PEG-6000引發(fā)劑對(duì)落葵種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響

劉靈藝 徐 琪 張惠羚 吳嘉萁 張宇陽 王廣龍

（淮陰工學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，江蘇淮安 223003）

落葵（Basella alba L.）是落葵科落葵屬蔬菜作物，又名木耳菜、藤菜、潺菜等，廣泛分布于亞洲、非洲和美洲等地區(qū)，以幼苗、嫩梢或嫩葉為食用部分，質(zhì)地柔嫩軟滑，VC含量較高，富含鈣、鐵等營(yíng)養(yǎng)元素，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[1-3]。在食療方面，落葵具有清熱解毒、利尿通便、補(bǔ)骨健腦和降低膽固醇等作用。另外，落葵屬于藤蔓型蔬菜，枝蔓繁多，適用于庭院、陽臺(tái)和小型籬柵裝飾美化。落葵既可食用，又可觀賞，還具有一定的藥用價(jià)值，近年來在各地均有種植，備受人們青睞。

在生產(chǎn)上，落葵一般采用種子進(jìn)行繁殖，但商品種子發(fā)芽率低、發(fā)芽時(shí)間長(zhǎng)、出苗速度慢、整齊度差。另外，落葵幼苗期較長(zhǎng)，種子發(fā)芽至第一片真葉展開需要的時(shí)間較長(zhǎng)。這些問題導(dǎo)致落葵種苗的數(shù)量和質(zhì)量下降、產(chǎn)品上市時(shí)間推遲，嚴(yán)重制約了落葵工廠化生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益。因此，如何縮短落葵育苗周期是目前提升落葵工廠化生產(chǎn)水平需要解決的難題。

種子引發(fā)是一項(xiàng)播前種子處理技術(shù)，即在控制條件下使種子緩慢吸水，為萌發(fā)提前進(jìn)行生理準(zhǔn)備。現(xiàn)在，該技術(shù)已經(jīng)作為部分蔬菜、花卉種子的播前處理技術(shù)應(yīng)用[4-6]。引發(fā)處理后，不僅可以促進(jìn)種子萌發(fā)，提升出苗的一致性，提高種子在逆境下的出苗率；還可以提高幼苗素質(zhì)，增強(qiáng)苗期抗逆性能等[7-9]。目前，種子引發(fā)方法包括液體引發(fā)、水引發(fā)、膜引發(fā)、固體基質(zhì)引發(fā)和生物引發(fā)等。其中，聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）是一種重要的液體引發(fā)劑，具有打破種子休眠、提高種子活力和促進(jìn)種子萌發(fā)等作用。

本試驗(yàn)通過對(duì)落葵種子進(jìn)行PEG-6000浸種處理，研究不同濃度PEG-6000對(duì)落葵種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的引發(fā)效果，以期為促進(jìn)落葵種子快速成苗提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選用的落葵品種為肥頭大耳和特大圓葉，分別購(gòu)自壽光欣欣然園藝有限公司和南京綠領(lǐng)種業(yè)有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

挑選大小一致的落葵種子，洗凈后，在室溫下用不同濃度[0（CK）、2.5%、5.0%、10.0%）]的 PEG-6000浸種24 h，洗凈后放置于墊有濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，然后添加蒸餾水，使水剛好沒過種子。每天記錄發(fā)芽情況，補(bǔ)充水分，保持濾紙濕潤(rùn)。種子萌發(fā)后播于32孔穴盤中，基質(zhì)為有機(jī)土和蛭石混合的基質(zhì)（體積比1∶1），觀察出苗和幼苗生長(zhǎng)情況，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50粒種子。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

落葵出苗后，調(diào)查種子發(fā)芽率、出苗天數(shù)、株高、莖粗、全株鮮重和干重、壯苗指數(shù)、葉綠素含量等指標(biāo)。出苗天數(shù)：所播種子中75%以上破土出苗所需要的時(shí)間計(jì)為出苗天數(shù)。株高：播種47 d后，從穴盤基質(zhì)表面到幼苗生長(zhǎng)點(diǎn)的高度。莖粗：播種47 d后，幼苗子葉節(jié)以下0.5 cm處的直徑。全株鮮重和干重：播種47 d后，對(duì)幼苗全株取樣并稱鮮重；然后在105℃高溫下殺青15 min，60℃烘干到恒定重量后稱量，記為干重。葉綠素含量：使用浙江托普云科技股份有限公司生產(chǎn)的葉綠素（SPAD）測(cè)量?jī)x測(cè)定。計(jì)算公式如下：

發(fā)芽率（%）=發(fā)芽終期正常發(fā)芽粒數(shù)/供試種子粒數(shù)×100；

壯苗指數(shù)=（莖粗/株高）×全株干重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007軟件進(jìn)行分析，并采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)落葵種子發(fā)芽率的影響

發(fā)芽率是發(fā)芽種子數(shù)占供試種子數(shù)的百分率，是衡量種子活力的重要指標(biāo)。在正常發(fā)芽條件下，品種特大圓葉的發(fā)芽率低于肥頭大耳。PEG-6000處理對(duì)品種肥頭大耳的發(fā)芽率影響不大。對(duì)于品種特大圓葉，2.5%PEG-6000導(dǎo)致落葵種子發(fā)芽率顯著下降，但隨著PEG-6000濃度的提高，發(fā)芽率變化較小。2.5%、5.0%和10.0%PEG-6000處理使特大圓葉種子發(fā)芽率分別較清水對(duì)照（CK）下降了44.46%、41.24%和49.66%（圖 1）。

2.2 對(duì)落葵種子出苗天數(shù)的影響

種子出苗天數(shù)是體現(xiàn)種苗生長(zhǎng)速率的重要指標(biāo)。對(duì)于品種肥頭大耳，隨著PEG-6000濃度的升高，出苗天數(shù)呈下降趨勢(shì)，PEG-6000濃度為10.0%時(shí)，幼苗出土提前4 d左右；對(duì)于品種特大圓葉，隨著PEG-6000濃度的升高，出苗天數(shù)表現(xiàn)出先下降后上升的變化趨勢(shì)（圖2）。

2.3 對(duì)落葵幼苗株高的影響

在正常條件下，品種特大圓葉的株高稍高于品種肥頭大耳。不同濃度PEG-6000浸種處理對(duì)2個(gè)品種的株高均有促進(jìn)作用。在濃度為2.5%和5.0%時(shí)，肥頭大耳的株高較清水對(duì)照（CK）分別提高了66.82%和56.96%，促進(jìn)效果尤為明顯。PEG-6000浸種處理對(duì)于品種特大圓葉株高的影響趨勢(shì)與肥頭大耳類似（圖 3）。

2.4 對(duì)落葵幼苗莖粗的影響

不同濃度PEG-6000浸種處理對(duì)品種肥頭大耳和特大圓葉莖粗均有顯著的促進(jìn)效應(yīng)。對(duì)于品種肥頭大耳，2.5%、5.0%和10.0%PEG-6000浸種處理后，幼苗莖粗分別是清水對(duì)照（CK）的 1.55、1.32、1.55倍。對(duì)于品種特大圓葉，PEG-6000浸種處理后，幼苗莖粗顯著高于清水對(duì)照（CK），但不同濃度間的差異較?。▓D4）。

2.5 對(duì)落葵幼苗鮮重的影響

在正常條件下，品種特大圓葉的鮮重稍高于品種肥頭大耳。對(duì)于品種肥頭大耳，PEG-6000濃度為2.5%和10.0%時(shí)，鮮重值上升幅度最大；在濃度為5.0%時(shí)，鮮重也顯著高于清水對(duì)照（CK）。對(duì)于品種特大圓葉，不同濃度PEG-6000浸種處理也促進(jìn)了全株鮮重的增加，且2.5%、5.0%和10.0%PEG-6000浸種后幼苗鮮重分別較清水對(duì)照（CK）提高64.29%、108.61%和 85.60%（圖5）。

2.6 對(duì)落葵幼苗干重的影響

PEG-6000浸種處理對(duì)落葵全株干重的積累也有顯著的影響。對(duì)于品種肥頭大耳，不同濃度的PEG-6000浸種處理均促進(jìn)了落葵全株干重的增加，且在濃度為2.5%時(shí)增加幅度最大。對(duì)于品種特大圓葉，PEG-6000濃度為2.5%、5.0%和10.0%時(shí)，落葵全株干重分別是清水對(duì)照（CK）的 1.69、2.37、2.08倍（圖 6）。

2.7 對(duì)落葵幼苗壯苗指數(shù)的影響

壯苗指數(shù)是能夠客觀反映植株生長(zhǎng)狀況和幼苗質(zhì)量的重要指標(biāo)，在一般情況下，壯苗指數(shù)的值越大，幼苗質(zhì)量越好。對(duì)于品種肥頭大耳，2.5%和10.0%PEG-6000浸種促進(jìn)了幼苗壯苗指數(shù)的提高，分別較清水對(duì)照（CK）提高了119.41%和191.37%。對(duì)于品種特大圓葉，不同濃度PEG-6000浸種均促進(jìn)了壯苗指數(shù)的顯著升高（圖7）。

2.8 對(duì)落葵幼苗葉綠素含量的影響

在正常條件下，品種肥頭大耳的葉綠素含量略高于特大圓葉。對(duì)于品種肥頭大耳，隨著PEG-6000濃度的升高，葉綠素含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，在PEG-6000濃度為2.5%時(shí)，葉綠素含量較清水對(duì)照（CK）提高了4.46%。對(duì)于品種特大圓葉，在PEG-6000濃度為2.5%和10.0%時(shí)，葉綠素含量較高（圖8）。

3 結(jié)論與討論

PEG是一種非離子型高分子量滲透劑，具有周期短、重復(fù)性好、易控制等特點(diǎn)，可作為種子引發(fā)劑用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。PEG浸種處理可提高種子的出苗率及整齊度，縮短出苗期；同時(shí)能提高苗木對(duì)干旱、鹽漬以及病蟲害等的抗性，增加生物量[10-12]。落葵是重要的藥食同源作物，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，在南方地區(qū)普遍種植，但存在成苗慢、整齊度差等問題。本文主要研究不同濃度PEG-6000浸種對(duì)落葵發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響，以期為落葵快速成苗和工廠化育苗提供理論依據(jù)。

發(fā)芽率是指在一定條件下發(fā)芽種子數(shù)占供試種子數(shù)的百分比，是衡量種子活力的重要指標(biāo)。PEG-6000影響種子萌發(fā)的研究在許多植物中已有報(bào)道，且對(duì)不同植物種子萌發(fā)的效果可能不同。張 航等[13]研究發(fā)現(xiàn)，隨著聚乙二醇濃度的增加，榆樹種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)呈顯著下降趨勢(shì)。劉利峰[14]研究發(fā)現(xiàn)，PEG-6000引發(fā)劑會(huì)抑制中國(guó)石竹種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)。本研究發(fā)現(xiàn)，PEG-6000處理對(duì)落葵品種肥頭大耳發(fā)芽率的影響較小，對(duì)品種特大圓葉發(fā)芽率的影響較為明顯。說明不同落葵品種對(duì)PEG-6000浸種處理的敏感性和響應(yīng)存在差異。

種子出苗天數(shù)是體現(xiàn)種苗生長(zhǎng)速率的重要指標(biāo)。在播種后，隨著PEG-6000引發(fā)劑濃度的增加，品種肥頭大耳出苗天數(shù)縮短，濃度為10.0%時(shí)出苗最快；品種特大圓葉在PEG-6000濃度為2.5%時(shí)出苗天數(shù)最短。由此表明，PEG-6000浸種可以促進(jìn)落葵種子出苗。

株高、莖粗、干重、鮮重、壯苗指數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo)是幼苗質(zhì)量的重要表現(xiàn)，一般來說，優(yōu)良種苗具備較大的莖粗和干重。張艷福等[15]研究發(fā)現(xiàn)，適宜濃度的PEG-6000處理促進(jìn)了砂生槐幼苗植株生長(zhǎng)。本研究發(fā)現(xiàn)，PEG-6000浸種處理促進(jìn)了落葵幼苗株高、莖粗、鮮重、干重、壯苗指數(shù)等指標(biāo)的提升。

葉綠素是植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中的重要色素，葉綠素含量在一定程度上能反映植物光合作用強(qiáng)度[16-17]。賈雙雙等[18]研究發(fā)現(xiàn)，隨著聚乙二醇濃度的增加，烏塌菜幼苗葉綠素含量呈現(xiàn)顯著下降的趨勢(shì)。本研究發(fā)現(xiàn)，高濃度的PEG-6000處理會(huì)抑制肥頭大耳葉綠素含量的增長(zhǎng)，濃度為2.5%時(shí)葉綠素含量最高。

綜上所述，PEG-6000浸種在一定程度上能夠抑制落葵種子發(fā)芽，加快播后幼苗出土，顯著提高幼苗株高、莖粗、鮮重、干重和壯苗指數(shù)等指標(biāo)，適當(dāng)濃度的PEG-6000浸種可以促進(jìn)落葵幼苗葉綠素積累。