不同浸種處理對合歡種子萌發的影響

韓多紅，雷曉英，陳子昌

（1.河西學院農業與生物技術學院，甘肅張掖734000；2.張掖市臨澤縣科學技術局，甘肅臨澤734200；3.張掖市甘州區新墩苗圃，甘肅張掖734000）

不同浸種處理對合歡種子萌發的影響

韓多紅1，雷曉英2，陳子昌3

（1.河西學院農業與生物技術學院，甘肅張掖734000；2.張掖市臨澤縣科學技術局，甘肅臨澤734200；3.張掖市甘州區新墩苗圃，甘肅張掖734000）

摘要：通過用GA3、KNO3、PEG6000進行浸種處理，對合歡種子進行發芽研究.結果表明：合歡成熟種子的凈度可達98.23%，含水量為14.47%，千粒重為51.31 g，硬實率為83.02%，最大吸水率為26.99%，種皮對種子的吸脹具有明顯的機械障礙作用.用不同濃度的GA3、KNO3、PEG6000進行浸種處理，均能提高合歡種子的萌發率.用300 mg·L-1GA3浸種12 h，萌發率最好，為86.77%；用0.5% 的KNO3浸種12 h，萌發率為31.69%；用6%的PEG6000浸種12 h，萌發率為43.33%.

關鍵詞：合歡；GA3；KNO3；PEG6000；種子萌發

1　引言

在植物界，種子硬實是一種普遍存在的現象，低者為1%，高者達100%，其中最常見于豆科植物種子［1］.硬實種子可長時間保持其生活力，因此對種質資源的保存具有特殊的意義.但是，硬實種子直播后出苗時間長，造成出苗率不高，出苗不整齊，甚至出現嚴重缺苗斷壟的現象，嚴重影響了農業生產.因此，硬實種子的破除技術一直是農業科技工作者關注的問題.

目前破除種子硬實的方法很多，主要集中于種皮破損或改善種皮的滲透作用兩個方面［2-4］. GA3、KNO3、PEG等可通過浸種處理來促進種子的萌發，其作用機理在于能夠改善種皮滲透性，加強種子的吸脹作用.

合歡（Albizzia julibrissin Durazz.）是豆科合歡屬落葉喬木，適應性強，樹冠開闊，樹姿優美，晝開夜合，盛夏絨花滿樹，是園林綠化中用于庭陰、行道和觀賞的重要樹種［5］.由于其適應性強、生長快、種子產量高、生態效果好、應用前景廣等特點，在各地區逐步得到繁育推廣使用.生產中主要依賴種子繁殖，但由于其種子種皮堅硬、表面有蠟質、吸水能力差、硬實率達80%～90%，另外還存在發芽時間長、發芽率低、發芽不整齊、出苗率極低等問題，對育苗生產造成了不利影響.研究表明，擦破種皮、濃硫酸浸種、酒精浸種、變溫處理等均可促進合歡種子的萌發［6-8］，但對于GA3、PEG等處理對合歡種子萌發的研究未見報道.為此，本研究通過用不同濃度的GA3、KNO3、PEG對合歡種子進行浸種處理，探究打破種子硬實的最佳處理方式，旨在為田間大量快速育苗提供理論依據.

2　材料與方法

2.1材料

合歡種子于2013年11月采集于河西學院校園，室內自然條件下風干貯藏.

2.2方法

2.2.1種子凈度、含水量、千粒重、硬實率、種子吸水率的測定

種子凈度的測定：隨機稱取300 g種子，平均分成3組，每組100 g，分離雜質，稱量凈種子的質量，計算種子凈度，取其平均值.

種子含水量測定：取300粒種子，分成3組，先稱量，再放入（100±2）℃烘箱內烘12 h，取出后在干燥器內冷卻至室溫后稱質量，計算平均值.前后兩次稱量的差值與未烘干前的比值即為含水量.即含水量= （W2-W3）/（W2-W1）×100%，W1為最后一次恒重時稱量瓶的質量，W2為未進行烘干前稱量瓶加種子的質量，W3為烘干后稱量瓶加種子的質量.

種子千粒重的測定：隨機選取種子3 000粒，平均分為3組，每組1 000粒，稱量后計算其平均值.

種子硬實率的測定：隨機取300粒種子，平均分成3組，每組100粒，分別浸泡于蒸餾水中，放入25℃的恒溫光照培養箱，48 h后統計未吸漲的種子數，計算種子硬實率.硬實率=（未吸漲的種子數/供試種子數）×100%.

種子吸水率的測定：取合歡種子90粒，分成3組，置于（24±1）℃培養箱內吸脹，分別于1，2，4，8，12，24，36，48 h取出種子，用濾紙吸干種子表面水分，進行稱量.吸水率=（浸種后質量-浸種前質量）/浸種前質量× 100%.

2.2.2合歡種子浸種處理

赤霉素（GA3）浸種處理：設GA3溶液質量濃度為0，50，100，200，300，400，500 mg·L-1，浸種處理12 h.硝酸鉀（KNO3）浸種處理：設KNO3溶液質量分數為0，0.25%，0.5%，1%，1.5%，2%，2.5%，浸種處理12 h.聚乙二醇（PEG6000）浸種處理：設PEG6000溶液質量分數為0，2%，4%，6%，8%，10%，12%，浸種處理12 h.

2.2.3合歡種子萌發試驗

選取大小一致、顆粒飽滿的種子，經過上述不同的浸種處理后，用2%的NaClO溶液消毒5 min，蒸餾水沖洗5次.采用發芽床濾紙法，將處理后的種子置于墊有兩層濾紙的培養皿中，每皿放50粒種子，重復3次，置恒溫培養箱中，（24±1）℃培養，光照強度為2 000 Lx.每天觀察統計萌發數，第5天計算發芽勢，第10天計算發芽率、發芽指數和活力指數.發芽勢（Gv）=（5 d內種子的發芽數/供試種子數）×100%；發芽率（Gr）= （10 d內發芽種子數/供試種子數）×100%；發芽指數（Gi）=∑Gt/Dt（Gt為種子在t時間的發芽數，Dt為相應天數）；活力指數（Vi）=Gi×S（S為幼苗的平均鮮重）.

2.3數據處理

采用DPS 7.05統計分析軟件進行數據分析，用單因素方差分析（One-way ANOVA）和最小顯著差異法（LSD法）進行顯著性檢驗.

3　結果與分析

3.1合歡種子凈度、含水量、千粒重、硬實率

合歡種子橢圓形、扁平，熟時深褐色，質硬.種子凈度為98.23±4.21%、含水量為14.47±1.14%、千粒重為51.31±2.73%、硬實率為83.02±3.29%.

3.2合歡種子的吸水率

由圖1可看出，合歡種子的最大吸水率為26.99%，在2 h之內種子不吸水，在2～12 h之內種子吸水比較平緩，吸水速率比較緩慢，12 h后種子的吸水速率加快，在36 h后吸水速率基本不發生變化，趨于穩定，并且達到最大值.

3.3赤霉素（GA3）浸種處理對合歡種子萌發的影響

由表1可看出，不同質量濃度的赤霉素（GA3）浸種處理均能促進合歡種子的萌發，種子的發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數與對照相比均有大幅度的提高，存在顯著性差異（p＜0.05），但存在先升高后降低的現象.在0～300 mg·L-1的浸種處理范圍內，種子的萌發隨浸種質量濃度的升高而增加，兩者間存在正相關性，并在質量濃度為300 mg·L-1時，達到最大值，發芽率和發芽勢分別為86.77%和73.33%；當質量濃度超過300 mg·L-1并逐漸增大時，種子的萌發反而受到抑制，呈現下降趨勢.

圖1　合歡種子吸水率曲線

表1　赤霉素（GA3）浸種處理對合歡種子萌發的影響（x-±SE,n = 3）

3.4硝酸鉀（KNO3）浸種處理對合歡種子萌發的影響

由表2可看出，用KNO3浸種，對合歡種子萌發具有一定的促進作用.在0.25%～2.5%質量分數的KNO3分別浸種處理下，與對照（CK）相比，各萌發指標均存在顯著性差異（p＜0.05）.在0.5%質量分數KNO3浸種處理下，發芽率和發芽勢最高為31.69%和25.04%，分別比對照提高了25.02%和19.37%. 1.0%～2.5%質量分數的KNO3分別浸種處理對種子萌發的影響差異不大，各處理間發芽率等萌發指標無顯著性差異（p＞0.05）.

3.5PEG6000浸種處理對合歡種子萌發的影響

由表3可看出，用不同質量分數的PEG6000溶液浸種處理，與對照（CK）相比，合歡種子的萌發率均有不同程度的提高，但較高質量分數的PEG6000溶液浸種處理又會導致種子萌發率降低.其中，在6%質量分數的PEG6000溶液浸種時，種子的萌發最好，發芽率和發芽勢分別為43.33%和34.61%，分別比對照提高了36.66%和28.94%.在質量分數為4%與6%的PEG6000溶液處理時，兩個處理組的各萌發指標無顯著性差異（p＞0.05）.

表2　硝酸鉀（KNO3）浸種處理對合歡種子萌發的影響（x±SE,n = 3）

表3　PEG6000浸種處理對合歡種子萌發的影響（x±SE,n = 3）

4　結果與討論

（1）合歡的種子成熟后種皮較厚，硬實現象明顯，透氣性和透水性較差.種皮對種子的吸脹具有明顯的機械障礙作用，是制約種子萌發的主要影響因素.可通過機械處理、硫酸腐蝕和浸泡等，改善其透水性，增大其吸脹率，促進種子的萌發.

（2）GA3是一種植物生長調節劑，它能誘導水解酶的產生，使種子中的貯藏物質從大分子分解為小分子，易于為胚所利用，從而促進種子的萌發和幼苗的生長［9］.在本研究中，不同質量濃度的GA3浸種處理，可顯著提高合歡種子的萌發率，但存在“先升高，后降低”的現象.在50～300 mg·L-1的質量濃度范圍內，種子的萌發率隨質量濃度的升高而增大，但當質量濃度超過300 mg·L-1時，萌發率隨質量濃度的升高而降低.其中，GA3為300 mg·L-1的浸種處理對種子的萌發促進作用最明顯.

（3）研究表明，硝酸鹽能刺激種子萌發和打破種子休眠.其中KNO3作為發芽促進物質廣泛應用于種子檢驗中［10］.本研究用不同質量分數的KNO3浸種，對合歡種子萌發均具有一定的促進作用.其中0.5%質量分數KNO3溶液的浸種處理，對種子萌發的促進效果最好.

（4）聚乙二醇（PEG）作為一種滲透調節劑，能促進種子萌發，縮短發芽時間，使發芽出苗齊一，并在種子萌發階段能起到抗寒作用［11］.在本研究中，不同質量分數PEG6000溶液浸種處理，均可提高合歡種子的萌發.在PEG6000溶液質量分數為2%～6%時，隨著處理液質量分數的增加，種子的萌發率隨之升高，呈正相關；在PEG6000溶液質量分數大于6%時，種子的萌發率逐漸下降.表明低質量分數的PEG6000溶液處理可以增強種子的滲透作用，但過高質量分數的PEG6000溶液浸種處理，超過了植物種子對滲透脅迫的承受限度，會導致萌發率的降低.

綜上所述，在促進合歡種子萌發效果上，GA3浸種處理最好，PEG6000次之，KNO3最差.建議在生產實踐中，采用300 mg·L-1的GA3浸種12 h，以獲得理想的播種效果.

參考文獻：

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Effects of Different GA3and KNO3and PEG6000 Soaking Treatment on Seed Germination of Albizzia julibrissin Durazz Seeds

HAN Duohong1, LEI Xiaoying2, CHEN Zichang3
（1. College of Agriculture and Biotechnology, Hexi University, Zhangye 734000, China；2. Science and Technology Bureau of Linze County in Zhangye City, Linze 734200, China；3. Xin Dun Nursery of Ganzhou District , in Zhangye City, Zhangye 734000, China）

Abstract：By measuring the germination characteristics of Albizzia julibrissin seeds with different GA3、KNO3、PEG6000 soaking treatment, the results show that the pure rate is 98.23%, that the content of moisture is 14.47%, that the weight of one thousand seeds is 51.31 g , that the hard seed rate is 83.02%and that the rate of water absorption is 26.99%. The tests have following obvious mechanical obstacle functions to the germination. Seed germination can be promoted under different GA3、KNO3、PEG6000 soaking treatment. The best soaking treatment of promote the seed germination is with 300 mg·L-1GA3for 12 h, the germinationrate is 86.77%, the germinationrate is 31.69%of 0.5%KNO3for 12 h and the germinationrate is 43.33%of 6%PEG6000 for 12 h.

Key words：Albizzia julibrissin Durazz.；GA3；KNO3；PEG6000；seed germination

中圖分類號：S330.3

文獻標識碼：A

文章編號：1008-2794（2016）02-0105-05

收稿日期：2015-04-14

基金項目：甘肅省自然科學基金項目“河西走廊常見栽培中藥材耐鹽堿特性的研究”（145RJZG191）；甘肅省河西走廊特色資源利用重點實驗室面上項目“河西走廊常見栽培中藥材耐鹽堿特性及緩解途徑的研究”（XZ1405）

通信作者：韓多紅，副教授，研究方向：植物資源開發及藥用植物，E-mail：handuohong@163.com.