亚热带农业研究 2018,Vol. 14Issue (2): 134-137   PDF   
DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2018.02.011
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孙学武
SUN Xuewu
诸葛菜种子最适发芽条件筛选
Optimum germination conditions of seed germination for Orychophragmus violaceus L.
亚热带农业研究, 2018, 14(2): 134-137
Subtropical Agriculture Research, 2018, 14(2): 134-137.
DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2018.02.011

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收稿日期: 2017-09-21
诸葛菜种子最适发芽条件筛选
孙学武     
山东省花生研究所, 山东 青岛 266100
摘要:运用发芽率、发芽势和发芽指数等指标,探讨了温度、发芽床和消毒方法对诸葛菜种子发芽的影响,以确定其最适发芽条件。结果表明,诸葛菜种子最适发芽条件为:温度26℃,8 h光照16 h黑暗,体积比为75%的酒精浸泡30 s,初次计数时间为发芽后第4天,末次计数时间为发芽后第12天。
关键词诸葛菜     发芽     发芽温度     发芽床     种子消毒    
Optimum germination conditions of seed germination for Orychophragmus violaceus L.
SUN Xuewu     
Shandong Peanut Research Institute, Qingdao, Shandong 266100, China
Abstract: Seed germination rate, germination potential and germination index were used to explore the effect of temperature, germination bed and disinfection method on the seed germination of Orychophragmus violaceus L., to determine the optimum conditions for germination.The results showed that the optimum condition for O.violaceus seed germination testing was:temperature 26℃; 8 h light, and 16 h dark daily; and soaking in 75% ethanol (v/v) for 30 s. The first time to count was the 4th day after germination and the last time to count was the 12th day after germination.
Key words: Orychophragmus violaceus L.     germination test     germination temperature     germination bed     seed disinfection    

诸葛菜(Orychophragmus violaceus L.)是十字花科诸葛菜属1年生或2年生草本植物, 又名二月蓝、二月兰。诸葛菜对土壤、光照等条件要求较低, 耐寒、耐旱, 主要以野生状态为主, 园林中有少量应用, 近年来农业上作为绿肥作物, 应用前景广阔。但当前未见诸葛菜种子检验标准, 无法对市场上的种子质量进行有效控制和科学评价, 影响了后续的研究应用和开发。因此, 本研究通过探讨不同发芽条件对诸葛菜种子发芽率、发芽势和发芽指数的影响, 确定其最适发芽条件, 以期为诸葛菜种子发芽检验标准的制定提供参考。

1 材料与方法 1.1 材料及仪器

试验于2016年8—9月在山东省花生研究所进行。诸葛菜种子由北京神州克劳沃园艺技术有限责任公司提供, 2016年收获, 千粒重1.90 g; HPG-400HX人工气候箱由北京东联哈尔仪器制造有限公司提供。

1.2 试验方法

各试验均设4个重复, 每个重复50粒种子。培养皿、滤纸、砂子等物品使用前均经过高压灭菌消毒。

1.2.1 种子消毒

参考高崇等[1]在烟草种子、陈荣等[2]在西南桦种子上的研究结果, 共设6个处理:体积比为75%的酒精浸泡30 s(A1); 体积比为75%的酒精浸泡60 s(A2); 次氯酸钠溶液(含1%有效氯)浸泡10 min(A3); 次氯酸钠溶液(含1%有效氯)浸泡15 min(A4); 次氯酸钠溶液(含1%有效氯)浸泡20 min(A5); 以不处理为对照(CK)。各处理均用灭菌水冲洗5遍。处理后的种子置于滤纸上进行发芽试验, 设8 h光照16 h黑暗, 温度24 ℃, 采用完全随机设计。

1.2.2 光照

参考相关国家标准[3-5], 设完全光照(B1)、完全黑暗(B2)、8 h光照16 h黑暗(B3)3个处理。将种子置于滤纸上, 温度24 ℃, 采用完全随机设计。

1.2.3 发芽床

共设4个处理, 纸上(TP, 2层滤纸); 纸间(BP); 砂上(TS), 将种子压入直径为0.05~0.80 mm的砂子表面, 使用前先将砂子洗净, 并置于220 ℃高温消毒3 h, 使用时用无菌水拌成含水量10%的湿砂[3]; 砂中(S), 种子播在一层平整的湿砂上, 并加盖1 cm厚度的松散砂。4个处理均置于光照培养箱中, 设8 h光照16 h黑暗, 温度24 ℃, 采用完全随机设计。

1.2.4 温度

参考顾增辉等[6]的研究结果, 共设22 ℃(C1)、24 ℃(C2)、26 ℃(C3)、28 ℃(C4)4个处理。将种子置于滤纸上, 采用完全随机设计, 完全光照处理。

1.2.5 项目测定及方法

播种后保持发芽床湿润, 每天固定时间观察, 待突破种皮的胚轴长度达到种子自身长度时计为发芽, 并作为初次计数时间。发芽开始后每天记录萌发的正常幼苗数并拣出不正常幼苗、霉变种子, 无新萌发种子的天数为末次计数时间。计算发芽势(单日最高计数)、发芽率(末次计数)及发芽指数[7]

发芽率%=(n/N)×100;发芽势/%=(nx/N)×100;发芽指数/%=∑(Gt/Dt)

式中, n为最终发芽数; N为供试种子数; nx为种子单日发芽最多的发芽数; N为供试种子数; Gt为置床后第t天的发芽数; Dt为相应的发芽天数。

1.3 统计与分析

采用Excel 2007进行数据处理, 采用DPS 7.05软件进行方差分析。

2 结果与分析 2.1 消毒方法对诸葛菜种子萌发的影响

消毒方法对诸葛菜种子萌发的影响见表 1。各处理均在播种后4 d开始发芽; 且播种后4 d单日发芽数也最多; 除了A1处理最后发芽天数为播种后12 d外, 其他处理均为播种后11 d。A1、A2处理发芽势和发芽指数均显著高于其他4个处理; A1处理发芽率高于其他5个处理。与CK相比, A1、A2处理发芽势和发芽指数均显著升高, 发芽率差异不显著; A3、A4、A5处理发芽指数有一定程度的升高, 但差异不显著, 发芽率和发芽势均有不同程度的降低。

表 1 不同消毒方法下诸葛菜种子的萌发情况1) Table 1 Effect of seed disinfection method on germination of O.violaceus seeds
处理 发芽天数/d 发芽率 发芽势 发芽指数
起始 高峰 终止 % % %
A1 4 4 12 80.4a 60.5a 9.2a
A2 4 4 11 76.9ab 60.0a 9.0a
A3 4 4 11 65.0c 21.5b 6.3b
A4 4 4 11 68.0bc 22.0b 6.2b
A5 4 4 11 62.1c 22.0b 5.9b
CK 4 4 11 77.0ab 28.0b 5.0b
1)表中数值均为平均值; 同列数值后附不同小写字母者表示差异达5%显著水平; A1~A5分别为75%酒精浸泡30 s、75%酒精浸泡60 s、次氯酸钠溶液浸泡10 min、次氯酸钠溶液浸泡15 min、次氯酸钠溶液浸泡20 min。

综上所述, A1(75%的酒精浸泡30 s)、A2(75%的酒精浸泡60 s)处理是适合诸葛菜种子的消毒方法。

2.2 光照对诸葛菜种子萌发的影响

光照对诸葛菜种子萌发的影响见表 2。不同光照处理均在播种后4 d开始发芽; B1、B2、B3处理分别于播种后7、6、4 d达到发芽高峰期; B1处理从播种到最后发芽的天数最长, 为14 d, B2处理最短, 仅11 d。各处理发芽率大小依次为:B3>B1>B2, 但差异均不显著; B3处理发芽势和发芽指数显著高于其他2个处理, B1和B2处理间差异不显著。

表 2 不同光照处理诸葛菜种子的萌发情况1) Table 2 Effect of lighting on germination of O.violaceus seeds
处理 发芽天数/d 发芽率 发芽势 发芽指数
起始 高峰 终止 % % %
B1 4 7 14 63.5a 18.0b 4.6b
B2 4 6 11 50.0a 17.0b 3.7b
B3 4 4 12 69.0a 51.0a 8.5a
1)表中数值均为平均值; 同列数值后附不同小写字母者表示差异达5%显著水平; B1~B3分别为完全光照、完全黑暗、8 h光照16 h黑暗。

综上所述, B3(8 h光照16 h黑暗)处理下诸葛菜种子萌发较早且整齐, 为最适光照条件。

2.3 发芽床对诸葛菜种子萌发的影响

发芽床对诸葛菜种子萌发的影响见表 3。各处理均在播种后4 d开始发芽; 播种后4~5 d单日发芽数最多, 其中S处理为播种后4 d, 其余3个处理为播种后5 d。BP处理发芽率显著低于其他3个处理, S处理发芽势显著低于TP和TS处理, TP和TS处理发芽指数显著高于其他2个处理。

表 3 不同发芽床处理诸葛菜种子的萌发情况1) Table 3 Effect of germination bed on germination of O.violaceus seeds
处理 发芽天数/d 发芽率 发芽势 发芽指数
起始 高峰 终止 % % %
TP 4 4 12 69.0a 51.0a 8.6a
BP 4 4 9 51.0b 42.0ab 7.4b
TS 4 4 10 76.0a 50.5a 8.6a
S 4 5 14 70.0a 36.5b 6.4b
1)表中数值均为平均值; 同列数值后附不同小写字母者表示差异达5%显著水平; TP、BP、TS、S分别表示发芽床为纸上、纸间、砂上、砂中。

综上所述, TP和TS可作为诸葛菜种子的发芽床。

2.4 发芽温度对诸葛菜种子萌发的影响

发芽温度对诸葛菜种子萌发的影响见表 4。各处理均在播种后4 d开始发芽; 播种后6~7 d各处理单日发芽数最多, 其中C1和C2处理最后发芽时间为播种后14 d, C3和C4处理为播种后16 d。C3处理发芽率最高, 但与其他3个处理间差异不显著; 发芽势和发芽指数均随着温度的升高而上升, 但各处理间差异不显著。

表 4 不同温度处理诸葛菜种子的萌发情况1) Table 4 Effect of temperature on germination of O.violaceus seeds
处理 发芽天数/d 发芽率 发芽势 发芽指数
起始 高峰 终止 % % %
C1 4 6 14 60.0a 13.0a 4.4a
C2 4 7 14 63.5a 18.0a 4.6a
C3 4 7 16 68.0a 19.0a 5.1a
C4 4 6 16 67.0a 21.5a 5.2a
1)表中数值均为平均值; 同列数值后附不同小写字母者表示差异达5%显著水平; C1~C4分别表示温度为22、24、26、28 ℃。
3 讨论和结论 3.1 消毒方法和发芽床的选择

本研究表明, 酒精浸泡可以显著提高诸葛菜种子的发芽势和发芽指数; 酒精浸泡30 s处理发芽率比浸泡60 s高3.5%, 且诸葛菜种子较软, 种皮较易脱落, 故建议以75%的酒精浸泡30 s, 灭菌水冲洗3~5次作为诸葛菜种子发芽试验的消毒方法。

从发芽率、发芽势和发芽指数3个指标来看, 纸上和砂上都是适合诸葛菜种子的发芽床。但因诸葛菜种子较小, 从便于观察和操作的简便性角度考虑, 建议以纸上作为发芽床。

3.2 最适光照和发芽温度

8 h光照16 h黑暗处理可使诸葛菜种子发芽高峰日提前至发芽首日, 且发芽率、发芽势和发芽指数均显著提高。因此, 推荐8 h光照16 h黑暗作为诸葛菜种子发芽的光照条件; 发芽温度26 ℃下诸葛菜种子发芽率比28 ℃高约2%, 发芽后长势更健壮。结合顾增辉等[6]研究结果, 确定诸葛菜种子发芽试验的最适温度为26 ℃。

3.3 初次计数时间和末次计数时间

诸葛菜种子在播种后3 d即可突破种皮, 但以突破种皮的胚轴长度达到种子自身长度为标准, 初次计数时间应为播种后4 d, 且单日发芽高峰也出现在播种后4 d。光照试验中8 h光照16 h黑暗处理、发芽床试验中的纸上处理和消毒方法试验中75%酒精浸泡30 s处理的最后发芽时间均为12 d, 发芽温度试验中4个处理的最后发芽时间均>12 d, 这可能是因为全光照条件会抑制诸葛菜种子发芽速度。因此, 本研究的发芽条件下, 末次计数时间应为播种后12 d。

参考文献(References)
[1] 高崇, 崔昌范, 张贵峰, 等. 不同消毒方法对烟草种子萌发和消毒效果的影响[J]. 安徽农业科学, 2015, 43(4): 43–44, 49.
[2] 陈荣, 刘颖, 冯立新, 等. 不同消毒方法对西南桦种子萌发效果的影响[J]. 广东农业科学, 2011, 38(12): 51–52. DOI: 10.3969/j.issn.1004-874X.2011.12.019
[3] 国家质量技术监督局. 牧草种子检验规程发芽试验: GB/T 2930. 4-2001[S]. 北京: 中国标准出版社, 2001.
[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 草种子检验规程发芽试验: GB/T 2930. 4-2017[S]. 北京: 中国标准出版社, 2017.
[5] 国家技术监督局. 农作物种子检验规程发芽试验: GB/T 3543. 4-1995[S]. 北京: 中国标准出版社, 1995.
[6] 顾增辉, 龙雅宜, 徐本美, 等. 二月兰种子的发芽与活力的研究[J]. 种子, 1987(1): 26–29.
[7] 李义强, 宋桂龙, 郭宇. 水浸与赤霉素处理对荆条种子萌发影响研究[J]. 种子, 2012, 31(3): 10–13.