張愛冬 黃倩茹,2 吳雪霞 孔令娟 沈海斌 李建勇**
(1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所,上海 奉賢201403;2.上海師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,上海 徐匯200234;3.上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,上海 閔行201100)
茼蒿(Chrysanthemum coronariumL.)別名蓬蒿、春菊、蒿菜、義菜(鵝菜),為菊科茼蒿屬(Chrysanthemum)一年生或二年生草本植物,原產(chǎn)我國及地中海地區(qū),在我國已有1 000多年的栽培歷史[1]。茼蒿屬半耐寒性植物,喜濕冷,生長適溫18~20℃,29℃以上生長不良,12℃以下生長緩慢,可耐短時0℃左右低溫[2]。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,培育壯苗是獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。溫度影響種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽活力[3~5],是影響種子萌發(fā)和種苗質(zhì)量的重要因素[6]。本試驗研究了不同溫度對茼蒿種子萌發(fā)及相關(guān)生理特性的影響,為茼蒿種子萌發(fā)選擇最佳溫度提供依據(jù)。
供試茼蒿品種為滿香光桿茼蒿,種子由北京思貝奇種子有限公司提供。
試驗設(shè)在上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所。2021年2月1日選飽滿、大小均勻的茼蒿種子用0.8%KNO3溶液浸泡24 h后,用濾紙吸干水分,將其放在鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中,每個培養(yǎng)皿放100粒種子,然后將培養(yǎng)皿放入恒溫箱催芽。試驗設(shè)恒溫箱10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃,共5個處理,每個處理3次重復(fù)。連續(xù)10 d檢查出芽情況,記錄每天的發(fā)芽數(shù)量,并給種子補(bǔ)充水分。
按國家種子質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 3 543.4-1995),茼蒿種子的發(fā)芽勢于處理后第4 d測定,發(fā)芽率于處理后第10 d統(tǒng)計[7];測量形態(tài)指標(biāo)即主根長度(植株根頸部到主莖頂部之間的距離),取芽苗稱重;測定生理指標(biāo),即丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量。
發(fā)芽勢(%)=(前4 d內(nèi)正常的發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù))×100
發(fā)芽率(%)=(前10 d內(nèi)正常的發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù))×100
不同溫度對茼蒿種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率的影響見表1。
表1 各處理茼蒿種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率
由表1可知,20℃處理茼蒿種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率均顯著高于其他處理,其發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別為80.88%、86.35%,其次為15℃、25℃、10℃處理,30℃、35℃處理種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率較低。
不同溫度對茼蒿芽苗生長的影響見圖1、表2。
圖1 各處理茼蒿芽苗的生長情況
表2 各處理茼蒿芽苗的主根長度和植株鮮重
由圖1可知,35℃處理的茼蒿芽苗長勢弱,10℃處理的芽苗頂部剛脫落黑色種皮,30℃和25℃處理的芽苗子葉發(fā)綠、長勢健壯,20℃和15℃處理的芽苗子葉發(fā)黃。
由表2可知,20℃處理的茼蒿芽苗主根最長、植株最重,均顯著高于其他處理,其次為15℃和25℃處理,30℃處理的芽苗主根最短、植株最輕。
不同溫度對茼蒿芽苗生理特性的影響見表3。
由表3可知,30℃處理茼蒿芽苗的MDA、脯氨酸和可溶性糖含量最高,顯著高于其他處理;20℃處理茼蒿芽苗的MDA、脯氨酸和可溶性糖含量均最低,顯著低于15℃處理和25℃處理;25℃處理茼蒿芽苗的MDA含量較15℃處理無顯著差異,但脯氨酸含量和可溶性糖含量顯著高于15℃處理。
表3 各處理茼蒿芽苗MDA、脯氨酸和可溶性糖的含量
低溫和高溫均會抑制農(nóng)作物種子的萌發(fā),降低其發(fā)芽勢和發(fā)芽率,表現(xiàn)為主根短小、芽苗長勢弱[8]。本試驗結(jié)果表明,20℃處理茼蒿種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、主根長度和植株鮮重均顯著高于其他處理,其次為15℃處理和25℃處理;30℃處理和25℃處理的芽苗子葉發(fā)綠,20℃處理和15℃處理的芽苗子葉發(fā)黃,35℃處理的芽苗長勢弱,10℃處理的芽苗頂部剛脫落種皮。綜上所述,15~25℃溫度范圍較適合茼蒿種子發(fā)芽和幼苗生長,溫度過高和過低均不利于種子發(fā)芽和生物量增長。孫雨晴等[8]研究發(fā)現(xiàn),茼蒿植株適宜的生長溫度范圍為20~25℃,雖在15~30℃條件下茼蒿能生長,但20~25℃條件下植株生長速度最快。
吳雪霞等[9]研究發(fā)現(xiàn),溫度脅迫(低溫和高溫)下茄子幼苗植物細(xì)胞發(fā)生脂過氧化作用,其MDA含量顯著增加,脯氨酸和可溶性糖含量大量積累。本試驗研究表明,在20~30℃范圍內(nèi),隨著溫度的降低茼蒿芽苗的MDA、脯氨酸和可溶性糖含量呈現(xiàn)下降趨勢,當(dāng)溫度低于20℃時,以上3個指標(biāo)的含量開始升高。因此,20~25℃溫度有利于提高茼蒿芽苗的抗逆性,更適宜茼蒿種子的萌發(fā)。
不同溫度影響茼蒿種子的萌發(fā),過高或過低均不利于其發(fā)芽。催芽溫度超過25℃時,茼蒿種子的發(fā)芽率、主根長度和植株鮮重顯著降低;低于15℃時芽苗發(fā)黃、長勢較弱、抗性較差。由此可見,15~25℃為茼蒿種子較適宜的萌發(fā)溫度。