自然儲藏過程中納羅克非洲狗尾草種子活力及其營養(yǎng)含量動態(tài)

秦源源， 張桓溥， 羅富成， 李博倫， 張紅映， 李 莉

(1.云南農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院草業(yè)科學系，云南昆明 650201； 2.云南省永德縣畜牧站，云南永德 677600)

納羅克非洲狗尾草(Setariasphacelatacv. Narok)為禾本科狗尾草屬多年生草本植物，1983年由原云南省肉牛和牧草研究中心從澳大利亞昆士蘭州引入云南，并于1997年通過國家牧草品種審定委員會審定登記[1]。目前，在云南、廣東、廣西、貴州等地多有栽培[2]。該品種生長快、草質好、適口性高、生長年限長、抗逆性強、耐重牧，是牛羊的優(yōu)良飼草，而且根系發(fā)達、分蘗能力強、再生性好、覆蓋度大、生態(tài)適應廣，在石質邊坡與巖溶山地均能良好生長，還是世界熱帶至亞熱帶草地生態(tài)建設的骨干品種[3-6]。目前，納羅克非洲狗尾草的相關研究主要集中在種子生產(chǎn)關鍵技術[7-9]、種子休眠破除等方面[10-13]，但對種子營養(yǎng)物質與活力動態(tài)變化的研究尚未見報道。種子營養(yǎng)成分的含量直接影響種子的播種品質及其幼苗長勢，其含量的高低與種子活力有直接關系[13]，本研究以自然儲藏的納羅克非洲狗尾草凈種子為試驗材料，逐月測定其營養(yǎng)含量、發(fā)芽率和活力水平，旨在摸清自然儲藏過程中納羅克非洲狗尾草種子活力及營養(yǎng)物質的變化規(guī)律，探明其休眠釋放過程，為其合理儲藏與利用提供部分科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為納羅克非洲狗尾草，收獲后經(jīng)風選，分裝于尼龍袋，并存放在干燥、通風的儲藏室，自然儲藏1～12個月。對照(CK)為新收獲的經(jīng)風選處理后的納羅克非洲狗尾草凈種子。

1.2 試驗方法

1.2.1 發(fā)芽試驗 參考國家標準GB/T 2930.4—2001《牧草種子檢驗規(guī)程 發(fā)芽試驗》[14]，采用紙上發(fā)芽法，將種子置于(30±1) ℃、24 h光照的人工氣候箱中發(fā)芽，3次重復，每次重復100粒。逐日統(tǒng)計發(fā)芽和霉爛種子，并將發(fā)霉種子挑出，統(tǒng)計發(fā)芽率。發(fā)芽試驗結束后，將幼苗置于105 ℃的烘箱中殺青15 min，然后在80 ℃的烘箱中干燥24 h，稱其干質量，并計算種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)[10]。

1.2.2 種子營養(yǎng)成分測定 參照張麗英提供的相關方法測定種子的水分、粗灰分、鈣和磷的含量[15]，參照張志良等提供的相關方法測定種子的粗蛋白和粗脂肪含量[16]。

1.3 試驗時間及地點

試驗時間為2015年11月至2016年10月，地點為云南省昆明市云南農(nóng)業(yè)大學草業(yè)科學實驗室。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)整理和作圖用Excel 2003完成，統(tǒng)計分析用SPSS 17.0軟件進行。

2 結果與分析

2.1 自然儲藏過程中種子發(fā)芽率的動態(tài)變化

圖1顯示，隨著儲藏時間的延長，納羅克非洲狗尾草種子的發(fā)芽率呈現(xiàn)先上升后穩(wěn)定的趨勢。儲藏7個月后，發(fā)芽率穩(wěn)定在58.33%，較前期均有顯著差異(P<0.05)，較后期沒有顯著差異(P>0.05)。其中，最高發(fā)芽率為60.33%，是對照種子剛收獲時發(fā)芽率的5.32倍。

2.2 自然儲藏過程中種子活力指標的動態(tài)變化

2.2.1 發(fā)芽指數(shù)的動態(tài)變化 圖2顯示，隨著儲藏時間的延長，種子的發(fā)芽指數(shù)呈現(xiàn)先逐步上升后穩(wěn)定的趨勢。儲藏7個月后，發(fā)芽指數(shù)趨于穩(wěn)定，較前6個月均有顯著差異(P<0.05)。其中，最高發(fā)芽指數(shù)為12.59，是對照種子剛收獲發(fā)芽指數(shù)的5.83倍。

2.2.2 活力指數(shù)的動態(tài)變化 圖3顯示，與發(fā)芽指數(shù)的變化趨勢類似，隨著儲藏時間的延長，種子活力指數(shù)的變化也呈現(xiàn)先逐步上升后穩(wěn)定的趨勢。其中，儲藏5～7個月期間顯著上升(P<0.05)，7個月后趨于穩(wěn)定，最高活力指數(shù)為0.021，是對照種子剛收獲活力指數(shù)的5.25倍。

2.3 自然儲藏過程中種子營養(yǎng)物質含量的動態(tài)變化

2.3.1 水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纖維含量的變化 圖4顯示，隨著儲藏時間的延長，種子含水量逐步降低，至7個月后趨于穩(wěn)定。其中，儲藏8個月，種子含水量已降至9.11%，是對照種子剛收獲未入庫時(12.56%)的72.53%。對照種子儲藏全程均處于種子安全儲藏的臨界范圍[17]。隨著儲藏時間的延長，種子粗蛋白含量呈現(xiàn)先穩(wěn)定后下降再穩(wěn)定的趨勢。其中，在種子儲藏8個月內(nèi)，粗蛋白含量稍有波動，但變化不明顯，基本穩(wěn)定在14.50%左右，較對照沒有顯著差異(P>0.05)；儲藏9個月粗蛋白含量顯著下降(P<0.05)，降至 13.54%。儲藏9～12個月期間，種子的粗蛋白含量無顯著變化(P>0.05)，但均顯著低于對照(P<0.05)。種子粗脂肪含量隨著儲藏時間的延長呈現(xiàn)先上升后穩(wěn)定的變化趨勢。不難看出，種子收獲后自然儲藏的前3個月是其內(nèi)部粗脂肪快速積累階段，相鄰月份間均有顯著差異(P<0.05)，3個月后粗脂肪含量已達11.92%，是剛收獲種子(CK)的2.37倍；儲藏3～7個月期間，粗脂肪積累緩慢；儲藏7個月后，粗脂肪含量基本穩(wěn)定在14.20%～15.00%，顯著高于對照和前期所有月份(P<0.05)。說明種子內(nèi)部由其他貯藏性營養(yǎng)物質轉化形成的油脂已經(jīng)達到飽和。粗灰分含量隨著儲藏時間的延長呈現(xiàn)先下降后穩(wěn)定的趨勢。儲藏前2個月，粗灰分含量下降劇烈，儲藏2～5個月，下降緩慢，之后趨于穩(wěn)定，且其含量維持在9.00%左右，僅為對照新收獲種子的63.00%左右。粗纖維含量隨著儲藏時間的延長，總體呈現(xiàn)先緩慢下降后逐漸穩(wěn)定的趨勢。在儲藏的前7個月內(nèi)，種子粗纖維含量變化不大，較對照無顯著差異(P>0.05)；至儲藏8個月，粗纖維含量已有顯著下降，較對照差異顯著(P<0.05)；儲藏8個月后基本穩(wěn)定。

2.3.2 無氮浸出物含量的動態(tài)變化 圖5顯示，納羅克非洲狗尾草種子在自然貯藏期間，無氮浸出物含量的變化不大，較對照也均無顯著差異(P>0.05)，其含量基本穩(wěn)定在37%左右。

2.3.3 鈣含量的動態(tài)變化 圖6顯示，隨著儲藏時間的延長，鈣含量呈現(xiàn)先下降后穩(wěn)定的趨勢。其中，儲藏前6個月內(nèi)，種子鈣含量急劇下降，至儲藏8個月，鈣含量已降至 0.15%，僅為對照新收獲種子的26%。儲藏8個月后，鈣含量穩(wěn)定。

2.3.4 磷含量的動態(tài)變化 圖7顯示，與鈣含量的變化類似，隨著儲藏時間的延長，種子磷含量的變化總體呈現(xiàn)先下降后穩(wěn)定的趨勢，并于儲藏4個月后趨于穩(wěn)定。之后種子內(nèi)磷素含量雖有起伏，但彼此之間差異不顯著(P>0.05)。不難看出，對照剛收獲的種子磷素含量最高，儲藏6個月磷素含量最低。

3 討論與結論

納羅克非洲狗尾草種子收獲后儲藏1年內(nèi)，種子發(fā)芽率及其活力指數(shù)呈現(xiàn)先上升后穩(wěn)定的趨勢，在儲藏7個月時發(fā)芽率和活力指數(shù)較大，分別為58.33%和0.019，分別是對照新收獲凈種子的5.15倍和7.88倍。說明該種子的休眠期為210 d左右，此時種子的萌發(fā)能力及其活力水平已發(fā)揮至極致，已無上升空間，休眠已解除，這與羅富成等對滇產(chǎn)納羅克非洲狗尾草種子種殼透性及種胚休眠性的研究結果[18]一致。盡管休眠釋放的時間一致，但休眠釋放后種子的發(fā)芽率則較低，這可能與納羅克非洲狗尾草生活多年后種用性能降低有關，本研究的試驗材料為種植第8年收獲的納羅克非洲狗尾草種子，種用年限長。不同種子利用自然儲藏打破休眠需要時間長短不同，如稗(Echinochloacrusgalli)休眠需要自然儲藏12個月方能打破，而節(jié)瓜[Benincasahispida(Thunb.) Cogn. var.chieh-quaHow]、銀杏(GinkgobilobaL.)、豇豆(Vignaunguiculata)只需要15～30 d即可[19-21]。

隨著儲藏時間的延長，納羅克非洲狗尾草種子的含水量逐步降低，并于7個月后趨于穩(wěn)定，這與李瑪?shù)葘Φ嶂貥欠N子的研究結果相似[22]；種子粗脂肪含量呈上升趨勢，后于種子休眠基本解除時(收后7個月)達到飽和；種子磷含量隨自然儲藏時間的延長呈現(xiàn)先下降后趨于穩(wěn)定的趨勢；種子鈣含量隨著儲藏時間的延長呈先下降后穩(wěn)定的趨勢，這與劉炳輝等對硬肉桃成熟前后鈣含量的研究結果[23]相似。不難看出，納羅克非洲狗尾草種子營養(yǎng)含量變化的拐點多在種子收獲7個月后出現(xiàn)，此時正值種子休眠大量釋放階段，生理生化活動比較活躍，所以種子活力高。