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复合药剂浸种对裸燕麦种子发芽的影响



全 文 :麦类作物学报 2012,32(5):941-944
Journal of Triticeae Crops
网络出版时间:2012-08-23 17:19
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20120823.1719.201205.0_029.html
复合药剂浸种对裸燕麦种子发芽的影响

王 燕1,牛瑞明1,荣冬青1,任润坦1,左艳飞2,陈建伟2
(1.河北北方学院农林科技学院,河北张家口075000;2.张家口市察北管理区,河北张家口076481)
摘 要:为解决干旱胁迫下裸燕麦播种出苗较差的问题,利用生化黄腐酸(BFA)、氯化钙、赤霉素三种药
剂的复合配置对裸燕麦种子进行浸种处理,探讨不同复合药剂处理对裸燕麦发芽势、发芽率、物质转换率、种
子萌发抗旱指数、种子活力抗旱指数的影响。结果表明,赤霉素(0.0125g·L-1)+生化黄腐酸(0.1g·L-1)
以及氯化钙(1g·L-1)+赤霉素(0.0125g·L-1)的复合溶液处理均可有效提高裸燕麦种子的发芽率、发芽
势、物质转换率、种子萌发抗旱指数和种子活力抗旱指数;而氯化钙(1g·L-1)+生化黄腐酸(0.1g·L-1)的
复合溶液处理对裸燕麦种子发芽率虽有所提高,但降低了发芽势和物质转化率。从综合效果来看,赤霉素
(0.0125g·L-1)+生化黄腐酸(0.1g·L-1)的复合溶液效果最佳。另外,浸种一次与浸种三次对种子萌发
的影响差别不大。
关键词:裸燕麦;药剂;浸种;种子发芽
中图分类号:S512.6;S311    文献标识码:A    文章编号:1009-1041(2012)05-0941-04
Effect of Soaking with Different Chemicals on the
Germination of Naked Oat Seeds
WANG Yan1,NIU Rui-ming1,RONG Dong-qing1,REN Run-tan1,ZUO Yan-fei 2,CHEN Jian-wei 2
(1.Department of Agricultural Sciences,Hebei North University,Zhangjiakou,Hebei 075000,China;
2.Chabei Management District,Zhangjiakou,Hebei 076481,China)
Abstract:In order to improve the establishmnt of oat seedling and regulate the degree of seedling e-
mergence under drought stress of naked oat,in this study,seed soaking with mixed reagent of bio-
chemical fulvic acid,gibberelin and calcium chloride was performed to investigate the effects of seed
soaking on the germination vigor,germination rate,the rate of transformed substance,drought re-
sistance index and vigor index of naked oat seeds.The results showed that the germination rate,ger-
mination vigor,the rate of transformed substance,drought resistance index and vigor index of oat
seeds could be increased by soaking the seeds with the solutions of gibberelin(0.0125g·L-1)+bi-
ochemical fulvic acid(0.1g·L-1)and calcium chloride(1g·L-1)+GA(0.0125g·L-1),and the
effects of soaking with the solution of gibberelin(0.0125g·L-1)+biochemical fulvic acid(0.1g·
L-1)was better.Germination rate was increased by soaking the seeds with the solutions of calcium
chloride(1g·L-1)+biochemical fulvic acid(0.1g·L-1),but the germination vigor and the rate
of transformed substance were decreased.In a word,soaking seeds with gibberelin(0.0125g·L-1)
+biochemical fulvic acid(0.1g·L-1)could effectively improve the seedling rate.In addition,there
was no remarkably difference on the effect between soaking once and soaking three times.
* 收稿日期:2012-02-20   修回日期:2012-04-10
基金项目:国家公益性行业农业科研专项(201003053);河北省重点学科建设项目。
作者简介:王 燕(1982-),女,博士,讲师,主要从事干旱及半干旱地区农业研究。
通讯作者:牛瑞明(1956-),男,教授,主要从事干旱及半干旱农业研究。E-mail:pubaohua@126.com
Key words:Avena nudaL;Chemicals;Seeds soaking;Seed germination
  裸燕麦(Avena nuda L.)又称莜麦,主要分
布在我国北方内蒙古、陕西和山西北部一带,约
95%以上为旱作栽培。近年来,由于干旱频繁发
生,祼燕麦种子萌发困难使基本苗不能保证,最终
影响单产[1],给当地农民造成极大经济损失。作
物种子播前预处理是抵御干旱的一项重要措施。
研究表明,许多大田作物种子经过药剂浸种处理,
出苗后植株的形态结构得到改善,抗逆性增强,植
株对干旱等不良环境的适应性增强[2-8]。而关于
对裸燕麦种子处理的报道还较少。牛瑞明等[9]用
氯化钙(CaCl2)、生化黄腐酸(BFA),赤霉素(GA)
三种药剂单独处理祼燕麦种子,结果表明,适宜浓
度的CaCl2、BFA、GA对祼燕麦种子的发芽率有
不同程度的提高,但效果并不显著。而关于这三
种药剂复合使用在裸燕麦种子萌发中的作用尚未
见报道。基于此,本试验采用CaCl2、BFA、GA三
种药剂复合处理抗旱性较差的坝莜1号种子 [10],
对裸燕麦种子的发芽率、发芽势、物质转换率、种
子萌发抗旱指数、种子活力抗旱指数分别进行分
析,力求找出一种操作简单、处理容易、可有效促
进干旱胁迫下裸燕麦种子萌发和发芽率、提高成
苗率的方法。
1 材料与方法
1.1 材 料
供试材料为裸燕麦品种坝莜1号种子,由张
家口市农业科学院燕麦研究所提供。
1.2 种子消毒
精选饱满、胚完整的裸燕麦种子,用75%的
酒精消毒2min后,用自来水反复冲洗干净,用滤
纸吸干种子表面的水分。
1.3 浸 种
1.3.1 一次浸种实验
本试验设三个处理,分别为处理1:1g·L-1
CaCl2+0.0125g·L-1 GA;处理2:1g·L-1
CaCl2+0.1g·L-1 BFA;处理3:0.1g·L-1
BFA+0.0125g·L-1 GA[11]。将已经消毒的种
子等量分别置于各处理的溶液中(要求药剂淹没
种子),浸种24h,用清水处理作为对照(处理4)。
试验采用培养皿发芽,培养皿内放置3层滤纸作
为发芽床,滴几滴12%PEG-6000胁迫液将滤纸
浸湿,将浸完种的均匀饱满的种子放在滤纸上,并
将种子摆放均匀,再加入胁迫液以超过种子为度,
置于恒温培养箱里催芽(白天温度24℃,晚间
18℃),每处理50粒种子,3次重复。每3d换一
次滤纸,以尽量减少水势变动。每2d记录一次
发芽情况,以胚芽长度等于种子长度的一半作为
发芽的标准,第4d记录发芽势、发芽指数,第10
d记录发芽率、物质转化率等[12,13]。
1.3.2 三次浸种实验
各药剂浸种8h,然后回干16h。连续浸种
三次后播种。播种、记录数据同前。
1.4 生理指标测定
发芽率GR=N0/N,式中,N0 为发芽终期全
部发芽的种子数;N 为供试种子数。
发芽势GE=N4/N,式中,N4 为种子发芽第
4d的正常种子发芽数;N 为供试种子数。
物质转换率=[(芽+根)干质量/(芽+根+
籽粒残体)干质量]
种子萌发抗旱指数=水分胁迫下种子萌发指
数∕对照种子萌发指数,萌发指数PI=1.00nd3
+0.8nd5+0.6nd7+0.4nd9+0.2nd11,上式中
nd3、nd5、nd7、nd9、nd11分别为第3、5、7、9、11d
的种子萌发率[14]
种子活力抗旱指数=水分胁迫下种子活力指
数∕对照种子活力指数,活力指数VI=PI×SX,
其中SX为第11d平均芽的长度[15]。
数据处理利用 Microsoft Excel 2003,差异显
著性分析应用SPSS13.0软件。
2 结果与分析
2.1 不同药剂浸种对发芽率的影响
由表1和表2可知,一次浸种和三次浸种条
件下,复合药剂的三种处理均显著提高了坝莜1
号的发芽率,且一次浸种和三次浸种对发芽率的
提高无明显差异。处理1和处理3均极显著地提
高了种子的发芽率,且处理3的发芽率极显著高
于处理1。处理2的发芽率较处理1和处理3
低,但显著高于清水处理(对照)。由此看出较低
浓度的CaCl2、GA、BFA按一定比例混合均能提
高坝莜1号的发芽率,处理3对发芽率的提高效
果最好。
2.2 不同药剂浸种对发芽势的影响
一次浸种和三次浸种相比对坝莜1号发芽势
·249· 麦 类 作 物 学 报                  第32卷
的影响无明显差异(表1、表2),处理1和处理3
均极显著地提高了发芽势,且处理3的发芽势极
显著高于处理1。处理2的发芽势极显著低于对
照的发芽势。
2.3 不同药剂浸种对物质转化率的影响
由表1和表2可知,对于一次浸种而言,处理
1和处理3均极显著地提高了坝莜1号的物质转
化率,且处理3的物质转化率极显著高于处理1;
处理2的物质转化率显著低于对照。三次浸种对
三个处理的物质转化率与一次浸种的物质转化率
相似。
表1 浸种一次后不同处理对裸燕麦种子萌发的影响
Table 1 Effect of once soaking with different chemicals on the germination of Naked Oat seeds
处理 发芽率 发芽势 物质转化率 种子萌发抗旱指数 种子活力抗旱指数
1  0.80cB  0.65cC  0.33cC  1.842aA  4.933bB
2  0.65bA  0.51aA  0.25aA  0.864bB  2.420cC
3  0.95dC  0.84dD  0.45dD  2.009aA  6.297aA
4  0.63aA  0.56bB  0.28bB  1.000bB  1.000dD
  表中所列数据均为3次重复平均值。表中同列数据后小写英文字母表示0.05水平上差异显著,大写英文字母表示0.01水平上差
异显著。下同。
表2 浸种三次后不同处理对裸燕麦种子萌发的影响
Table 2 Effect of thrice soaking with different chemicals on the germination of Naked Oat seeds
处理 发芽率 发芽势 物质转化率 种子萌发抗旱指数 种子活力抗旱指数
1  0.85cC  0.67cC  0.36cB  1.736aA  3.467bB
2  0.75bB  0.55aA  0.30aA  0.905bB  2.010cC
3  1.00dD  0.90dD  0.53dC  1.862aA  5.687aA
4  0.67aA  0.60bB  0.32bA  1.000bB  1.000dD
2.4 不同药剂浸种对种子萌发抗旱指数的影响
一次浸种和三次浸种相比,对坝莜1号种子
萌发抗旱指数的影响无明显差异(表1、表2),处
理1和处理3均极显著地提高了坝莜1号的种子
萌发抗旱指数,且处理3的种子萌发抗旱指数极
显著高于处理1。处理2的萌发抗旱指数极显著
低于对照。
2.5 不同药剂浸种对种子活力抗旱指数的影响
由表1和表2可知,一次浸种和三次浸种条
件下,复合药剂的三种处理均显著提高了坝莜1
号的种子活力抗旱指数,且一次浸种和三次浸种
对种子活力抗旱指数的提高无明显差异。处理1
和处理3均极显著地提高了种子活力抗旱指数,
且处理3的发芽率极显著高于处理1。处理2的
种子活力抗旱指数显著高于对照。表明三种处理
均能提高种子的萌发抗旱指数。
3 讨 论
本试验结果表明,1g·L-1 CaCl2+0.0125g
·L-1 GA的复合浸种处理及0.1g·L-1 BFA+
0.0125g·L-1 GA的复合浸种处理均能极显著
提高种子的发芽率、发芽势、物质转化率、种子萌
发抗旱指数和种子活力抗旱指数,因此这两种复
合药剂能够极显著地提高干旱环境下种子的发芽
力,解决了出苗困难问题,并能使出苗整齐,
0.1g·L-1 BFA+0.0125g·L-1 GA处理效果
优于1g·L-1 CaCl2+0.0125g·L-1 GA。但
1g·L-1 CaCl2+0.1g·L-1 BFA复合浸种处
理的发芽势、物质转化率、种子萌发抗旱指数均低
于清水处理,因此用该复合药剂处理虽发芽率有
所提高,但可能会导致种子出苗不齐、且抗旱性差
等不足。
研究表明,干旱胁迫下,细胞膜的选择透性降
低,Ca2+能够在多种逆境下维持细胞膜透性的稳
定性,且一定浓度的Ca2+可提高植物体内GA的
含量,从而通过 GA 促进淀粉酶等水解酶的合
成[16]。GA是一种萌发刺激物质,它能刺激禾谷
类种子在萌发过程中糊粉层和盾片分泌淀粉酶、
蛋白酶等水解酶类,这些水解酶催化胚乳中储藏
物质的分解,用于胚的呼吸和胚的结构物质形成。
·349·第5期                王 燕等:复合药剂浸种对裸燕麦种子发芽的影响
BFA对植物有类似激素的作用,可提高种子的酶
活性,使膜的完整性得到修复,增加种子在盐碱、
干旱等条件下的成活率[17]。因此合适浓度的三
种溶剂均能促进干旱胁迫下种子的萌发。牛瑞明
等[9]研究表明,CaCl2、BFA、GA三种药剂单独使
用时,对种子萌发的综合效果 GA>BFA>
CaCl2。因此 GA+BFA复合使用效果好于 GA
+CaCl2。CaCl2+BFA虽能提高种子的发芽率
但对发芽势、物质转化率和种子萌发抗旱指数有
抑制作用,其原因有待进一步研究。
抗旱剂处理种子,方法简便,省工省本,效果
明显。可缩短种子萌发时间,提高种子萌发率,是
干旱环境下全苗的一种有效措施。但药剂的使用
对操作者要求较高,像浓度的掌握,剂型选择等都
至关重要。复合药剂浸种能够提高干旱胁迫下种
子的萌发率,能否提高苗期的抗旱性则有待于进
一步研究。
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23-24.
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