幾種藥劑及組合處理對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

莊華才，李洪波，杜彩嫻，唐琪璐

（東莞市香蕉蔬菜研究所，廣東 東莞 523061）

冬瓜別名白瓜、枕瓜等，原產(chǎn)于我國，具有適應(yīng)性廣、易栽培管理、產(chǎn)量高、耐熱及耐貯藏等優(yōu)點(diǎn)，富含碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素以及膳食纖維等營養(yǎng)成分，可用于各類新型食品及保健品的加工［1］。種子休眠是植物適應(yīng)外界環(huán)境的一種生物學(xué)特性，對保證種族繁育有重要意義［2］。業(yè)界認(rèn)為冬瓜種子具有較強(qiáng)的休眠期，且種皮厚硬、不易吸水。如果不經(jīng)過一些處理，用常規(guī)的發(fā)芽方法進(jìn)行發(fā)芽，常出現(xiàn)發(fā)芽率低、發(fā)芽緩慢、出芽不整齊等現(xiàn)象，易造成用種量大［3］，這是一直困擾生產(chǎn)者的主要問題之一。因此，提高種子發(fā)芽率是促進(jìn)冬瓜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。目前，已有用人工破殼催芽、雙氧水、磁化水、藥劑等處理冬瓜種子提高其發(fā)芽力的報道。何惠玲等［4］認(rèn)為，廣東黑皮冬瓜浸種6 h處理的發(fā)芽勢和發(fā)芽率均最高，與謝大森等［5］的試驗(yàn)結(jié)果基本一致。樊新民等［6］研究表明，冬瓜干籽在50～70℃處理4 h，可以有效促進(jìn)種子萌發(fā)，提高發(fā)芽率。陸桂耀［3］試驗(yàn)表明，冬瓜種子通過人工破殼催芽比干籽直接催芽發(fā)芽率高41%，認(rèn)為經(jīng)過浸種破殼處理能提高種子發(fā)芽率。張麗波等［7］認(rèn)為，破殼的迷你小冬瓜種子比不破殼的易發(fā)芽且發(fā)芽快、整齊，兩種處理均在浸種16 h時發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高。陸美蓮等［8］認(rèn)為，經(jīng)0.5%和1.0%雙氧水處理可顯著促進(jìn)黑皮冬瓜種子的萌發(fā)，提高種子活力；尤以0.5%雙氧水處理效果最佳，能顯著提高黑皮冬瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽速度和發(fā)芽整齊度。肖望等［9］用不同磁場強(qiáng)度處理的磁化水浸泡冬瓜種子，發(fā)現(xiàn)能提高發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)，也能在一定程度上提高幼苗過氧化物酶活性，并使冬瓜種子出苗整齊一致，其中以0.01 T的磁化水效果最為明顯。姚金曉等［10］認(rèn)為用H2O、CaCl2、KNO3等化學(xué)藥劑處理冬瓜種子，以2 g/L KNO3溶液對種子發(fā)芽具有最明顯的促進(jìn)作用，與其他兩種藥劑相比效果最好；即使相對較高濃度也能大幅提高種子發(fā)芽力，可以作為單一的最直接有效的方法用于提高種子發(fā)芽力。馮晶晶等［11］研究發(fā)現(xiàn)，金霉素、氯霉素和紅霉素等3種抗生素對冬瓜種子的發(fā)芽率影響不顯著，但低濃度施用時對冬瓜根伸長有促進(jìn)作用。

隨著家庭小型化，小冬瓜品種越來越受到市場的青睞，栽培面積越來越大，逐漸成為華南地區(qū)的一種特色蔬菜。小冬瓜種子的發(fā)芽率高低也成為影響其推廣的主要原因之一。目前，對提高冬瓜種子發(fā)芽的方法主要以大冬瓜為試驗(yàn)材料，而對小冬瓜種子發(fā)芽的研究很少見報道，特別是利用藥劑處理的報道更少。本試驗(yàn)采用KNO3、CaCl2、GA3和6-BA等4種常見藥劑對小冬瓜種子進(jìn)行處理，以期找到既能提高小冬瓜種子發(fā)芽力又有利于培育壯苗的簡易方法，為生產(chǎn)實(shí)踐提供科學(xué)可靠的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試小冬瓜種子為東莞市香蕉蔬菜研究所選育的莞研1號，種子為有梭扁籽，千粒重21 g左右，單果質(zhì)量1.10～1.33 kg［12］。化學(xué)藥劑分別是分析純的KNO3、CaCl2、GA3和6-BA。

1.2 試驗(yàn)方法

各化學(xué)藥劑設(shè)置濃度梯度如下：KNO3 1、2、3、4、5 g/L，CaCl21、2、4、6、8 g/L，GA350、100、300、400、500 mg/L，6-BA 50、100、300、400、500 mg/L；在此基礎(chǔ)上，設(shè)置GA350 mg/L+KNO3500 mg/L、6-BA 50 mg/L+KNO3500 mg/L、GA350 mg/L+6-BA 50 mg/L等3個藥劑組合處理。以清水為對照，共24個處理，每個處理3次重復(fù)，每個重復(fù)用50粒種子。每個處理先用清水浸種6 h，再放入藥劑（組合）處理中浸泡2 h（對照用清水浸泡8 h），全部取出種子用清水清洗后置于雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，在30℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行催芽。每天觀察記錄各處理種子的發(fā)芽情況，計(jì)算發(fā)芽勢和發(fā)芽率。將發(fā)芽后的種子播到72孔的育苗盤中，觀察其壯苗情況，調(diào)查子葉面積、子葉厚度、下胚軸粗和根長等，觀察苗是否畸形，每個處理隨機(jī)取5棵，用葉面積測量儀及游標(biāo)卡尺進(jìn)行測定。

用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 KNO3對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

從表1可以看出，不同濃度KNO3處理均能提高小冬瓜種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，其中，4 g/L KNO3處理的小冬瓜種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率最高，分別為 77.33%和86.00%，分別比對照提高54.66%和21.69%，發(fā)芽勢與對照相比差異極顯著。除1 g/L KNO3處理外，其他處理小冬瓜種子的發(fā)芽勢與對照相比均達(dá)顯著差異；發(fā)芽率除4 g/L處理外，其他處理均未達(dá)顯著差異。觀測種子出苗情況發(fā)現(xiàn)，經(jīng)KNO3處理后，小冬瓜幼苗的子葉面積、下胚軸粗度、根長均有增長，其中效果最好的為4 g/L處理，子葉面積比對照極顯著提高46.03%，根長比對照顯著提高26.09%；但該處理對幼苗子葉厚度的促進(jìn)作用不明顯。

表1 不同濃度KNO3處理對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

2.2 CaCl2對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

由表2可知，不同濃度的CaCl2處理對小冬瓜種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率均有促進(jìn)作用，發(fā)芽勢和發(fā)芽率隨著CaCl2濃度的升高呈下降趨勢，以1 g/L處理的促進(jìn)效果最明顯，發(fā)芽勢和發(fā)芽率最高，比對照分別提高37.34%和13.20%。但所有處理的發(fā)芽勢和發(fā)芽率的差異均未達(dá)顯著水平。從出苗情況觀察，用CaCl2處理小冬瓜種子后，對小冬瓜幼苗子葉面積、下胚軸粗度和根長均有促進(jìn)作用，其中2 g/L處理對子葉面積促進(jìn)效果最大，比對照顯著提高37.81%；6 g/L處理對下胚軸粗度的促進(jìn)效果最大，比對照顯著提高12.07%；6 g/L和8 g/L處理對根長的促進(jìn)效果最大，但差異不顯著；對子葉厚度促進(jìn)作用不明顯。

表2 不同濃度CaCl2處理對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

2.3 GA3對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同濃度的GA3處理小冬瓜種子均可以促進(jìn)其萌發(fā)，提高小冬瓜種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率。由表3可知，種子發(fā)芽勢最高的是50 mg/L處理，達(dá)72.67%；發(fā)芽率最高為300 mg/L處理，達(dá)85.33%；發(fā)芽勢除500 mg/L外，其他處理均達(dá)差異顯著水平，50、100、300 mg/L處理達(dá)差異極顯著水平。除300 mg/L處理與對照的發(fā)芽率差異顯著外，其他處理的差異均不顯著。從出苗情況觀察，適宜的GA3濃度處理小冬瓜種子，不但可以促進(jìn)種子萌發(fā)，而且對小冬瓜的壯苗也有促進(jìn)作用。GA 100 mg/L、300 mg/L處理對小冬瓜幼苗的子葉面積、子葉厚度、下胚軸粗度和根長均有促進(jìn)作用，其中300 mg/L處理與對照的子葉面積、子葉厚度均差異顯著。但GA3500 mg/L處理對小冬瓜成苗有抑制作用，特別是對子葉厚度和根長抑制作用顯著。

表3 不同濃度GA3處理對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

2.4 6-BA對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

用不同濃度的6-BA處理小冬瓜種子，對種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率均有促進(jìn)作用，100 mg/L處理對發(fā)芽勢、發(fā)芽率的促進(jìn)作用最明顯，分別為74.00%和82.67%，比對照分別極顯著提高48.00%和16.98%。各處理小冬瓜種子的發(fā)芽勢與對照相比均達(dá)差異極顯著水平，發(fā)芽率均達(dá)差異顯著水平。從出苗情況看，低濃度6-BA處理能促進(jìn)小冬瓜成苗，50 mg/L處理對子葉面積和下胚軸粗的促進(jìn)最明顯，子葉厚度與對照相當(dāng)，根長稍短于對照；當(dāng)6-BA濃度大于100 mg/L時，小冬瓜瓜苗出現(xiàn)10%以上畸形苗，且濃度為400 mg/L時種子全部不出苗（表4）。可見，高濃度的6-BA處理對小冬瓜種子壯苗會有一定的抑制作用。

表4 不同濃度6-BA處理對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

2.5 不同藥劑組合處理對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

從表5可以看出，3種藥劑組合處理均能提高小冬瓜種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，其中以6-BA 50 mg/L+KNO3500 mg/L效果最好，發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別達(dá)74.00%和89.33%，比對照分別提高48.00%和26.40%，其中發(fā)芽勢差異達(dá)顯著水平、發(fā)芽率差異達(dá)極顯著水平。其他兩個藥劑組合處理小冬瓜種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率與對照差異不顯著。觀測成苗情況發(fā)現(xiàn)，6-BA 50 mg/L+KNO3500 mg/L處理對小冬瓜種子的子葉面積、下胚軸粗和根長的促進(jìn)作用最強(qiáng)，分別比對照提高46.57%、12.07%和14.78%，其中子葉面積差異達(dá)顯著水平；3個處理對子葉厚度均有促進(jìn)作用，但差異不顯著。

表5 不同藥劑組合處理對小冬瓜種子發(fā)芽力及壯苗的影響

3 結(jié)論與討論

KNO3中的K+離子作為多種酶的激活劑，在一定程度上提高了代謝活性，還參與誘導(dǎo)植物體內(nèi)生長促進(jìn)性激素的合成及調(diào)控，因此能提高種子的萌發(fā)［13］。有研究表明，2 g/L的KNO3溶液處理下冬瓜種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率都達(dá)到最高［10］；1～8 g/L KNO3浸種顯著促進(jìn)了種子萌發(fā)，但對幼苗生長影響不明顯［14］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，采用不同濃度KNO3處理小冬瓜種子均能有效提高其發(fā)芽勢和發(fā)芽率，以4 g/L處理的發(fā)芽勢和發(fā)芽率最高，壯苗因子也最優(yōu)，但所使用的KNO3最佳濃度比前人研究結(jié)果［15］稍高，原因有待進(jìn)一步研究。

由于Ca+直接影響有關(guān)酶的合成與運(yùn)輸，促進(jìn)細(xì)胞的形成，從而促進(jìn)種子萌發(fā)，提高種子的發(fā)芽率［16］。適宜濃度的CaCl2在低溫條件下可促進(jìn)玉米種子的萌發(fā)，降低低溫對玉米幼苗造成的傷害［17］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同濃度的CaCl2處理均能促進(jìn)小冬瓜種子萌發(fā)，提高其發(fā)芽勢和發(fā)芽率，但所有處理之間的差異均未達(dá)顯著水平，明顯比其他藥劑處理的效果差，但未見出現(xiàn)抑制現(xiàn)象，這與姚金曉等［10］的研究結(jié)論不一致，有待進(jìn)一步研究。

種子的萌發(fā)是一個復(fù)雜的過程，至今尚未清楚闡明其調(diào)控機(jī)制［18］。大量試驗(yàn)證明，適宜濃度的GA3可以打破休眠，促進(jìn)種子萌發(fā)［19］。許多植物的休眠種子隨著休眠的解除，脫落酸（ABA）等抑制萌發(fā)的活性物質(zhì)含量水平下降，而6-BA、GA3等促進(jìn)萌發(fā)的活性物質(zhì)含量開始劇增。研究表明，GA3、6-BA均能促進(jìn)多種植物種子的萌發(fā)，提高種子活力［20］；GA3、KNO3等可通過浸種處理來促進(jìn)種子的萌發(fā)，其作用機(jī)理在于能夠改善種皮滲透性，加強(qiáng)種子的吸脹作用［21］。但不同作物種子適應(yīng)的化學(xué)藥劑及濃度不同，夏瑾華等［22］認(rèn)為20 mg/L 6-BA對甜瓜種子萌發(fā)的促進(jìn)效果最明顯；10 mg/L GA3處理下種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)最高，100 mg/L GA3處理下苗生長量最高。低濃度6-BA（≤10 mg/L）處理可緩解鹽脅迫對綠豆種子萌發(fā)的影響，提高種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率。劉建霞等［23］認(rèn)為6-BA浸種綠豆會抑制根和幼苗下胚軸的伸長，而且6-BA濃度越高抑制作用越明顯。董淼等［14］認(rèn)為0.05～0.4 g/L GA3浸種翅莢決明種子可顯著促進(jìn)種子萌發(fā)，提高幼苗生長速度，以0.1 g/L GA3浸種24 h效果最佳。因此，必須正確掌握所用植物生長調(diào)節(jié)劑的種類及施用濃度，才能達(dá)到促進(jìn)植物種子萌發(fā)的效果［24］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，用GA3、6-BA處理小冬瓜種子后，所有濃度均能促進(jìn)種子萌發(fā)，明顯提高發(fā)芽勢和發(fā)芽率；GA3濃度達(dá)300 mg/L時種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高，6-BA濃度為100 mg/L時種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高，說明GA3和6-BA較低濃度能有效提高小冬瓜種子活力，促進(jìn)種子萌發(fā)，這與前人研究結(jié)果一致。從壯苗情況來看，也表明適合采用低濃度的GA3和6-BA來處理小冬瓜種子，高濃度的6-BA和GA3處理不但不會促進(jìn)小冬瓜種子壯苗，反而還會抑制其生長。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，以6-BA、KNO3和GA3等3種藥劑進(jìn)行兩兩組合處理小冬瓜種子，均能促進(jìn)其萌發(fā)，提高發(fā)芽勢和發(fā)芽率，以6-BA 50 mg/L+KNO3500 mg/L組合效果最明顯。