宋占麗 秦德明 刁永強


摘? ? 要:毛葉苕子在生產中存在種子物理休眠導致的出苗率低、出苗質量不均一等現象,嚴重影響毛葉苕子的種植。通過對比不同浸種時間毛葉苕子種子的吸脹作用、發芽率和發芽勢等指標,確定浸種打破休眠的作用及最佳浸種時間。結果表明,浸種36~48 h,毛葉苕子種子可達到較好的吸脹作用,并解除物理休眠,萌發率可提高18%~22%,發芽勢可提高36%~44%,浸種可有效打破毛葉苕子種子的物理休眠。
關鍵詞:毛葉苕子;浸種時間;種子;吸脹作用;萌發;影響
毛葉苕子(Vicia villosa Roth.)又名冬苕子、毛野豌豆、長柔毛野豌豆、冬巢菜,是豆科野豌豆屬一年生或越年生草本植物的一種,為我國栽培面積較大的淺根性一年生豆科綠肥牧草,具有地域適應性強、產草量高、營養價值高等特點,也是一種耐寒、耐旱、耐瘠薄的優質綠肥[1-2],種植后可培肥土壤[3],降低地表徑流,防止土壤侵蝕[4],實現種養結合,促進農業綠色、健康、可持續發展。
毛葉苕子主要以種子進行繁殖,生產中發現其田間出苗率低、出苗質量不均一等現象,這主要是由種子物理休眠引起的,普遍存在于豆科植物種子中,主要原因是種皮或果皮不透水[5]。水分可以軟化種皮,加強種子內外的氣體交換,影響種子酶促反應,尤其是種子吸脹作用,在解除種子物理休眠中扮演著十分重要的角色。種皮通透性改善后,種子能夠較好地吸水,可以在一個相對較大的溫度范圍內萌發,從而改善出苗率低和出苗不均一現象。因此,以一年生豆科綠肥牧草毛葉苕子種子為研究材料,探討不同浸泡時間對其種子吸脹、萌發和幼苗生長的影響,確定毛葉苕子種子的最佳浸泡時間,為該優良牧草的高效率人工種植提供技術支撐。
1? ?材料與方法
1.1? ?試驗材料
試驗所用毛葉苕子種子由山東省果樹研究所提供,試驗前儲藏于室溫條件下待用。
試驗于2021年1—2月完成,均在室溫條件下,溫度為20~30 ℃。
1.2? ?試驗方法
1.2.1? ?不同浸種時間下毛葉苕子種子的萌發及幼苗試驗
將若干種子分別浸泡0 h、36 h和48 h,每個梯度重復4次,每個處理選飽滿種子50粒,將種子有序鋪于預先裝有營養土(基質土∶蛭石=2∶1)的營養缽中(10 cm×10 cm),覆蓋一層基質土(厚度約0.5 cm)并澆足水,置于室溫下。發芽期間保持土壤濕潤。每天定時記錄種子萌發情況,將種子露出種皮作為判斷種子是否萌發的標準。當連續5 d不再有種子萌發時,試驗結束。最后統計發芽率、發芽勢、發芽指數、發芽活力和苗高。
發芽率(%)=(正常發芽粒數/供試種子總數)×100(1)
發芽勢(%)=(第5天發芽種子數/供試種子總數)×100? ?(2)
發芽指數(Gi)=∑[發芽后t日的發芽數(Gt)/相應的發芽天數(Dt)]? ? (3)
發芽活力=發芽指數×發芽第10天苗高? ? (4)
1.2.2? ?種子吸水規律測定
取4個小燒杯,隨機選取毛葉苕子種子各100粒,在天平(精度為1/1 000)上準確稱重,然后室溫下置于小燒杯中加水浸泡,分別于2 h、4 h、6 h、8 h、18 h、24 h、36 h、48 h取出種子,用濾紙快速吸干種子表面水分,準確稱重,重復4次。采用質量法測定種子吸水進程。為了與百粒重相對應,種子吸水量和水分吸收速度及種子水分效率都以100粒為標準,即種子吸水率(%)=(吸水后種子質量-初始種子質量)/初始種子質量×100%。
1.3? ?數據處理
采用SPSS 19.0軟件對試驗數據進行統計分析。
2? ?結果與分析
由表1所示,種子開始萌發最早為第3天,浸種時間影響毛葉苕子種子萌發高峰的出現時間及峰值大小。浸種36 h的種子,在第7天達到發芽高峰,發芽率為94.00%;浸種48 h的種子,在第5天達到發芽高峰,發芽率為98.00%;浸種0 h的種子,第8天達到發芽高峰,發芽率為76.00%。萌發第3天,浸種36 h的種子萌發率顯著高于其他兩個處理;萌發第4天,浸種36 h和48 h的種子萌發率顯著高于浸種0 h的種子;萌發第8天,各處理的萌發率不再增加,以浸種48 h種子萌發率最高。由此可見,浸種有利于毛葉苕子種子萌發時間的提前和萌發率的提高。
由表2可知,毛葉苕子種子經過不同浸種時間處理后,種子萌發的各項指標均優于不浸種(浸種0 h)的種子,說明浸種對毛葉苕子種子萌發有促進作用。不浸種(浸種0 h)毛葉苕子種子發芽率僅為76.00%、發芽勢為54.00%、發芽指數為6.28、簡易活力指數為131.78、苗高為21.05 cm,顯著(P<0.05)低于浸種36 h和48 h,但浸種36 h和48 h的種子發芽相關指標和苗高差異不顯著,說明浸種時間并非越長越好。
由表3可知,毛葉苕子種子吸脹過程歷時48 h,浸種0~18 h為急劇吸水階段,此期吸水速度最快,吸水率達到69.36%;浸種18~48 h進入穩定吸水期,吸水率達到74.68%,吸水飽和期的種子重量是種子原重量的1.75倍。
3? ?結論與討論
一般認為,物理休眠對于調控種子在田間的萌發時間和地點起著重要作用,有利于種子長期保存,尤其是對于生長在惡劣環境下物種的延續與繁衍具有重要意義。然而,物理休眠會導致幼苗萌發不整齊,因此,人為打破種子物理休眠是農牧業生產的重要環節。種子發芽質量通常用發芽勢、發芽率和發芽指數表示[6]。本研究發現,浸種處理可明顯提高毛葉苕子種子發芽勢、發芽率和發芽指數,浸種48 h后,毛葉苕子種子發芽勢、發芽率和發芽指數分別達到98.00%、98.00%和10.34。由此可見,浸種48 h可有效解決毛葉苕子種子萌發率低、出苗不整齊的問題。
參考文獻:
[ 1 ] 韓云飛,高日平,任永峰,等.播期對毛葉苕子生長發育及產量的影響[J].作物雜志,2020(6):151-157.
[ 2 ] 謝樹果,韓文斌,馮文強,等.豆科綠肥對四川丘陵旱地作物的產量及經濟效益初探[J].中國土壤與肥料,2010(5):82-85.
[ 3 ] 田光蘭,張曉琦,葛亞龍,等.豆科植物毛苕子在農牧業應用的現狀[J].農業工程技術(農產品加工業),2014(3):37.
[ 4 ] Anugroho F,Kitou M,Nagumo F,et al.Potential growth of hairy vetch as a winter legume cover crop in subtropical soil condi-tions[J].Soil Science and Plant Nutrition,2010,56(2):254-262.
[ 5 ] 胡小文,武艷培,王彥榮,等.豆科種子休眠破除方法初探[J].西北植物學報,2009,29(3):568-573.
[ 6 ] 范霞,段玉,段海燕,等.播種期、播種量和肥料用量對毛葉苕子產草量及籽實產量的影響[J].內蒙古農業科技,2012(6):60-61,69.