張海芳 王艷芳 李超 賈寶弟 張寧寧 王爭
摘要:茄子砧木‘托魯巴姆種子小、發(fā)芽困難,為促進其萌發(fā)、提高發(fā)芽率,選用KNO3、CaCl2、NaCl、GA3對茄子砧木(‘托魯巴姆)進行處理,研究回干與不回干對藥劑處理‘托魯巴姆種子活力和萌發(fā)的影響。試驗結(jié)果表明,GA3處理后對提高‘托魯巴姆種子萌發(fā)能力及種子的活力指數(shù)作用最強,GA3處理后種子發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別達21.39、160.84,較CK分別提高了37.59%、118.50%,且回干與不回干效果差異不顯著,藥劑處理后可直接播種;回干可以顯著促進KNO3、 CaCl2、NaCl處理效果的提升,其中KNO3促進作用較強,發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別達15.68、136.68,較CK分別提高了14.86%、42.35%,CaCl2、NaCl作用沒有顯著差異,發(fā)芽指數(shù)分別為15.76、16.09,活力指數(shù)分別為124.47、124.38。
關(guān)鍵詞:茄子;‘托魯巴姆;種子引發(fā);萌發(fā);回干
茄子土傳病害的病原菌在土壤中存活時間可達3-7年,應(yīng)用農(nóng)藥很難控制,目前生產(chǎn)上多使用嫁接栽培技術(shù)從根本上防止這些土傳病害的傳播。目前保護地嫁接栽培中多采用日本引進的‘托魯巴姆作為砧木品種,不僅高抗枯萎病、黃萎病等土傳病害,而且嫁接后根系發(fā)達,生長力強,條件允許的情況下可實現(xiàn)長季節(jié)周年生產(chǎn),我國遼寧、山東、北京等地應(yīng)用較多[1]。但是野生的‘托魯巴姆種子具有較強的休眠特性,正常播種后30d甚至更長時間才能出苗,且出苗率低、不整齊,從出苗開始40~50d才可出齊苗[2],限制了其在茄果類蔬菜嫁接栽培上的推廣應(yīng)用。前人研究表明,采用化學(xué)試劑、植物激素、變溫處理等方法處理‘托魯巴姆種子,可有效提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢[3-6]。筆者在前人研究的基礎(chǔ)上,選擇效果較好的處理試劑,探索藥劑處理- 回干- 播種的引發(fā)方法與藥劑處理-播種的藥劑處理2種方式對‘托魯巴姆種子發(fā)芽及活力的影響,旨在篩選一種簡便、易行、高效的種子播前處理方法,為促進茄子栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用提供指導(dǎo)。
1 材料與方法
1.1 材料
試驗材料為茄子‘托魯巴姆種子,購于山東光洪亮種子有限公司,試驗試劑硝酸鉀(KNO3 )、氯化鈣(CaCl2)、氯化鈉(NaCl)、赤霉素(GAO來自中國農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝系實驗室。
1.2 試驗處理
‘托魯巴姆種子引發(fā)處理、藥劑處理的試劑濃度、時間、溫度相同(表1)。
回干處理:種子藥劑處理結(jié)束后用水沖洗干凈,置于室溫條件下回干,待種子含水量恢復(fù)到最初種子含水量時進行種子發(fā)芽試驗和幼苗生長試驗。
不回干處理:種子藥劑處理結(jié)束后用水沖洗干凈,直接進行發(fā)芽試驗與幼苗生長試驗。
1.3 方法
1.3.1 種子發(fā)芽試驗 試驗于2016年7月在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝系實驗室進行。種子發(fā)芽試驗按照《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》進行。將引發(fā)后的種子置于20cm×15cm×12cm的聚乙烯發(fā)芽盒中,發(fā)芽盒放入智能光照培養(yǎng)箱進行培養(yǎng),將培養(yǎng)條件設(shè)置為:30/20℃舊溫/夜溫),黑暗培養(yǎng)。每個處理100粒種子,3次重復(fù),以未藥劑處理的種子為對照。以胚根長0.2cm作為萌發(fā)標志,每天統(tǒng)計萌動的種子數(shù),連續(xù)統(tǒng)計14d,計算發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)。
發(fā)芽率(GP)/%=∑GT/NX一00:
發(fā)芽勢(GE)/%=Gn/N×100;
發(fā)芽指數(shù)(GI)=E(Gt/Dt)。
GT:發(fā)芽開始后第t日內(nèi)的發(fā)芽數(shù);N:種子總數(shù);Gt:第t日的發(fā)芽數(shù);Dt:相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù);Gn:14日內(nèi)種子發(fā)芽總數(shù)。
1.3.2 種子活力測定 種子活力測定采用幼苗生長法。每個處理隨機選取30粒茄子種子,3次重復(fù),以未藥劑處理的種子為對照。種子發(fā)芽孔向下、間隔0.5cm布置在20cm×20cm玻璃板的2/3處,置于裝有蒸餾水的塑料箱中,放入智能光照培養(yǎng)箱進行培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度為日溫30℃,夜溫20℃,每日光照12h,光照強度6000lx。14d后測定種子的下胚軸長、胚根長、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量,計算種子的活力指數(shù)。
活力指數(shù)(VI)=S×GI;
S:幼苗鮮質(zhì)量(mg)。
藥劑處理后回干與不回干對‘托魯巴姆種子萌發(fā)及活力的影響效應(yīng)按以下公式計算。當影響效應(yīng)值大于0時,表示處理具促進作用;當影響效應(yīng)值小于0時,表示處理具抑制作用;當影響效應(yīng)值等于0時,表示處理沒有作用。
影響效應(yīng)/%=(T-CK)/CK×100;
CK:對照值;T:處理值。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0軟件和Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理,LSD顯著性在0.05水平上檢測。
2 結(jié)果與分析
2.1 藥劑處理及回干的引發(fā)處理對‘托魯巴姆種子發(fā)芽的影響
從發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)可以看出,不同的不回干引發(fā)處理方法對‘托魯巴姆種子萌發(fā)均有不同程度的促進作用(圖1)。其中,GA3處理后發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均顯著高于CK,發(fā)芽勢較CK提高了82.99%,發(fā)芽指數(shù)提高了66.97%,顯著提高了‘托魯巴姆種子的發(fā)芽整齊度及發(fā)芽率;KNO3處理后發(fā)芽率沒有顯著變化,但是發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)分別提高了57.00%、17.45%;NaCl、CaCl2處理后種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均顯著高于CK,但二者之間差異不顯著,但NaCl處理發(fā)芽勢顯著高于CaCl2處理,提高了種子萌發(fā)的整齊度。綜合比較可知,GA。引發(fā)后不回干對‘托魯巴姆種子萌發(fā)促進作用,最強,KNO3其次,NaCl、CaCl2作用最弱。
從圖2可以看出,不同的引發(fā)處理回干后對種子的萌發(fā)依然具有較強的促進作用。與不回干處理對比,回干處理對種子的發(fā)芽率促進作用不同,但對發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)的影響與不回干處理基本一致。其中,回干后GA3處理的發(fā)芽率顯著低于CK,但發(fā)芽勢與發(fā)芽指數(shù)均顯著高于其他處理,較CK分別提高了83.47%、60.22%,效果顯著;綜合考慮促進作用,GA3最強,KNO3次之,NaCl、CaCl2作用基本一致,作用再次之。
2.2 藥劑處理及回干的引發(fā)處理對‘托魯巴姆幼苗生長的影響
從表2可以看出,不同的不回干引發(fā)處理對‘托魯巴姆種子活力均有不同程度的促進作用。其中,GA3處理后,活力指數(shù)、下胚軸長、胚根長均顯著的高于其他處理,活力指數(shù)較CK提高了118.50%,下胚軸長提高了76.69%,胚根長提高了38.86%,鮮質(zhì)量顯著高于CK,干質(zhì)量與CK差異不顯著,說明GA。處理后幼苗生長速度較快,含水量較高;KNO3處理后作用次之,活力指數(shù)、下胚軸長、胚根長較CK分別提高了54.53%、40.19%、28.40%,鮮質(zhì)量、干質(zhì)量顯著高于其他處理,說明KNO3處理后幼苗生長較快,且積累營養(yǎng)物質(zhì)較多;NaCl處理后對幼苗活力指數(shù)、胚根長、鮮質(zhì)量均顯著高于CK,低于KNO3,干質(zhì)量顯著高于其他處理,說明NaCl處理對幼苗積累營養(yǎng)物質(zhì)有顯著的促進作用;CaCl2處理促進作用較小。綜合比較可以看出,GA3處理更有利于提高種子萌發(fā)活力,促進幼苗的生長KNO3作用次之,NaCl再次之CaCl2作用最弱。
從表3可以看出,回干后不同的引發(fā)方法對幼苗生長依然具有較強的促進作用。其中,GA3處理后與CK相比,各指標分別提高126.68%、42.35%、20.29%、41.56%、40.63%,顯著促進幼苗的生長;綜合比較各指標可以看出,GA3促進作用最強,KNO3促進作用次之,NaCl、CaCl2作用基本一致?;馗珊笈c不回干處理表現(xiàn)基本一致。
2.3 引發(fā)處理后回干與不回干對‘托魯巴姆種子萌發(fā)的影響
引發(fā)處理后回干與不回干對種子萌發(fā)均有促進作用,但作用大小不同(表4)。綜合看來,Na-Cl、 CaCl2處理后對種子萌發(fā)各指標的促進作用,回干處理顯著高于不回干處理;KNO3處理后,回干處理對發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等指標均有較強促進作用,但是對下胚軸長、胚根長的影響力低于不回干處理,說明KNO3處理后回干可促進種子萌發(fā)及幼苗粗壯;GA3處理后回干與不回干對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)沒有顯著影響,說明回干與不回干對種子萌發(fā)影響作用較小,但是回干對活力指數(shù)、下胚軸長、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量的促進作用均顯著高于不回干處理。綜合比較說明,回干處理對種子引發(fā)作用的實現(xiàn)具有更強的促進作用。
3 討論與結(jié)論
種子的正常萌發(fā)在植物個體發(fā)育過程中起著至關(guān)重要的作用,而休眠是影響種子發(fā)芽非常重要的因素。休眠種子活力降低是自然界的普遍現(xiàn)象,而種子引發(fā)是提高種子活力的一條重要途徑。蔬菜作物、豆類作物及富含脂肪的種子經(jīng)過引發(fā)后,種子的萌發(fā)能力以及田間出苗能力都有很大的提高[7-10]。且種子引發(fā)促進種子萌發(fā)的效力對于生活力較低的種子效果更為明顯。本試驗結(jié)果表明,未經(jīng)處理的‘托魯巴姆種子發(fā)芽力較低,KNO3、CaCl2、NaCl、 GA3處理后回干與不回干均可有效提高種子活力,促進種子萌發(fā),有效打破‘托魯巴姆種子的休眠特性,其中,GA3引發(fā)處理對種子發(fā)芽能力的提高作用最強,KNO3處理次之,CaCl2、 NaCl促進作用最弱,這與前人的研究基本一致[11-12]。但是除GA3處理外,KNO3、 CaCl2、 NaCl引發(fā)-回干的方式對種子萌發(fā)的促進作用更強。
胚根和下胚軸的長度可以反映種子休眠對幼苗生長的影響程度,活力指數(shù)、鮮質(zhì)量等則是反映種子萌發(fā)速度、幼苗健壯程度的潛勢[13]。種子引發(fā)可使種子內(nèi)部胚根周圍的限制組織弱化[14],促進胚根的伸長[15]。本試驗中, KNO3、CaCl2、NaCl、GA3處理后回干與不回干均可有效促進種子萌發(fā)后胚根與下胚軸的伸長,促進幼苗健壯生長,其中,GA。作用最強,KNO3次之,NaCl、CaCl2處理基本一致,作用最弱。但是引發(fā)一回干的方式對種子引發(fā)作用的實現(xiàn)具有更強的促進作用。
綜上所述,‘托魯巴姆種子播種前可采用上述4種方法進行引發(fā)處理。采用GA3進行播前處理時可以引發(fā)后直接播種,減少處理時間以及處理過程中造成的機械損傷:KNO3、CaCl2、NaCI處理可采用引發(fā)- 回干- 播種的方式進行,以最大限度提高種子活力,促進‘托魯巴姆種子的發(fā)芽。
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