不同處理對黃花菜種子萌發的影響

張 奕，陳曉峰，郭玉磊，朱家鵬，隋好林

(中國農業大學 煙臺研究院，山東 煙臺 264670)

黃花菜(HemerocalliscitrinaBaroni)，又名金針菜、忘憂草，為百合科萱草屬草本植物，屬藥食同源的觀賞植物。在我國栽培歷史悠久，廣泛分布于陜西、湖南、山西等地區，由于其經濟價值可觀，現多成為農民增收和調整種植結構的優選栽培作物[1]，且種子繁殖是黃花菜栽培的重要方式，得到的實生苗根系發達，適應環境能力強[2]。然而蔡曾煜的研究表明[3]，新采收的黃花菜種子經風干后，胚乳易失水，使種子失去發芽力，發芽率較低，發芽時間長，孫穎[4]等人的研究也表明，萱草屬種子具有休眠特性，萌發過程復雜，有多種酶參與調控，且新鮮種子發芽勢低，出苗不整齊，幼苗生長弱。因此國內對黃花菜的研究多集中在栽培技術[5,6]、貯藏保鮮技術[7,8]、病蟲害防治及生理特性[9～11]等方面，對于如何促進黃花菜種子萌發尚缺乏系統研究。

針對上述問題，我們提出利用沼液浸種處理、水楊酸浸種處理和低溫處理，研究其對黃花菜種子萌發的促進作用，這主要得益于沼液含有的豐富營養元素、蛋白質、氨基酸和植物激素等多種生長所需要物質。目前已有吳佳[12～14]等人的研究表明，沼液對豌豆、花椒、甜瓜等種子萌發具有顯著的促進作用。

水楊酸(salicylic acid，SA)是一種內源信號傳導物質，對于打破黑麥草、燕麥、大豆[15～17]等種子休眠具有很大的作用，一般表現為低濃度促進，高濃度抑制。而王英、劉偉[18,19]等人的研究表明，0.05 mmol·L-1的SA對破除小麥、賴草種子的休眠效果最佳。

Griesbach R A[20]等人認為，萱草種子的休眠特性需要經過低溫和濕潤打破。而劉金海[21]等人也認為，低溫處理能在一定程度上打破種子的休眠。因此筆者試驗通過常規浸種確定最適于黃花菜種子的浸種時間和浸種溫度，利用低溫處理、沼液浸種處理、SA浸種處理確定適宜的種子處理方法，找出促進萌發的最優化方法，以期為黃花菜的栽培技術研究提供一定的理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

黃花菜品種為早熟品種“五月花”，于2020年9月26日采集于中國農業大學煙臺研究院教學實驗基地，從生長健壯、無病蟲害的五年生植株上采收黃花菜種子。采收后在陰涼處晾干，常溫干燥保存。經測得種子純度為100%，千粒重30 g。

試驗所使用的沼液為山東民和牧業股份有限公司利用動植物代謝發酵產生的原生態母液, 經A&T生物發酵工藝, 采用尖端U-NRO物理多級提純技術得到的濃縮原生態生長液, 為納米級小分子原生態有機活性物質，其pH為7.93，全氮含量為1.236 g·kg-1，全磷含量為0.203 g·kg-1，全鉀含量為0.635 g·kg-1。水楊酸為市售的2%水楊酸純化水溶液，使用時對兩者進行稀釋。

1.2 試驗方法

對培養皿、濾紙等進行消毒處理后，選取籽粒飽滿的黃花菜種子進行各處理后排列在濾紙上，置于SPX-IC型人工氣候箱中25℃恒溫培養，進行種子萌發試驗。10 d測定發芽勢，20 d測定發芽率，并計算發芽指數，各處理如表1所示。

表1 試驗處理及處理水平

1.3 測定指標與計算方法

發芽勢=10 d發芽種子數/供試種子總數×100%；

發芽率=供試發芽種子數/供試種子總數×100%；

發芽指數=∑(Gt/Dt)，式中：Gt為某日的發芽數，Dt為與其對應的發芽天數。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2019和SPSS Statistics 26.0軟件進行數據處理，使用Duncan多重比較檢驗各組處理之間的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同浸種時間對黃花菜種子萌發的影響

由表2可知，常溫浸種處理，浸種時間對發芽勢、發芽指數影響不大，各處理之間差異不顯著，而浸種24h的發芽率達到 51.33%，與其他3個處理間存在顯著差異。因此選用24h作為黃花菜種子萌發的最適浸種時間。

表2 不同浸種時間對種子萌發的影響

2.2 不同浸種溫度對黃花菜種子萌發的影響

在確定浸種時間后，對不同溫度浸種對黃花菜種子的發芽情況進行了觀測。由表3可知，三種處理方式在發芽勢、發芽指數上無顯著差異，常溫浸種、溫湯浸種的發芽率顯著差異于熱水燙種，綜上所述，溫湯浸種(55～60℃冷卻至室溫)可作為黃花菜種子萌發的最適浸種溫度。

表3 不同浸種溫度對種子萌發的影響

2.3 低溫處理對黃花菜種子萌發的影響

由圖1可知，低溫處理7 d的發芽勢達到了89.00%，極顯著高于低溫處理4 d、CK和低溫處理1 d，是CK的2.47倍，低溫處理4 d發芽勢達到68.00%，極顯著高于CK，低溫處理1 d發芽勢僅為23.00%，極顯著低于CK；低溫處理7 d、4 d的發芽率極顯著高于CK和低溫處理1 d，而低溫處理1 d的發芽率極顯著低于CK。

圖1 低溫處理對種子發芽勢和發芽率的影響

由圖2可知，低溫處理7 d的發芽指數達到14.04，顯著高于低溫處理4 d、CK和低溫處理1 d，是CK的2.04倍；低溫處理4d發芽指數顯著高于CK，低溫處理1d發芽指數顯著低于CK。

數據分析表明，低溫處理4 d雖然發芽率與7 d相近，但發芽勢和發芽指數顯著低于7 d，導致其出苗整齊度不及7 d；而低溫處理1d具有明顯的抑制萌發作用。因此低溫處理7 d對種子萌發的促進效果最好。

圖2 低溫處理對種子發芽指數的影響

2.4 不同濃度濃縮沼液浸種處理對黃花菜種子萌發的影響

由圖3數據可知，稀釋500倍濃縮沼液浸種處理的發芽勢達到46.67%，顯著高于其他處理，其他處理的發芽勢之間差異不顯著；稀釋100倍、300倍、500倍濃縮沼液浸種處理的發芽率顯著高于稀釋700倍處理和CK，稀釋500倍濃縮沼液浸種處理的發芽率達到62.33%，是CK的1.21倍，稀釋700倍沼液浸種處理發芽率與CK無顯著差異。

圖3 不同濃度濃縮沼液浸種處理對種子發芽勢和發芽率的影響

圖4數據顯示，稀釋500沼液浸種處理發芽指數達到8.05，顯著高于其他處理，為CK的1.2倍，其他處理的發芽指數無顯著差異。

圖4 不同濃度濃縮沼液浸種處理對種子發芽指數的影響

綜合分析可知，在一定濃度范圍內，低濃度的濃縮沼液對種子萌發起到促進作用，稀釋500倍濃縮沼液浸種處理的效果最佳。

2.5 不同濃度SA浸種處理對黃花菜種子萌發的影響

由表5可知，不同濃度SA浸種處理的發芽勢、發芽率和發芽指數均與CK無顯著差異。說明濃度在0.01～0.09 mmol·L-1范圍內，SA浸種處理對種子萌發的促進效果并不明顯。

表4 不同濃度SA浸種處理對種子萌發的影響

3 討論

3.1 最適浸種溫度與時間的確定

浸種溫度與時間的確定對于黃花菜種子萌發的研究是十分必要的。由于新采收的黃花菜種子經風干后，含水量降低，種子因干燥而引起休眠[22]，甚至可能導致胚因干燥而死亡[3]，而浸種處理作為提高種子萌發的有效措施[23]，合理的浸種時間會影響種子的吸脹過程，改變種皮軟化程度[24]；合適的浸種溫度能夠打破種子休眠，軟化種皮，促進種子吸水，從而促進種子的萌發[25]。筆者試驗通過常規浸種處理，確定了溫湯浸種24 h為最適浸種溫度與時間，最有利于新采收黃花菜種子的萌發。

3.2 低溫處理對黃花菜種子萌發的影響

適當的低溫處理能破除萱草種子的休眠[22]。Griesbach[20]等人也認為，新鮮采收萱草種子需要低溫和濕潤的條件進行生理后熟，才能穩定萌發。本試驗結果與之基本相符，浸種后低溫處理7 d可以極顯著地提高種子發芽率、發芽勢和發芽指數等指標，但與之不同的是，筆者研究還發現低溫處理1 d有顯著的抑制萌發作用，這可能是由于短時間的低溫處理不足以打破黃花菜種子休眠，反而消耗了種子內貯藏的營養物質所導致[26]。

3.3 濃縮沼液浸種處理對黃花菜種子萌發的影響

筆者試驗結果表明，濃縮沼液浸種處理能顯著提高黃花菜種子發芽率，尤以稀釋500倍的濃縮沼液浸種效果最佳。這與陸國弟[27,28]等人的研究基本一致，可能是因為沼液含有氨基酸、赤霉素、生長素等多種可溶性小分子物質，可被種子直接吸收，進而提供種子發芽及幼苗生長足夠的營養元素，種子內部酶的活性受到激發，促進細胞分裂；同時沼液中含有多種微生物及其分泌的活性物質，對病菌具有一定的抑制作用[29]，兩者的共同作用使得種子發芽勢、發芽率和發芽指數都有一定程度地提高。

3.4 SA浸種處理對黃花菜種子萌發的影響

SA作為農作物體內普遍存在的一種小分子酚類化合物，適宜濃度的SA浸種可以縮短一些種子發芽時間，提高發芽指數[30]。有學者認為其對于破除種子休眠具有很大的作用[31]。但在筆者試驗中，不同濃度梯度SA浸種處理的各項指標均與CK無顯著差異，對種子萌發的促進作用不明顯。因此對于新采收的黃花菜種子，0.01～0.09 mmol·L-1濃度范圍內的SA浸種處理效果并不理想，適宜的濃度范圍有待進一步探討。

綜上所述，濃縮沼液處理對新采收黃花菜種子的萌發有顯著促進作用，而低溫處理4～7 d有極顯著的促進作用。因此經過筆者試驗的研究，可確定以稀釋500倍的濃縮沼液溫湯浸種24h后低溫處理7d為促進黃花菜種子萌發的最優化方法。在實際生產中，可采用這種方法，以保證黃花菜有較高的發芽勢和發芽率，且幼苗生長健壯，病蟲害少。