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(1.河北農(nóng)業(yè)大學， 河北 保定 071000； 2.中國農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行， 北京 100045)

藍花棘豆(Oxytropiscoerulea)為豆科棘豆屬多年生草本植物，花藍紫色或紫紅色[1]。藍花棘豆是棘豆屬中唯一不使家畜中毒的優(yōu)質牧草。藍花棘豆耐寒性極強，生長期長，葉量豐富，適應性強，藥用價值及飼用價值高[2]。由于藍花棘豆種皮堅硬，并而透水性差，導致出苗率極低，出苗不整齊，給生產(chǎn)實踐帶來諸多不便[3]。種子萌發(fā)需要生長激素的刺激，有利于打破種子休眠狀態(tài)，促進種子萌發(fā)速度；赤霉素在種子萌發(fā)方面的研究很多，徐本美[4]等研究了藍花棘豆種子硬實特性；王金妞[5]對內(nèi)蒙古棘豆屬進行了一個分類學的研究；張彥廣等[6]研究了不同濃度的矮壯素對藍花棘豆IAA、GA以及對其花序的影響；而赤霉素對藍花棘豆種子萌發(fā)影響的研究鮮見。藍花棘豆具有超高的利用價值，故本試驗研究了赤霉素對藍花棘豆種子的萌發(fā)特性的影響，以便提高其出產(chǎn)率，更好地發(fā)揮作用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

藍花棘豆種子2016年秋季采集于塞罕壩機械林場，冬季于室內(nèi)陰干保存。

1.2 試驗方法

1.2.1 實驗前準備

在室溫下用30%的過氧化氫溶液(H2O2)浸種消毒15 min，用蒸餾水沖刷干凈；為了軟化藍花棘豆種子的種皮，打破其休眠狀態(tài)，用98%的濃硫酸溶液浸種30 min，隨即用蒸餾水充分洗凈種子表面殘留的濃硫酸待用。

1.2.2 不同GA3溶液處理

該試驗設置6個處理，每個處理30粒種子，3次重復。處理1：清水浸種24 h；處理2：100 mg/L赤霉素(GA3)浸種24 h；處理3 ：200 mg/L赤霉素(GA3)浸種24 h；處理4：300 mg/L赤霉素(GA3)浸種24 h；處理5：400 mg/L赤霉素(GA3)浸種24 h；處理6：500 mg/L赤霉素(GA3)浸種24 h；將處理好的培養(yǎng)皿放入恒溫培養(yǎng)箱中，萌發(fā)條件設置為25 ℃/15 ℃，光照12 h/12 h。每天觀察記錄種子萌發(fā)情況，以種子露白為萌發(fā)標志。

1.2.3 指標測定

發(fā)芽率(%)=(生成健壯幼苗的種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100%[7]；

發(fā)芽勢(%)=(試驗種子于第6天發(fā)芽種子個數(shù)/供試種子總數(shù))×100%[8]；

發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt(式中：Gt為在發(fā)芽試驗期內(nèi)每日的發(fā)芽種子個數(shù)；Dt為對應的種子發(fā)芽日數(shù))[9]；

出苗率(%)=(正常成活的幼苗個數(shù)/播種的種子總數(shù))×100%。

胚根、胚芽長度的測定：萌發(fā)試驗結束后，用毫米刻度尺分別測量相應的胚根及胚芽長度。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)使用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件，進行多重比較。用Excel軟件做統(tǒng)計圖。

2 結果與分析

2.1 不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子萌發(fā)特性的影響

2.1.1 不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子發(fā)芽率的影響

不同GA3濃度對藍花棘豆種子發(fā)芽率的影響見圖1。由圖1可以看出，藍花棘豆種子的發(fā)芽率隨著GA3濃度的增高均呈先升高后降低的趨勢。對照處理下藍花棘豆的發(fā)芽率最低，在100，200，300，400，500 mg/L等5個不同赤霉素濃度處理條件下，發(fā)芽率分別比對照增加了9、14、19、10、2個百分點；在所有的處理中，300 mg/L的GA3處理時使得種子發(fā)芽率達到最高峰，與對照及其他處理差異顯著。并且在此濃度下藍花棘豆種子的發(fā)芽進程大大提高，第3天就已經(jīng)開始發(fā)芽，明顯早于其他處理。

圖1 不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子發(fā)芽率的影響

2.1.2 不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子發(fā)芽勢的影響

不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子發(fā)芽勢的影響見圖2。由圖2可以看出，藍花棘豆種子的發(fā)芽勢隨著GA3濃度的增加大致上呈先升高后降低的趨勢；藍花棘豆種子在對照處理下發(fā)芽勢最低，在100，200，300，400，500 mg/L等5個不同赤霉素濃度處理條件下，發(fā)芽勢分別比對照提高了33.3%、50%、133.3%、16.7%和50%，在所有處理中，300 mg/L赤霉素濃度處理下發(fā)芽勢最高，與對照差異顯著，與其它處理間差異不顯著。

圖2 不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子發(fā)芽勢的影響

2.1.3 不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子發(fā)芽指數(shù)的影響

不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子發(fā)芽指數(shù)的影響見圖3。由圖3可以看出，不同GA3濃度處理對藍花棘豆種子發(fā)芽指數(shù)的影響走勢與發(fā)芽率、發(fā)芽勢十分相似，呈先升高后降低的趨勢。藍花棘豆種子對照處理下發(fā)芽指數(shù)較低，在100，200，300，400 mg/L GA3濃度處理下，其發(fā)芽指數(shù)分別比對照提高了26.3%、38.3%、46.7%、10.9%；其中300 mg/L的赤霉素處理下，藍花棘豆種子發(fā)芽指數(shù)最高；但是在500 mg/L GA3濃度處理下，藍花棘豆種子的發(fā)芽指數(shù)下降了34.3%；由此可以看出，GA3處理藍花棘豆種子的結果具有濃度差異，發(fā)芽指數(shù)的增加具有一個適宜的濃度范圍。

圖3 不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子發(fā)芽指數(shù)的影響

2.2 不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆幼苗的影響

2.2.1 不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子根長和芽長的影響

不同濃度赤霉素對藍花棘豆種子發(fā)芽進度的影響見表1。由表1可以看出，試驗中藍花棘豆幼苗的根長隨著赤霉素溶液濃度的增大先升高后逐漸降低，對照處理下胚根長度較低，100，200，400 mg/L赤霉素濃度處理下藍花棘豆幼苗的根長分別是對照的3倍、2倍和1倍；在300 mg/L赤霉素濃度處理下藍花棘豆的根長則是對照的4倍，與對照及500 mg/L赤霉素處理差異顯著，與其它處理差異不顯著。而藍花棘豆的芽長跟胚根長度變化趨勢相同，呈先升高后降低的趨勢；在300 mg/L時胚芽長度達到最長，是對照的8倍；200 mg/L和300 mg/L赤霉素溶液處理下的芽長與對照差異顯著，而其余3組濃度處理則與對照差異不明顯。

從表1可知，不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆幼苗的根長和芽長具有一定的促進作用，其中，藍花棘豆幼苗的芽長變化幅度略大于根長，由此可知，赤霉素處理對藍花棘豆幼苗芽長的影響較之根長的影響相對明顯一些。

表1 赤霉素濃度處理下藍花棘豆幼苗的生長狀況

GA3濃度(mg/L)胚根長度(cm)胚芽長度(cm)00.20±0.10a0.10±0.10a1000.63±0.16ab0.30±0.20ab2000.40±0.27ab0.53±0.21bc3000.80±0.10b0.80±0.10c4000.23±0.15ab0.20±0.10ab5000.00±0.16a0.00±0.14a

注：表中相關數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標準差；同列中不同的小寫字母代表差異性顯著(p<0.05)。

2.2.2 不同GA3濃度對藍花棘豆種子出苗率的影響

不同GA3濃度對藍花棘豆種子的影響見圖4。由圖4可以看出，藍花棘豆種子的出苗率隨著GA3濃度的增高呈先升高后降低的趨勢，藍花棘豆種子在對照處理下出苗率最低，在100，200，300，400，500 mg/L的GA3濃度處理下分別比對照提高了25%、58.3%、91.7%、50%和16.7%；其中在300 mg/L時達到最高，是對照處理的2倍，與對照及其他處理差異顯著。由此可以說明，赤霉素處理對藍花棘豆種子出苗率具有促進作用。

圖4 不同濃度的赤霉素處理對藍花棘豆種子出苗率的影響

3 結論與討論

赤霉素作為植物生長激素，主要的生理作用是打破植物種子休眠，促進種子萌發(fā)[10]；但是在實際應用時，植物使用赤霉素需要確認其最適濃度，當植物種子處理時所用的赤霉素濃度低于植物最適濃度時，赤霉素濃度越高對植物生長的促進作用越明顯，但當處理所用的赤霉素濃度高于植物最適濃度時，赤霉素濃度越高對植物生長的促進作用越不明顯[11]。赤霉素對植物的生長起到促進作用，即低濃度促進高濃度抑制[12-14]。本試驗通過測定發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及幼苗生長狀況，從不同角度反映出藍花棘豆在不同GA3溶液處理下的生長狀況。

赤霉素對藍花棘豆種子萌發(fā)及其幼苗生長具有一定的促進作用。隨著GA3濃度的升高，GA3溶液對藍花棘豆種子萌發(fā)及出苗率的促進作用先增強后減弱；與穆紅梅[15]、高春智[16]、劉智成[17]、鄭福超[18]、陸紅葉[19]等分別對七葉樹、樟子松、苦瓜、映山紅、珠芽魔芋等植物的研究結果相同。但是不同的植物種子，最適的赤霉素濃度不同，本研究中，GA3濃度在300 mg/L時，促進作用表現(xiàn)最強，藍花棘豆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及出苗率達到最高，而當GA3濃度達到500 mg/L時，發(fā)芽指數(shù)與對照相比不升反降，則說明300 mg/L GA3溶液對藍花棘豆種子萌發(fā)的促進最強，而七葉樹種子最適赤霉素濃度為150 mg/L[15]，樟子松種子最適赤霉素濃度為200 mg/L[16]，苦瓜種子最適赤霉素濃度為1 000 mg/L[17]，映山紅種子最適赤霉素濃度為100 mg/L[18]，珠芽魔芋種子最適赤霉素濃度為50 mg/L[19]。植物種子在最適宜的赤霉素濃度處理下，促進作用明顯，但當其超過最適濃度后，促進作用不明顯。所以不同植物種子在用赤霉素進行種子處理時合適的濃度的選擇非常重要。

劉曉蘭等研究表明，隨著赤霉素濃度的升高，野火球幼苗的根長及芽長呈先升高后下降的趨勢，并在300 mg/L時達最大值[20]。證明赤霉素對野火球的芽長有直接影響。而本試驗的研究結果與其相一致，可知，赤霉素濃度處理對藍花棘豆幼苗芽的生長影響較之根長生長相對明顯一些。

目前，國內(nèi)外對于藍花棘豆種子萌發(fā)特性的研究比較缺乏，本次試驗主要是研究GA3處理對藍花棘豆種子萌發(fā)的影響，為今后試驗或者實地種植等提供參考，以提高藍花棘豆的萌發(fā)率，為實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)，達到保持和提高藍花棘豆種子活力的目的。