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冬瓜种子发芽率提高方法探究

2021-12-23昌正兴郭玉姣王安华

南方农业·中旬 2021年10期
关键词:冬瓜种子方法

昌正兴 郭玉姣 王安华

摘 要 冬瓜种皮厚硬,透水性和吸水性差,子叶富含脂肪、瓜氨酸及皂苷等物质,影响了种胚代谢活动,导致种子发芽率不高。试验发现,对冬瓜种子采用60 ℃热水浸种后,可促进种子提早萌发,并能明显提高种子的发芽率。通过热水浸种,再用变温处理及合适浓度的KMnO4、GA3、KNO3、H3BO3等化学试剂处理,发芽效果更好,发芽率可达80%以上。

关键词 冬瓜;种子;提高发芽率;方法

中图分类号:S642.3 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.29.005

冬瓜耐热、耐湿、耐贮运,适应性强,产量高,种植成本低,是我国瓜类蔬菜的主栽品种,在调节蔬菜夏秋淡季供应中作用显著。由于冬瓜属“高钾低钠”型蔬菜,因而成为需进食“低钠”食物的患肾脏病、高血压、浮肿病人群的优质食物[1]。

冬瓜种子种皮厚硬,富含角质层,种皮透水性、吸水性差是影响种子萌发的主要因素,加上子叶富含脂肪、瓜氨酸、皂苷等物质,影响了种胚代谢活动,导致种子发芽率不高。目前,我国多数冬瓜商品种子发芽率低,一般发芽率仅为60%,远低于其他作物种子[2]增加了瓜农及育苗企业的用种成本和管理成本。此外,在生产中采用常规方法对冬瓜种子进行处理,会造成发芽率低、发芽缓慢、出芽不整齐的情况。为提高种子发芽率,前人对冬瓜幼苗催芽进行过许多研究,如层积后播种时再浸种一段时间、浸种6 h后再用1 000 mg·L-1GA3处理

2 h、种子进行破壳处理、15~30 ℃变温发芽等[3-6]。解决冬瓜工厂化育苗中种子萌芽迟缓、发芽率不高及出苗不整齐的问题,对促进冬瓜工厂育苗企业标准化育苗、产业化生产、周年性供应及提升瓜农及育苗企业经济效益,具有重要的现实意义。国内近年来有关提高冬瓜发芽率方面的研究报道很少。

1 材料与方法

1.1 材料来源

供试种子选用湖南主栽冬瓜杂交种:兴蔬白星,由湖南兴蔬种业有限公司制种;青杂一号,由长沙春润种业有限公司制种。

1.2 试验方法

供试种子先晾晒30 min,激活种子酶的活性。后随机取样,每一试验组单个处理样品均为30粒,设3次重复,共90粒,浸种时间满足8 h。培养皿内填充棉芯,可保水保湿,种子均匀置于棉芯上,贴好标签。发芽试验在恒温培养箱中进行,温度28~30 ℃,每天光照

10 h。坚持每天观察1次,确保培养皿内种子湿润、无菌,记录种子最早萌芽时间,即种子开始露白为标志的时间,统计不同处理的发芽率,选择最佳的处理方法和药劑配方。冬瓜种子发芽率=(12 d萌发种子总粒数/供试验种子总粒数)×100%。

1.2.1 冷水、热水浸种变温催芽

供试种子分别用冷水、60 ℃热水浸种,不停搅拌浸种2 h捞出,揉去黏液,洗净沥干,再分别置于温度在

3~5 ℃的冰箱中,进行、48 h的变温层积处理,常温下继续浸种6 h;以凉开水浸种8 h作对照,取出后用凉开水冲洗、沥干,每个培养皿放置30粒种子,于恒温培养箱内进行培养。

1.2.2 KMnO4溶液浸种催芽

供试种子用60 ℃热水浸种,不停搅拌浸种2 h捞出,揉去黏液、洗净沥干,再分别置于0.05%、0.10%、0.50%、1.00%、3.00% KMnO4溶液中浸泡1 h,凉开水冲洗5次后于常温下继续浸种5 h,以凉开水浸种8 h作对照,取出后用凉开水冲洗、沥干,每个培养皿放置30粒种子,于恒温培养箱内进行培养。

1.2.3 GA3溶液浸种催芽

供试种子用60 ℃热水浸种,不停搅拌浸种2 h捞出,揉去黏液、洗净沥干,再分别置于50 mg·L-1、100 mg·L-1、

200 mg·L-1、500 mg·L-1的GA3溶液中,凉开水冲洗5次后于常温下浸种6 h,以凉开水浸种8 h作对照,取出后凉开水冲洗、沥干,每个培养皿放置30粒种子,于培养箱内进行培养。

1.2.4 KNO3溶液浸种催芽

供试种子用60 ℃热水浸种,不停搅拌浸种2 h捞出,揉去黏液、洗净沥干,再分别置于0.05%、0.10%、0.50%、1.00%的KNO3溶液中,凉开水冲洗5次后于常温下继续浸种6 h;以凉开水浸种8 h作对照,取出后凉开水冲洗、沥干,每个培养皿放置30粒种子,于培养箱内进行培养。

1.2.5 H3BO3溶液浸种催芽

供试种子用60 ℃热水浸种,不停搅拌浸种2 h捞出,掇揉去黏液、洗净沥干;再分别置于50 mg·L-1、

100 mg·L-1、200 mg·L-1、500 mg·L-的H3BO3溶液中,凉开水冲洗5次后于常温下浸种6 h,以凉开水浸种8 h作对照,取出后凉开水冲洗、沥干,每个培养皿放置30粒种子,于培养箱内进行培养。

2 结果与分析

2.1 冷水、热水浸种后再变温处理对冬瓜种子发芽率的影响

试验发现,用60 ℃热水浸种,较冷水浸种的发芽时间提前1 d。供试种子发芽率均提高12%左右;用冷水浸种后,虽经冰箱3~5 ℃、48 h的变温处理,但最早发芽时间和发芽率几乎没有变化;用60 ℃热水浸种后,再经冰箱3~5 ℃、48 h的变温处理,较用冷水浸种的发芽率明显上升,分别达81.1%和78.8%;若同时用

60 ℃热水浸种,再经冰箱3~5 ℃、48 h的变温处理,供试种子发芽率变化不大。这表明热水浸种增加了冬瓜种子的透水性,增强了种胚的吸水能力,提高了种胚细胞的生理活性,进而提高种子发芽率。试验还发现,经过冰箱3~5 ℃、48 h的变温处理,无论是冷、热水浸种,对供试种子发芽率影响不大,表明其已生理成熟,种胚具备正常的发芽能力[7]。

2.2 KMnO4处理对冬瓜种子发芽率的影响

从表2看出,冬瓜种子用60 ℃热水浸种,冷水对照组的发芽率分别为64.4%和62.2%;若经低浓度KMnO4溶液氧化处理,供试种子发芽时间较对照提前1~2 d,2个品种均以0.10% KMnO4处理的发芽率为最高,达97.7%和91.1%;但随着KMnO4溶液浓度增加,冬瓜种子发芽的时间推迟,发芽率不升反降,当浓度达3.00%时,种子几乎很少萌发。因为KMnO4溶于水后能释放出原子氧,并可提高水溶液中氧的濃度,而K+是植物必需的营养元素,Mn2+能活化种子体内的酶系统,对冬瓜种子的萌发十分有利,反之,浓度过高则抑制其萌发,且对种皮、种胚具有腐蚀性[8-9]。

2.3 GA3处理对冬瓜种子发芽率的影响

从表3发现,冬瓜种子用60 ℃热水浸种时,冷水对照组的发芽率分别为64.4%和62.2%,若再经低浓度GA3处理,种子发芽时间提前1 d,供试种子均以

100 mg·L-1GA3浸种效果最好,分别达88.8%和85.5%;但随着GA3溶液浓度增加,冬瓜种子的发芽时间推迟,发芽率不升反降,其中GA3浓度达500 mg·L-1时,2个品种的发芽率均只有40%左右。因为GA3为生长调节激素,适宜浓度的外源激素,可增强种子细胞内水解酶的活性,它可将贮存的淀粉在酶的作用下水解为简单的有机物,并运送到胚中,提高种子发芽率;而当GA3溶液浓度过高时则抑制酶的活性[10-11]。

2.4 KNO3处理对冬瓜种子发芽率的影响

从表4得到,冬瓜种子用60 ℃热水浸种时,冷水对照组的发芽率分别为64.4%和62.2%,若再经低浓度的KNO3浸种催芽,供试种子发芽率都接近80%,其中以0.10% KNO3溶液效果最好,分别达84.4%和83.3%;但随着KNO3溶液浓度增加,冬瓜种子发芽时间推迟,发芽率不升反降,当KNO3浓度达1.00%时,其发芽率却只有57.7%和56.6%。原因是K+、NO3-均为植物必需营养元素,可促进种胚细胞生长发育,而高浓度则抑制种胚细胞的生长与发育[12-13]。

2.5 H3BO3处理对冬瓜种子发芽率的影响

从表5可知,冬瓜种子用60 ℃热水浸种时,冷水对照组的发芽率分别为64.4%和62.2%,若再经低浓度的H3BO3溶液浸种催芽,供试种子发芽时间提前1 d,发芽率均达到80%左右,其中以200 mg·L-1H3BO3效果最好,分别达86.6%和85.5%。但随着H3BO3溶液浓度增大,冬瓜种子发芽时间推迟,发芽率下降,当浓度达

1 000 mg·L-1时,供试种子的发芽率都只有60%左右。原因是B为种子萌发必需微量元素,可刺激种子细胞内酶的活性,从而提高种子发芽率,而高浓度H3BO3则抑制酶的活性,促使其发芽率下降[14]。

3 结论与讨论

冬瓜种子采用热水浸种,在水温60 ℃左右,可促进种子提早萌发,并能明显提高种子的发芽率,较对照组冷水浸种提升15%左右。KMnO4作为一种强氧化剂,低浓度可轻度腐蚀冬瓜种皮,增加了种子细胞膜的通透性和吸水性,当冬瓜种子经60 ℃热水浸泡后再用0.10% KMnO4处理,其发芽率可提高到90%以上,是一种理想的冬瓜催芽配方试剂,可以在冬瓜育苗中加以推广应用。试验还发现,GA3、KNO3和H3BO3均能对冬瓜种子萌芽产生影响,种子经热水浸泡,分别再用

100 mg·L-1GA3、0.10% KNO3和200 mg·L-1H3BO3浓度处理后,也有较好效果,供试品种的发芽率均在80%以上。值得注意的是,不同原产地的冬瓜种子在发芽率试验中差异较大,可能与其遗传因子及种胚的生理后熟性有关;“陈”种子发芽率随贮存时间的延长,其发芽率下降明显,因此生产上应尽可能弃“陈”取“新”。

参考文献:

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[8] 刘雪,翟大才,袁涛.高锰酸钾溶液催芽对樟树发芽率的影响[J].种子,2016(1):101-102.

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[12] 段立普,邓丽娟,丁赓,等.不同催芽措施对樟子松育苗发芽率和成苗率的影响[J],河北林果研究,2015,30(1):57-59.

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(责任编辑:赵中正)

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