不同溫度處理對莧菜種子萌發和幼苗生長的影響

黃倩茹 張愛冬 查丁石 吳雪霞 孔令娟 李建勇

發芽率、發芽勢和發芽指數都高，則表示種子的發芽速度快、出苗一致整齊、種子生命力強[4]。溫度是影響種子萌發以及種苗生長的一個重要因素[5]。本試驗通過研究不同溫度處理對莧菜種子萌發和幼苗生長發育的影響，旨在探討莧菜在不同溫度環境下的萌芽及幼苗生長的變化特征，為莧菜的種植提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用莧菜品種為圓葉紅莧菜，購買于上海蔬菜種子有限公司。

1.2 試驗方法

試驗設在上海市農業科學院園藝研究所。2021年2月1日進行種子萌發試驗。選飽滿、大小一致的莧菜種子，培養前用50℃溫水浸種6 h，放在鋪有2層濾紙的發芽盒中，每個發芽盒放150粒種子，培養皿放入恒溫箱催芽。試驗設15、20、25、30、35℃5個溫度處理，每個處理3次重復，每個重復150粒種子。每天檢查出芽情況，并為種子補充水分。以種子胚芽突破種皮并發育到種子1/2計為發芽，發芽后第2天開始統計種子發芽勢，在種子出芽后第4天種子發芽結束[6]，統計發芽率，并且計算發芽指數。1周后，用直尺測量種子發芽后的主根長度，再隨機選取20株莧菜幼苗稱重，并進行記錄。

發芽勢(%)=規定天數內發芽種子數/種子總數×100；發芽率(%)=全部發芽種子數/種子總數×100。

1.3 生理指標的測定

脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白質含量測定參照吳雪霞等[7]的方法。

1.4 數據分析

數據均使用SPSS軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同溫度處理對莧菜種子萌發的影響

由表1可以看出，不同溫度處理對莧菜種子的發芽勢、發芽率影響不同。30℃處理下的發芽勢、發芽率均顯著高于其他處理，分別為92.20%、97.56%。其次為35、25℃處理下的，前者發芽勢顯著高于后者，發芽率兩者之間無顯著差異。20℃處理下的發芽勢較低，為65.22%，發芽率仍大于90%；15℃處理下的發芽勢、發芽率顯著低于前4個溫度處理。

表1 不同溫度處理對莧菜種子發芽勢、發芽率的影響

2.2 不同溫度處理對莧菜幼苗生長的影響

由圖1可以看出，不同溫度處理對莧菜幼苗生長的影響存在差異。30℃處理下幼苗生長最健壯，其次為35、25℃處理下的。20℃處理下的子葉發黃，剛脫落種皮；15℃處理下的胚根剛長出，仍在“戴帽”中；因此后續測定指標中未對15℃處理下的形態指標、生理指標進行測定。

圖1 不同溫度處理對莧菜幼苗生長的影響

從表2可以看出，30℃處理下的主根長度、植株鮮質量顯著高于其他處理，35、25℃處理下的主根長度無顯著差異，植株鮮質量前者顯著高于后者。20℃處理下的主根長度、植株鮮質量最低，顯著低于其他處理。

表2 不同溫度處理對莧菜幼苗主根長度、植株鮮質量的影響

2.3 不同溫度處理對莧菜幼苗生理特性的影響

表3表明，30℃處理下莧菜幼苗脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白質含量均顯著低于其他處理，其次為35、25℃處理。35℃處理下的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白質含量顯著低于25℃處理，20℃處理下的3項指標含量最高。

表3 不同溫度處理對莧菜幼苗脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白質含量的影響

3 討論與結論

前人研究表明，莧菜最適生長溫度范圍為25～30℃，高溫(35、40℃)和低溫(15、20℃)都會使莧菜幼苗長勢變弱、甜菜色素合成減少[2]。本試驗結果表明，不同溫度處理對莧菜發芽勢、發芽率和幼苗生長的影響均不同。30℃處理下的發芽勢、發芽率最高，幼苗生長最健壯；25℃和35℃處理下的差異不大；低溫處理(15℃和20℃)處理下，莧菜不發芽或者發芽率較低，生長受到抑制，可能是由于溫度脅迫使植物的細胞結構發生變化、物質交換受阻、酶活性降低、水分代謝失衡等[8]。

脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白作為植物體內重要的滲透調節物質，在逆境脅迫中起著重要的作用[7]。30℃處理下的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白質含量均顯著低于其他處理，其次為35、25℃處理下的，20℃處理下的3項指標含量最高，說明20℃處理下的莧菜已經受到脅迫，35℃處理下的脅迫影響較小。

綜上所述，莧菜種子和幼苗較耐高溫，發芽適溫為25～35℃，最適溫度為30℃。