溫度和品種對(duì)豇豆發(fā)芽率的影響

□文、圖/濟(jì)南外國(guó)語學(xué)校初中部21 級(jí)19 班 張宸赫

指導(dǎo)老師 王旻 李龍?zhí)?/p>

種子發(fā)芽率是反映種子質(zhì)量的指標(biāo)，是種子質(zhì)量的4 項(xiàng)必檢指標(biāo)之一，在生產(chǎn)上有時(shí)比純度還重要。正確、及時(shí)測(cè)定種子發(fā)芽率，對(duì)種子分級(jí)、種子收購(gòu)調(diào)運(yùn)、種子貯藏加工、防止發(fā)芽力低的種子下田、確定合理的播種量等具有重要意義。

豇豆為豆科蝶形花亞科豇豆屬，具有適應(yīng)性廣、耐熱性強(qiáng)、產(chǎn)量高等特性,在我國(guó)各地均可種植,是夏季主要供應(yīng)的蔬菜之一,是農(nóng)戶青睞的種植對(duì)象。基于生物課本中掌握的種子萌發(fā)條件和影響因素的知識(shí)，我們探索了不同品種豇豆的發(fā)芽率情況。

2022 年夏季實(shí)驗(yàn)照片

一、材料與方法

1.實(shí)驗(yàn)材料

豇豆種子從網(wǎng)上購(gòu)買，品種分別是盛美901、寧豇3 號(hào)、紫秋豇6 號(hào)、摘不敗901，標(biāo)簽上的生產(chǎn)日期均為2022 年，均在產(chǎn)品質(zhì)量有效期內(nèi)。

實(shí)驗(yàn)選用玻璃培養(yǎng)皿（Φ100mm）和濾紙（Φ90mm），并輔以燒杯、取樣匙、記號(hào)筆等進(jìn)行取水、取樣和標(biāo)識(shí)。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法

發(fā)芽床的種類有紙床、砂床、土壤床，紙床分為紙上（簡(jiǎn)稱“TP”）、紙間（簡(jiǎn)稱“BP”）和褶裥紙(簡(jiǎn)稱“PP”)。紙上是指種子放在一層或多層紙上發(fā)芽，本研究參考了紙上方法。

本研究分別在20～25℃、25～30℃、30～35℃的溫度條件下進(jìn)行了測(cè)試，每個(gè)品種、每個(gè)平行組分別隨機(jī)數(shù)出60 粒、60 粒、100 粒作為試樣，變化的區(qū)間溫度則可以模擬豇豆自然狀態(tài)下的條件并反映其發(fā)芽情況。實(shí)驗(yàn)于2022 年夏季、冬季和2023 年春季分階段實(shí)施完成。

在培養(yǎng)皿內(nèi)平整地鋪墊3 張濾紙，并編號(hào)分組。將數(shù)好的豇豆均勻地放入培養(yǎng)皿中，倒入實(shí)驗(yàn)用水，使水位線高度達(dá)到豇豆的一半高度。

每天至少觀察兩次，當(dāng)水位線過低時(shí)及時(shí)補(bǔ)水。7 天后，對(duì)發(fā)芽種子數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。本研究計(jì)數(shù)時(shí)，正常幼苗、不正常幼苗均計(jì)入發(fā)芽數(shù)，新鮮不發(fā)芽種子、硬實(shí)和死種子均歸入不發(fā)芽種子。發(fā)芽率的計(jì)算公式如下：

二、結(jié)果與分析

1.不同溫度區(qū)間的發(fā)芽率

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1。 盛美901 在20～25℃、25～30℃、30～35℃溫度區(qū)間的發(fā)芽率，分別為44.17%、49.17%、70.33%，溫度升高，其發(fā)芽率也升高，30～35℃時(shí)的發(fā)芽率相比其他兩個(gè)溫度區(qū)間差異性顯著（P ＜0.05）。

圖1 豇豆在不同溫度區(qū)間的發(fā)芽率

寧豇3 號(hào)在20～25 ℃、25～30 ℃、30～35 ℃溫度區(qū)間的發(fā)芽率分別為41.67%、67.50%、72.33%， 溫度升高，其發(fā)芽率也升高，在25～30 ℃、30～35℃時(shí)比20～25℃時(shí)差異性極顯著（P ＜0.01）。

紫秋豇6 號(hào)在20～25℃、25～30℃、30～35 ℃溫度區(qū)間的發(fā)芽率分別為21.67%、56.25%、78.33%，溫度升高，其發(fā)芽率也升高，3 個(gè)溫度區(qū)間的發(fā)芽率均差異性極顯著（P ＜0.01）。

摘不敗901 在20～25℃、25～30℃、30～35 ℃溫度區(qū)間的發(fā)芽率分別為35.00%、56.25%、51.00%，溫度升高，其發(fā)芽率也升高，但其在25～30℃時(shí)發(fā)芽率最高，25～30℃相較20～25℃差異性極顯著（P ＜0.01）。

2.不同品種豇豆的發(fā)芽率

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2。在20～25℃時(shí)，盛美901、寧豇3 號(hào)、紫秋豇6 號(hào)、摘不敗901 的發(fā)芽率分別是44.17%、41.67%、21.67%、35.00%。盛美901、寧豇3 號(hào)、摘不敗901 的發(fā)芽率較高，之間的差異性不顯著（P ＞0.05），但三者相較紫秋豇6 號(hào)的差異性顯著（P ＜0.05），其中盛美901、寧豇3 號(hào)相較紫秋豇6 號(hào)的差異性極顯著（P ＜0.01）。

圖2 不同品種豇豆的發(fā)芽率

在25～30℃時(shí)，盛美901、寧豇3 號(hào)、紫秋豇6 號(hào)、摘不敗901 的發(fā)芽率分別是49.17%、67.50%、56.25%、56.25%。寧豇3 號(hào)的發(fā)芽率高于紫秋豇6 號(hào)和摘不敗901，差異性不顯著（P ＞0.05）。紫秋豇6 號(hào)、摘不敗901 的發(fā)芽率高于盛美901，差異性不顯著（P ＞0.05）。寧豇3 號(hào)、紫秋豇6 號(hào)、摘不敗901 的發(fā)芽率高于盛美901，差異性顯著（P ＜0.05）。寧豇3 號(hào)的發(fā)芽率高于盛美901，差異性極顯著（P ＜0.01）。

在30～35℃時(shí)，盛美901、寧豇3 號(hào)、紫秋豇6 號(hào)、摘不敗901 的發(fā)芽率分別是70.33%、72.33%、78.33%、51.00%。盛美901、寧豇3 號(hào)、紫秋豇6 號(hào)的發(fā)芽率依次升高，差異性不顯著（P ＞0.05），但三者的發(fā)芽率均高于摘不敗901，差異性顯著（P ＜0.05），其中紫秋豇6 號(hào)相較摘不敗901 差異性極顯著（P ＜0.01）。

三、討論

1.溫度和品種對(duì)豇豆發(fā)芽率的影響

（1）溫度對(duì)豇豆發(fā)芽率的影響

溫度是植物種子萌發(fā)及出苗的基本條件之一，溫度過高或過低均會(huì)影響種子活力，易造成發(fā)芽或出苗不良。本研究表明，在20～35℃時(shí)，隨著溫度的升高，豇豆的發(fā)芽率升高，苗勢(shì)也越好；在30～35℃時(shí)，4 種豇豆的發(fā)芽率、發(fā)芽效率、苗株質(zhì)量均能達(dá)到較好狀態(tài)。

我國(guó)幅員遼闊，南北從熱帶經(jīng)亞熱帶到溫帶延伸約50 個(gè)緯度，地形地貌極其復(fù)雜，全國(guó)范圍的地面熱量時(shí)空分布和氣候變化差異很大，這也直接影響了豇豆的播種期和萌發(fā)效果。豇豆種植可依據(jù)氣候特點(diǎn)，在適宜氣溫到來時(shí)實(shí)施播種作業(yè)，以達(dá)到最佳的收益。

（2）品種對(duì)豇豆發(fā)芽率的影響

蔬菜種植對(duì)我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鄉(xiāng)勞動(dòng)力就業(yè)和國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易平衡有著不可替代的重要作用。豇豆是一種重要的蔬菜作物，具有很高的食用和保健價(jià)值。在選擇育種、雜交育種、細(xì)胞工程育種、分子育種等育種技術(shù)的推動(dòng)下，研究人員成功培育了許多豇豆品種。不同的豇豆品種在地域、氣候、水分、光照等條件下，有著不同的生長(zhǎng)效果。

本研究中，不同豇豆品種的發(fā)芽率差別較大，相較來看，在適宜的萌發(fā)溫度條件下，寧豇3 號(hào)和紫秋豇6 號(hào)的發(fā)芽率比另外兩個(gè)品種好。不過，種植效益會(huì)受到許多因素影響，最終的選擇還要依據(jù)所獲的經(jīng)濟(jì)效益和人們的需求方向綜合甄選。

2.種子萌發(fā)影響因素和技術(shù)調(diào)控

種子的萌發(fā)是受諸多因素影響的生理現(xiàn)象，有的因素可以促進(jìn)萌發(fā)，有的因素可以抑制萌發(fā)。

（1）種子質(zhì)量控制

種子的質(zhì)量和種子的發(fā)芽效果具有密切關(guān)系，構(gòu)建種子質(zhì)量控制體系對(duì)種植效益有著重要的作用。本研究中，所有豇豆試樣的說明里均聲稱發(fā)芽率不低于85%，但實(shí)際測(cè)定均未達(dá)到此數(shù)值，可能的原因是試樣豇豆均有癟豆、秕豆等情況出現(xiàn)，總體質(zhì)量欠佳。

（2）水分控制

不同作物的種子對(duì)水分的需求有差異。有些種子，如大豆、棉花、菠菜等種子對(duì)水分較敏感，水分一多，則發(fā)芽差，甚至不發(fā)芽，而水稻、玉米等種子對(duì)水分不太敏感。在實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)豇豆對(duì)水分的要求比較嚴(yán)格。

（3）溫度控制

變溫是模擬種子發(fā)芽的自然環(huán)境，一般來說，變溫有利于種子滲入氧氣，促進(jìn)酶活化，加速發(fā)芽。本研究根據(jù)實(shí)際情況采取了室溫，室溫既是變溫環(huán)境，也是適宜操作的發(fā)芽溫度，是可以真實(shí)反映豇豆的發(fā)芽情況。

（4）霉菌污染

霉菌有著極強(qiáng)的繁殖能力，繁殖方式多樣。在實(shí)驗(yàn)過程中，不可避免地產(chǎn)生了霉菌污染，有些發(fā)芽床產(chǎn)生了霉菌著生現(xiàn)象，這可能影響了萌發(fā)的效果。

（5）數(shù)種置床

種子要均勻分布在發(fā)芽床上，種子之間留有1～5 倍間距，以防發(fā)霉種子的相互感染和保持足夠的生長(zhǎng)空間。每粒種子應(yīng)良好接觸水分，注意生長(zhǎng)空間的要求，使發(fā)芽條件一致。

綜上，我們對(duì)種子萌發(fā)條件要有充分的考慮，避免影響發(fā)芽的干擾因素，建立真實(shí)反映種子發(fā)芽潛力的環(huán)境。