賈民隆,梁 崢,宋卓琴,段九菊,張 超,曹冬梅
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所),山西太原030031)
香 薷(Elsholtzia ciliata(Thunb.)Hyland.)是 唇形科(Labiatae)香薷屬(Elsholtzia)一年生草本植物,株高為0.3~0.5 m,須根長勢較為繁密;莖直立,外形呈四棱形,中間有淺槽,一般中部以上開始出現(xiàn)分枝,具疏柔毛或無毛,一般為麥稈黃色;鐘形花萼,長1.0~1.5 mm,外緣具長柔毛呈紫色串珠狀,花冠呈紫色,體積較小,長2.5~3.0 mm,頗具觀賞價(jià)值。其地上部分可入藥,具有發(fā)汗解暑、行水散濕、溫胃調(diào)中的功效;香薷的花可以作為香料提煉的原材料,另外香薷還具有較強(qiáng)的抗逆性、養(yǎng)護(hù)管理容易等優(yōu)點(diǎn)[1-4]。夏秋季是香薷的主花期,觀賞時間長,因此,其在園林綠化與應(yīng)用中具有很大的潛力。目前,針對香薷的研究主要集中在生物學(xué)特性、藥用成分的提取等方面,而對于種子萌發(fā)及馴化栽培方面的研究較少,一定程度制約該植物的商業(yè)化利用。
本試驗(yàn)對不同培養(yǎng)條件下香薷種子的萌發(fā)特性進(jìn)行了研究,同時對其種子形態(tài)進(jìn)行了觀測,旨在為香薷在觀賞植物、園林綠化中的開發(fā)、應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和技術(shù)參考。
供試材料為香薷種子,2017 年9 月收集于山西省永和縣陽曲山,海拔2 058 m,采收植株生長狀況相近,無病蟲害。
試驗(yàn)于2017 年9 月下旬在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所科技示范基地進(jìn)行。
1.2.1 種子形態(tài)觀測和千粒質(zhì)量的測定[5]利用體式顯微鏡對其進(jìn)行形態(tài)觀察,并用游標(biāo)卡尺測量種子的各項(xiàng)外觀形態(tài)(長度、寬度、厚度),測定總粒數(shù)為50 粒,并對各測定值的平均值、方差進(jìn)行計(jì)算。
收集的種子中隨機(jī)選取200 粒,通過千粒質(zhì)量測定儀(康達(dá)牌)測定種子千粒質(zhì)量,每次測量8 次。
1.2.2 不同貯藏時間對種子萌發(fā)的影響 挑選大小、飽滿度一致的香薷種子在室溫條件下貯藏,分別在5、10、20、30 d 時測定其發(fā)芽率。每次隨機(jī)挑選50 粒種子進(jìn)行測定,各處理3 次重復(fù)[6]。
1.2.3 光照和暗處理對種子萌發(fā)的影響 挑選大小、飽滿度一致的香薷種子分別置于光照培養(yǎng)箱和遮光箱中,在相同溫度條件下,不同時間段測定其發(fā)芽率。每次隨機(jī)挑選50 粒種子進(jìn)行測定,各處理3 次重復(fù)。
1.2.4 不同浸泡時間對種子萌發(fā)的影響 挑選大小和飽滿程度一致的種子浸泡在蒸餾水中,在相同光照和溫度條件處理下每浸泡12 h 取出一部分進(jìn)行種子發(fā)芽試驗(yàn),3 次重復(fù)。
1.2.5 低溫處理對種子萌發(fā)的影響 挑選大小和飽滿程度一致的種子分別置于4 ℃低溫保存箱和室溫2 個環(huán)境中,在相同光照條件下每浸泡12 h 取出一部分進(jìn)行種子發(fā)芽試驗(yàn),每次隨機(jī)挑選50 粒種子進(jìn)行測定,各處理3 次重復(fù)。
試驗(yàn)采用Excel 2010 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)制圖,SPSS 19.0進(jìn)行方差分析。
香薷種子位于宿存萼內(nèi),呈卵圓形,種皮呈褐色,表面光滑。生長健壯飽滿的種子長度為1.14~1.22 mm,寬為0.53~0.67 mm。種子的千粒質(zhì)量為(0.287±0.005)g,變異系數(shù)為0.17(<4),其數(shù)值在誤差范圍之內(nèi)。TTC 種子活力測定后,當(dāng)年采收的種子著色率可達(dá)93%以上,種子生活力較高。表明較短時間的常溫貯藏對香薷種子活力影響不明顯。
2.2.1 不同貯藏時間對種子萌發(fā)的影響 從圖1可以看出,新采收的種子短時間(當(dāng)月)便可以萌發(fā)。種子的發(fā)芽率會隨著貯藏時間的延長不斷升高。貯藏5 d 的種子發(fā)芽率與貯藏10 d 間差異不顯著,但貯藏5 d 后的種子發(fā)芽率與貯藏20、30 d 的發(fā)芽率之間差異顯著。這表明香薷種子在發(fā)芽過程中會出現(xiàn)短暫的休眠現(xiàn)象,伴隨貯藏時間的延長,香薷的發(fā)芽率也在逐漸升高,然后趨于穩(wěn)定。貯藏30 d后發(fā)芽率均達(dá)到90%以上,表明香薷種子有后熟現(xiàn)象。因此,香薷種子在采收后可以選擇貯藏20 d 左右再進(jìn)行播種或催芽,以提高種子發(fā)芽率。
2.2.2 光照和暗處理對種子萌發(fā)的影響 從表1可以看出,在給予光照和遮光處理?xiàng)l件下,香薷種子均可以順利發(fā)芽,但光照條件仍然要比黑暗處理的發(fā)芽率低,在36 h 時尤為明顯,但隨著貯藏時間的延長,2 個處理的發(fā)芽率趨于一致。t 檢驗(yàn)表明,2 個處理?xiàng)l件下種子發(fā)芽率無顯著差異(t=1.224,P=0.287 9)。在處理時間到96 h 左右時,2 個處理的種子發(fā)芽率相近,差異不顯著。說明光照和暗處理對香薷種子發(fā)芽率影響很小。
表1 光照對種子萌發(fā)的影響 %
2.2.3 不同浸泡時間對種子萌發(fā)的影響 從圖2可以看出,種子的發(fā)芽率隨著浸泡時間的延長而增加,浸泡24 h 的種子在第24 小時即有種子萌芽,浸泡12 h 的種子發(fā)芽率在前60 h 的培養(yǎng)中其發(fā)芽率均低于浸泡24 h 的種子。當(dāng)把各處理種子培養(yǎng)72 h以上時,各處理發(fā)芽率趨于一致,表明浸種可以使種子提前萌發(fā),打破種皮束縛。
2.2.4 低溫貯藏對種子萌發(fā)的影響 由圖3 可知,低溫貯藏種子的萌發(fā)時間會變長,但并不會顯著降低種子的發(fā)芽率,4 ℃貯藏5 d 的種子在9 d 后發(fā)芽率也可以達(dá)到96%,但前6 d 其種子發(fā)芽率和發(fā)芽速度均比較低,在6 d 時最低發(fā)芽率的種子僅為40%,說明香薷種子存在后熟現(xiàn)象,且低溫貯藏會延長其后熟時間。
研究學(xué)者認(rèn)為,大部分種子存在休眠,種子萌發(fā)需要經(jīng)過一定時間的低溫,然后在溫度回升時萌發(fā)[7]。田美華等[8]研究顯示,華中碎米薺種子在經(jīng)過30 d 的低溫(4 ℃)處理方能解除休眠。通過不同貯藏時間的種子萌芽試驗(yàn)可知,香薷種子存在后熟現(xiàn)象。成京晉等[9]在黃精種子萌芽特性的研究中也發(fā)現(xiàn),其存在后熟現(xiàn)象。李錢錢等[10]在北柴胡種子發(fā)芽特性的研究中發(fā)現(xiàn),新采收的種子在貯藏4 個月后發(fā)芽率最高,表明北柴胡種子也存在后熟現(xiàn)象。通過光照和暗處理香薷種子表明,光照會抑制種子發(fā)芽,但差異并不顯著,這與劉林等[11]在報(bào)春花種子萌芽的研究相似。本研究表明,種子在低溫處理?xiàng)l件下可以延長其后熟時間,促使種子萌發(fā)時滯延長。除了外源物質(zhì)的介入對種子萌發(fā)會產(chǎn)生一定影響外[12-14],不同光照及貯藏時間也會在一定程度上影響種子萌發(fā)的速率及質(zhì)量??姶嬷业萚15-16]研究發(fā)現(xiàn),用一定濃度的萘乙酸與赤霉素處理油松種子以及長果綠絨蒿種子,其發(fā)芽率會發(fā)生不同的結(jié)果;郭愛華等[17-18]研究表明,4 ℃低溫處理種子可延緩苦菜以及棉花種子的發(fā)芽速率;艾克拜爾·毛拉等[19]在忍冬和薔薇的種子萌發(fā)特性研究中發(fā)現(xiàn),低溫延緩了種子發(fā)芽,這些與本試驗(yàn)結(jié)果相似。
本研究結(jié)果表明,香薷種子形態(tài)特征為卵圓形,長1.14~1.22 mm,寬0.53~0.67 mm,表面光滑,種子的千粒質(zhì)量為(0.287±0.005)g;香薷種子存在后熟現(xiàn)象,這與其短暫休眠有密切聯(lián)系,可以通過蒸餾水浸種24 h、黑暗處理提高發(fā)芽速度,也可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐需要,通過低溫和光照處理種子延長種子休眠時間。