王長(zhǎng)江 高言 韓彥斌 王啟明

王長(zhǎng)江，高言，韓彥斌，王啟明，陜西省留壩縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，郵編724100。

收稿日期：2023-09-12

摘? ?要? ?西洋參種子具有后熟特性，只有打破休眠才能萌發(fā)。概述了對(duì)西洋參種子后熟特性和休眠機(jī)理的研究成果，基于在陜西留壩縣的西洋參生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)了打破種子休眠的3種方法。

關(guān)鍵詞? ?西洋參種子;后熟;打破休眠;激素;溫度

西洋參原產(chǎn)于北美洲，分布在加拿大東南部、美國(guó)東北部等地，18世紀(jì)已開(kāi)始作為藥材使用。1948年我國(guó)首次引進(jìn)西洋參試栽，1975年開(kāi)始有計(jì)劃地引種栽培，目前在東北、華北、西北地區(qū)均有發(fā)展。

西洋參種子具有后熟特性，休眠期較長(zhǎng)，只有解除休眠才能萌發(fā)出苗，其種子處理是西洋參實(shí)際生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一?；诖罅课墨I(xiàn)，概述了當(dāng)前對(duì)西洋參種子后熟特性和休眠機(jī)理的研究成果，總結(jié)了相關(guān)作用機(jī)制，闡釋了西洋參種子處理的理論基礎(chǔ)。同時(shí)，結(jié)合陜西留壩縣西洋參生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)了打破西洋參種子休眠的幾種方法。

1? ?西洋參種子的休眠特性

西洋參種胚發(fā)育不完全，需要經(jīng)過(guò)一定的處理才能達(dá)到形態(tài)后熟和生理后熟，完成發(fā)育，解除? ? 休眠。

1.1? ?形態(tài)后熟過(guò)程? ?據(jù)有關(guān)研究，西洋參種胚發(fā)育過(guò)程開(kāi)始較晚，開(kāi)花后2周種胚開(kāi)始分裂，逐步形成原胚;4周形成球形胚，5周向三角形胚轉(zhuǎn)化，胚柄開(kāi)始退化;6周開(kāi)始向心形胚轉(zhuǎn)化，并分化出兩個(gè)子葉原基;8周之后達(dá)到心形胚晚期，魚(yú)雷形胚顯現(xiàn);魚(yú)雷形胚中后期，胚發(fā)育停滯，進(jìn)入形態(tài)后熟期。

1.2? ?生理后熟過(guò)程? ?根據(jù)張連學(xué)研究，西洋參種胚生理后熟起始標(biāo)志的是從種胚可以接受低溫信號(hào)開(kāi)始的。國(guó)內(nèi)外普遍研究表明，只有當(dāng)西洋參種胚生長(zhǎng)到2.5 mm以上，停滯發(fā)育的種胚才開(kāi)始接受低溫信號(hào)，進(jìn)入生理后熟。這表明，西洋參種子的形態(tài)后熟和生理后熟存在重合期，即形態(tài)后熟后期和生理后熟前段相互重疊。進(jìn)入生理后熟期后，雖然種子大小基本不再變化，但內(nèi)部種胚開(kāi)始緩慢發(fā)育，通過(guò)生長(zhǎng)物質(zhì)的積累轉(zhuǎn)化逐漸擺脫抑制物質(zhì)的控制，解除休眠，最終突破種皮，開(kāi)始萌發(fā)。

2? ?種子休眠機(jī)制及解除休眠理論

對(duì)于植物來(lái)說(shuō)，種子休眠是一種非常復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象，多種因素相互作用，共同影響休眠的誘發(fā)和解除。有關(guān)種子休眠機(jī)理的研究，陳彩霞提出種子休眠機(jī)理包括激素調(diào)控學(xué)說(shuō)、改變呼吸途徑學(xué)說(shuō)、光敏系統(tǒng)的調(diào)控、基因表達(dá)的調(diào)節(jié)和生理代謝物質(zhì)的調(diào)節(jié)等。近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)研究的不斷深入，以及基因調(diào)控種子休眠學(xué)說(shuō)的提出，關(guān)于種子休眠方面的研究已進(jìn)入分子水平。休眠解除有賴(lài)于外在環(huán)境因素和內(nèi)在信號(hào)傳導(dǎo)之間相互依存或競(jìng)爭(zhēng)的共同影響和調(diào)控。

對(duì)西洋參來(lái)說(shuō)，解除休眠的物理方法一般為變溫層積處理，化學(xué)方法多為植物激素處理。

2.1? ?溫度處理? ?試驗(yàn)證實(shí)，15 ℃為西洋參種子形態(tài)后熟發(fā)育最適溫度。完成形態(tài)后熟后，需要經(jīng)過(guò)一定低溫才能實(shí)現(xiàn)生理后熟。同時(shí)還指出，溫度超過(guò)20 ℃，種胚發(fā)育會(huì)受到較大抑制。

高鎮(zhèn)生的研究表明，10～15 ℃范圍是西洋參種子實(shí)現(xiàn)形態(tài)后熟的最適溫度。在此溫度條件下，種子裂口率高，胚長(zhǎng)超過(guò)4.25 mm后進(jìn)行生理后熟處理萌發(fā)率較高。黃耀閣、劉振環(huán)等研究發(fā)現(xiàn)，西洋參種胚長(zhǎng)2.5 mm、胚率達(dá)到45%時(shí)，種子開(kāi)始裂口。

2.2? ?植物激素處理? ?試驗(yàn)證實(shí)，西洋參種子經(jīng)赤霉素（GA）處理后，蛋白質(zhì)、脂肪和糖類(lèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化分解加速，同時(shí)各種酶活性在赤霉素作用下增強(qiáng)，為胚的萌發(fā)提供了必要的物質(zhì)能量，促進(jìn)種胚生理后熟。

楊世海等通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)聚乙二醇PEG12000處理西洋參種子，過(guò)氧化氫酶活性明顯提高，脂肪酸含量顯著增加，可溶性蛋白降低。趙永華等研究表明，NaN3（疊氮化鈉）有助于打破西洋參種子休眠，并和低溫產(chǎn)生協(xié)同作用。

2.3? ?其他處理方法? ?試驗(yàn)表明，去除胚乳確實(shí)可以促進(jìn)西洋參種子的萌發(fā)，人參皂苷可能與植物激素一同在種子休眠解除過(guò)程中發(fā)揮重要作用，并且較高的營(yíng)養(yǎng)水平會(huì)促進(jìn)種胚發(fā)育和生長(zhǎng)。

3? ?西洋參種子處理生產(chǎn)實(shí)踐

陜西省留壩縣于20世紀(jì)70年代末開(kāi)始引種西洋參，1983年開(kāi)始大規(guī)模推廣，目前留壩縣西洋參留存面積1 400畝，是我國(guó)西洋參三大產(chǎn)區(qū)之一。引種西洋參40多年來(lái)，當(dāng)?shù)丶夹g(shù)人員和種植戶(hù)長(zhǎng)期摸索，總結(jié)出適合秦嶺山區(qū)西洋參種子處理的多種方法。

3.1? ?自然催芽法

1）采收。西洋參果實(shí)8月初開(kāi)始成熟，當(dāng)果實(shí)呈現(xiàn)大紅色時(shí)即可分批及時(shí)采收。采收回來(lái)的果實(shí)及時(shí)處理或保存在陰涼處，防止霉變。

2）漂洗。將果實(shí)盛放于干凈的容器中，用手充分揉搓，分離果皮果肉和種子，然后用清水反復(fù)漂洗，去除果皮、果肉以及秕子。

3）晾曬。將洗凈的種子攤放在容器或干凈的水泥地面上晾曬，確保攤晾處通風(fēng)，避免日光直射。

4）冬儲(chǔ)。將晾曬好的種子裝入透氣的編織袋，置于通風(fēng)良好的環(huán)境中，直至第2年3月初至4月初。

5）泡種。將種子用清水浸泡3～5 d，確保種子充分吸水沉底，將浮在水中或水面的種子挑出。

6）消毒。將浸泡充分的種子晾干，用代森錳鋅（1 ∶ 800）或多抗霉素（1 ∶ 120）殺菌處理0.5～1 h。

7）拌沙。挖取干凈的河沙，用篩孔為4 mm的篩子篩選出直徑4 mm及其以下規(guī)格的沙子，充分清洗晾曬，用600倍液代森錳鋅或0.2%高錳酸鉀消毒，沙子相對(duì)含水量保持在20%左右為宜。按照1份種子+3份河沙的比例混合拌勻，裝入編織袋，每袋3～5 kg，置于通風(fēng)避光的倉(cāng)庫(kù)中，直至當(dāng)年9月。

也可以在房前屋后向陽(yáng)利水處挖一土坑，大小根據(jù)種子量而定。將裝袋的種子埋入坑中，上蓋草簾防曬保濕。每2周挖出檢查一下種子發(fā)育情況。土埋法要注意：一是防止鼠害;二是避免積水;三是每袋種子不宜過(guò)多。

8）播種。秋播。種子沙藏至9月份，查看種子裂口情況。一般來(lái)說(shuō)，種子采收后12個(gè)月左右，經(jīng)過(guò)沙藏處理，裂口率能夠達(dá)到85%以上，可以直接秋播。秋播宜晚不宜早，在土壤上凍前完成播種即可，第2年5月份（種子采收后20個(gè)月左右）才能發(fā)芽出苗，其間注意防鼠。春播。沙藏到9月份，將裂口的種子置于1～4 ℃環(huán)境中存放到來(lái)年4月，讓種子完成生理后熟，然后春播。春播宜早不宜晚，應(yīng)在土壤解凍后及時(shí)完成播種。

3.2? ?變溫催芽法? ?參照3.1，種子進(jìn)行采收、漂洗、晾曬處理，然后按照種子量選擇木箱、竹簍、花盆、塑料筐等容器（生產(chǎn)中常用塑料筐），在容器底部先鋪5～7 cm厚的干凈河沙（40%～60%含水量），然后將拌沙的種子均勻撒在濕潤(rùn)河沙上，再覆蓋10 cm厚的濕沙。

將裝好種子的容器置于鋪好的河沙之上，保證容器底部有一定的通氣條件，然后進(jìn)行如下變溫 處理：

第一階段：前60天，種子溫度保持在18～21 ℃，低于18 ℃人工加溫，積溫達(dá)到1 300 ℃，種胚由0.3～0.4 mm長(zhǎng)到1.4 mm以上，即可進(jìn)入下一階段。

第二階段：翻種晾沙，將濕度下降到10%左右，同時(shí)緩慢降溫，使種溫保持在12～16 ℃，持續(xù)45 d左右，種子裂口率達(dá)到80%以上，種胚長(zhǎng)到3 mm。

第三階段：繼續(xù)降溫，保持溫度在8～10 ℃，經(jīng)20～25 d，種胚長(zhǎng)到4.5 mm，胚率達(dá)到80%以上，完成形態(tài)后熟。

第四階段：將種溫控制在1～4 ℃，保持70～80 d，完成生理后熟。

如未到播種時(shí)節(jié)，可將種子暫存在-2～4 ℃通風(fēng)環(huán)境中。

3.3? ?植物激素催芽法? ?實(shí)踐證明，8月上旬以前采收的種子，用100～200 mg /kg赤霉素處理，能保證較高的發(fā)芽率，但這一方法在留壩縣西洋參生產(chǎn)中較少使用。具體處理辦法：種子消毒前，將晾曬好的種子用赤霉素浸泡2～4 h。

4? ?小結(jié)與討論

上述3種處理方法均能保證較高的發(fā)芽率和出苗整齊度，但植物激素如赤霉素的效用并未充分體現(xiàn)，一方面是因?yàn)槭褂弥参锛に卮嬖谝欢ǖ纳a(chǎn)成本，另一方面是植物激素使用技術(shù)要求較高，使用不當(dāng)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，加之西洋參種子來(lái)源廣泛，價(jià)格相對(duì)較低，故多數(shù)時(shí)候很少采用植物激素來(lái)達(dá)到縮短休眠期的生產(chǎn)目的。

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