大幅度提高，無光比有光條件下分別提高86.66 百分點、49 百分點、39.28、3.80 cm、1.34 g，說明光照抑制多花木藍(lán)種子的發(fā)芽。

表1 熱水浸泡不同時間及不同光照條件多花木藍(lán)的發(fā)芽特性

2.2 濃硫酸浸泡不同時間及不同光照條件多花木藍(lán)的發(fā)芽特性

由表2 可知，在24 h 黑暗時，98% H2SO4浸泡多花木藍(lán)種子較CK 顯著降低種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)，但胚根長和鮮重有所提高。98% H2SO4浸泡1 min 時，發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長、鮮重均最高，分別為62.00%、14.00%、14.33、10.33 cm、2.77 g，隨著浸泡時間延長各指標(biāo)均呈逐漸下降趨勢。在12 h 黑暗12 h 光照時，98%H2SO4浸泡后，各處理指標(biāo)較CK 有一定程度提高，但明顯小于24 h黑暗處理。

表2 濃硫酸浸泡不同時間及不同光照條件多花木藍(lán)的發(fā)芽特性

2.3 硝酸鉀浸泡不同時間及不同光照條件多花木藍(lán)的發(fā)芽特性

由表3可知，在24 h 黑暗時，0.1%KNO3溶液浸泡多花木藍(lán)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)較CK 大幅降低，差異均達(dá)顯著水平，浸泡70 min 時發(fā)芽勢最低，為1.33%；浸泡90 min時發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)最低，分別為11.3%、1.42。胚根長較CK有一定增加，但差異不顯著，鮮重較CK 稍降低，浸泡10～50 min 時差異不顯著，浸泡70～90 min時差異顯著，說明胚根長和鮮重受到的抑制作用較小。在12 h 黑暗12 h 光照時，0.1%KNO3溶液浸泡10 min 時，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長、鮮重均達(dá)到最大值，較CK 差異均達(dá)顯著水平。整體上2 種光照條件下，0.1% KNO3溶液浸泡10～90 min，隨著浸泡時間的延長，各指標(biāo)不斷下降。

表3 硝酸鉀浸泡不同時間及不同光照條件多花木藍(lán)的發(fā)芽特性

2.4 砂紙摩擦及不同光照條件多花木藍(lán)的發(fā)芽特性

由表4 可知，在24 h 黑暗時，砂紙摩擦多花木藍(lán)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長、鮮重分別為97.33%、60.00%、59.77、10.00 cm、2.89 g，但僅有發(fā)芽指數(shù)與CK 差異顯著，其余指標(biāo)與CK 差異不顯著。在12 h黑暗12 h 光照時，砂紙摩擦后多花木藍(lán)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長、鮮重較CK 分別提高88.66 百分點、42.50 百分點、53.45、5.50 cm、2.04 g，且差異均達(dá)顯著水平。12 h 黑暗12 h 光照多花木藍(lán)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)較24 h 黑暗稍低，但胚根長、鮮重較高。

表4 砂紙摩擦及不同光照條件多花木藍(lán)的發(fā)芽特性

3 討論與結(jié)論

種子休眠特性是由于長期進化過程中自然競爭所形成的一種適應(yīng)生存的生物現(xiàn)象。通常新收獲的種子都具有一定的休眠期。休眠期的長短因種子的類型、品種、成熟度和硬實性等而存在差異。試驗使用多花木藍(lán)的硬實率較高，達(dá)到77%，因此打破休眠，破除硬實，才能促進種子萌發(fā)。試驗結(jié)果表明，4 種處理方法中，熱水浸泡、砂紙摩擦均能提高種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長、鮮重，有利于多花木藍(lán)種子的萌發(fā)。75℃熱水浸種5 min，打破多花木藍(lán)種子休眠的效果最好，而白春霞、韓建國等［2-6］研究報道，采用60℃熱水浸泡多花木藍(lán)種子25 min 的效果最好，說明多花木藍(lán)種子在不同溫度熱水中浸泡的時間不同，對其發(fā)芽特性的影響也有差異。用砂紙摩擦種子在提高多花木藍(lán)種子發(fā)芽率的方法中尚未見報道，但砂紙?zhí)幚硇Ч暮脡脑谟谶m度控制好摩擦的力度和時間，否則也可能會降低種子發(fā)芽。

98% H2SO4和0.1%KNO3溶液處理多花木藍(lán)種子，均抑制種子的萌發(fā)，大幅度降低種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長、鮮重，不利于種子的發(fā)芽?？赡苁菨饬蛩帷⑾跛徕浗輹r間設(shè)置不夠合理，浸泡時間過長，使得種皮崩潰，傷及到胚，發(fā)芽率下降。但在12 h 黑暗12 h 光照時，98% H2SO4浸泡種子與對照相比，有一定程度的提高，可能是對照在光照刺激下，種子的萌發(fā)受到抑制，而濃硫酸處理過的種子受到酸的腐蝕，打破種皮的柵欄層屏障，部分種子解除硬實，打破休眠，提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。不同種子的種皮堅硬度不同，因此，濃硫酸的適度處理時間應(yīng)使種皮結(jié)構(gòu)受到破壞而又未傷及胚時為最好，此時可增加種皮通透性，有利于種子吸水膨脹而提高種子的發(fā)芽率。另外，試驗所用硝酸鉀的濃度為0.1%，可能濃度偏高。硝酸鉀是應(yīng)用最廣泛的一種促進種子萌發(fā)的化學(xué)物質(zhì)。但有研究表明，硝酸鉀并非對任何種子發(fā)芽都有促進作用［7-8］，這與本試驗結(jié)果一致。硫酸、硝酸鉀濃度和時間的設(shè)置需進行后續(xù)試驗進一步探索研究。

不同作物種子發(fā)芽時對光的反應(yīng)不同，一般可把種子按其需光性的不同分為好光性、厭光性和對光不敏感的三類。大部分種子對光照要求不嚴(yán)格，這些種子發(fā)芽時用光照或黑暗均可。有一些好光性的種子只有在光照條件下才發(fā)芽或促進發(fā)芽，這些種子發(fā)芽時須給以光照。還有一些厭光性的種子，有光照時要抑制發(fā)芽，這些種子發(fā)芽試驗時應(yīng)給以黑暗處理。多花木藍(lán)種子不做任何處理，在12 h 黑暗12 h 光照下，發(fā)芽率較低，光照抑制多花木藍(lán)種子的發(fā)芽，說明多花木藍(lán)種子屬于厭光性種子。