野生大豆硬實破除方法探討

盧 想

（安徽省蒙城建筑工業(yè)中等專業(yè)學校，安徽 蒙城 233500）

一年生野生大豆與栽培大豆是近緣野生種，具有與栽培大豆相同的染色體（GG，2N=40）。自然狀態(tài)下生長的野生大豆，具有豐富優(yōu)質(zhì)的功能基因，這些基因被認為是提高蛋白質(zhì)含量、改善大豆品質(zhì)、抗病性和抗逆性的重要基因源，是研究大豆起源、進化和分類的寶貴資源。但是一年生野生大豆種存在硬實現(xiàn)象，在自然條件下，休眠期長，發(fā)芽率低，出苗不整齊。通過李旭晨等，對野生大豆萌發(fā)特性的研究；李光發(fā)對野生大豆種子吸水性的研究；徐本美等對硬實種子高活力性狀的研究，發(fā)現(xiàn)野生大豆種子在自然狀態(tài)下發(fā)芽，也需要5~7年。

解除硬實種子休眠最常用的方法是刀片破皮、針刺種皮、機械損傷、硫酸腐蝕和化學試劑處理等，但是這些方法對野生大豆硬實破除的效果并不理想。本次研究采用4個試驗分別對野生大豆種子硬實破除的方法進行了探討，旨在探索野生大豆硬實破除最適宜的方法，為野生大豆的研究與利用、開發(fā)與保護提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為五河野生大豆種子，來自安徽科技學院農(nóng)學院（室溫下密閉貯藏）。

1.2 方法

1.2.1 試驗1：砂紙、流砂打磨對野生大豆硬實破除的試驗

（1）砂紙打磨：將供試種子放在鋪有砂紙的培養(yǎng)皿中，放置搖床上打磨30 min。

（2）流砂打磨：將供試種子放在裝有流砂的培養(yǎng)皿中，放置搖床上打磨30 min。處理完成后利用60目細篩篩選種子。

（3）對照CK（CHECK，以下簡稱CK）：將供試種子放置培養(yǎng)皿中進行催芽試驗。

1.2.2 試驗2：砂紙不同時間打磨對野生大豆硬實破除的試驗

①砂紙打磨1 h；②砂紙打磨2 h；③砂紙打磨3 h；④對照CK：將供試種子放置在培養(yǎng)皿中進行催芽試驗。

1.2.3 試驗3：液氮（-196℃）、低溫冷凍（-20℃）和120℃對野生大豆硬實破除的試驗

（1）液氮處理：將供試種子放入液氮中處理4 min，然后放置在室溫下解凍，晾干。

（2）低溫冷凍（-20℃）處理：將供試種子放入冰箱內(nèi)（-20℃）進行冷凍處理，冷凍2 d。

（3）120℃處理：將冰箱內(nèi)（-20℃）已進行冷凍2 d處理的種子取出迅速放置沸水中10 min后，放置室溫內(nèi)晾干。

（4）對照CK：將供試種子放在培養(yǎng)皿中進行催芽試驗。

1.2.4 試驗4：液氮（-196℃）不同處理時間對野生大豆硬實破除的試驗

①液氮1 min；②液氮3 min；③液氮5 min；④液氮7 min；⑤液氮9 min；⑥對照CK：將供試種子放置培養(yǎng)皿中進行催芽試驗。

1.3 試驗處理的后續(xù)處理

（1）將處理好的種子，均勻地放在配設好的培養(yǎng)皿中，100粒/皿，設3次重復。

（2）對各試驗處理的正常幼苗進行生長測定：參照國際種子檢驗規(guī)程進行紙床發(fā)芽試驗。

（3）培養(yǎng)條件：智能人工氣候箱中培養(yǎng)（25℃）。

（4）逐日統(tǒng)計種子發(fā)芽數(shù)，第五天初次計數(shù)，計算發(fā)芽勢，同時測定正常幼苗的苗鮮重、苗干重（103±2℃，烘干8 h）。

（5）第八天統(tǒng)計發(fā)芽率、計算發(fā)芽指數(shù)、平均發(fā)芽日數(shù)和活力指數(shù)。

（6）計算公式：①發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt；②活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×苗干重；③平均發(fā)芽日數(shù)=G1D1+G2D2+…GtDt/G1+G2+G3…Gt；其中，Gt為當天正常發(fā)芽數(shù)，Dt為當天正常發(fā)芽的天數(shù)。

2 結(jié)果及分析

2.1 試驗1砂紙、流砂打磨對野生大豆種子硬實破除的效果

由表1可知，砂紙和流砂打磨與對照CK相比有明顯提高，但效果不理想。從發(fā)芽率指標來看，砂紙打磨、流砂打磨和對照CK 3種方法處理的野生大豆發(fā)芽率分別為7%、4%和3%。砂紙打磨處理較流砂打磨和對照CK的野生大豆發(fā)芽率分別提高42.8%、57.1%。

表1 試驗1對野生大豆幼苗生長測定結(jié)果及比較LSR

2.2 試驗2砂紙不同時間打磨對野生大豆硬實破除的效果

由表2可知，砂紙打磨3 h處理與砂紙打磨2 h、1 h和對照CK相比，硬實破除效果有明顯提高。

表2 試驗2對野生大豆幼苗生長測定結(jié)果及比較LSR

（1）從發(fā)芽率指標可以看出：砂紙打磨3 h、2 h、1 h和對照CK的野生大豆發(fā)芽率分別為28.3%、12.3%、6.0%和6.3%。其中砂紙打磨3 h較砂紙打磨2 h、1 h和對照CK的野生大豆發(fā)芽率分別提高了56.8%、78.7%和77.7%。

（2）從發(fā)芽勢指標可以看出：砂紙打磨3 h、2 h、1 h和對照CK的野生大豆發(fā)芽勢分別為22.0%、8.3%、3.3%和2.7%。其中砂紙打磨3 h較砂紙打磨2 h、1 h和對照CK的野生大豆的發(fā)芽勢分別提高了62%、85%和87.7%。

（3）綜合指標來看，砂紙打磨3 h效果明顯。

2.3 試驗3液氮（-196℃）、低溫冷凍（-20℃）和120℃對野生大豆硬實破除的效果

由表3可知，綜合指標來看，液氮（-196℃）處理效果比較理想。其發(fā)芽率達到了82.0%。

表3 試驗3對野生大豆種子幼苗生長測定結(jié)果及比較LSR

（1）從發(fā)芽率指標來看，液氮（-196℃）處理、120℃處理、低溫冷凍（-20℃）處理和對照CK的野生大豆發(fā)芽率分別為82.0%、18.3%、7.3%和4.3%。其中液氮（-196℃）較120℃處理、低溫冷凍（-20℃）處理的野生大豆發(fā)芽率分別提高了81.7%、91.19%和94.7%。說明液氮（-196℃）處理效果顯著。

（2）從發(fā)芽勢指標來看，液氮（-196℃）處理、120℃處理、低溫冷凍（-20℃）處理和對照CK的野生大豆發(fā)芽勢分別為65%、7.7%、2.0%和2.3%，其中液氮（-196℃）處理發(fā)芽勢較120℃處理、低溫冷凍（-20℃）處理的野生大豆發(fā)芽勢分別提高了88.1%、96.2%和96.4%。

（3）從苗鮮重、發(fā)芽指數(shù)指標來看，液氮（-196℃）處理效果顯著。

（4）從綜合指標來看，液氮（-196℃）處理對野生大豆硬實破除效果較理想。

2.4 試驗4液氮（-196℃）不同處理時間對野生大豆硬實破除的效果

由表4可知，綜合指標來看，液氮處理5 min的效果最好，發(fā)芽率達到了86.7%。

表4 試驗4野生大豆幼苗生長測定結(jié)果及比較LSR

（1）從發(fā)芽率指標來看，液氮（-196℃）處理5、1、3、7、9 min和對照CK的野生大豆的發(fā)芽率分別為86.7%、19.3%、70.0%、67.3%、77.3%和5.0%。

（2）液氮（-196℃）處理5min的野生大豆發(fā)芽率較液氮（-196℃）處理1、3、7、9 min和對照CK相比分別提高了77.7%、19.2%、22.4%和10.8%.。液氮（-196℃）處理5 min發(fā)芽率最高。

（3）從發(fā)芽勢指標來看，液氮（-196℃）處理5、1、3、7、9 min和對照CK的野生大豆的發(fā)芽勢分別為61.3%、5.7%、40%、28.7%和60.3%。

（4）液氮（-196℃）處理5 min的野生大豆發(fā)芽勢較液氮（-196℃）處理1、3、7、9 min和對照CK的野生大豆發(fā)芽勢分別提高了90%、34.7%、53.1%和1.6%。從數(shù)據(jù)中可以看出液氮（-196℃）處理5 min的發(fā)芽勢較高。

3 討論與結(jié)論

（1）試驗1和試驗2結(jié)果表明，砂紙打磨的效果比流沙打磨的效果顯著。初步推斷：野生大豆隨著打磨時間處理的增加，野生大豆硬實破除效果是不斷提高的。這個推斷是否正確，需要進一步試驗驗證。

（2）試驗3和試驗4結(jié)果表明，液氮（-196℃）處理后的效果顯著高于低溫冷凍（-20℃）、120℃處理后的效果。得出液氮處理5 min的效果最好，發(fā)芽率為86.7%。但是試驗過程中存在2個問題：①在液氮（-196℃）處理3、5、7、9 min，取出放置室溫下晾曬后經(jīng)統(tǒng)計分別有3%、6%、8%和9%的種子出現(xiàn)爛裂，野生大豆種子隨著液氮（-196℃）處理的時間增加，種子爛裂是否會不斷增加，需要進一步試驗探究。②液氮（-196℃）處理是否影響野生大豆的物質(zhì)化學成分，降低其品質(zhì)及其營養(yǎng)價值，這是一個值得探討的問題。