陳 敏,楊 平,路蕊娥,肖 嬌,張 武,田永利
(1.富平縣種子技術推廣中心,陜西 渭南 711700;2.富平縣農技中心,陜西 渭南 711700)
種子休眠原因、調控及破除休眠措施探究
陳 敏1,楊 平2,路蕊娥1,肖 嬌1,張 武2,田永利2
(1.富平縣種子技術推廣中心,陜西 渭南 711700;2.富平縣農技中心,陜西 渭南 711700)
種子的休眠是植物經過長期演化而獲得的一種適應環境變化的生物特性,研究其休眠原因,對指導農業生產具有重要意義。
種子休眠;原因;調控措施
1.1 概念
種子休眠是指有生活力的種子在適宜的萌發條件下不能萌發的現象。絕大部分種子成熟后,在適宜的條件下便可以萌發,但有些種子即使條件適宜也不能萌發,必須經過一個時期后才能萌發。在植物個體發育過程中,這種生長暫時停滯的現象稱為休眠,屬于生理性休眠或熟休眠。對于因萌發條件不具備而使種子不能萌發的現象,廣義上也稱為休眠,這屬于外因性休眠或者強迫休眠。
1.2 意義和危害
種子休眠是一種優良的生物學特性,是種子植物抵御外界不良條件的一種生態適應性,這種適應性是植物長期進化的一種自我保護方式,有利于種族延續。種子休眠時會對種子生產者、種子用戶和種子檢驗員造成一些困難。如在播種季節如果種子處在休眠狀態,未經預先處理就播種,會造成田間出苗參差不齊;在測定種子發芽力時,處于休眠狀態的種子很難測得正確的結果。此外,由于休眠期的不同,多種田間雜草種子在土里可以存留多年而繼續發芽,造成難以根除的困難。
種子休眠的類型是多種多樣的,研究角度不同,休眠的類型也不同。按種子休眠時間,可分為內生型(初生休眠)、強迫型(靜止休眠)與誘導型(次生休眠);根據休眠內因的發生部位,又分為內源休眠和外源休眠兩類;除此以外,種子休眠還分為生理性休眠、形態性休眠、形態生理性休眠、物理性休眠和復合休眠。
3.1 胚因素
包括胚發育未完成、生理上未成熟、缺少必需的激素或存在抑制萌發的物質引起的休眠。
3.2 種皮因素
包括種皮(種殼或果皮等)的機械阻礙、不透水性、不透氣性以及種殼中存在抑制萌發的物質等原因,如豆科植物、禾谷類、棉花等。還有種子中存在的抑制物質ABA(脫落酸)、酚類物質、香豆酸、阿魏酸和兒茶酸等。
3.3 光和不良條件的因素
大多數的農作物種子在發芽時對光線的要求并不嚴格,不管是在光下或者是暗處都能發芽,但是也有一些植物剛收獲的種子需要光(或暗)的發芽條件,否則就會滯留在休眠狀態。不良條件的影響可使種子產生二次休眠,即次生休眠,也叫誘發休眠,在這種情況下,即使將種子再次放至正常條件下,該種子仍不能萌芽。如加溫的溫度比較高或者時間過長,就可使一些豆類、大麥和高粱種子進入二次休眠;貯藏溫度過高,也可導致大麥、小麥種子產生這種現象。
4.1 品種的選用
在成熟期多雨或者貯藏期容易發芽的環境條件下,延長種子休眠期或者加深種子休眠都是減少農業損失的重要措施。可根據情況選育有一定休眠期的品種,如禾谷類、豆類、油菜等作物種子都可采用此辦法。
4.2 藥劑的調控
調控休眠的一項可行的措施就是田間噴藥。如在小麥花期后18 d用0.1%~0.2%濃度的青鮮素(MH)對種子進行噴灑,可抑制種子萌發,也可以用催熟劑1%促麥黃(乙基磺原酸鈉)在完熟前10 d(大麥在完熟前7 d)噴霧,從而達到促進成熟、提早收獲、降低穗發芽的目的。
5.1 溫度處理
采用預先冷凍法處理的時候,將準備好的種子放置在濕潤的發芽床上,再在5~10℃溫度下進行預冷處理。如小麥、油菜種子放在5~10℃的冰箱處理3 d,然后再移至20℃的發芽箱中進行發芽。
采用加熱干燥的方法處理時,將作物種子攤薄成一層并放置在通風較好的條件下進行干燥,通過干燥,降低種子水分含量,增加種皮通透性,從而打破種子休眠。如大麥、小麥種子在做發芽試驗前,先在30~35℃的干燥箱內預處理3~5 d,再按規定溫度進行發芽試驗。
5.2 化學方法處理
用化學方法破除種子休眠時,可根據作物種類,采用合適濃度的硝酸、硝酸鉀溶液對種子進行預先處理。如水稻種子可以用濃度為0.1 mol/L的硝酸溶液浸泡16~24 h后再發芽;禾谷類、茄科等種子可用濃度為
0.2 %的硝酸鉀溶液浸濕紙床,在試驗過程中水分不充足時可以加適量水濕潤。也可根據種子休眠的深淺,用不同濃度的赤霉酸溶液進行預處理,淺休眠種子采用0.02%(m/V)濃度的溶液,當休眠比較深時則需要用0.1%(m/V)濃度的溶液,蕓苔屬可以采用0.01%或者0.02%(m/V)濃度的溶液。對于種皮透氣性差的休眠種子,可以采用不同濃度的雙氧水進行處理,如大麥、小麥和水稻種子,可以采用濃度為29%的濃雙氧水進行處理,小麥種子浸種5 min,大麥種子浸種10~20 min,水稻種子浸種2 h。用濃雙氧水進行處理后,必須立刻用吸水紙吸去附著在種子表面的雙氧水,再進行置床發芽。用淡雙氧水處理的時候,小麥種子采用1%(V/V)濃度,大麥種子采用1.5%(V/V)濃度,水稻種子則用3%(V/V)的濃度,均浸種24 h。
5.3 機械處理
可采用人工方法,把種皮刺穿、削破、銼傷或用砂皮紙摩擦,改變種皮的透水、透氣性,以達到促進萌發的目的。棉花和豆類的種子也可用開水燙種的方法,發芽試驗前用開水燙種2 min,然后再發芽。
5.4 除去抑制物質
當作物種子單位的果皮(或者種皮)內有發芽抑制物質的時候,可以通過在溫水中浸泡,或者在流動的水中進行預先洗滌的方法除去抑制物,洗滌時間按照《農作種子發芽技術規定》,然后再將種子進行干燥,干燥的溫度最高不能超過25℃。
根據種子休眠的特性,研究種子的休眠原因、調控種子休眠及破除種子的休眠方法,通過破除休眠,可以加快種子播種頻率,增加農業生產收益;可以使種子生產經營者及時了解種子發芽率,掌握商機;可以使種子管理機構及時、正確、快速地判定種子發芽潛力,杜絕劣質種子進入市場。因此,研究種子休眠原因及破除休眠方法顯得尤為重要。
1005-2690(2017)02-0086-02
S330.3+3
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2016-12-20)