全 文 ：收稿日期:2007-02-26
基金项目:云南省 “十五 ”科技攻关项目 “云南省奶牛配套技术试验示范
研究 ”。
作者简介:文亦芾(1972 -),女 ,博士 ,副教授 ,草地农业可持续发展。
打破多花木兰种子硬实特性的效果研究
文亦芾 , 　周显垠 , 　毛华明
(云南农业大学动物科学技术学院 , 　昆明 650201)
摘要:硬实是多花木兰种子发芽普遍存在的现象。硬实种子不透水 ,必须经过适当处理来提高种皮的透性种子才能萌
发。结果表明:热水浸种 、砂擦处理 、浓硫酸浸泡对多花木兰硬实的破除均有作用 , 以热水 (75℃)浸种 15 m in为最好 。
不同处理间的发芽率和发芽势均有显著差异(p<0. 01),而发芽指数无显著差异(p>0. 01)。本研究为多花木兰硬实种
子利用提供了依据。
关键词:　多花木兰种子;硬实
中图分类号:　S722. 1+4　　文献标志码:　A　　　文章编号:　1001-4705(2007)06-0034-04
Studies on Effect of Break ing Hard Seed o f Ind igofera amblyan tha
WEN Y i-fei, ZHOU Xian-yin, MAO Hua-m ing
(Faculty o f anim al science, YunnanAg ricuitu re University, Kunm ing, Yunnan 650201 , Chian)
Abstract:H ard seed ex ists in germ ination of Ind igofera am blyantha. H ard seeds coatsmust be prope rly trea-
ted so that permeability is increased w ithout injuring the embryo. The results show ed that the impermeability
barrie r of Ind igofera amblyantha seed cou ld be broken by soaking seed in ho tw a te r, imme rsing seeds in su l-
phuric acid andmechanical abrasion w ith coarse sand and suggested that soaking seeds of Indigofe ra amb lyan-
tha in bo iling w a te r for 15m inu te is optimum trea tment condition. G erm inating pe rcen tage and ge rm inating en-
ergy had the sign ificant d iffe rence among each treatment(p<0. 05), bu t had no significant difference for ger-
m ination index (p>0. 05). The study prov ides a basis fo r using hard seeds o f Ind igofera amb lyantha.
Key words:　 Indigofera amblyan tha ;hard seed
　　多花木兰 (Indigofera amblyantha)别名为马黄
消 ,为中旱生草本 、半灌木 、灌木 。原产于我国的海南 、
广东 、广西 、台湾 、福建和云南等热带 、南亚热带地区 ,
主要野生分布于山坡 、丘陵地带 ,从 20世纪 90年代开
始人工驯化栽培 ,目前种植面积约 1 500 hm2 [ 1] 。当年
播种苗 ,到越冬前株高可达 1. 6m , 3 ～ 5年龄的植株高
2. 5 ～ 4m。枝叶多而密 ,覆盖度大 ,根系发达 ,固土力
强 ,抗旱 、耐瘠 ,寿命长 ,是生物围栏和水土保持的良好
树种 [ 2] 。多花木兰还是青料与精料兼用的豆科牧草 ,据
测定可食嫩枝叶的产量 5月中旬为 1 250 kg /667m2 , 8
月下旬可达 2 000 ～ 2 500 kg /667m2。冬季豆荚累累 ,
籽实产量 150 kg /667m2左右 ,嫩枝叶含粗蛋白占干物
质的 21%,为胡枝子的 1. 54倍 ,与紫云英盛花期的含
量相当 。种子粗蛋白含量 29. 53%,适口性好 ,牛 、羊 、
兔喜食其嫩叶 、花及果实 ,也是鸡和牲猪爱吃的青饲
料 。成熟的豆荚 ,尤以羊最爱啃食 ,由于多花木兰的茎
干和根颈着生大量的休眠芽 ,冬季和早春离地面 10 ～
20 cm的主茎部位刈割后 ,三月底至四月初 ,即从根茎
和茎干上发出大量嫩枝芽 。平均每株新发嫩芽 6. 9
个 ,平均高 40. 9 cm。嫩枝生长快 ,日平均速度 1. 13 ～
1. 2 cm。在花蕾前期 ,枝叶比小 ,叶占 53. 6%,枝占
46%。在现蕾开花后 ,嫩枝芽生长速度减慢 ,枝叶比逐
渐增大 [ 3] 。因此 ,多花木兰是旱区退化草地和建植人
工放牧地的优良饲用灌木 。
在多花木兰的栽培利用中 ,由于其种皮坚硬 ,表面
具有蜡质 ,吸水能力差 ,硬实率达 80% ～ 90%,因此在
播种前必须进行种子处理 [ 2] 。国外从 20世纪初就开
始对其进行引种研究 ,并取得成果;而国内对多花木兰
的研究较少 ,尤其有关多花木兰种子萌发特性的研究
报道更少 [ 3] 。本试验通过对多花木兰种子进行不同
浓度的硫酸处理 、75 ℃的水恒温处理 、以及磨破种皮
的处理方法 ,研究多花木兰种子发芽特性 ,探讨提高种
子发芽率的条件和方法 ,筛选出打破银合欢种子硬实
率的最佳处理方式和处理时间 ,为多花木兰的规范化 、
大面积种植提供理论依据 。
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第 26卷　第 6期　2007年 6月　 　 　　　　　　　　　种　子　(Seed)　　　　　　　　　　 　Vo.l 26　No. 6　 Jun. 　2007
DOI牶牨牥牣牨牰牭牴牥牤j牣cnki牣牨牥牥牨牠牬牱牥牭牣牪牥牥牱牣牥牰牣牥牭牬
1　材料与方法
1. 1　供试材料
供试的多花木兰 (Indigo fera amblyantha)种子来自
云南农业大学种子公司。
1. 2　试验设计
1. 2. 1　不同浓度的硫酸处理
将多花木兰种子分别用 98%的浓硫酸 、 75%、
50%、25%的硫酸各处理 20m in,放在培养皿纸上进行
发芽 , 3次重复 。
1. 2. 2　75℃的水恒温处理
用 75℃的水恒温处理 15m in,放在培养皿纸上进
行发芽 , 3次重复。
1. 2. 3　磨破种皮
将多花木兰种子与粗砂按 2∶1的体积混匀用研棒
研磨至种子表面失去光泽 ,放在培养皿纸上进行发芽 ,
3次重复 。
1. 3　试验方法
随机称取 100 g种子 ,分出净种子与杂质 ,并计算
种子的净度 。以上每个处理用种子 100粒 (从测定过
净度的供试种子中随机取出 ),洗净附着处理液 ,将种
子均匀地放入发芽床(纸质 )中进行发芽试验 ,重复 3
次 。在发芽期间 ,保持发芽皿湿润 ,皿内水分以不滴水
为宜。发芽温度为 20 ～ 24 ℃(室内),发芽势和发芽
率测定参照国家农作物种子检验规程 [ 4] ,每天记录萌
发的正常幼苗粒数 , 7 d计算发芽势 , 15 d发芽结束 ,统
计发芽率 ,种子的萌发以胚根的出现为标准[ 4] 。对实
验过程中出现的严重霉烂的种子则随时拣出。硬实率
测定采用随机抽取净种子 100粒 ,浸泡于自来水中
24 h ,统计未吸涨种子数 ,计算种子硬实率 , 3次重复 。
1. 4　数据统计
数据采用 EXCEL和 SPASS进行处理 。
2　结果与分析
通过测定 ,多花木兰种子净度为 85. 4%,硬实率
为 92%。
2. 1　不同浓度的硫酸处理对多花木兰种子萌发的
影响
　　用浓硫酸处理多花木兰种子 ,可使坚硬种皮腐蚀
变软。结果表明 ,不同浓度的硫酸处理对多花木兰种
子的发芽率 、发芽势具有极显著影响 (p <0. 01)。由
表 1可知 , 98%的硫酸处理发芽率 、发芽指数 、发芽势
均最低 。 75%的硫酸 、50%的硫酸 、25%的硫酸的处理
发芽率 、发芽指数 、发芽势高低依次为:75%的硫酸 >
50%的硫酸 >25%的硫酸;即低浓度(25%)或高浓度
(98%)均不利于种子萌发。主要是因为低浓度对坚
硬种皮腐蚀变软不足 ,高浓度腐蚀性太强易造成烂种。
在试验中 , 98%的硫酸处理种子的发芽出现了霉烂 、畸
形种子较多 ,发芽率较低 ,这可能是由于硫酸浓度较高
且处理时间过长 ,种皮被腐蚀 、种胚坏死 、种子内的生
长激素 (生长素 、赤霉素 、脱落酸等 )失去活性 [ 5, 6] ,同
时由于发芽床空间有限 ,种子吸水膨胀和热量不能及
时散发致使种子萌发生长受到抑制 ,出现子叶 、根茎坏
死 ,病菌引起的二次感染现象 ,导致种子发芽能力的
降低。
2. 1. 1　不同浓度的硫酸处理对多花木兰种子发芽率
的影响
　不同浓度的硫酸处理对多花木兰种子发芽率的影响
显著(p<0. 05)。与对照相比较 , 75%的硫酸处理发
芽率高于对照 10. 5个百分点 ,差异达到了极显著
(p<0. 01), 50%的硫酸处理与 25%的硫酸处理比对
照分别提高了 33. 2、11. 5个百分点 。从整体看 98%
的硫酸处理种子的发芽出现了霉烂 、畸形种子较多 ,发
芽率也低于对照;75%、50%与 25%的硫酸处理都比
对照发芽快 ,出芽整齐 ,发芽所用的时间短 。从图 1来
看 ,与对照相比较随硫酸浓度的升高 ,多花木兰的发芽
率具有升高趋势 ,上升的趋势明显。浓度达到 75%以
上的硫酸处理后 ,发芽率随浓度升高则呈极显著下降。
2. 1. 2　不同浓度的硫酸处理对多花木兰种子发芽
指数的影响
　　不同浓度的硫酸处理对多花木兰种子发芽指数影
响不显著 (p >0. 05)。由表 1来看 ,与对照相比较 ,
98%的硫酸处理发芽指数低于对照 1. 72个百分点 ,差
异不显著(p>0. 05), 75%的硫酸处理 、50%的硫酸处
理与 25%的硫酸处理差异都不显著 (p>0. 05),比对
照分别仅提高了 3. 75、3. 54、1. 15个百分点。从图 1
来看 ,在 25% ～ 75%浓度范围内 ,发芽指数及发芽势
呈随浓度的升高而随之升高的趋势 ,但浓度超过 75%
后 ,发芽指数开始下降 。
2. 1. 3　不同浓度的硫酸处理对多花木兰种子发芽势
的影响
　　不同浓度处理对多花木兰种子发芽势的影响显著
(p<0. 05)。由表 1可知 , 75%、50%与 25%的硫酸处
理比对照分别提高了 22、17. 3、12个百分点 ,提高了多
花木兰种子的发芽势 ,与对照相比都达到了极显著
(p<0. 01),不同浓度的硫酸处理之间差异也显著
(p<0. 05)。 98%的硫酸处理发芽势低于对照 2. 2个
百分点 ,差异不显著(p>0. 05)。从图 1来看 ,随着硫
酸处理浓度的升高 ,多花木兰种子发芽势也随之升高 ,
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研究报告　　文亦芾 等:打破多花木兰种子硬实特性的效果研究
表 1　不同处理多花木兰种子萌发的方差分析
处理 发芽率(%)
差异显著性
0. 05 0. 01
发芽指数 差异显著性
0. 05 0. 01
发芽势
(%)
差异显著性
0. 05 0. 01
对照 34. 5 d D 5. 26 b B 9. 7 e E
98%的浓硫酸 24. 0 e E 3. 54 c C 7. 5 f F
75%的硫酸 69. 3 b B 8. 99 b AB 31. 7 b B
50%的硫酸 67. 7 b B 8. 80 b AB 27. 0 b B
25%的硫酸 46. 0 C C 6. 41 b B 21. 7 c C
研磨种子 66. 3 b B 7. 24 b AB 11. 0 d DE
75℃的水 74. 3 a A 14. 18 a A 67. 0 a A
　　注:表中不同小写字母表示差异显著(p<0. 05),不同大写字母表示差异极显著(p<0. 01)。
75%的硫酸处理发芽势达到最大值 ,发芽势为 8. 99;
但浓度继续升高时 ,发芽势则呈下降趋势 。
图 1　不同硫酸处理对多花木兰种子活力的影响
2. 2　研磨处理对多花木兰种子萌发的影响
虽然研磨处理种子和种子萌发是一对尖锐矛盾 ,
但研磨处理种子能减弱或消除种子萌发的抑制物
质 [ 7] ,由图 2可知 ,研磨处理与对照相比 ,发芽率 、发芽
指数 、发芽势比对照分别提高了 31. 8、1. 98、1. 3个百
分点。由表 1可知 ,研磨处理多花木兰种子发芽率达
到极显著(p<0. 01),而发芽指数 、发芽势不显著 (p>
0. 05),尽管研磨处理能够去除种子表面蜡质 ,发芽速
度 、发芽整齐均比对照有所提高 ,在一定程度上有利于
种子的萌发 ,但不能够使种子内部物质发生转化 ,故对
于解除种子硬实率效果一般。
图 2　研磨处理对多花木兰种子活力的影响
2. 3　75℃温水处理对多花木兰种子萌发的影响
由表 1图 3可知 , 75℃温水处理与对照相比种子
活力具有显著差异 (p<0. 05),其发芽率 、发芽指数 、
发芽势比对照分别提高了 39. 8、8. 92、57. 3个百分点 ,
其中发芽率 、发芽势均达到了极显著 (p<0. 01)。虽
然发芽指数是三者之中提高最低的 ,但与其他处理比
较其提高幅度最高。与硫酸处理和研磨处理相比较 ,
75℃温水处理多花木兰种子的发芽势均高于其他两
个处理 ,发芽指数和发芽率也高于其他处理 ,分别为
67. 0%, 14. 18和 74. 3%,表现出发芽快 、发芽整齐 ,发
芽所用时间短的特性。表明多花木兰种子经过 75℃
温水处理后 ,通过促进各种酶的活化 ,从而促进了种子
萌发。 75℃温水处理较其他处理发芽率 、发芽指数 、
发芽势均为最高 。 75℃温水处理能显著提高多花木
兰种子发芽率 、发芽指数 、发芽势 ,可能是种子在 75℃
温水消除了种皮对种子发芽的抑制作用 ,使种皮软化 、
消除了种皮中的抑制物质 ,随着种子内部酶的活性转
化 ,营养物质开始进行转化 (如脂肪的分解 ,氨基酸和
糖类的增加 ),抑制萌发的作用大大减弱 ,加快了种胚
的生长 [ 8] ,所以 75℃温水处理是最好发芽处理 ,可为
今后生产提供理论依据。
图 3　温水处理对多花木兰种子活力的影响
3　结　论
3. 1　98%的硫酸处理发芽率 、发芽指数 、发芽势均最
低 。 75%的硫酸 、50%的硫酸 、25%的硫酸的处理发芽
率 、发芽指数 、发芽势高低依次为:75%的硫酸 >50%
的硫酸 >25%的硫酸;即低浓度 (25%)或高浓度
(98%)均不利于种子萌发。
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第 26卷　第 6期　2007年 6月　 　 　　　　　　　　　种　子　(Seed)　　　　　　　　　　 　Vo.l 26　No. 6　 Jun. 　2007
3. 2　研磨处理与对照相比 ,发芽率 、发芽指数 、发芽势
比对照分别提高了 31. 8、1. 98、1. 3个百分点 。研磨处
理多花木兰种子发芽率较对照差异达极显著 (p <
0. 01),而发芽指数 、发芽势不显著 (p>0. 05),说明研
磨处理在一定程度上有利于种子的萌发。
3. 3　75℃温水处理与对照相比种子活力具有显著差
异 (p<0. 05),其发芽率 、发芽指数 、发芽势比对照分
别提高了 39. 8、8. 92、57. 3个百分点 ,其中发芽率 、发
芽势均达到了极显著 (p<0. 01)。
3. 4　从发芽实验结果看 ,与对照 (无处理 )相比较 ,不
同处理对多花木兰种子发芽率 、发芽势的影响显著。
从具体发芽情况看 , 75℃温水处理不仅发芽快 ,发芽
整齐度高 ,而且整个发芽期缩短;75%的硫酸处理次
之;其余依次为 50%的硫酸 、研磨处理 、25%的硫酸处
理 , 98%的硫酸处理发芽率最低 ,而且霉烂 、畸形种子
较多 ,因此 75℃温水处理为多花木兰种子的最佳处理
方法。
3. 5　在此次试验中 ,整个发芽过程均在 20 ～ 24℃(室
内 )条件下进行 ,对效果相对比较好的处理方法应通
过进一步的试验确定其最佳处理时间 、试剂浓度和温
度 ,以彻底打破种子的硬实特性 ,从而最大限度地提高
种子的发芽率。
参考文献:
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术 , 2001, (2);15 - 17.
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[ 5]颜启传等. 蔬菜种子发芽特性及发芽技术 [ J] . 中国蔬菜 ,
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[ 8]颜育民 , 种子休眠综述 [ J] . 种子 , 1986, (1):30 -34.
(上接第 33页 )
2. 4　不同氮素胁迫压力对供试玉米氮利用效率的
影响
　　不同氮素胁迫压力对供试玉米氮利用效率的影响
如图 5所示 。从图 5可以看出 ,提高基质的氮素水平 ,
显著地降低了不同基因型玉米对 N素的利用效率。
在 N 1(0 mmo l /L)、N 2(0. 05 mmol /L)、N 3(0. 10
mmo l /L)、N 4(0. 20mmo l /L)、N 5(0. 40mmo l /L)条件
下 ,各基因型间的变异系数分别为 6%、19%、17%、
30%、31%,除对照处理外 ,各基因型间的氮素利用效
率存在显著的差异(p<0. 05),说明低 N下 ,利用效率
并不是引起 10个玉米基因型氮效率差异的主要因子 ,
苗期氮效率差异主要是源于吸收效率的差异。
3　小　结
在 5个供氮水平(0、0. 05、0. 1、0. 2、0. 4mmo l /L)
条件下 ,比较了 10个不同基因型玉米苗期生物学干
重 、根系状况 、氮素吸收状况及利用效率的差异 ,初步
获得如下结果:
(1)在极低 N胁迫 (0. 05mmo l /L)条件下 ,不同玉
米基因型的缺素症状 、地上部干重 、根干重 、根冠比及
植株总吸氮量的基因型差异显著 ,表现更为突出 ,更易
从玉米形态 、生理 、生化指标区别玉米基因型的氮素营
养特征 。
(2)在极低供 N条件下 ,贵毕 303基因型具有较
高的氮效率 ,这主要来源于吸收效率的差异 ,该基因型
在低 N下总吸氮量最高;而绵单 1号 、安单 136和兴黄
单 89-2表现出较强的耐低氮特性。
(3)在 N 1、N 2、N 3、N 4和 N 5胁迫压力下 , N 2
(0. 05mmo l /L)胁迫压力较为适于对耐低氮基因型的
筛选。
参考文献:
[ 1]西北农学院 , 华南农学院.农化研究法 [M ] . 北京:农业出版
社.
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研究报告　　文亦芾 等:打破多花木兰种子硬实特性的效果研究