鄭天翔， 陳 葉

（河西學(xué)院 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院， 甘肅 張掖734000）

蒙古黃芪（A stragalus membranaceus（Fisch.）Bge.var.mongholicus（Bge）H siao）和莢膜黃芪（A stragalus membranaceus（Fisch）Bge.）是 《中 國(guó)藥典》里規(guī)定中藥材黃芪的源植物［5］。黃芪為豆科黃芪屬多年生草本植物，是著名道地的中藥材，以根入藥，為國(guó)家三級(jí)保護(hù)植物［9］。黃芪是我國(guó)的大宗中藥材之一，研究表明，黃芪內(nèi)含多種氨基酸和抗菌的有效成分，具有補(bǔ)氣固表，利尿脫毒，抗衰老，抗腫瘤，抗病毒，鎮(zhèn)靜，鎮(zhèn)痛等功效［11］。由于黃芪藥性溫和，被稱之為“補(bǔ)氣固表之圣藥”應(yīng)用非常廣泛［4］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，以黃芪為原料的中藥達(dá)200多種，同時(shí)也是我國(guó)大宗出口的商品之一［6］。隨著現(xiàn)代醫(yī)藥研究的深入和人民生活水平的提高，黃芪的市場(chǎng)需求量持續(xù)增加，傳統(tǒng)道地黃芪主廠區(qū)的野生資源幾乎被挖光，野生黃芪瀕臨滅絕，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求［3］。為了滿足醫(yī)藥的需求和市場(chǎng)的需求，已經(jīng)對(duì)黃芪進(jìn)行大面積人工栽培。

在人工栽培黃芪的過程中，黃芪種子硬實(shí)成為一個(gè)制約因素，直接影響黃芪的生產(chǎn)［6］。黃芪種子的硬實(shí)導(dǎo)致種子透水性差，吸脹困難，田間出苗率低，出苗不整齊，給規(guī)范化栽培帶來諸多不便，甚至影響經(jīng)濟(jì)效益的提高。前人對(duì)黃芪打破硬實(shí)的方法有所研究［6］，本試驗(yàn)從不同的種破除黃芪種子硬實(shí)方法中，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方法，以此為黃芪栽培生產(chǎn)提供參考。

1 材料和方法

1.1 材 料

供試品種為蒙古黃芪種子，購(gòu)買于張掖市民樂縣種子門市部。試驗(yàn)前剔除干癟，蟲蛀種子及雜質(zhì)、雜物，精選飽滿且有光澤的優(yōu)良種子。赤霉素粉劑，98%的濃硫酸，30%的雙氧水，高錳酸鉀和木砂紙。

1.2 方 法

1.2.1 種子預(yù)處理

將供試種子用蒸餾水浸泡在大燒杯中，放在25℃恒溫培養(yǎng)箱，每天換水，且挑出吸脹種子，直到挑不出吸脹種子為止，將硬實(shí)種子在實(shí)驗(yàn)室自然干燥備用。

1.2.2 濃硫酸處理

用98%的濃硫酸分別處理種子10，20，30，40，50，60min，濃硫酸與種子的重量比為8∶1，處理后用蒸餾水多次沖洗，置于鋪有2層濕潤(rùn)濾紙的發(fā)芽盒中，最后放入光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽，并觀測(cè)記載實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1.2.3 赤霉素處理

實(shí)驗(yàn)分別設(shè)100，200，300，400，500mg／kg共5個(gè)處理濃度，浸液與種子體積比為5∶1，浸種時(shí)間為24h，處理結(jié)束后用清水反復(fù)沖洗多次。置于鋪有2層濕潤(rùn)濾紙的發(fā)芽盒中，最后放入光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽，并觀測(cè)記載試驗(yàn)結(jié)果。

1.2.4 雙氧水處理

用濃度為0%，3%，6%，9%，12%的雙氧水浸種2h，處理結(jié)束后用蒸餾水清洗干凈，置于鋪有2層濕潤(rùn)濾紙的發(fā)芽盒中，最后放入光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽，并觀測(cè)記載試驗(yàn)結(jié)果。

1.2.5 溫?zé)崴N

用40，50，60，70，80，90，100℃的熱水浸泡種子，自然降至室溫，置于鋪有2層濕潤(rùn)濾紙的發(fā)芽盒中，最后放入光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽，并觀測(cè)記載試驗(yàn)結(jié)果。

1.2.6 砂紙摩擦

將種子置于木砂紙上，再用手按住砂紙輕輕摩擦種子至表面失去光澤為止，不宜擦破種皮，用蒸餾水清洗干凈，置于鋪有2層濕潤(rùn)濾紙的發(fā)芽盒中，最后放入光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，并觀測(cè)記載試驗(yàn)結(jié)果。

以上處理的發(fā)芽試驗(yàn)都在光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行，培養(yǎng)箱溫度為25℃，光照3 000lx，每天補(bǔ)充適量水分，協(xié)調(diào)好溫度與水分之間的關(guān)系，并觀察記錄數(shù)據(jù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與測(cè)定方法

1.3.1 種子千粒重的測(cè)定

隨機(jī)數(shù)取凈種子100粒稱重，5次重復(fù)，計(jì)算平均值。

1.3.2 種子硬實(shí)率的測(cè)定

隨機(jī)數(shù)取凈種子100粒，置于小燒杯中，加蒸餾水室溫條件下浸種24h，統(tǒng)計(jì)未吸脹種子數(shù)，計(jì)算種子硬實(shí)率，3次重復(fù)，計(jì)算平均值。

1.3.3 發(fā)芽率的計(jì)算

發(fā)芽率（%）＝正常發(fā)芽種子數(shù)／供試種子總數(shù)×100%。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析方法

采用Excel 2003處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子千粒重和硬實(shí)率

種子的千粒重為6.317g，種子的硬實(shí)率為40%。

2.2 濃硫酸處理對(duì)黃芪硬實(shí)種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)的影響

用濃硫酸處理黃芪硬實(shí)種子可以破壞種皮堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)種子的透水性，使種子易于吸脹，使種子的發(fā)芽率提高。由表1可以看出，用相同濃度的濃硫酸對(duì)黃芪硬實(shí)種子做不同時(shí)間的處理，在10～30min處理范圍內(nèi)，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)呈正相關(guān)性。硬實(shí)種子在處理30min時(shí)，發(fā)芽率達(dá)到最大，為64%，發(fā)芽勢(shì)也達(dá)到最大，為34%。30min后隨著處理時(shí)間的增加，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)開始下降，處理時(shí)間超過50min后在發(fā)芽試驗(yàn)中有一部分種子死亡。由表1可知，處理30min發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)與其他時(shí)間的處理差異顯著，此實(shí)驗(yàn)中，選擇用98%濃硫酸處理黃芪的硬實(shí)種子30min能使發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)達(dá)到較好的效果。

2.3 赤霉素處理對(duì)黃芪硬實(shí)種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)的影響

不同濃度的赤霉素處理黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率，發(fā)芽勢(shì)情況見表2。由表2可以看出，使用濃度為100～500mg／kg的赤霉素處理黃芪硬實(shí)種子都可以提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。在100～300mg／kg濃度的赤霉素處理下，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)隨著濃度的增加而增大，在300～500mg／kg濃度的赤霉素處理下，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)隨著濃度的增加而減小，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)在赤霉素濃度為300mg／kg時(shí)達(dá)到峰值，其發(fā)芽率為24%，發(fā)芽勢(shì)為5.33%。赤霉素濃度為300mg／kg的處理發(fā)芽率與其他濃度處理的存在顯著差異，表明赤霉素溶液在適宜濃度下能夠促進(jìn)種子的發(fā)芽，高濃度可以抑制種子的發(fā)芽。選擇赤霉素濃度為300mg／kg破除黃芪硬實(shí)種子效果較好。

表1 不同時(shí)間下濃硫酸處理黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)

表2 不同濃度的赤霉素處理黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)

2.4 雙氧水處理對(duì)黃芪硬實(shí)種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)的影響

不同濃度的雙氧水處理黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率，發(fā)芽勢(shì)見表3。不同濃度的雙氧水處理黃芪硬實(shí)種子都可以提高黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。隨著雙氧水濃度的增加，發(fā)芽率減小，濃度在3%時(shí)，發(fā)芽率達(dá)到最大，為16%；隨著雙氧水濃度的增加，發(fā)芽勢(shì)逐漸增大。雙氧水濃度為3%處理的發(fā)芽率與其他濃度的處理存在顯著差異。本實(shí)驗(yàn)中，雙氧水濃度最大為12%，其發(fā)芽勢(shì)也達(dá)到最大，為5.33%。說明雙氧水破除黃芪硬實(shí)種子的效果不明顯。

表3 不同濃度的雙氧水處理黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)

2.5 不同溫度處理對(duì)黃芪硬實(shí)種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)的影響

不同溫度的熱水處理黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率，發(fā)芽勢(shì)見表4。用不同溫度的熱水處理黃芪硬實(shí)種子，隨著溫度的增加，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)也逐漸增加。用100℃的熱水處理黃芪硬實(shí)種子，發(fā)芽率達(dá)到最大，為22.67%，發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最大，為12.67%。100℃的熱水處理發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)與其他溫?zé)崴幚泶嬖陲@著差異。用不同溫度的水處理黃芪種子可以提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，是一種比較經(jīng)濟(jì)合理的處理方法。

表4 不同溫度的水處理黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)

2.6 不同處理間最優(yōu)方法黃芪種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)比較

由表5可以看出，這5種處理方法都能打破黃芪種子的硬實(shí)現(xiàn)象，提高硬實(shí)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。各種處理方法中，發(fā)芽率以濃硫酸處理30min效果最好，可以達(dá)到64%，其次是砂紙摩擦可以達(dá)到63%，依次為赤霉素濃度為300mg／kg，發(fā)芽率可達(dá)到24%，溫?zé)崴?00℃可達(dá)到22.67%，雙氧水濃度為3%發(fā)芽率為16%。發(fā)芽勢(shì)以砂紙摩擦處理的最高，可以達(dá)到45%，其次是濃硫酸處理30min可以達(dá)到34%。發(fā)芽率砂紙摩擦處理和98%濃硫酸處理30min不顯著，但發(fā)芽勢(shì)差異顯著。砂紙摩擦處理和濃硫酸處理黃芪硬實(shí)種子發(fā)芽率可達(dá)到較好的效果。

表5 不同處理間最優(yōu)方法黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)比較

3 結(jié)論與討論

黃芪種子硬實(shí)現(xiàn)象普遍存在。黃芪種皮含有大量的蠟質(zhì)、油脂和果膠質(zhì)［11］，在成熟期收獲時(shí)如遇干旱天氣會(huì)使種子大量脫水，造成黃芪種子的硬實(shí)；黃芪種子小，并且種臍小、結(jié)構(gòu)緊密［11］，這種原因也造成了黃芪的硬實(shí)現(xiàn)象。破除黃芪種子硬實(shí)的方法主要有化學(xué)法［8］，物理法，生物法［13］。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)黃芪硬實(shí)種子的不同處理，研究黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。在多種處理方法中，雙氧水雖然具有較強(qiáng)的氧化性和腐蝕性，破壞了黃芪堅(jiān)硬的外皮，提高通透性［10］，但發(fā)芽效果不是特明顯。赤霉素處理（300mg／kg）發(fā)芽率較高，赤霉素溶液在適宜濃度下能夠促進(jìn)種子的發(fā)芽，高濃度可以抑制種子的發(fā)芽［6］。用不同溫度的水處理黃芪種子可以提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，溫水浸種可以軟化種皮［14］。98%的濃硫酸處理30min可以顯著提高黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，因濃硫酸具有較強(qiáng)的氧化作用可以使種皮軟化，增強(qiáng)種子的透水性［1］，從而提高了發(fā)芽率，發(fā)芽率高達(dá)67%，發(fā)芽勢(shì)可以達(dá)到38%。但由于濃硫酸的氧化性和腐蝕性較強(qiáng)，對(duì)黃芪硬實(shí)種子的結(jié)構(gòu)有破壞作用，并且濃硫酸處理操作不安全，難以控制［12］，經(jīng)過后期的發(fā)芽試驗(yàn)，發(fā)芽種子有部分死亡；砂紙摩擦處理也可以顯著提高黃芪硬實(shí)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，其發(fā)芽率達(dá)到63%，發(fā)芽勢(shì)達(dá)到44%，但在大規(guī)模生產(chǎn)黃芪的情況下，砂紙摩擦?xí)砗芏嗟牟槐?，因此可以用機(jī)械打磨代替砂紙摩擦，可以用小型種子摩擦機(jī)或電動(dòng)磨米機(jī)，原則是不傷及種仁，只要破壞種皮即可［1］，機(jī)械打磨可以有效地破除黃芪種子的硬實(shí)［7］。有關(guān)機(jī)械打磨破除黃芪種子的硬實(shí)有待于進(jìn)一步的研究。

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