全 文 :2009 年第 12 期 研究论文
孜然芹种子形态特性及播种条件研究
温小卫 1 王 进 2 肖占文 2 陈红玉 2
(1甘肃省产品质量监督检验西部分中心,甘肃张掖 734000; 2河西学院农学系)
摘要:对孜然芹种子形态特征、净度和发芽过程进行了描述
和测定,采用沙中发芽的措施,就提高田间出苗率的方法、最适
发芽的土壤含水量和播深进行了研究,结果表明:提高种子出苗
率和出苗速度的措施是低温层积后用水冲洗; 孜然芹种子萌发
的适宜土壤含水量为 15%,播种的最适深度是 0.5~1cm。
关键词:孜然芹种子;萌发;出苗率;土壤含水量;播种深度
孜然芹属伞形科孜然芹属的一年生草本植物,是
新疆、甘肃、内蒙、青海等地大面积栽培的特种经济作
物。在孜然芹种子生产经营活动中,常出现掺杂、假冒、
掺假、潮水等现象;在孜然芹田间播种时,常因发芽周
期长低,出苗率低,田间缺苗断垄严重而影响生产。 肖
占文、刘慧英等就孜然芹的价值、种植模式、利用途径
及栽培管理方法做了论述[1,2],但没有就生产中孜然芹
种子实际播种问题进行研究, 本文通过实验室检验和
模拟大田条件室内实验, 对孜然芹种子在自然状态下
的物理特性进行了描述,并就提高田间出苗率的方法、
最适发芽的土壤含水量和播深进行了研究, 为种子经
营提供理论支持,为人工直播栽培提供指导。
1 材料与方法
1.1 材料仪器 材料为孜然王种子, 由新疆哈密种业公
司 2006年 7月生产并提供。 仪器由种子筛, 电子天平
(0.001g),人工智能气候箱,发芽皿(15cm),滤纸,镊子,消
毒沙(0.05~0.8mm),培养盒(40cm×20cm×15cm),移液管。
1.2 试验设计 种子颜色、形状、大小及发芽特性通
过颜色对比、 目测观察及卡尺抽样测量及显微镜放大
观察描述,种子千粒重用百粒法测定,种子净度采用重
量法测定[3]。
不同处理条件下孜然芹种子的田间出苗率测定
处理 1 用 0.02%的 GA3湿润芽床,处理 2 用 55℃的温
开水浸种 30min 后,晾至室温浸种 48h,处理 3 将孜然
芹种子在 0~3℃的湿沙中层积 30d,处理 4用 25%的聚
乙烯二醇(PEG8000)溶液渗透调节 24h 后冲洗,处理
5 将孜然芹种子在 0~3℃的湿沙中层积 30d 后反复冲
洗,以净种子作对照,处理后的种子和对照种子播在含
水量 15%的湿沙培养盒中,播深约为 1cm,每处理 4 次
重复,每重复播 50 粒种子,将培养盒置于智能培养箱
内,20℃光照条件下培养 21d,种子萌发期间 24h 观察
记录一次,每天统计种子累计萌发率。 发芽结束后,测
定幼苗根系脱氢酶活性和幼叶过氧化物酶活性[4]。
土壤水分含量影响实验, 称取 70g 经高温消毒后
的沙土放入培养皿中 , 分别加入 3.68、7.78、12.35、
17.50、23.33、30.00、37.69ml 蒸馏水, 水分含量有 5%、
10%、15%、20%、25%、30%、35%,共 7个处理。 每个处
理重复 3 次。 每个重复 50 粒种子 (播种深度约为
0.5cm)。培养皿置于实验室内,温度保持在 20℃左右并
光照。 每天称重,并补充由于蒸发而丧失的水分。
不同播种深度下种子的出苗试验 将 40cm×30cm×
25cm的培养盒内盛入过筛的净河沙, 用蒸馏水保持沙子
湿润,然后把层积处理冲洗后的孜然芹种子以 0、1、2、3、4、
5、6、7cm的处理点播,每盒播种 100粒,每个处理 3次重
复,将培养盒放置于 20℃的发芽室内光照培养 21d。
1.3 统计分析 发芽率(出苗率)以最终达到的正常幼
苗百分率计;出苗速率以达到 50%出苗的平均天数表
示;按 GI=∑(Gt/Dt)公式计算发芽指数,按 GI=∑(Gt×Dt)
/G计算平均发芽天数,式中 GI 为发芽指数,Gt 为逐日
发芽数,Dt 为相应的发芽天数 ,S 为幼苗高度,G 为发
芽率[5]。 数据采取 Excel进行差异显著性分析
2 结果与分析
2.1 孜然芹种子形态及种苗发育特征 成熟的孜然
芹果实为黄绿色或淡黄色的双悬果,圆柱形,较纵直而
不弯曲,两端稍尖,胚为直立型。 长 0.4~0.6cm,宽 0.1~
0.25cm,果皮疏被绒毛,顶端残留柱基,基部有细果柄,
双悬果大多数粘连不宜分离或上部有分离。 有浓烈的
辛香气味,千粒重 2.076g,净度 89.7%,杂质主要是果柄
和被击碎的茎杆。发芽的开始阶段,两条或一条初生根
突破种皮从顶部快速伸长, 检验期内次生根不正常发
育,与此同时,下胚轴伸长,并推出两片子叶和果壳上
升,子叶迅速脱离果壳伸展,开始光合作用。 检验期内
上胚轴不发育,子叶间的顶芽不易看见,发芽形成的幼
苗为子叶出土型幼苗。
2.2 不同处理对孜然芹种子田间出苗率的影响 由
表 1 可见,温水浸种、低温层积和低温层积后冲洗的种
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2009 年第 12 期研究论文
子都是第 6d 开始出苗,比对照提前 2d,GA3处理比对
照提前 1d,PEG 处理与对照同一天出苗; 从发芽率来
看,低温层积后冲洗和低温层积的种子发芽率最高,达
到了 90%和 88%,差异不显著,但与其他处理的种子
发芽率差异显著; 从发芽速度来看, 各处理的发芽指
数、平均发芽日数都高于对照,低温层积后冲洗的种子
发芽指数最大,平均发芽日数最少,且与其他处理的种
子发芽速度差异显著;从幼苗的生长情况看,低温层积
后冲洗和 PEG 处理的种子幼苗生长量显著高于其他
各处理,达到了 4.16cm 和 4.09cm;从幼苗生理指标来
看, 各处理根系脱氢酶和过氧化物酶活性都显著高于
对照,其中,低温层积后冲洗的 TTCH 和 POD 活性最高
达到了 42.3 和 1624.6,其次是 PEG 处理,达到了 39.6
和 1546.5,第 3 为低温层积,3 者差异不显著,但与 GA3
处理和温水处理的酶活性差异显著。综上所述,种子播
前最适宜的处理措施是低温层积后冲洗。
2.3 土壤含水量对孜然芹种子萌发的影响 从表 2
可见, 在 20℃、16h 光照 8h 黑暗的条件下,6d 后种子
开始萌发,第 7~11天的发芽速度最快。 在 5%~15%的
土壤含水量的范围内,土壤含水量越高的发芽率越高,
发芽指数也越大。 10%~15%的含水量下的种子发芽率
无差异,15%含水量下的种子发芽率最高;土壤含水量
为 20%~35%的种子萌发受抑制。据此认为孜然芹种子
萌发的适宜土壤含水量为 15%。
2.4 不同播深对孜然芹种子发芽的影响 在 20℃下
(16h 光照 8h 黑暗)条件下,设置不同播深对田间出苗
率的影响试验,从图 1 可看出,0.5cm 播深第 5 天开始
出苗,随播深加深,出苗天数延迟,第 9~16天出苗速度
最快。 播深 0.5~2cm 深,田间出苗无差异,且最高,2~
4cm,随播深加深,出苗率降低。 播深 5cm,田间不出
苗。 孜然芹种子的最适宜播深为 1cm。
3 讨论
3.1 孜然芹种子同大茴香、 小茴香等种子非常相似,
实践中要根据形态特征及气味认真判断, 种子中杂质
的多少与脱粒前茎杆的干湿有关, 在果柄初干茎杆尚
湿时脱粒,种子净度可大幅度提高。
3.2 从实验过程看出, 孜然芹种子属出苗速度慢、周
期长的中小粒种子,抗冷冻能力强,种子经清洗后萌发
天数提前,是因为清洗除去了发芽抑制物质,经低温层
积后冲洗的种子发芽率、活力指数、发芽速度和幼苗生
理活性酶显著提高,幼苗健壮,是由于沙引发效应的缘
故, 因此, 在孜然芹播种前, 采取种子在湿沙中雪藏
30d 或 0~3℃下湿沙中冷藏 30d 冲洗后播种是生产上
促进苗齐苗全苗壮的最佳措施;或者初冬整好地,在冬
季农闲时播种覆杀沙, 经整个冬季的田间层积和雪水
淋洗,也可取得苗齐苗全苗壮的效果。 若因春季风大、
土壤干旱、 沙尘暴等因素导致田间缺苗断垄需补种的
情况下, 建议将种子温水浸种冲冼后,PEG 引发后补
播种,保证田间苗齐、苗壮。
3.3 土壤含水量是调节种子萌发的重要因素之一,土
壤含水量的高低调节着种子萌发速度和发芽率。 孜然
芹主要在干旱风大的新疆、甘肃、青海、内蒙等种植,防
止春旱引起缺苗,在播种覆沙后立即灌水,确保种子萌
发过程中适宜的土壤含水量[6]。
3.4 播深是影响孜然芹种子田间出苗的重要因素之
一,播深也调节着田间出苗率与出苗速度。孜然芹幼苗
顶土能力弱,播种过浅,会因出苗过程中土壤干旱而导
致幼苗死亡,过深田间缺苗严重,同时还要考虑孜然芹
1
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%
(cm)
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(
/gmin)
CK 81b 6.67d 2.1d 12.96c 18.6c 840.8c
1 82b 7.79c 3.15c 11.12b 22.8b 1238.5b
2 83b 8.82b 2.6d 9.94a 21.7b 1100.2b
3 88a 8.11c 3.8b 11.75b 39.1a 1510.8a
4 81b 7.00d 4.09a 12.23c 39.6a 1546.5a
5 90a 10.62a 4.16a 9.17a 42.3a 1624.6a
!#$%&’()*+,)$%& P-0.05.’(*+,/$
2
%
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5 79 B b 8.920 Cc
10 89 A a 10.32 Bb
15 90 A a 11.21 A a
20 0 C c 0 Dd
25 0 C c 0 Dd
P0.01P0.05
图 1 不同播深对孜然种子出苗的影响
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2009 年第 12 期 研究论文
摘要: 本试验对外引的 14 个矮秆玉米自交系的株高等 13
个性状进行了性状分析, 并按主成分分析法对自交系进行了聚
类分析。按照不同的特点,将 14 个自交系分为 4 类。在育种工作
中,可根据其不同的特点及育种目标,选择利用。
关键词:矮秆玉米;自交系;主成分分析;聚类分析
近几年, 由于种植结构的调整及机械化收割的要
求,中矮秆玉米又重新活跃起来。但是由于矮秆玉米自
交系的矮秆基因遗传比较复杂, 育种工作者在矮秆玉
米自交系的选育和利用上, 只注重植株矮化的遗传规
律的研究,而忽视了其他性状的选择和利用,致使矮秆
玉米自交系的利用率非常低[1]。 因此,综合评价矮秆玉
米自交系性状是矮秆玉米自交系利用的理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料 由黑龙江省农科院齐齐哈尔分院引
入的 14 份矮秆玉米自交系, 分别为 L221、KD-12、齐
5003、830、3081、20T-23、NY-1、HM-1、XF-3、ym-2、矮
112、外 40、7490、矮 01。
1.2 试验方法 试验在黑龙江省农科院齐齐哈尔分
院试验场进行。实验地土壤为碳酸盐黑钙土,前茬为玉
米,田间管理同大田。 采用完全随机区组设计,3行区,
3 次重复,行长 5m,行距 0.65m,株距 0.3m。 各自交系
随机取 10株套袋自交,适时调查生育性状(出苗期、抽
雄期、抽丝期、散粉期),抽雄后测定株高、穗位、叶夹
角、 节长和雄穗分枝等性状; 在乳熟末期调查倒伏情
况;进入完熟期调查各自交系的成熟日期。 收获时,取
套袋 5 株,风干后考种,测定穗长、穗粗、穗行数、行粒
数、百粒重等穗部性状。
2 结果与分析
2.1 方差分析 对 14 个矮秆玉米自交系的 13 个性
状进行方差分析(表 1)结果表明,供试材料各性状之
外引矮秆玉米自交系性状综合评价
刘海燕
(黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院,富拉尔基 161041)
1
F
!#
$ %
&%
21.43
10.71
6.15
11.77
0.49
10.56
13.72
0.35
0.77
1.38
20.54
8.19
68.21
1105.15
607.12
71.86
66.77
22.59
15.02
9.64
0.67
22.30
46.77
1078.65
517.59
1210.32
32.01
11.44
3.80
1.97
0.96
0.58
0.48
0.15
1.09
1.76
32.00
13.29
31.58
0.67
0.94
1.62
5.97
0.51
18.20
28.58
2.33
0.71
0.78
0.64
0.62
2.16
34.52
53.06
18.93
33.89
9.43
25.89
19.94
4.47
20.49
26.52
33.70
38.94
38.32
F
2.15F
2.96 5%
1%
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
种植的特点,要在种子上覆盖沙或石砂,覆盖过多会加
大运输沙的成本。因此为确保田间苗齐苗多,应同时尽
可能减少用沙量,并注意最适宜的埋沙深度。
参考文献
[1]肖占文.河西走廊孜然芹高产高效栽培技术研究.西北农林科技大学
农学院,2004
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分析.新疆农业科学,2005,42(增):28~30
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[6]秦嘉海,王进.北方作物营养与施肥(第一版).兰州:兰州大学出版
社,2005:160~168
(收稿日期:2009-09-01)
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