宮慶濤,姜莉莉,武海斌,朱毅,孫瑞紅
(山東省果樹研究所,山東泰安 271000)
種子休眠是指具有生活力的種子在適宜的萌發條件下仍不萌發的現象,是植物生長發育過程的正常生理現象,也是植物對環境條件及季節性變化生物學的適應性。如何解除果樹種子休眠是當今生物學和農學研究的熱點之一。目前,解除種子休眠主要有低溫層積處理、植物生長調節劑處理、低溫層積加植物生長調節劑處理3種方法。低溫層積可有效打破休眠但需時較長。植物生長調節劑是一類與植物激素具有相似生理和生物學效應的物質,可以促進或控制果樹生長發育[1,2],植物生長調節劑處理可打破休眠、縮短育種周期和加快苗木繁殖速度和效率[3]。單獨植物生長調節劑處理可有效打破部分種子休眠,低溫層積加植物生長調節劑處理可進一步提高效果。植物生長調節劑處理因其技術簡單、用量少、見效快、效益高、便于推廣應用、對環境和產品安全等特點,備受關注[4]。筆者總結了近年來植物生長調節劑在打破落葉果樹種子休眠方面的研究工作與應用實踐,為其科學、合理、安全、高效使用提供理論指導。
關于仁果類落葉果樹在植物生長調節劑打破種子休眠方面的研究報道主要集中在梨上,蘋果和海棠相對較少。
蘋果。應用于打破蘋果種子休眠的植物生長調節劑主要是赤霉素(GA3)。楊磊等[5]研究表明去皮新疆野蘋果種子經赤霉素處理可提早發芽30天左右,且以500mg/L赤霉素效果最好。但赤霉素處理不能完全替代低溫解除種子休眠,同時配合低溫層積效果更明顯。
梨。應用于打破梨種子休眠的植物生長調節劑相對較多,主要有赤霉素、6-芐氨基腺嘌呤(6-BA),天然蕓苔素和乙烯利(CEPA)。赤霉素方面,馬鋒旺等[3]用800~1000mg/L赤霉素直接浸種處理杜梨種子24小時,發芽率達到44%~50%,對照僅為22%。程奇等[6]用500~1000mg/L赤霉素浸種處理杜梨種子48小時后置于3~4℃冰箱低溫處理30天,發芽率達91%以上。藺經等[7]研究表明用500~1000mg/L赤霉酸低溫層積處理砂梨種子30天可解除種子休眠,與直接沙層積處理相比縮短30天,且發芽率提高。6-芐氨基腺嘌呤方面,馬鋒旺等[3]用6-芐氨基腺嘌呤50~200mg/L直接浸種處理杜梨種子24小時,發芽率達到62%~88%,對照為22%。
程奇等[6]用6-芐氨基腺嘌呤50~100mg/L浸種處理杜梨種子48小時后置于3~4℃冰箱低溫處理20天,發芽率達92%~93%;30天時發芽率均為100%。何華平等[8]同時用6-芐氨基腺嘌呤、天然蕓苔素、赤霉素和ABT3號生根粉處理棠梨種子,發現6-芐氨基腺嘌呤發芽率顯著高于空白對照,而其他處理與空白對照無顯著差異。由此可知,同等情況下,6-芐氨基腺嘌呤在打破梨種子休眠方面效果可能好于赤霉素。天然蕓苔素方面,何華平等[8]認為0.3mg/L處理棠梨種子在打破休眠方面有一定效果。乙烯利方面,馬鋒旺等[3]研究表明隨著乙烯利濃度的升高,打破休眠效果逐次降低,且在最低試驗濃度200mg/L處理時效果最好。
海棠。付紅祥等[9]用100~200mg/L赤霉素浸種處理八棱海棠種子24和48小時,再經低溫層積60天發現,發芽時間較對照提前20天左右,發芽率、發芽勢及發芽指數均高于直接層積。
關于核果類落葉果樹在植物生長調節劑打破種子休眠方面的研究報道主要集中在桃和櫻桃上。
桃。植物生長調節劑處理是打破桃種子休眠的常用方法之一,主要有赤霉素(GA3)、6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)。赤霉素方面,孟新發[10]僅用赤霉素800mg/L處理未層積山桃和燕紅桃種子24小時,發芽率為90%。陶俊等[11]僅用赤霉素200mg/L浸泡處理秋香蜜桃種子,15天發芽率為32%,30天為64%,60天為78%,其發芽率略高于直接剝除種皮的種子發芽效果。韓明玉等[12]用赤霉素500~1000mg/L浸泡處理山桃、甘肅桃、毛桃破殼種子24~48小時,發芽率在70%~100%,其解除桃種子休眠的效果與低溫層積效果相當。趙曉光[13]將山桃種子敲裂核殼浸漬不同濃度的赤霉素12小時,發現400~800mg/L處理的發芽率為50%~73%,活力指數為1.10~1.50。而將種子敲裂核殼浸漬不同濃度赤霉素24小時后在0~5℃下低溫層積15天,發現400mg/L處理發芽率為80%,活力指數高,可有效打破種子休眠,促進莖伸長。王貴元等[14]通過分析比較不同層積時間和赤霉素處理對桃種子萌發的影響發現,在0~4個月的層積時間內,隨著層積時間的延長,桃種子發芽率顯著提高;層積90天后用400mg/L赤霉素處理24小時后,桃種子發芽率為58%,綜合效果最好,1600mg/L處理因濃度過高,效果降低。韓明玉等[12]用6-芐氨基腺嘌呤250~500mg/L浸泡處理山桃、甘肅桃、毛桃破殼種子24~48小時,發芽率在41%~76%,不同桃品種間效果差異較大,需進一步研究。
櫻桃。近年來,隨著櫻桃種植面積的擴大及價格、產量、技術等提升,破除種子休眠的研究成為熱點。但目前應用于櫻桃種子破除休眠的藥劑主要集中在赤霉素上,藥劑種類相對單一。研究表明[15],櫻桃種子采收后赤霉素100mg/L浸泡24小時可使后熟期縮短60~90天,或將種子于7℃冷藏24~34天后,100mg/L浸泡24小時,播種后發芽率為75%~100%。尹章文等[16]將新鮮櫻桃去除果肉清水沖洗并破殼后,赤霉素100mg/L浸泡48小時,放入純凈濕砂中培養,發芽率為60%,發芽勢為52%,發芽整齊,但隨著濃度的升高,效果顯著降低,應用時值得注意。艾呈祥等[17]研究表明低溫層積甜櫻桃種子萌發,隨層積時間的延長發芽率提高。播種前,層積60天和90天后赤霉素1500mg/L浸泡10分鐘或層積90天后1000mg/L浸泡10分鐘,發芽率為90%以上。
關于漿果類落葉果樹在植物生長調節劑打破種子休眠方面的研究報道主要集中在柿和獼猴桃上。
柿。對柿種子休眠的研究相對較少。徐長寶等[15]報道了低溫層積、去種皮、不同溫度以及不同濃度赤霉素浸泡對柿種子的發芽率和發芽勢的影響。結果表明未去種皮的種子4℃低溫層積10天后,赤霉素500mg/L浸泡15小時,發芽率為53%,發芽勢為42%,較對照分別提高35%和28%,且發芽時間提早8天。
獼猴桃。獼猴桃方面的研究是近年來的熱點,主要有赤霉素(GA3)和氯吡苯脲(CPPU)。赤霉素方面,陳長忠等[19]將干藏獼猴桃種子用100mg/L赤霉素浸泡6小時,發芽率為65%,顯著高于沙藏、變溫處理、低溫加變溫處理。龐祥梅等[20]將種子沙藏處理43天后,赤霉素500~1000mg/L處理,發芽率在22%~25%,根重、莖重、葉重等指標均表現較好。匡銀近[21]將沙藏處理10天的種子用赤霉酸500mg/L浸泡處理24小時,能促使種子生理后熟過程提前完成,促進種子解除休眠,提高發芽率。安成立等[22]將干藏種子放入40~50℃溫水中浸泡20~30分鐘后,50℃水溫條件下赤霉素800~1000mg/L浸泡處理48小時,發芽提早2~4天。李從玉等[23]用氯吡苯脲75mg/L浸種處理獼猴桃種子48小時后置于25℃恒溫培養箱中,35天發芽率67%。
北方果樹打破休眠的植物生長調節劑,如赤霉素,6-芐氨基腺嘌呤、天然蕓苔素、乙烯利、氯吡脲等雖有報道,但研究和應用相對較少。由于不同果樹、品種、生育期及自然天氣等方面的原因,導致植物生長調節劑效果難以穩定發揮,這在很大程度上限制了其推廣和應用。因此,新型藥劑的開發,傳統藥劑適宜劑量的篩選及相關農事操作的配套仍是植物生長調節劑在打破種子休眠方面的研究重點。
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