全 文 :打破紫云英种子休眠方法初探
何保良 , 王林辉 , 胡 英 , 黄 璜 , 谢 伟
(湖南农业大学农学院 ,长沙 410128)
摘 要: 紫云英种子的休眠是典型的种子硬实休眠。对刚收获的紫云英种子进行酸蚀、物理磨擦、恒温水浴处理的试验结果
表明:各处理都能不同程度地解除紫云英种子的休眠 ,其中以硫酸 12 min、硫酸磨 3 min、硫酸磨 6 min、硫酸磨 9 min对破除
紫云英种子的硬实效果较好。 在生产实践中用浓硫酸酸蚀辅以物理磨擦配套措施对解除紫云英种子休眠效果更好。
关键词: 紫云英 ;种子 ;休眠
中图分类号: S551+ . 903. 2 文献标识码: B 文章编号: 1001-5280( 2007) 02-0126-02
种子休眠是指具有生活力的种子在适宜的萌发条
件下不能萌发 (发芽 )的现象 [1, 2 ]。 由于复被结构的限
制 ,有些植物种子种皮 (有时也包括果皮 )坚硬而表现
硬 实 种 子 的特 性 , 很 难 吸 胀萌 发 [3 ]。 紫 云 英
( Astragalus sinicus L. )属于豆科黄芪属 ( Astragalus
L. ) ,其种子的休眠是典型的种子硬实休眠 ,其硬实期
长达 110 d[ 4]。种子硬实性一直为人们所关注 ,对硬实
的解除方法已有不少研究 ,主要有物理、化学和生物 3
种方法 [3 ]。前人对打破紫云英种子休眠的研究不多也
不全面 ,本文旨在通过试验找到打破紫云英种子休眠
的最佳方法。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
试验于 2006年 6月进行 ,采用 2006年 5月收获的
紫云英种子 (正处于休眠期内 )和 2005年 5月收获的紫
云英种子。
1. 2 试验方法
实验采用两种处理方法:热水浸泡和酸蚀。酸蚀是
用浓硫酸对种子分别处理 12, 9, 6, 3 min, 处理完毕 ,
即用自来水把硫酸冲洗干净。热水处理为:种子放入
50℃恒温水浴锅中分别处理 6, 9, 12, 15 h。以上两种处
理又分为物理磨擦 (用 100目的刚玉砂布反复揉搓 )和
未磨擦 ,即物理磨擦后酸蚀和直接酸蚀 ;物理磨擦后
50℃水浴和直接水浴。以 2006年种子直接发芽 ( CK1)
和磨擦之后发芽 ( CK2)为对照。
种子冲洗干净后均匀置于直径为 9 cm的培养皿
内 ,垫 2层滤纸作发芽床。每个处理 3次重复 ,每个重复
收稿日期: 2007-02-21
作者简介: 何保良 ( 1974- ) ,男 ,湖南汝城人 ,硕士研究生。
200粒种子。 发芽在室温下进行 ,按照国家标准 (即胚
根突出种皮的长度为种子长度的一半 )处理后 12日记
录种子发芽率 [5~ 9 ]。
2 结果与分析
2. 1 直接酸蚀与物理磨擦后酸蚀处理的结果
从表 1可以看出 ,物理磨擦后用浓硫酸酸蚀紫云
英种子不同时间和直接用浓硫酸酸蚀紫云英种子不同
时间后进行发芽 ,各处理的发芽率为硫酸 12 min> 硫
酸磨 3 min> 硫酸磨 6 min> 硫酸磨 9 min> CK2(磨擦
后发芽 )> 硫酸 9 min> 硫酸 6 min> 硫酸磨 12 min>
硫酸 3 min> CK1(直接发芽 )。方差分析表明 ,各处理
间差异显著 ,有的甚至达到极显著。 多重比较表明 ,在
5%的显著水平上浓硫酸直接处理 12 min、物理摩擦后
浓硫酸处理 3 min和 6 min对打破紫云英种子的休眠
最好 ;而在 1%的显著水平上 ,浓硫酸直接处理 12 min、
物理摩擦后浓硫酸处理 3, 6, 9 min和 CK2(磨擦后发
芽 )对打破紫云英种子的休眠差异不显著。
表 1 不同时间酸蚀处理与物理磨擦后
酸蚀处理紫云英新种子的发芽率
处 理 发芽率 (% ) 差异显著性
CK1(直接发芽 ) 10. 8 f D
硫酸 3 min 24. 8 e C
硫酸 6 min 56. 7 cd B
硫酸 9 min 62. 5 c B
硫酸 12 min 90. 8 a A
CK2(磨擦后发芽 ) 79. 3 b A
硫酸磨 3 min 89. 8 a A
硫酸磨 6 min 88. 7 a A
硫酸磨 9 min 87. 0 ab A
硫酸磨 12 min 52. 2 d B
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2. 2 不同时间 50℃水浴处理和物理磨擦后 50℃水浴
处理的结果
物理磨擦后 50℃水浴处理紫云英种子不同时间和
50℃水浴处理不同时间后进行发芽试验 ,结果表明 ,所
有处理的发芽率普遍较低 ,这有可能是温度过高使种
子失去了生活力。其顺序为 CK2(磨擦后发芽 )> 水浴
磨 6 h> 水浴磨 12 h> 水浴磨 9 h> CK1(直接发芽 )>
水浴 15 h> 水浴 9 h= 水浴 6 h> 水浴磨 15 h= 水浴 12
h。方差分析表明 , 5%的显著水平上 ,水浴磨 9 h与 CK1
(直接发芽 )差异不显著 ; CK1(直接发芽 )、水浴 15 h、
水浴 9 h、水浴 6 h、水浴磨 15 h和水浴 12 h之间差异不
显著。而在 1%显著水平上 ,则只有 CK2(磨擦后发芽 )、
水浴磨 6 h、水浴磨 9 h处理之间差异显著 ,其他各处理
差异不大 (表 2)。
表 2 不同时间 50℃水浴处理和物理磨擦后
50℃水浴处理紫云英新种子的发芽率
处 理 发芽率 (% ) 差异显著性
CK1(直接发芽 ) 10. 8 de D
水浴 6 h 7. 0 e D
水浴 9 h 7. 0 e D
水浴 12 h 4. 8 e D
水浴 15 h 7. 7 e D
CK2(磨擦后发芽 ) 79. 3 a A
水浴磨 6 h 47. 8 b B
水浴磨 9 h 17. 3 d CD
水浴磨 12 h 29. 7 c C
水浴磨 15 h 4. 8 e D
2. 3 不同处理方式下紫云英种子的发芽情况
紫云英种子经过处理后进行发芽 ,以浓硫酸直接
酸蚀处理发芽率最高 ,为 90. 8%。接下来按发芽率大小
依次为硫酸 12 min、硫酸磨 3 min、硫酸磨 6 min、硫酸
磨 9 min、磨擦后发芽、硫酸 9 min、硫酸 6 min、硫酸磨
12 min、水浴磨 6 h、水浴磨 12 h、硫酸 3 min、水浴磨 9
h、新种直接发芽、水浴磨 15 h、水浴磨 9 h、水浴磨 6 h、
水浴磨 12 h、水浴磨 15 h。
3 小结与讨论
前人研究表明 ,刚收获的黑果荚紫云英种子通过
处理后都能够发芽 ,证明紫云英的果荚变成黑色后 ,种
子已经成熟 [6 ]。紫云英种子的休眠是由于种皮的坚硬
而很难进行吸胀萌发 ,物理方法和化学方法都能够破
除种皮的坚硬 [3 ]。本试验通过浓硫酸酸蚀 , 50℃恒温水
浴和物理磨擦 3种方式单独或综合处理紫云英种子 ,
各种方式都能提高种子的发芽率。比较其效果 ,硫酸 12
min、硫酸磨 3 min、硫酸磨 6 min、硫酸磨 9 min对破除
紫云英种子的硬实效果较好。酸蚀时间间隔更小 ,范围
更大 ,发芽率是否会比本试验结果更好 ,其他温度下恒
温处理紫云英种子效果如何 ,有待进一步研究。
3种方式都可以一定程度地解除种子硬实。 浓硫
酸处理速度快 ,效果好 ,但是难以控制 ,危险大 ,而且不
适合每个人操作。 水浴时间长 ,温度不是很稳定 ,过高
会使种子失去生活力 ,过低不能使种子完全吸胀 ,从而
导致效果比较差。物理磨擦没有现成的机械可用 ,纯人
工操作效率太低。准确的操作技术、严格控制时间和温
度、尽快实现工厂化和机械化等需要更多的人参与到
这个研究中来。
浓硫酸价格比较高 ,是强酸 ,处理种子后的废液回
收难度比较大 ,不回收则会污染环境 ,笔者认为酸蚀处
理适合于工厂化生产。恒温处理由于处理时间比较长 ,
所以能耗很大而且提高种子发芽率也并不十分理想 ,
笔者认为该方法不宜采用。
国家种子法规定合格种子发芽率必须达到 85%以
上。根据我国生产的实际情况 ,为了实现休眠期种子成
为商业种子 ,必须设计出一套简易的物理磨擦机器进
行配套 ,采用物理方法磨擦种皮打破紫云英种子休眠 ,
其应用价值是可利用夏繁的种子作为当年秋季种子使
用。
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1272007年 第 2期 作 物 研 究