全 文 ：范丹丹，何付丽，王艳艳，等． 化学方法解除野慈姑种子休眠研究［J］． 杂草科学，2014，32(2):5 － 9．
化学方法解除野慈姑种子休眠研究
范丹丹，何付丽，王艳艳，刘 英，赵长山
(东北农业大学农学院，黑龙江哈尔滨 150030)
摘要:HCl、NaOH、Na2CO3、NaCl、赤霉素(GA3)、芸薹素内酯(BＲ)浸种处理，探讨溶液浓度、浸种时间对野慈
姑(Sagittaria trifolia Linn．)种子萌发的影响。结果表明，NaOH 溶液浸种处理可以作为快速解除野慈姑种子休
眠、提高发芽率的方法，最佳处理为 25% NaOH溶液浸种 4 h，可使野慈姑种子萌发率达 73． 00%。HCl溶液浸种
处理仅能解除部分野慈姑种子的休眠，20% HCl 溶液浸种 4 h 野慈姑种子的发芽率最高，为 48． 33%。Na2CO3、
NaCl、GA3、BＲ溶液浸种处理，野慈姑种子的最高发芽率分别仅为 10． 33%、9． 33%、11． 33%、9． 67%，不能用于解
除野慈姑种子的休眠。
关键词:化学方法;野慈姑种子;解除休眠
中图分类号:Q948． 11;S451 文献标志码:A 文章编号:1003 － 935X(2014)02 － 0005 － 05
Breaking Seed Dormancy of Sagittaria trifolia by Chemical Methods
FAN Dan-dan，HE Fu-li，WANG Yan-yan，LIU Ying，ZHAO Chang-shan
(College of Agriculture，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China)
Abstract:The effect of solution concentration of HCl，NaOH，Na2CO3，NaCl，gibberellic acid (GA3)and brassinolide
(BＲ)and seed soaking time on the germination of Sagittaria trifolia was studied． Soaking the seeds in 25% NaOH for
four hours was the fastest method to break dormancy and increase germination rate to 73% ． Soaking in 20% HCl also for
four hours partly broke dormancy and improved germination to 48% ． The highest S． trifolia germination rate obtained by
soaking the seed in GA3，Na2CO3，BＲ，and NaCl was 11%，10%，10%，and 9% respectively，but these chemicals were
not suitable for breaking dormancy．
Key words:chemical methods;Sagittaria trifolia;seed;dormancy
收稿日期:2013 － 12 － 09
作者简介:范丹丹(1987—) ，女，硕士研究生，从事杂草化学防除技
术研究。E － mail:dandanfan2011@ 126． com。
通信作者:赵长山，教授，研究方向为杂草生物学及其化学防除技
术。Tel:(0451)55191775;E － mail:csz_hlj@ sohu． com。
野慈姑(Sagittaria trifolia L．)别称狭叶慈姑、三
脚剪、水芋，属泽泻科慈姑属，为慈姑的变种，是多年
生沼生草本植物，全国各地均有分布，是稻田常见杂
草，近几年在东北地区发生尤为严重，已成为水稻田
杂草群落的优势种群［1 － 5］。由于田间采集的野慈姑
种子在正常条件下不能发芽，导致一些以野慈姑为
靶标的室内生物测定试验无法进行。植物休眠的作
用是为了抵御不良环境，对野生植物而言，休眠具有
自卫作用。野慈姑种子与其他野生植物一样，也具
有休眠特性，在正常试验条件下不能正常发芽。本
研究以黑龙江省五常市志广乡采集的野慈姑种子为
材料，研究盐酸、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、赤霉酸
(GA3)、芸薹素内酯(BＲ)等化学药剂对野慈姑种子
的破眠效果。
1 材料与方法
1． 1 材料
野慈姑种子于 2012 年采自黑龙江省五常市志广
乡水稻田。仪器:恒温培养箱、培养皿、滤纸。药剂:盐
酸、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、赤霉酸、芸苔素内酯。
1． 2 方法
1． 2． 1 试验处理 HCl、NaOH 浓度分别为 0、1%、
5%、10%、15%、20%、25%、30%，浸泡时间分别为
—5—杂草科学 2014 年第 32 卷第 2 期
1、3、4、5、6、9 h;Na2CO3、NaCl浓度分别为 0、0． 1%、
1%、5%、7%、10%、20%，浸泡时间分别为 1、3、5、
7、9、12 h;GA3 浓度分别为 0、50、100、200、300、
400 mg /L，浸泡时间为 1、3、5、7、9、12 h;BＲ 浓度分
别为 0、0． 01、0. 05、0． 1、0． 5、1． 0 mg /L，浸泡时间为
1、3、5、7、9、12 h。
1． 2． 2 发芽试验 将各处理的野慈姑种子用蒸馏
水冲洗干净，放入盛有湿润滤纸的培养皿中，将培养
皿放到 25 ℃恒温培养箱中进行发芽试验。试验重
复 3 次，每次重复 100 粒种子，7 d后调查发芽率。
1． 3 数据处理
采用 DPS 10． 15、Excel 2003 软件处理数据，采
用新复极差法进行显著性分析。
2 结果与分析
2． 1 HCl处理对野慈姑种子萌发的影响
由表 1 可知，HCl溶液浓度、浸种时间均影响野
慈姑种子的发芽率。1% ～ 10% HCl 溶液浸种处理
野慈姑种子，其发芽率与对照无显著差异，说明
1% ～10% HCl溶液浸种 1 ～ 9 h对野慈姑种子萌发
无影响。15% ～ 30% HCl 溶液浸种处理野慈姑种
子，随着浸种时间的延长，发芽率呈先升高后逐渐降
低趋势。15% HCl 溶液浸种 5 h，野慈姑种子发芽
率达 10. 00%;20% HCl 溶液浸种 4 h，野慈姑种子
发芽率达 48. 33%;25%、30% HCl溶液浸种 3 h，野
慈姑种子发芽率分别达 23． 00%、9． 33%，再增加浸
种时间，野慈姑种子的发芽率反而降低。25%、30%
HCl溶液浸种时间分别达 6、4 h，野慈姑种子烂种，
说明较高的 HCl 溶液溶度和较长的浸种时间对野
慈姑种子有破坏作用。
表 1 HCl溶液浓度、浸种时间对野慈姑种子发芽率的影响
Table 1 Effect of concentration and soaking time of HCl solution on germination rate of S． trifolia seeds
浓度
(%)
1 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
3 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
4 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 l J 0 l J 0 l J
1 0 l J 0 l J 1． 00 kl IJ
5 0 l J 0 l J 1． 67 jkl IJ
10 1． 67 jkl IJ 2． 67 ijkl HIJ 3． 67 hijkl GHIJ
15 2． 67 ijkl HIJ 2． 67 ijkl HIJ 6． 67 fghi FGHI
20 25． 67 c C 35． 67 b B 48． 33 a A
25 16． 00 d D 23． 00 c C 13． 33 de DE
30 8． 33 fgh EFGH 9． 33 efg EFG 0 l J
浓度
(%)
5 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
6 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
9 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 l J 0 l J 0 l J
1 1． 67 jkl IJ 2． 67 ijkl HIJ 1． 67 jkl IJ
5 2． 67 ijkl HIJ 4． 33 hijkl FGHIJ 2． 67 ijkl HIJ
10 5． 67 fghijk FGHIJ 6． 00 fghij FGHIJ 4． 33 hijkl FGHIJ
15 10． 00 ef EF 9． 33 efg EFG 4． 67 ghijkl FGHIJ
20 37． 33 b B 16． 33 d D 5． 33 fghijk FGHIJ
25 4． 33 hijkl FGHIJ 0 l J 0 l J
30 0 l J 0 l J 0 l J
注:所有数据后不同小写字母表示差异显著，不同大写字母表示差异极显著。下表同。
2． 2 NaOH处理对野慈姑种子萌发的影响
由表 2 可知，同 HCl 溶液处理野慈姑种子的试
验结果相近，1% ～10% NaOH溶液浸种处理野慈姑
种子，各处理野慈姑种子的萌发率与对照无显著差
异，说明 1% ～10% NaOH 溶液浸种 1 ～ 9 h 对野慈
姑种子萌发基本无影响。15% ～30% NaOH溶液浸
种处理下，野慈姑种子的发芽率随浸种时间延长表
现为先升高后又逐渐降低的趋势，均在浸种 4 h 时
达最高发芽率，分别为 12． 67%、47． 67%、73． 00%、
41． 67%，再增加 NaOH溶液浓度或延长浸种时间均
不能提高野慈姑种子的萌发率。25% NaOH溶液浸
种 4 h处理下野慈姑种子发芽率为 73． 00%，显著高
于其他处理，是打破野慈姑种子休眠的较好方法。
2． 3 Na2CO3 处理对野慈姑种子萌发的影响
由表 3 可知，Na2CO3 溶液浓度、浸种时间对野
慈姑种子萌发的影响不大。仅 1% Na2CO3 溶液浸
种 9 h处理野慈姑种子的萌发率为 10． 33%，其余处
理的萌发率均显著低于此处理。由此说明，Na2CO3
溶液浸种处理不能显著提高野慈姑种子的萌发率，
不是解除野慈姑种子休眠的好方法。
—6— 杂草科学 2014 年第 32 卷第 2 期
表 2 NaOH溶液浓度、浸种时间对野慈姑种子发芽率的影响
Table 2 Effect of concentration and soaking time of NaOH solution on germination rate of S． trifolia seeds
浓度
(%)
1 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
3 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
4 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 n J 0 n J 0 n J
1 0 n J 0 n J 0 n J
5 2 mn IJ 2． 33 mn IJ 2． 67 mn IJ
10 3． 33 lmn IJ 5． 00 lmn HIJ 5． 33 lmn HIJ
15 8． 67 jkl GHI 11． 33 jk GH 12． 67 j G
20 26． 33 ghi EF 32． 67 f E 47． 67 d C
25 30． 00 fgh EF 40． 67 e D 73． 00 a A
30 25． 33 fg EF 31． 00 hi F 41． 67 e CD
浓度
(%)
5 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
6 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
9 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 n J 0 n J 0 n J
1 0 n J 0 n J 2． 33 mn IJ
5 4． 00 lmn IJ 3． 00 mn IJ 2． 00 mn IJ
10 5． 67 lmn HIJ 4． 00 lmn IJ 3． 67 lmn IJ
15 7． 33 klm GHIJ 7． 00 klm GHIJ 0 n J
20 32． 33 f E 24． 67 i F 0 n J
25 62． 67 b B 57． 00 c B 0 n J
30 26． 00 ghi EF 0 n J 0 n J
注同表 1。
表 3 Na2CO3 溶液浓度、浸种时间对野慈姑种子发芽率的影响
Table 3 Effect of concentration and soaking time of Na2CO3 solution on germination rate of S． trifolia seeds
浓度
(%)
1 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
3 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
5 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 g H 0 g H 0 g H
0． 1 0 g H 1． 33 defg DEFGH 2． 33 cdef CDEFG
1． 0 2． 67 cde CDEF 3． 00 cd CDE 8． 33 b B
5． 0 2． 33 cdef CDEFG 2． 33 cdef CDEFG 2． 67 cde CDEF
7． 0 1． 33 defg DEFGH 2． 67 cde CDEF 3． 00 cd CDE
10． 0 1． 00 efg EFGH 1． 33 defg DEFGH 1． 00 efg EFGH
20． 0 0 g H 0 g H 0 g H
浓度
(%)
7 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
9 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
12 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 g H 0 g H 0 g H
0． 1 2． 67 cde CDEF 3． 67 c C 3． 33 c CD
1． 0 8． 00 b B 10． 33 a A 7． 33 b B
5． 0 3． 00 cd CDE 3． 00 cd CDE 2． 67 cde CDEF
7． 0 1． 00 efg EFGH 0． 67 fg FGH 0． 33 g GH
10． 0 0． 67 fg FGH 0． 33 g GH 0 g H
20． 0 0 g H 0 g H 0 g H
注同表 1。
2． 4 NaCl处理对野慈姑种子萌发的影响
由表 4 可知，所有处理中仅 1% NaCl 溶液浸种
5、7 h处理下野慈姑种子萌发率为 9． 33%，其他处
理的萌发率与该处理相当或显著低于该处理。NaCl
溶液浸种处理不能有效解除野慈姑种子的休眠。
2． 5 GA3 处理对野慈姑种子萌发的影响
由表 5 可知，100 mg /L GA3 溶液浸种 5 h 的发
芽率最高，可达 11． 33%;其他处理的种子萌发率均
低于上述处理。由此说明，再增加 GA3 溶液浓度或
浸种时间，均不能提高野慈姑种子的发芽率，GA3 浸
种处理不是解除野慈姑种子休眠的较好方法。
2． 6 BＲ处理对野慈姑种子萌发的影响
由表 6 可知，0． 1 mg /L BＲ溶液浸种 7 h处理下
野慈姑种子发芽率最高，仅达 9． 67%，其他处理的
野慈姑种子萌发率均与该处理相当或显著低于该处
理。由此可见，BＲ 溶液浸种处理不能有效解除野
慈姑种子的休眠。
3 结论与讨论
本研究表明，NaOH溶液浸种处理可以作为快
—7—范丹丹等:化学方法解除野慈姑种子休眠研究
表 4 NaCl溶液浓度、浸种时间对野慈姑种子发芽率的影响
Table 4 Effect of concentration and soaking time of NaCl solution on germination rate of S． trifolia seeds
浓度
(%)
1 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
3 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
5 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 l K 0 l K 0 l K
0． 1 2． 67 hijk GHIJ 5． 67 cde CDE 7． 00 bcd BC
1 3． 67 fgh EFGH 8 ab AB 9． 33 a A
5 2． 67 hijk GHIJ 5． 33 def CDEF 6． 33 bcde BCD
7 1． 00 kl IJK 3． 67 fgh EFGH 1． 33 jkl IJK
10 1． 00 kl IJK 1． 67 ijkl HIJK 1． 33 jkl IJK
20 0 l K 0 l K 0 l K
浓度
(%)
7 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
9 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
12 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 l K 0 l K 0 l K
0． 1 7． 33 bc ABC 4． 67 efg DEFG 3． 00 ghij GHI
1 9． 33 a A 6． 33 bcde BCD 5． 67 cde CDE
5 5． 67 cde CDE 4． 67 efg DEFG 3． 33 ghi FGHI
7 1． 00 kl IJK 1． 00 kl IJK 0． 33 l JK
10 1． 00 kl IJK 0 l K 0 l K
20 0 l K 0 l K 0 l K
注同表 1。
表 5 GA3 溶液浓度、浸种时间对野慈姑种子发芽率的影响
Table 5 Effect of concentration and soaking time of GA3 solution on germination rate of S． trifolia seeds
浓度
(mg /L)
1 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
3 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
5 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 j L 0 j L 0 j L
50 2． 67 gh GHIJ 5． 00 def EF 6． 33 cd CDE
100 4． 33 ef EFGH 8． 00 b BC 11． 33 a A
200 2． 67 gh GHIJ 5． 33 def DEF 5． 67 de DEF
300 2． 33 hi HIJK 1． 67 hij JKL 1． 33 hij JKL
400 1． 00 ij JKL 1． 33 hij JKL 1． 00 ij JKL
浓度
(mg /L)
7 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
9 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
12 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 j L 0 j L 0 j L
50 7． 33 bc BCD 4． 67 ef EFG 2． 00 hi IJKL
100 8． 67 b B 5． 00 def EF 2． 67 gh GHIJ
200 5． 67 de DEF 4． 00 fg FGHI 1． 67 hij JKL
300 1． 00 ij JKL 1． 00 ij JKL 0 j L
400 0． 33 j KL 0 j L 0 j L
注同表 1。
速解除野慈姑种子休眠、提高发芽率的化学方法，最
佳处理为 25%NaOH溶液浸种 4 h，可使野慈姑发芽
率达 73． 00%。HCl 溶液浸种处理，野慈姑的最高
发芽率为 48． 33%。Na2CO3、NaCl、GA3、BＲ 溶液浸
种处理，野慈姑种子的最高发芽率分别为 10． 33%、
9． 33%、11． 33%、9． 67%，不能用于解除野慈姑种子
的休眠。用 NaOH溶液处理的野慈姑种子发芽效果
最好，用 HCl溶液处理的野慈姑种子可打破其部分
休眠。这可能是由于 NaOH 溶液、HCl 溶液使野慈
姑种皮腐蚀、改善种子的透性或解除种子内部抑制
物质，从而打破了野慈姑种子休眠，促进了种子萌
发。慕小倩等研究表明，酸碱处理能够提高曼陀罗
种子发芽率［6］。野慈姑种子用 NaOH处理效果好于
HCl处理效果的原因可能是野慈姑种子中含有偏酸
性的发芽抑制物质被碱性 NaOH中和的缘故。本试
验中，高浓度酸、碱较长时间处理会导致慈姑出现烂
种现象，究其原因可能是浸种浓度高时间长破坏了
种子的生理功能。本试验表明，用 Na2CO3溶液、
NaCl溶液处理对解除野慈姑种子休眠效果较差，并
且浓度越高，发芽率越低，这与高瑞如等的研究结
果［7 － 8］一致。王广印等认为，高浓度的盐处理下种
子发芽率有所降低，这可能是由于盐浓度过高反而
—8— 杂草科学 2014 年第 32 卷第 2 期
表 6 BＲ溶液浓度和浸种时间对野慈姑种子发芽率的影响
Table 6 Effect of concentration and soaking time of BＲ solution on germination rate of S． trifolia seeds
浓度
(mg /L)
1 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
3 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
5 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 h F 0 h F 0 h F
0． 01 0 h F 1． 33 gh EF 2． 33 efg DEF
0． 05 1． 67 fgh EF 2． 00 efgh DEF 2． 67 defg DEF
0． 10 2． 33 efg DEF 3． 33 defg DE 6． 33 bc BC
0． 50 1． 67 fgh EF 2． 67 defg DEF 3． 33 defg DE
1． 00 1． 33 gh EF 1． 67 fgh EF 2． 67 defg DEF
浓度
(mg /L)
7 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
9 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
12 h发芽
率(%)
显著水平
5% 1%
CK 0 h F 0 h F 0 h F
0． 01 2． 67 defg DEF 3． 00 defg DE 2． 33 efg DEF
0． 05 3． 33 defg DE 4． 00 de CDE 3． 33 defg DE
0． 10 9． 67 a A 6． 67 b B 4． 00 de CDE
0． 50 4． 67 cd BCD 3． 67 def DE 3． 33 defg DE
1． 00 1． 33 gh EF 0 h F 0 h F
注同表 1。
起到毒害作用［9］。休眠的解除与抑制物质的减少、
促进萌发物质的增加以及抑制物质与促进物质比例
的变化有很大关系，植物生长调节剂推动了细胞膜
水平上的有选择性的物理和代谢变化，即推动了导
致休眠的诱导和解除休眠的过程［10］。GA3 溶液浸
种能提高种子活力，打破种子内源激素平衡，促进种
子内部发生相应的生理生化变化，从而打破种子休
眠。BＲ在较低浓度下能明显促进细胞生长与分
裂，参与调节植物多种生化过程，对作物生长发育具
有明显的促进作用，能够提高种子活力，促进种子发
芽［11］。本试验中，用 GA3、BＲ溶液处理的野慈姑种
子最高发芽率仅约 10%，仅能在一定程度上解除野
慈姑种子的休眠现象，达不到酸碱处理过程中种子
内部所发生的一系列生理生化变化的效果。究其原
因可能是野慈姑种壳较厚，GA3、BＲ 溶液没有充分
渗透到野慈姑种子中或是种子中生长促进物与生长
抑制物之间的具体含量关系没有弄清楚，有待进一
步研究。本研究仅用了化学方法打破野慈姑种子的
休眠，打破该种子休眠的其他方法将另文报道。
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—9—范丹丹等:化学方法解除野慈姑种子休眠研究