朱文彬 王長林
摘要:為探討夏枯草種子預處理方法,提供蘇北鹽堿地引種夏枯草的理論參考。分別運用不同濃度的PEG、GA3和復合鹽KNO3-KH2PO4對夏枯草種子進行引發處理,田間考察夏枯草種子在鹽堿地的出苗質量。結果顯示,3種引發處理對夏枯草種子在鹽堿地中出苗質量均有顯著性提高作用;400~550 mg/L GA3引發的夏枯草種子出苗率和出苗勢最高;1.5%~2.0%復合鹽KNO3-KH2PO4引發的夏枯草種子出苗整齊度最好;400~550 mg/L GA3引發的夏枯草幼苗生物量最大;1.5%~2.0%復合鹽KNO3-KH2PO4引發的夏枯草根冠比最大。因此,種子引發顯著提高了鹽堿地夏枯草出苗質量,以400~550 mg/L GA3引發效果最佳。
關鍵詞:夏枯草;種子引發;鹽堿地;出苗質量
中圖分類號: S567.23+9.04文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2017)04-0106-03
夏枯草(Prunella vulgaris L.)為唇形科夏枯草屬多年生草本植物,以干燥果穗入藥,具有清火、明目、散結、消腫的功能[1]。現代藥理學研究表明,夏枯草主要具有抗腫瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、降血壓、降血糖、調節免疫、保肝等藥理作用[2-4]。夏枯草已被廣泛應用于醫藥衛生和食品飲料行業[5],其基原主要來自于人工栽培,主產于安徽、湖北、河南等省。江蘇省蘇北沿海地區有中藥材種植傳統,主要以藥用菊花為主,是我國藥用菊花的生產中心。夏枯草自然分布廣泛,蘇北沿海地區具有種植夏枯草的生態條件,是夏枯草自然分布區之一,且夏枯草屬于冬性作物,種植時間與藥用菊花互補,可與藥用菊花連茬。蘇北沿海地區引種夏枯草不僅可以豐富當地的藥材種類,而且增加了菊花地的生物多樣性,對克服藥用菊花連作障礙有潛在的促進作用。但蘇北沿海地區土地鹽堿化嚴重,夏枯草在鹽堿地引種栽培尚未有先例,相應的種植技術也未見報導。夏枯草人工栽培歷史較短,馴化程度不高,播種出苗是引種夏枯草首要解決的關鍵。已有較多的研究探討了夏枯草種子的預處理技術,對提高夏枯草在逆境條件下發芽能力有很好的參考價值,但所有研究結果均是由室內條件下的發芽試驗所得[6-9],未能在田間條件下得以驗證。本研究在已有的夏枯草種子引發研究基礎上,分析種子引發處理對夏枯草在鹽堿地中出苗質量的影響,探討適于蘇北沿海地區引種夏枯草的種子引發技術,為蘇北沿海地區引種夏枯草提供理論參考。
1材料與方法
1.1供試材料
夏枯草種子于2014年8月購于安徽省亳州藥材市場,為2014年6月采收的當年種子。由南京農業大學王長林副教授鑒定為夏枯草(Prunella vulgaris L.)種子。種子經風干篩選后,取粒大飽滿、無雜質、大小基本均勻的種子供試驗使用,測得凈度為100%,千粒質量為0.723 g。
赤霉素(GA3,國藥集團化學試劑有限公司);聚乙二醇(PEG-6000,南通海天源化工有限公司);NaCl、KNO3、KH2PO4均為分析純。
1.2種子引發處理
PEG設10%、20%、30%、40%共4個處理;GA3設100、250、400、550 mg/L共4個處理;復合鹽KNO3-KH2PO4設 0.5%、1.0%、1.5%、2.0%共4個處理。將夏枯草種子浸于一定量液體引發劑之中,以清水浸種為對照,處理24 h后取出夏枯草種子,清水沖洗3次,室溫晾干,貯藏備用。
1.3田間播種試驗
田間試驗小區設于江蘇省射陽縣洋馬鎮藥材村,土壤性質為鹽堿土,于2014年9月15日播種。小區面積為1.5 m×2 m,隨機區組排列,各處理3次重復,共39個小區,小區四周保護行寬2 m。播種前按60 kg/hm2施入三元復合肥(總養分45%,N、P2O5、K2O含量各15%)作基肥,澆透水,表土干后播種,每小區播種量5 g,拌細土均勻撒播,播后耙勻表土,使夏枯草種子落實于土壤,稍作鎮壓。
1.4出苗質量考察
以夏枯草2片子葉完全出土為出苗標準,于出苗期間3 d觀察記錄1次出苗數,直至播種后60 d,最后統計出苗率和出苗勢。播種后60 d,于各小區取有代表性的夏枯草幼苗30株,洗凈泥土,將地上莖葉和地下根系分開,分別烘干稱質量,計算出平均單株地上部分干質量、地下部分干質量及根冠比。
出苗率=(小區總出苗數×千粒質量/小區播種量)×100%;
出苗勢=(出苗高峰期的出苗數×千粒質量/小區播種量)×100%。
2結果與分析
2.1PEG引發對鹽堿地夏枯草出苗質量的影響
由表1可知,經PEG引發處理后,夏枯草種子在鹽堿地中出苗質量有顯著提高。20%~40% PEG引發處理的夏枯草種子出苗率和出苗勢均達到最高水平,其中以20% PEG引發的效果最佳,出苗率達到最大值45.21%;從出苗勢與出苗率的比值可見,[JP2]經PEG引發處理后,夏枯草種子出苗的整齊度均有顯著性提高,以30% PEG引發的效果最佳,出苗勢/出苗率的比值達到73.14%;PEG引發處理夏枯草種子,對夏枯草幼苗生長也有顯著促進作用,根系干質量和莖葉干質量均有顯著增加,幼苗生物量以30% PEG引發處理的夏枯草最大,達到0.33 g,其次是20% PEG引發處理的夏枯草,幼苗生物量達到0.30 g;根冠比的計算結果表明,PEG引發處理對夏枯草幼苗生長的促進作用主要體現于顯著促進了根系的生長。[JP]
2.2GA3引發對鹽堿地夏枯草出苗質量的影響
由表2可知,經GA3引發處理后,夏枯草種子在鹽堿地中出苗質量有顯著提高。400~550 mg/L GA3引發處理的夏枯草種子出苗率達到最高水平,550 mg/L GA3引發處理的夏枯草種子出苗率達到最大值45.36%;250~550 mg/L GA3引發處理的夏枯草種子出苗勢達到最高水平,其中400 mg/L GA3引發處理的夏枯草種子出苗勢達到最大值35.62%;250~550 mg/L GA3引發處理的夏枯草種子出苗整齊度也處于最高水平,其中以250 mg/L GA3引發處理的夏枯草種子出苗整齊度最高,出苗勢/出苗率的比值達到79.99%;同PEG引發處理的結果相似,GA3引發處理夏枯草種子,對夏枯草幼苗生長也有顯著的促進作用,根系干質量和莖葉干質量均有顯著增加,幼苗生物量以400 mg/L GA3引發處理的夏枯草最大,達到0.35 g,其次是550 mg/L GA3引發處理的夏枯草,幼苗生物量達到0.34 g;根冠比的計算結果亦表明,GA3引發處理對夏枯草幼苗生長的促進作用主要體現于顯著促進了根系的生長。
2.3復合鹽KNO3-KH2PO4引發對鹽堿地夏枯草出苗質量的影響[HT]
由表3可知,經復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理后,夏枯草種子在鹽堿地中出苗質量有顯著提高。1.5%~2.0%復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理的夏枯草種子出苗率和出苗勢均達到最高水平,1.5%復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理的夏枯草種子出苗率和出苗勢均達到最大值,分別為 42.73%、34.25%;夏枯草種子出苗整齊度有隨復合鹽 KNO3-KH2PO4 濃度升高而增高的趨勢, 1.0%~2.0%復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理的夏枯草種子出苗整齊度處于最高水平,其中以2.0%復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理的
夏枯草種子出苗整齊度最高,出苗勢/出苗率的比值達到 81.84%;同PEG和GA3引發處理的結果相似,復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理夏枯草種子,對夏枯草幼苗生長也有顯著的促進作用,根系干質量和莖葉干質量均有顯著增加,幼苗生物量以2.0%復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理的夏枯草最大,達到0.34 g,其次是1.5%復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理的夏枯草,幼苗生物量達到0.33 g;根冠比的計算結果亦表明,復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理對夏枯草幼苗生長的促進作用同樣主要體現于顯著促進了根系的生長,且有隨復合鹽KNO3-KH2PO4濃度升高而增大的趨勢。
3討論
夏枯草種子在室內條件下發芽率大多在60%以上,質量好的夏枯草種子發芽率在88%以上[10-11]。本研究所用的夏枯草種子為當年的新種子,凈度和千粒質量均符合郭巧生等制訂的一級種子標準[10],但田間出苗率在相同的考察周期內均在50%以下,表明蘇北鹽堿地對夏枯草田間出苗有明顯的抑制作用。因此,蘇北沿海地區引種夏枯草除需適當增加播種量之外,在播種前,進行夏枯草種子引發處理,提高種子在逆境條件下的發芽能力,是蘇北沿海地區成功引種夏枯草的必要技術措施。
夏枯草種子發芽啟動慢,發芽周期長,入冬前陸續出苗,甚至部分種子在第2年春季溫度適宜時繼續出苗,但第2年出苗的夏枯草對水肥的競爭力弱,不能構成產量,故本研究于入冬前以播種后60 d的周期進行夏枯草田間出苗質量考察。研究結果表明,運用PEG、GA3和KNO3-KH2PO4復合鹽3種引發劑對夏枯草種子進行引發處理,均能顯著提高夏枯草種子在蘇北鹽堿地中的出苗質量。400~550 mg/L GA3引發處理對提高夏枯草種子出苗率的作用最佳,出苗率比對照高約40%。采用屠彩蕓等考察唐古特白刺出苗勢的方法,以夏枯草出苗高峰期20 d內的出苗數統計了夏枯草出苗勢,各引發處理也以400~550 mg/L GA3引發的效果最佳,出苗勢比對照高90%以上[12]。由出苗勢/出苗率的比值可以看出,250~550 mg/L GA3和1.5%~2.0%復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理對蘇北鹽堿地夏枯草種子出苗整齊度和幼苗生長的促進作用最為顯著,特別是1.5%~2.0%復合鹽KNO3-KH2PO4引發處理最為顯著地促進了夏枯草幼苗期根系的生長。
綜合以上分析,蘇北沿海地區引種夏枯草,種子引發以400~550 mg/L GA3引發效果最佳,無機鹽以1.5%~2.0%復合鹽KNO3-KH2PO4引發效果最佳。
參考文獻:
[1]國家藥典委員胡. 中國藥典:一部[M]. 北京:中國醫藥科技出版社,2010:263.
[2]劉悅,宋少江,徐綏緒. 夏枯草的化學成分及生物活性研究進展[J]. 沈陽藥科大學學報,2003,20(1):55-59.
[3]鄧子煜,徐先祥,張小鴻,等. 夏枯草藥理學研究進展[J]. 安徽醫學,2012,33(7):937-939.
[4]竇景云,于俊生. 夏枯草藥理作用及臨床應用研究進展[J]. 現代醫藥衛生,2013,29(7):1039-1041.
[5]郭巧生,陳宇航. 夏枯草基原植物及其食療歷史考證[J]. 中國中藥雜志,2011,36(21):3057-3062.
[6]張賢秀,郭巧生,王艷茹. 種子引發對夏枯草種子活力影響的初步研究[J]. 中國中藥雜志,2008,33(5):493-495.
[7]張賢秀,郭巧生,沈雪蓮. 種子引發對夏枯草種子耐鹽性的影響[J]. 中國中藥雜志,2009,34(8):944-947.
[8]郭巧生,張賢秀,沈雪蓮,等. 種子引發對夏枯草種子抗旱性的影響[J]. 中國中藥雜志,2009,34(10):1195-1198.
[9]張利霞,常青山,侯小改,等. 不同鈉鹽脅迫對夏枯草種子萌發特性的影響[J]. 草業學報,2015,24(3):177-186.
[10]郭巧生,張賢秀,王艷茹,等. 夏枯草種子品質檢驗及質量標準初步研究[J]. 中國中藥雜志,2009,34(7):812-816.
[11]蔣盛巖,陳立德,趙良忠,等. 夏枯草種子發芽試驗[J]. 安徽農業科學,2008,36(18):7724-7725.
[12]屠彩蕓,郭鳳霞,李新榮,等. 種子預處理對唐古特白刺出苗和幼苗生長的影響[J]. 中國沙漠,2011,31(4):981-986.