不同處理對可可種子萌發以及幼苗生長的影響

李付鵬等

摘 要 可可是世界三大飲料作物之一，可可種子為頑拗性種子，含水量低于某一相對高的臨界含水量時，其種子就會喪失活力。為探討可可種子的貯藏方法，研究分析了果實處理方法、溫度、時間對可可種子發芽及幼苗生長的影響。結果表明：可可種子經過4℃處理后便喪失了發芽力，室溫25℃條件下果殼不破開，放置30 d后可可種子仍有近50%的發芽率；清洗可可種子果肉后短時間放置，可以提升種子的發芽勢，并且能促進幼苗前期生長。

關鍵詞 可可 ；發芽 ；貯藏 ；生長特性

分類號 S571.3 ；S339.3+2

Abstract Cocoa is one of the three biggest worldwide beverage crops. Cocoa seeds are recalcitrant， which have to maintain high water content to keep their vitality. In order to investigate storage method of cocoa seeds， we analyze various treatments on seeds germination and seedling growth， including the fruit treatment， temperature and time. Our results indicated that cacao seeds lost germination ability after 4℃ treatment， almost 50% treatment seeds could germinate when placed 30 days with unbroken pod husk in room temperature 25℃. In the short phase， cleaning cacao seed pulp could enhance the germination potential and promote early seedling growth.

Keywords Theobroma cacao ； germination ； storage ； growth

可可（Theobroma cacao）屬于梧桐科可可屬常綠小喬木，原產南美熱帶雨林下，現已廣泛分布于世界熱帶地區的60多個國家[1]。目前，全球可可種植面積超過1 000萬hm2，總產量超過400萬t，為世界三大飲料之一。可可豆富含脂肪、蛋白、多酚等成分，營養豐富，味醇香，具有滋補與興奮的作用，是制作巧克力、糕點、糖果等食品的重要原料，其經濟利用價值較高，在世界農業發展中占有重要地位。可可是我國新興的熱帶特色經濟作物，適宜在海南島東南部推廣種植；可可栽培管理簡單，是典型的“懶人作物”，有巨大的發展潛力[2-3]。

目前，種子育苗仍是可可種苗繁育主要手段，此外可可種質的收集、保存等也主要通過種子的形式。在生產上，直接采摘成熟的可可果實，破開果實洗去種子上的果肉，淺播于沙床上進行催芽。盡管已經有關于種子農藝性狀與種子發芽關系的研究[4]，然而至今尚未見不同保存方法對可可種子影響的報道。下列關鍵問題仍待進一步研究：（1） 可可種子能否低溫保存？（2） 可可果實破開之后，種子能夠保存多長時間？（3） 可可果實破開之后，果肉是會影響種子發芽？本文以溫度、方法、時間等因素為處理變量，探討其對可可種子萌發的影響，為合理選擇可可種子保存方法提供參考資料，也為可可種子育苗提供可續依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用可可果實分別于2014年12月24日至2015年1月19日期間采自中國熱帶農業科學院香料飲料研究所的可可樹，果實均為黃色，果實大小一致。

1.2 方法

1.2.1 種子處理

可可種子（果實）處理分溫度、方法、時間3個因素。溫度因素分為-80、4℃、室溫25℃ 3個等級；方法因素分為果實不破開、果實破開不清洗果肉、果實破開清洗果肉3種；時間因素為分別處理30、15、5 d，組合共計27個處理。各處理的種子（果實）均用報紙包裹，其中4℃與室溫25℃條件下破開果實處理的種子，每2 d換1次報紙。此外設置兩個對照，對照1為提前30 d采果曬干種子，對照2為當天采摘果實后直接播種。

1.2.2 播種及發芽觀察

播種當天，將各種處理的種子分別清洗干凈，每個處理選擇大小相當的種子60粒，用0.1%多菌靈浸泡5 min，于2015年1月24日人工點播于沙床之上，播前灌足底水，播后覆蓋一層薄沙，表面每天噴撒一次。播種后定期調查種子發芽時間，起始發芽天數從開始處理當天計算，直至觀察到有種子萌發；當第一粒種子破土后，每3 d觀測觀測1次出土種子數。

種子發芽率（GR）=G20/Gn×100%，G20為播種后20 d正常發芽的種子數，Gn為供試種子總數，種子發芽勢（GA）=G14/Gn×100%，G14位14 d發芽種子數，Gn為供試種子總數，發芽指數（GI）=∑（Gt/Dt），Gt為置床后第t天的發芽數，Dt為相應的發芽天數[5]。

1.2.3 幼苗生長特性

播種30 d后，開始觀測各處理幼苗長勢情況。每個處理隨機選取5株，每隔5 d觀測苗粗（mm）、苗高（cm）、葉長（cm）、葉寬（cm）的生長量，其中苗粗為子葉節上端的幼苗粗度，苗高為幼苗頂端到地表高度，葉長為第1對真葉的長度，葉寬為第一對真葉的最寬處。

1.2.4 數據處理

采集數據用Microsoft Office Excel進行分析。

2 結果與分析

2.1 溫度和處理方法對可可種子發芽的影響

可可種子在-80、4℃的溫度條件下的發芽率均為0，表明可可種子經過低溫處理后不能發芽。室溫25℃恒溫條件下，不破開果殼利于可可種子保存，平均發芽率高達為77.8%；破開果殼不清洗果肉最不利于可可種子的保存，平均發芽率僅為29.6%。破開果殼后，清洗果肉有助于可可種子萌發，25號處理發芽率高達98.1%，而不清洗果肉會導致發芽率下降（22號處理）。不同處理方法對對可可種子發芽勢影響較大，對照2的發芽勢為33.5%，破開果殼清洗果肉的可可種子發芽勢高達90.7%，而破開果殼不清洗果肉的可可種子發芽勢與對照相當為31.3%。見表1。

2.2 時間對可可種子發芽的影響

可可種子發芽率與保存時間密切相關，放置5 d 后平均發芽率為93.1%，放置15 d后平均發芽率降為31.1%，放置30 d后平均發芽率僅為15.8%。各處理方法的可可種子發芽率也明顯受保存時間的影響，果殼不破開放置30 d后發芽率仍有47.5%，而破開果殼之后15 d后發芽率僅為2.3%。各處理種子的發芽率均隨著保存時間的拉長而降低，果實不破開放置5、15、30 d的發芽率分別為96.9%、88.9%、47.5%。破開果殼后清洗果肉，放置5 d種子發芽率仍高達98.1%，放置15 d后種子發芽率就為0；雖然破開果殼后不清洗果肉，放置5 d種子發芽率略有下降為84.4%，而放置15 d后種子發芽率仍有4.5%。

放置時間的長短，對果實不破開可可種子的發芽勢影響不大，放置5、15、30 d的發芽勢分別為32.5%、36.1%、31.3%，與對照2的33.5%無明顯差異。可可種子的發芽指數隨著放置時間拉長而降低，果實不破開可可種子的發芽指數由11.9逐漸下降到6.6。

2.3 不同處理對可可幼苗生長的影響

不同處理的可可種子播種出苗后，經過50 d的生長，試驗結果表明，幼苗莖粗、株高、葉長、葉寬與處理方法和放置時間密切相關（圖1）。

剖開果殼不清洗果肉的可可種子（N13、N22），所測量各指標的生長速度均慢于對照，并且隨著種子放置時間的延長，株高、葉長、葉寬的生長速度變得極為緩慢（N13），長成較差的弱苗。剖開果殼清洗果肉的可可種子，短時間放置有助于加速幼苗初期生長，播種30 d后N25處理的莖粗、株高、葉長、葉寬均高于對照；隨著幼苗生長，與對照間的差距逐步縮小。果殼不破開的可可種子，放置時間的延長并未對幼苗的各項生長指標產生顯著影響（N1、N10、N19）。

3 討論

植物種子依據貯藏特性，可以分成正常性種子和頑拗性種子，頑拗性種子的含水量低于某一相對高的臨界含水量時，則種子的生活力全部喪失[6]。正常性種子可用超低溫的方法進行長期保存[7]，頑拗性種子也在低溫保存方面開展了相關研究[8]。可可種子屬于頑拗性，含水量低于27%，發芽力急劇下降，Pence將未成熟的可可種子緩慢降溫后低溫保存，但低溫處理后的種子發芽力會顯著降低[9]；Adu-Gyamfi利用包埋玻璃化法處理可可種子，在低溫保存方面取得了一定進展[10]。本研究表明，成熟的可可種子經過4℃及以下處理便失去發芽力，為可可種子低溫保存提供了一定經驗，對于可可種子如何進行低溫保存仍有待于進一步研究。

室溫25℃時，不剖開果殼貯藏30 d，仍能保持較高的發芽率；剖開果殼后，水分流失較快，且易滋生霉菌生長，貯藏15 d后種子基本喪失了發芽能力。因此，在一定時間內，整果貯藏是最佳的保存方法，利于保持可可種子發芽活力。本研究表明，在5 d內果肉會降低可可種子的萌發率，保有果肉相比于洗去果肉的可可種子萌發率下降13.7%；然而，保有果肉可以適當延長可可種子的活力，剖開果殼15 d后保有果肉的可可種子萌發率仍有4.5%。因此，果肉對可可種子萌發有一定影響，在較短時間內會導致種子萌發率降低，但可以適當延長種子的保存時間。

種子的萌發及幼苗生長特性關系到育苗質量，因此，在可可種苗生產過程中，應綜合考量萌發之前的種子處理對種苗生長的影響，采取相應措施促進種子的萌發，形成適應生產的健壯苗。前人研究表明，可可果實性狀與發芽率和幼苗前期生長關系密切[4]；本試驗結果表明，清洗可可種子果肉后短時間放置，可以提升種子的發芽勢，并且能促進幼苗前期生長。因此，生產上在選擇大果粒重的基礎上，在育苗前洗凈種子上的果肉，有助于加快幼苗前期生長，對種苗繁育具有一定借鑒意義。

參考文獻

[1] Bruni R， Bianchini E， Bettarello L， et al. Lipid composition of wild Ecuadorian Theobroma subincanum Mart. seeds and comparison with two varieties of Theobroma cacao L[J]. J Agric Food Chem， 2000， 48： 691-694.

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[10] Adu-Gyamfi R， Wetten A. Cryopreservation of cocoa （Theobroma cacao L.） somatic embryos by vitrification[J]. Cryo Letters， 2012， 33（6）： 494-505.