不同溫度處理對堇葉碎米薺種子萌發和幼苗生長的影響研究

李瑜

摘? ?要：通過在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃恒溫光照條件下，測定堇葉碎米薺種子萌發和幼苗生長的動態指標，探究溫度條件對堇葉碎米薺種子萌發和幼苗生長的影響。結果表明，堇葉碎米薺種子發芽質量隨溫度條件的變化而變化，不同溫度條件下終發芽率變幅為10.67%～93.33%、發芽勢變幅為7.33%～54.67%、發芽指數變幅為0.39%～26.01%、活力指數變幅為0.43%～60.08%。20℃、25℃光照條件下種子發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數均極顯著高于其他溫度處理，尤其20℃恒溫光照條件下各個指標均最高、幼苗生長最佳，說明20℃恒溫光照條件為堇葉碎米薺種子發芽的最適宜條件，可作為其種子發芽質量檢驗的參考條件。

關鍵詞：堇葉碎米薺;溫度;種子發芽;幼苗生長;影響

堇葉碎米薺（Cardamine violifolia O.E.Schulz）為十字花科碎米薺屬，一年生或多年生草本，主要分布在高山地帶較濕潤的環境中[1]，是一種具有硒超富集能力的可食用植物[2]。因其外形很像油菜，當地人稱其為“野油菜”，其嫩莖、葉鮮嫩可口，含有豐富的蛋白質、可溶性糖、氨基酸、纖維素等營養成分，是一種優良的野菜資源，也是一種民間草藥[3]。種子發芽質量是衡量種子優劣的重要指標，因為種子發芽是植物發育的最初階段，而溫度是影響種子發芽的主要因素之一[4]。有關恩施堇葉碎米薺的研究較多，但主要集中于栽培和營養成分分析等方面，對其種子萌發特性方面的研究未見報道，而探尋種子最適發芽溫度是制訂堇葉碎米薺種子質量標準和適時育苗的前提，因此，對不同溫度條件下堇葉碎米薺發芽質量進行了研究，旨在為堇葉碎米薺種子質量檢測方法、確定適宜播期、提高出芽率提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?材料

供試種子于2017年6月采集于安康市農業科學研究所，種子自然陰干后保存于0～5℃冰箱中。本試驗選取成熟飽滿、未受病蟲侵害的堇葉碎米薺種子作為參試材料，選取發芽濾紙、玻璃板、直徑9cm培養皿為主要用具。

1.2? ?方法

發芽試驗于2017年9月5日在安康市農業科學研究所組織培養實驗室進行。分別設置5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃恒溫光照處理。選擇直徑9cm的培養皿18個，高壓滅菌后，皿底平鋪2層滅菌發芽濾紙，沿培養皿邊緣加蒸餾水至傾斜培養皿無水滲出為準。將培養皿隨機分成6組，3個重復。分別將100粒種子均勻整齊地擺放在培養皿內，置于不同溫度恒溫箱內培養，每隔12h澆水1次，每隔24h觀察記錄發芽種子數。發芽結束后，測定不同處理中幼苗苗高、根長及幼苗鮮質量，最后統計發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數[5-9]。

發芽率（%）=正常發芽粒數/供試種子總數×100%

發芽勢（%）=發芽高峰期種子的發芽數/供試種子總數×100%

發芽指數（GI）=Σ（發芽后t日的發芽數（Gt）/相應的發芽天數（Dt））

活力指數（GV）=發芽指數×幼苗根長（cm）

1.3? ?數據分析

使用Execl 2007和SPSS 11.5統計軟件進行數據整理分析及制圖。

2? ?結果與分析

2.1? ?不同溫度下堇葉碎米薺種子發芽動態

從圖1可以看出，堇葉碎米薺種子的發芽率在5～30℃范圍差異顯著。在5℃時種子沒有萌發，在10℃時萌發所需時間最長，發芽持續時間也最長，7d后才開始萌發，共需要14d，且發芽率最低僅為10.66%。隨著溫度升高，種子萌發所需時間逐漸縮短，在溫度為20℃時，種子經過3d培養即進入快增期，7d時即趨于穩定，9d時發芽率最高為93.33%。隨著溫度繼續升高，雖然25～30℃萌發所需時間僅需2d，但發芽持續時間均有延遲，發芽率也有所降低，尤其30℃下培養種子比20℃下降低了18%。總的來說，20～25℃范圍是堇葉碎米薺種子萌發的最適溫度，高溫（30℃）及低溫（10～15℃）都對堇葉碎米薺種子萌發影響很大，5℃低溫下種子不能萌發。

2.2? ?不同溫度對堇葉碎米薺種子發芽特性的影響

由表1可見，不同培養溫度下，堇葉碎米薺種子的發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數均存在顯著差異。不同溫度條件下終發芽率變幅為10.67%～93.33%，發芽勢變幅為7.33%～54.67%，發芽指數變幅為0.39%～26.01%，活力指數變幅為0.43%～60.08%。除了活力指數外，20～25℃光照培養條件下堇葉碎米薺種子在發芽率、發芽勢、發芽指數上均極顯著高于其他溫度培養條件（P<0.01），且兩者之間的差異極不顯著（P<0.01），尤其20℃恒溫條件下堇葉碎米薺種子發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數都達到了最高值。可見，20～25℃光照培養條件下堇葉碎米薺種子不僅表現出較高的發芽率，還具有較高的整齊度和活力，溫度過高（30℃）或過低（10℃、15℃）種子的發芽勢、發芽指數均受到很大影響，20℃條件下為堇葉碎米薺種子的最佳溫度。

2.3? ?不同培養溫度對堇葉碎米薺幼苗生長發育的影響

由表2可知，不同溫度條件對堇葉碎米薺種子胚根長度和鮮重的影響有顯著差異。隨著溫度的升高，堇葉碎米薺種子的胚根長度和鮮重均表現為先增加后減小的趨勢。20℃溫度條件下堇葉碎米薺種子平均胚根長度最長為2.31cm，明顯高于其他溫度條件下堇葉碎米薺種子的胚根長度，且較15℃、10℃及30℃恒溫條件下胚根長度及鮮重達極顯著水平（P<0.01），但與25℃條件下胚根無顯著差異。5℃恒溫條件下種子未萌發，胚根也未伸長，10℃、15℃恒溫條件下胚根雖有伸長但生長緩慢。30℃恒溫光照條件下堇葉碎米薺幼苗最高，極顯著高于其他處理的水平。其次為10℃、15℃、25℃，幼苗高度極顯著高于20℃（P<0.01）。20℃恒溫條件下堇葉碎米薺幼苗質量最大為38.86mg，極顯著高于其他處理（P<0.01），10℃最低。綜合分析，20℃恒溫條件下堇葉碎米薺幼苗生長最好。

3? ?結論與討論

溫度是影響種子萌發和出苗率的關鍵因素。在合適的溫度范圍內，種子萌發進程隨著溫度的升高而加快，溫度過低或過高都會抑制酶的活性或者導致酶變性而影響種子的萌發[10]。目前關于溫度對堇葉碎米薺種子發芽特性的影響研究還未見報道，通過對不同溫度處理下堇葉碎米薺種子萌發特性和幼苗生長情況的研究發現，堇葉碎米薺種子發芽質量隨溫度條件的變化有顯著性差異，在5℃時種子未萌發，10℃時萌發所需時間最長，發芽持續時間也最長，20～25℃范圍是堇葉碎米薺種子萌發的最適溫度，高溫（30℃）及低溫（10～15℃）都對堇葉碎米薺種子萌發影響很大。在溫度為20℃時種子經過3d培養進入快增期，7d時趨于穩定，9d時發芽率最高93.33%。不同溫度條件下終發芽率變幅為10.67%～93.33%，發芽勢變幅為7.33%～54.67%，發芽指數變幅為0.39%～26.01%，活力指數變幅為0.43%～60.08%。20℃、25℃光照條件種子發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數均顯著高于其他處理，尤其20℃恒溫光照條件下各個指標均最高，幼苗生長最佳。綜合分析發現，20℃恒溫光照條件是堇葉碎米薺種子萌發及幼苗生長的最佳溫度條件。

發芽率、發芽勢和發芽指數均可反映種子發芽的速度和整齊度，是衡量種子發芽質量的重要指標，活力指數、苗長和苗粗可衡量幼苗生長發育活力。試驗通過對發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數、苗長等指標測定，研究不同溫度處理對堇葉碎米薺種子萌發和幼苗生長的影響，闡明了堇葉碎米薺種子的發芽動態規律，確定了堇葉碎米薺種子的最佳發芽溫度，可為堇葉碎米薺種子質量檢測方法、確定適宜播期、提高出芽率提供參考。

參考文獻：

[ 1 ] 傅書遐.湖北植物志[M].武漢：湖北科技出版社，2002.

[ 2 ] 丁莉，彭誠.堇葉碎米薺營養成分的分析與評價[J].湖北民族學院學報（自然科學版），2005，23（3）：293-295.

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[ 4 ] 朱旺生，常秀，陳雙梅.幾種化學物質和溫度處理對高羊茅種子發芽的影響[J].種子，2005，24（12）：12-15.

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[ 9 ] 余玲，王彥榮，孫建華.環境脅迫對布頓大麥種子萌發及種苗生長發育的影響[J].草業學報，2002，11（2）：79-84.

[ 10 ] 畢新華，戴心維.種子學[M].北京：農業出版社，1993.

（收稿日期：2019-08-09）