朱麗偉,馮先容,施李琴,陳慶富
(貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心,貴陽 550001)
蕎麥為廖科,蕎麥屬一年生草本植物,別名三角麥、花蕎、蕎子等。蕎麥種子呈三角形,外邊由一層堅(jiān)實(shí)的殼作為護(hù)盾,食用前需去殼再磨成粉狀。作物周期短(大概5個月),對生長環(huán)境要求較低,可在貧瘠、pH值偏酸性的環(huán)境中生長,能夠適應(yīng)寒冬環(huán)境[1]。蕎麥富含蛋白質(zhì),維生素,微量元素,脂肪以及蘆丁,槲皮素,蕎醇等黃酮物質(zhì)。其中組成蕎麥的蛋白質(zhì)種類及其含量與人體內(nèi)的非常接近[2],更容易被人體吸收,具有非常高的營養(yǎng)價值及藥用價值,市場前景非??捎^[3,4]。國內(nèi)外對蕎麥的需求日益增長,尤其是日本,中國作為蕎麥的主要出產(chǎn)國,每年有大量的蕎麥出口到日本。
穗發(fā)芽是一種常見的自然災(zāi)害[5,6]。特別是在秋收之前遇到高溫多雨的天氣,提供適宜的生長環(huán)境和足夠水分,這時穗發(fā)芽情況會更嚴(yán)重。對我國長江中下游地區(qū)的小麥觀察發(fā)現(xiàn),小麥品種臨麥15、鳳麥34、小偃93166、靖麥12、周麥17、云麥29、X 9610穗發(fā)芽率均大于98%,鄂麥170穗萌發(fā)率可達(dá)62.36%,襄麥35的穗萌發(fā)率為38.95%[7,8]。因蕎麥開花結(jié)實(shí)期較長,種子成熟期不一致,較早成熟的種子遇連續(xù)陰雨天氣時易發(fā)生穗發(fā)芽,穗發(fā)芽不僅會使蕎麥產(chǎn)量下降,還明顯降低蕎麥粉的食用和工藝品質(zhì),也會影響其種用價值。在日本,蕎麥種植為一年兩季,其中夏季種植因陰雨天氣較多,穗發(fā)芽對其影響較大,部分甜蕎品種的穗萌發(fā)率可達(dá)73%,極大影響種子活力[9-12]。種子的質(zhì)量等級評價指標(biāo)主要為種子活力,種子活力是指衡量種子在田間能夠整齊、快速發(fā)芽和幼苗在生長過程中能夠正常生長的潛在能力的描述,是種子外在質(zhì)量表現(xiàn)[13]。本實(shí)驗(yàn)利用多個甜蕎麥種子在不同生態(tài)區(qū)域內(nèi)種植,比較不同區(qū)域內(nèi)甜蕎麥的質(zhì)量,為生產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)甜蕎麥種子提供參考。
本實(shí)驗(yàn)選用2017年種植于青海湟中(QH)、云南安寧(YN)、西藏山南(XZ)和內(nèi)蒙古呼和浩特(NM)的11個甜蕎品種,即:蕎雜-1,蕎雜-2,信農(nóng)1號,通蕎1號,寧蕎1號,綜甜蕎2號,赤甜蕎1號,定甜蕎2號,定甜蕎3號,蒙0208和蒙0530,種子采收晾曬后室溫保存于貴陽市貴州師范大學(xué)。
1.2.1甜蕎麥種子活力和生活力的測定
每個品種設(shè)置3個重復(fù),發(fā)芽盒規(guī)格統(tǒng)一為12 cm×18 cm,為降低污染,所有發(fā)芽盒先用清潔劑清洗1遍,再用清水沖洗,最后用純水清洗1遍,每個發(fā)芽盒鋪2張充分吸水的發(fā)芽紙,每個盒子內(nèi)擺放100粒甜蕎種子,培養(yǎng)箱設(shè)置為16 h光照/8 h黑暗交替,溫度為20~30 ℃,每日澆水,以種子胚根>1 mm為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn),每天按時記錄發(fā)芽數(shù),共7 d。
發(fā)芽率(%)=G/N×100%
G為第2天/第5天/第7天發(fā)芽種子總數(shù)。
1.2.2甜蕎麥種子的穗發(fā)芽率的測定
隨機(jī)從1個品種中數(shù)取1 000粒甜蕎麥,挑出已經(jīng)萌發(fā)的種子,計算百分率,每個甜蕎麥的品種設(shè)置3個重復(fù)。
1.2.3甜蕎麥種子幼苗干重的測定
發(fā)芽試驗(yàn)進(jìn)行到第7天,從每個發(fā)芽盒中隨機(jī)挑選20棵甜蕎幼苗,放105 ℃鼓風(fēng)干燥機(jī)殺青30 min,然后將烘箱溫度調(diào)至80 ℃,48 h后取出,天平(千分之一)稱重,記錄數(shù)據(jù)。
1.2.4甜蕎麥種子千粒重測定
每個品種設(shè)3個重復(fù),含水量均達(dá)到11%左右,天平稱取1 000粒種子的干重,精確到0.001 g。
1.2.5甜蕎麥種子凈度的測定
每個品種種子設(shè)3個重復(fù),每個重復(fù)稱取約20 g種子,將試樣分離成凈種子(M1)、其他植物種子(M2)和雜質(zhì)(M3)3部分,品種凈度(%)=M1/(M1+M2+M3)×100%,其中M1、M2和M3分別代表3種成分的重量。
利用SPSS軟件和Excel軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。
從圖1可以看出,不同品種甜蕎在4個繁種地的活力有差異。采收自西藏的蕎雜-2、定甜蕎2號、定甜蕎3號、信農(nóng)1號、通蕎2號和蒙0208第2天和第5天的發(fā)芽率均顯著低于其它3個繁種地,種子發(fā)芽速度慢,活力較低。采收自云南的種子活力均較高,如寧蕎1號、信農(nóng)1號、通蕎1號和蒙0208第2天的發(fā)芽率均高于85%,所有品種第5天的發(fā)芽率均高于95%。采收自青海的種子第5天的發(fā)芽率均高于85%,活力也較高。
蕎麥種子發(fā)芽至第7天,發(fā)芽率已經(jīng)穩(wěn)定。采收自青海的種子生活力均較高,第7天的發(fā)芽率均高于85%,其中寧蕎1號和蒙0208的發(fā)芽率均達(dá)到100%;采收自西藏的蕎雜-2、綜甜蕎2號、蕎雜-1、蒙0530、定甜蕎3號、信農(nóng)1號和蒙0208第7天的發(fā)芽率均低于85%,種子生活力太低,失去種用價值;另外,采收自內(nèi)蒙古的蕎雜-1和采收自云南的蒙0530種子第7天的發(fā)芽率均低于85%,失去種用價值(圖1)。
表1結(jié)果表明,11個品種的干重均在0.200 g以上,其中幼苗干重最重的是采收自內(nèi)蒙古的綜甜蕎2號,其20棵幼苗的干重達(dá)0.354 g,最輕為西藏的信農(nóng)1號種子,其20棵幼苗的干重只有0.210 g。采收自內(nèi)蒙古的種子整體幼苗較重,表現(xiàn)較好,其中綜甜蕎2號和蒙0530的幼苗干重均顯著高于其它3個繁種區(qū);采收自青海和西藏的多數(shù)品種幼苗干重較輕,如信農(nóng)1號、通蕎1號的幼苗干重均顯著低于內(nèi)蒙古和云南;11個栽培種里,只有赤甜蕎1號和寧蕎1號的種子幼苗干重在4個繁種區(qū)差異不顯著。
注:圖中數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值,圖中小寫字母為相同發(fā)芽時期的比較,柱狀圖凡是有一個相同小寫字母者,表示差異不顯著(LSD,p<0.05);上述圖中各小圖A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K分別對應(yīng)的是蕎雜-2、定甜蕎2號、赤甜蕎1號、綜甜蕎2號、蕎雜-1、蒙0530、定甜蕎3號、寧蕎1號、信農(nóng)1號、通蕎1號和蒙0208;QH、XZ、NM、和YN分別指的是青海、西藏、內(nèi)蒙古和云南。
表1 不同繁種地甜蕎種子幼苗干重
品種幼苗干重(g)青海西藏內(nèi)蒙古云南蕎雜-20.268±0.003bc0.252±0.021c0.337±0.009a0.307±0.018ab定甜2號0.239±0.016ab0.229±0.015b0.289±0.023a0.260±0.004ab赤甜蕎1號0.259±0.011a0.259±0.009a0.284±0.027a0.254±0.007a綜甜蕎2號0.253±0.025b0.236±0.001b0.354±0.007a0.255±0.003b蕎雜-10.286±0.040ab0.267±0.005b0.292±0.008ab0.317±0.021a蒙05300.250±0.006b0.272±0.008b0.326±0.007a0.273±0.009b定甜蕎3號0.222±0.003b0.228±0.014b0.265±0.009ab0.296±0.029a寧蕎1號0.218±0.011a0.278±0.055a0.268±0.007a0.223±0.005a信農(nóng)1號0.224±0.011b0.210±0.008b0.274±0.011a0.283±0.007a通蕎1號0.219±0.006b0.235±0.012b0.292±0.002a0.294±0.020a蒙02080.255±0.008b0.244±0.005b0.283±0.006a0.262±0.010ab
注:表中數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值,同行數(shù)據(jù)后凡是有一個相同小寫字母者,表示差異不顯著(LSD,p<0.05)。下同。
表2 不同繁種地甜蕎麥穗萌發(fā)率
品種穗萌發(fā)率(%)青海西藏內(nèi)蒙古云南蕎雜-21.4±0.1a0.6±0.3b0.4±0.0bc0.0±0.0c定甜2號0.4±0.1a0.5±0.1a0.6±0.1a0.0±0.0b赤甜蕎1號1.0±0.3a1.2±0.2a0.6±0.2ab0.0±0.0b綜甜蕎2號0.4±0.1a0.0±0.0b0.1±0.1b0.0±0.0b蕎雜-10.8±0.1a0.3±0.2bc0.4±0.0ab0.0±0.0c蒙05302.3±0.5a1.1±0.1b1.1±0.2b0.0±0.0c定甜蕎3號0.5±0.1a0.6±0.3a0.3±0.1ab0.0±0.0b寧蕎1號1.5±0.3a0.1±0.1b0.4±0.0b0.0±0.0b信農(nóng)1號0.8±0.2a0.4±0.0a0.4±0.1a0.0±0.0b通蕎1號1.2±0.2a1.3±0.0a0.6±0.1b0.0±0.0c蒙02080.8±0.1a0.3±0.1b1.2±0.2a0.0±0.0b
表3 不同繁種地甜蕎麥種子千粒重
品種千粒重(g)青海西藏內(nèi)蒙古云南蕎雜-220.002±0.091b20.505±0.171a20.184±0.072ab20.322±0.140ab定甜2號20.302±0.088a20.345±0.071a20.288±0.085a20.095±0.085a赤甜蕎1號20.296±0.093a20.340±0.061a20.295±0.067a20.167±0.059a綜甜蕎2號20.188±0.030a20.028±0.025a20.281±0.046a20.281±0.167a蕎雜-120.296±0.082a20.445±0.223a20.421±0.272a20.373±0.025a蒙053019.855±0.107b20.312±0.124a20.417±0.103a20.466±0.040a定甜蕎3號20.111±0.035a20.458±0.239a20.269±0.043a20.391±0.170a寧蕎1號20.378±0.057a20.358±0.157ab20.052±0.045b20.077±0.060bc信農(nóng)1號20.195±0.041ab20.327±0.114a20.207±0.050ab20.010±0.126b通蕎1號20.173±0.031b20.849±0.116a20.384±0.147b20.336±0.193b蒙020820.203±0.035a20.293±0.089a20.374±0.003a20.199±0.131a
由表2可以看出,青海、西藏和內(nèi)蒙古種植的甜蕎均有穗萌發(fā)現(xiàn)象,云南無穗發(fā)芽現(xiàn)象。其中采收自西藏的蕎雜-2、綜甜蕎2號、蒙0530和寧蕎1號的穗萌發(fā)均顯著高于其它3個繁種區(qū);采收自青海和西藏的通蕎1號種子穗芽率顯著高于內(nèi)蒙古和云南;采收自青海和內(nèi)蒙古的蒙0308種子的穗芽率顯著高于西藏和云南。
11個品種的穗發(fā)芽率也有較大差異。穗芽率最高的是采收自西藏的蒙0530,其穗芽率為2.3%,采收自內(nèi)蒙古和青海的種子穗芽率也在1.0%以上;定甜2號、綜甜蕎2號、蕎雜-1、定甜蕎3號和信農(nóng)1號在4個繁種地的穗萌發(fā)率均低于1.0%,屬于不易穗萌發(fā)品種(表2)。
研究發(fā)現(xiàn),繁種地對種子千粒重有一定的影響。采收自西藏的多數(shù)品種種子千粒重較其它繁種地高,但是差異不顯著;11個甜蕎麥品種種子的千粒重多在20 g以上,除了采收自青海的蒙0530種子,其千粒重為19.885 g;定甜蕎2號、赤甜蕎1號、綜甜蕎2號、蕎雜-1號、定甜蕎3號和蒙0208等品種在4個繁種地的千粒重?zé)o顯著差異,說明產(chǎn)地對這幾個品種千粒重影響較?。徊墒兆郧嗪5拿?530種子千粒重顯著低于其他3個地區(qū),而采收自西藏的通蕎1號種子千粒重顯著高于其它3個繁種地(表3)。
采收自云南的種子凈度較高,均在99.8%以上;采收自青海的種子凈度稍低,如蒙0530、通蕎1號和蒙0508種子凈度均顯著低于其它3個繁種地(表4)。
表4 不同繁種地甜蕎麥種子的凈度
品種凈度(%)青海西藏內(nèi)蒙古云南蕎雜-298.4±0.4b99.2±0.1ab99.2±0.3ab99.9±0.1a定甜蕎2號99.8±0.0bc99.9±0.0ab99.7±0.1c100.0±0.0a赤甜蕎1號99.6±0.2a99.8±0.1a99.4±0.3a99.8±0.1a綜甜蕎2號99.3±0.1b99.5±0.2ab99.5±0.2ab99.8±0.1a蕎雜-199.5±0.2a99.9±0.1a99.6±0.3a99.9±0.1a蒙053096.2±0.2b99.6±0.1a99.7±0.1a99.9±0.1a定甜蕎3號99.8±0.1a99.8±0.0a99.1±0.6a100.0±0.0a寧蕎1號99.8±0.1a99.8±0.1a99.0±0.3b100.0±0.0a信農(nóng)1號99.7±0.1a99.5±0.2a99.8±0.2a99.8±0.2a通蕎1號99.3±0.1b99.8±0.1a99.8±0.1a99.9±0.0a蒙020899.3±0.2b99.8±0.0a99.7±0.1a100.0±0.0a
除了采收自青海的蕎雜-2和蒙0530外,其它種子的凈度均高于99.0%。甜蕎2號、蕎雜-1、寧蕎1號和信農(nóng)1號在4個地區(qū)的凈度值均在99.5%以上;采收自云南的定甜蕎2號、定甜蕎3號、寧蕎1號、蒙0208種子凈度值均達(dá)到100%(表4)。
隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建筑體系的建立,種子研究已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展和競爭的一個熱點(diǎn)話題。中國作為一個農(nóng)業(yè)大國,提高種子質(zhì)量至關(guān)重要。因此,要想獲得甜蕎麥高產(chǎn)量,研究種子質(zhì)量是關(guān)鍵,它是農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的內(nèi)因和基礎(chǔ)[14],是實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)的重要先決條件。
本研究表明,不同繁種地生產(chǎn)的種子質(zhì)量有差異,通過比較不同區(qū)域的11個栽培甜蕎麥的種子品質(zhì)發(fā)現(xiàn),采收自西藏多數(shù)品種種子的生活力和活力顯著低于其它3個繁種地區(qū),而種子生活力高低是種子質(zhì)量重要評價指標(biāo),如采收自西藏的蕎雜-2、綜甜蕎2號、蕎雜-1、蒙0530、定甜蕎3號、信農(nóng)1號和蒙0208種子生活力均低于85%,另外采收自內(nèi)蒙古的蕎雜-1和采收自云南的蒙0530種子第7天的發(fā)芽率均低于85%,這些種子均已失去種用價值,而采收自青海和內(nèi)蒙古、云南的其它種子生活力均較高。
從幼苗質(zhì)量看,采收自內(nèi)蒙古和云南的種子幼苗整體較重,表現(xiàn)較好,其中采收自內(nèi)蒙古的綜甜蕎2號和蒙0530的幼苗干重均顯著高于其它3個繁種區(qū),采收自青海和西藏的多數(shù)品種幼苗干重較輕,如信農(nóng)1號、通蕎1號的幼苗干重均顯著低于內(nèi)蒙古和云南;11個栽培種里,只有赤甜蕎1號和寧蕎1號的種子幼苗干重在4個繁種區(qū)無顯著差異。
從種子千粒重和凈度看,采收自西藏的多數(shù)品種種子千粒重較其它繁種地高,但是差異不顯著;不同繁種地的種子凈度有差異,如西藏、內(nèi)蒙古和云南采收的種子凈度均在98.0%以上,達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),采收自青海的蒙0530種子凈度只有96.2%,低于國家標(biāo)準(zhǔn),而其它10個品種的凈度均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)驗(yàn)表明,穗發(fā)芽對種子生活力和活力影響極大,嚴(yán)重影響種子的質(zhì)量、產(chǎn)量以及利用價值等。HARA等對穗發(fā)芽甜蕎的面粉品質(zhì)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)穗發(fā)芽影響甜蕎粉的加工品質(zhì)[11]。于征等研究發(fā)現(xiàn),水稻穗發(fā)芽率為25%左右時,水稻的產(chǎn)量會降低15%[15]。本研究發(fā)現(xiàn)穗發(fā)芽對種子活力影響極大。如采收自青海的種子有穗發(fā)芽現(xiàn)象,而采收自云南的種子無穗發(fā)芽,云南的種子生活力和活力明顯比青海的種子高,因此,降低種子穗發(fā)芽可以顯著提高種子質(zhì)量。另外,品種也是影響穗發(fā)芽的重要因素。
綜合分析甜蕎麥種子生活力、活力、幼苗質(zhì)量、千粒重和凈度,蕎雜-1,蕎雜-2,信農(nóng)1號,通蕎1號,寧蕎1號,綜甜蕎2號,赤甜蕎1號,定甜蕎2號,定甜蕎3號和蒙0208均在云南表現(xiàn)良好,可在當(dāng)?shù)胤狈N;采收自內(nèi)蒙古的蒙0530整體表現(xiàn)較好,可在當(dāng)?shù)胤狈N。