栽培年限和采收期對小秦艽種子萌發(fā)特性的影響

路 奎，王國祥，，彭云霞，蔡子平，王宏霞

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,甘肅蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所,甘肅蘭州 730070；3.甘肅省中藥材種質(zhì)改良與質(zhì)量控制工程實(shí)驗(yàn)室,甘肅蘭州 730070）

栽培年限和采收期對小秦艽種子萌發(fā)特性的影響

路 奎1，王國祥1，2，3，彭云霞2，3，蔡子平2，3，王宏霞2，3

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,甘肅蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所,甘肅蘭州 730070；3.甘肅省中藥材種質(zhì)改良與質(zhì)量控制工程實(shí)驗(yàn)室,甘肅蘭州 730070）

以移栽定植后3和4年的小秦艽為研究對象,研究不同栽培年限和采收期對小秦艽種子千粒重及其萌發(fā)特性的影響。結(jié)果表明,3,4年生小秦艽種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢隨種子成熟度的增加表現(xiàn)出前期低、高、低,后期趨緩的“S”形曲線,4年生小秦艽種子最大發(fā)芽率、發(fā)芽勢、千粒鮮重、干重均高于3年生小秦艽種子。為提高秦艽出苗率,若以新鮮種子播種建議選取4年生秦艽。

小秦艽；采收期；種子萌發(fā)

小秦艽（G e nt i ana dahur i c a F i s c h.）又稱達(dá)烏里秦艽,是龍膽科龍膽屬植物的干燥根,在中國藥典里同秦艽（G e nt i ana m ac r o p hy l l a P a l l.）、麻花秦艽（G e nt i anas t r am i ne aMa x i m.）、粗莖秦艽（G e nt i ana c r as s i c aul i sD ut hi ee xB ur k.）,均規(guī)定為正品秦艽［1］,是我國重要的傳統(tǒng)中藥之一。其主要成分為龍膽苦苷,是治療扁桃體炎、蕁麻疹、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等癥［1-2］的主藥之一。小秦艽主要分布于甘肅、河北、山西、內(nèi)蒙古、陜西、寧夏、新疆、青海及東北地區(qū)。甘肅是秦艽的道地產(chǎn)區(qū),小秦艽的資源也比較豐富,多生于海拔1 200～3 500 m的山區(qū)荒地、草坡、路旁或河灘、湖邊［3］。隨著秦艽藥理藥效的深入研究及臨床應(yīng)用量的增加,商品價(jià)格一度攀升,大量的野生資源被掠奪性采挖,致使秦艽野生資源瀕臨滅絕,人工栽培秦艽目前已成為保障藥源供應(yīng)的主要來源。但由于秦艽種子小,在人工栽培過程中種子萌發(fā)率低、壽命短［4］,大田育苗技術(shù)難度大、生產(chǎn)周期長,從播種到成藥需要4～6年,導(dǎo)致人工栽培效益低,農(nóng)戶種植積極性不高。近年來,蔡子平等［5］通過溫室育苗方法提高成苗率,并采用種苗移栽技術(shù),有效縮短種植周期。

秦艽種子的采收年限及時(shí)期主要通過種子的顏色來判斷,采收的種子成熟度參差不齊,嚴(yán)重影響田間出苗率和苗栽質(zhì)量［6］。學(xué)者們對麻花秦艽［6］、桔梗［7］、蒙古黃芪［8］、掌葉大黃［9］、甘肅貝母［10］、甘草［11］、花生［12］、大麥［13］等植物種子灌漿及采收特性的研究表明,種子的灌漿和采收期直接影響著種子的成熟度和發(fā)芽率。一般來說,種

子成熟過程中種皮細(xì)胞還沒有完全形成比較堅(jiān)硬的種殼,種皮細(xì)胞具有良好的滲透性,遇到足夠的水分就能使種子很快吸漲,而不需采用物理的或化學(xué)的方法處理即可達(dá)到較好的自然發(fā)芽率。雖然學(xué)者對秦艽鮮種子萌發(fā)特性已有部分研究［14］,但大多限于3年生秦艽,有關(guān)不同栽培年限和采收期對秦艽種子萌發(fā)的影響尚未見報(bào)道。因此,本研究分別以3年生、4年生小秦艽為研究對象,采摘不同成熟度小秦艽新鮮種子,研究不同栽培年限及采收期對小秦艽種子萌發(fā)特性影響,以期探明秦艽種子最佳采收期,為秦艽種子標(biāo)準(zhǔn)化采收及高產(chǎn)高效栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院榆中園藝試驗(yàn)場移栽定植后已栽培3和4年的小秦艽（G.dahurica Fisch.）植株,分別在小秦艽盛花期2012年7月25日（3年生）、2013年7月29日（4年生）選取株型及植株生長整齊一致的植株花序掛吊牌標(biāo)記。掛牌7 d后第1次采種,以后每隔3 d采種1次,每次剪取30個(gè)蒴果,每次采收后將30果隨機(jī)分為3組,重復(fù)3次。

1.2 處理設(shè)計(jì)

發(fā)芽試驗(yàn)在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中藥材實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,試驗(yàn)分別于2012年8月1日、2013年8月5日開始（第1次采種時(shí)間）,采用培養(yǎng)皿濾紙床進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。即將每次采來的小秦艽種子隨機(jī)取100粒放在鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中,加水濕潤濾紙,置于室溫下萌發(fā),重復(fù)3次,不定期補(bǔ)充水分以免濾紙干燥,每天觀察記錄發(fā)芽情況。當(dāng)胚根突破種皮,長度為種長1/2時(shí)計(jì)作發(fā)芽種子,連續(xù)5 d種子不發(fā)芽認(rèn)定為發(fā)芽結(jié)束。計(jì)算觀察種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

發(fā)芽率/%=正常發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)x 100。發(fā)芽勢/%=發(fā)芽勢天數(shù)內(nèi)的正常發(fā)芽粒數(shù)（第18天發(fā)芽種子數(shù)）/種子總數(shù)x 100。

1.3 種子鮮重、干重測定

每次將當(dāng)天采回的試驗(yàn)樣品分別剝出籽粒,再按4分法隨機(jī)數(shù)取500粒立即稱取鮮重,重復(fù)3次,測定結(jié)束后分別裝入編號的牛皮紙袋,放在通風(fēng)干燥處,自然風(fēng)干后封口保存,待試驗(yàn)結(jié)束后再測定其干重,然后將500粒鮮、干重分別換算為千粒鮮重和千粒干重。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)芽率

由圖1可以看出,不同栽培年限和采收期的小秦艽種子萌發(fā)率不同,4年生小秦艽種子萌發(fā)率要高于3年生的,4年生秦艽最高發(fā)芽率可達(dá)70%。但3年生與4年生秦艽發(fā)芽率的變化動態(tài)趨勢基本一致,種子萌發(fā)率隨種子成熟表現(xiàn)出前期發(fā)芽率低,然后迅速提高,至采種中期不斷降低,后期趨于平緩的“S”形曲線。3,4年生新鮮小秦艽種子在盛花期后19～27 d（8月17-25日采摘）內(nèi)萌發(fā)率最高,分別為62.7%和69.7%。

圖1 不同采收期對3和4年生小秦艽種子發(fā)芽率的影響

圖2 不同采收期對3和4年生小秦艽種子發(fā)芽勢的影響

2.2 發(fā)芽勢

由圖2可以看出,小秦艽種子發(fā)芽勢也表現(xiàn)出前期低、高、低,后期又趨緩的“S”曲線。從栽培年限上看,4年生秦艽的最大發(fā)芽勢同樣高于3年生秦艽。3年生秦艽的最高發(fā)芽勢出現(xiàn)在盛花期后27 d,4年生秦艽的最高發(fā)芽勢出現(xiàn)在花后23 d,達(dá)35.7%。發(fā)芽勢最高點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間段與發(fā)芽率基本一致,表明這一時(shí)期采摘的秦艽種子出苗快且整齊,苗壯,若以新鮮種子為播種材料,則應(yīng)在這一時(shí)間段內(nèi)采收為宜。

2.3 干物質(zhì)積累

秦艽從形成小蒴果到種子完全成熟持續(xù)55 d,經(jīng)歷2個(gè)波峰、2個(gè)波谷,3年生小秦艽在盛花期后23 d籽粒千粒鮮重緩慢增加至最大（0.185 0g）,較開花后7 d鮮重增加22.3%,花后31 d后籽粒重量迅速下降至一個(gè)低谷,之后呈波浪變化。4年生小秦艽在盛花期后19 d內(nèi)籽粒鮮重變化緩慢,花后20～27 d籽粒千粒鮮重快速增加到最大值（0.241 0g）,之后迅速降低再緩慢升高,呈波浪變化。到籽粒完全成熟時(shí),3年生與4年生種子鮮重達(dá)到相似水平,干重也較接近,但4年生小秦艽最大千粒鮮重、干重都要比3年生的大。

3 小結(jié)與討論

發(fā)芽率和發(fā)芽勢是檢測種子質(zhì)量的重要指標(biāo),發(fā)芽率高、發(fā)芽勢強(qiáng),預(yù)示著出苗快而整齊、苗壯,而千粒重是體現(xiàn)種子大小與飽滿程度的一項(xiàng)指標(biāo)。發(fā)芽勢和發(fā)芽率與種子成熟度均呈正相關(guān)［13］。小秦艽種子細(xì)小,千粒重一般僅有0.15～0.20g,在人工栽培的過程中種子萌發(fā)率低,幼苗生長緩慢,為了提高出苗率,播種前一般采用赤霉素浸種提高發(fā)芽率。利用鮮種子播種符合植物自然生長規(guī)律,同時(shí),減少激素類藥劑的應(yīng)用是中藥材規(guī)范化種植所倡導(dǎo)的技術(shù)。彭云霞等［14］對3年生不同成熟度秦艽種子的萌發(fā)特性研究表明,3年生秦艽最大發(fā)芽率達(dá)57.7%。但小秦艽鮮種萌發(fā)特性尚未見報(bào)道。

在榆中園藝試驗(yàn)場移栽定植后生長3和4年的小秦艽植株7月下旬進(jìn)入盛花期,2012年7月25日、2013年7月29日分別對盛花期開花一致的植株花序掛牌標(biāo)記,從開花后第7天開始測定籽粒生長變化動態(tài),以后每隔3 d測定1次（圖3）。小

圖3 不同采收期對3和4年生小秦艽種子干物質(zhì)積累的影響

植物種子干物質(zhì)積累動態(tài)和萌發(fā)特性存在一定相關(guān)性［8-10］。小秦艽5月上旬返青,7-8月抽薹開花,8-10月為果期,在成熟的過程中,果皮顏色由嫩綠色、棕色變?yōu)榧t褐色,此時(shí)種果較易開裂,種子易散落田間。本試驗(yàn)小秦艽種子灌漿期持續(xù)了55 d,至灌漿結(jié)束,已有個(gè)別種果開裂損失,因此,生產(chǎn)過程中采收種子要及時(shí)。通過測定千粒重可以看出,小秦艽籽粒干物質(zhì)積累動態(tài)呈現(xiàn)出2個(gè)波峰、2個(gè)波谷的變化趨勢,與其種子發(fā)芽變化動態(tài)曲線相似,但與米永偉等［6］做的麻花秦艽種子干物質(zhì)積累動態(tài)變化略有不同,這可能是由本研究中小秦艽灌漿時(shí)期降雨所致。

本試驗(yàn)分別對3和4年生小秦艽進(jìn)行研究,結(jié)果表明,3年生小秦艽在開花后19～27 d采收的新鮮種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢較高,這與彭云霞等［14］研究的3年生秦艽最佳采收期基本吻合。開花后隨著時(shí)間延長, 3與4年生秦艽鮮種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢呈現(xiàn)出前期低、高、低,后期趨緩的“S”曲線趨勢,但4年生小秦艽發(fā)芽率和發(fā)芽勢明顯高于3年生小秦艽,且發(fā)芽勢的最高點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)間較3年生小秦艽提前3～4 d,這可能是因?yàn)樯L4年的小秦艽營養(yǎng)物質(zhì)積累更多、生長更健壯所致。因此,為了提高秦艽出苗率,若以新鮮種子播種建議選取4年生秦艽。

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（責(zé)任編輯：高 峻）

S 853.75文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：0528-9017（2014）05-0661-03

2014-01-26

甘肅省自然基金項(xiàng)目（1107R J Y A 066）；甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新青年基金項(xiàng)目（2011G A A S06-9）

路 奎（1980-）,男,河南開封人,碩士研究生,研究方向?yàn)樽魑飳W(xué)。E-mail：158007505@qq.com。

王國祥（1971-）,男,甘肅寧縣人,副研究員,從事經(jīng)濟(jì)作物良種繁育及栽培技術(shù)研究工作。E-mail：178227272 @qq.com。

文獻(xiàn)著錄格式：路奎,王國祥,彭云霞,等.不同栽培年限和采收期對小秦艽種子萌發(fā)特性的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014（5）：661-663.