全 文 ：植物生理学通讯 第42卷 第6期，2006年12月1106
收稿 2006-08-04 修定 　2006-11-03
资助 国家自然科学基金重点项目(40235053)。
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光照、温度和土壤水分对孜然芹种子萌发和幼苗生长的影响
王进* 陈叶 肖占文 陈广泉 金自学
河西学院农业资源与环境科学系，甘肃张掖734000
提要 连续光照和连续黑暗条件下，孜然芹种子萌发最适宜温度为 25℃；16 h 光照 /8 h 黑暗的条件下，萌发最适温度为
20℃和 25/16℃的日夜变温。种子萌发最适宜土壤含水量为 15%。
关键词 孜然芹；温度；光照；土壤水分；种子萌发
Effect of Light, Temperature and Soil Moisture on Seed Germination and Seed-
ling Growth of Cuminum cyminum L.
WANG Jin*, CHEN Ye, XIAO Zhan-Wen, CHEN Guang-Quan, JIN Zi-Xue
Department of Agricultural Resources and Environment Science, Hexi College, Zhangye, Gansu 734000, China
Abstract The suitable temperature for seed germination of Cuminum cyminum L. was 25℃ under the condition
of continuous light and darkness and was 20℃ under the condition of 16 h light and 8 h darkness and alternating
temperature 25℃/day and 16℃/night. The optimum soil moisture content was 15% for seed germination.
Key words Cuminum cyminum L.; temperature; light; soil moisture; seed germination
孜然芹(Cuminum cyminum L.)俗名孜然，是伞
形科孜然芹属一年生草本植物，是新疆、甘肃、
内蒙、青海等地大面积栽培的特种经济作物。种
子和芽床易受病原菌污染，致使种子活力丧失，
发芽周期长，发芽率过低，田间栽培时缺苗和断
垄严重(肖占文2004；刘慧英2005)。在 20~25℃
条件下的种子发芽周期为21 d (颜启传2001)，高翔
和高生(2004)报道为16 d；黄亚军等(1997)认为， 孜
然芹种子发芽最适温度为15℃，种子发芽所需水
份较少，发芽床上不能积水，保持湿润即可。本文研
究孜然芹种子萌发和幼苗生长所需要的最适温度和
土壤含水量，以供孜然芹种子检验和栽培时参考。
材料与方法
孜然芹(Cuminum cyminum L.)种子由新疆哈密
种业公司生产和提供。实验设有：(1)恒温下光
照，温度有15、20、25、30℃，光照有连续光照、
连续黑暗和日/夜变换光照(16 h光照/8 h黑暗)，
光照强度为36 mmol·m-2·s-1。(2)一定光照下日/夜
变温，光照条件(16 h 光照 /8 h 黑暗)不变，日/
夜温度有30/20、25/16、20/12、15/8℃等不同
变温处理，光照强度为 36 mmol·m-2·s-1。每个处
理的种子均为 100 粒，重复 4 次。种子放在培养
皿中的滤纸上培养，萌发过程中每天统计发芽
率，连续观察16 d；如果16 d 后仍有萌发，则观
察至萌发结束为止。然后计算萌发率、发芽指
数，测量幼苗高度、根长等指标(孙卫邦等2005；
孙群等2003)，按公式：GI=S(Gt/Dt)计算发芽指
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(韩建国1997)。(3)土壤水分
含量影响实验，称取70 g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、37.69 mL蒸馏水，水分含量有5%、
1 0 %、1 5 %、2 0 %、2 5 %、3 0 %、3 5 %，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1 cm)。培养皿置于实验室内，温
度保持在25℃左右并光照。每天称重，并补充由
于蒸发而丧失的水分，土壤水分恒定保持。每天
统计种子发芽率(孙群等2003)。
数据采用Excel 进行差异显著性分析。
结果与讨论
1 不同温度下光照对孜然芹种子萌发和幼苗生长的
影响
从表 1 可见：
植物生理学通讯 第42卷 第6期，2006年12月 1107
(1)在连续光照下，种子在第5天开始萌发，
6~10 d的发芽速度最快，20℃以下则随着温度的降
低萌发开始时间逐渐推后。25、20、15℃下的发
芽率没有差异，30℃下的发芽率显著下降，且发芽
时间推后。15℃下的幼苗根系最长；25℃下的发芽
速度最快，活力指数最大，幼苗生长量最大；30℃
下的幼苗生长受抑制。在此条件下，幼苗茎叶暗
绿，子叶平展。在15~25℃内，随着温度的升高，
幼苗生长高度增加，次生根数目也增加。在连续
光照下，25℃是孜然芹种子萌发的最适宜温度。
(2)在连续黑暗条件下，也是第 5 天开始发
芽，15 和 30℃下的萌发时间推迟，发芽速度显
著下降，20 和 25℃下发芽速度无差异。15、20、
25℃下，发芽率无差异，30℃下的发芽率显著降
低。15℃下的幼苗根系生长量大；25℃下的幼苗
高度高，活力指数高；30℃下的幼苗生长受抑。
在黑暗条件下，茎叶黄绿，子叶紧缩未展开，上胚
轴长，25℃条件下，长出零星的次生根。在连续
黑暗下，孜然芹种子萌发的最适宜温度为 25℃。
(3)在16 h光照/8 h黑暗交替和恒定温度下，
种子第 5天发芽，6~11 d 发芽速度最快，30℃下
发芽受抑。15~25℃下的发芽率无差异，在此条
件下，幼苗生长量比连续光照和连续黑暗条件下
略大些，但发芽指数略低，20℃和光暗交替条件
下，幼苗生长量、发芽速度以及活力指数最大。在
此条件下，幼苗暗绿，在15~25℃范围内，随着
温度的升高，子叶展开角度和生长量均加大。此
条件下，孜然芹种子萌发的最适宜温度为 20℃。
表1 不同温度下光照对孜然芹种子萌发和幼苗生长的影响
Table 1 Effect of light on seed germination and seedling growth of C. cyminum under the different temperatures
连续光照 连续黑暗 16 h光照/8 h黑暗交替
温度/
℃ 发芽率/ 发芽 苗高/ 根长/ 发芽率/ 发芽 苗高/ 根长/ 发芽率/ 发芽 苗高/ 根长/
% 指数 cm cm % 指数 cm cm % 指数 cm cm
15 92a 12.04b 2.38c 4.00a 93a 12.35b 2.77b 3.66a 94a 12.06b 2.52c 4.69a
20 94a 12.73b 2.54b 2.36c 93a 15.56a 2.49c 2.97b 94a 12.78ab 3.50a 4.49a
25 95a 13.75a 3.75a 3.94a 95a 15.75a 3.18a 2.88b 93a 13.95a 3.72a 3.74b
30 86b 10.61c 2.68b 3.03b 83b 9.07c 2.58b 2.70b 82b 9.49c 2.72b 1.63c
　　小写字母相同表示 P ≤ 0.0 5 水平差异不显著，不同表示差异显著。下表同此。
2 日夜变温对孜然芹种子萌发和幼苗生长的影响
表2显示，日/夜温度为25/16℃温度下，发
芽速度最快，种子活力最强，幼苗生长量最大，
25/16、20/12、15/8、30/20℃下的发芽率比在持
续光照和黑暗条件下以相应的不同温度下的有所下
降，但种子发芽的起始时间有所提前。这说明在
变温变光条件下，孜然芹种子萌发加速。幼苗鉴
定表明，25/16℃温度下两子叶平展，从子叶间
可以看到顶芽，幼苗长出次生根；20/12℃下的
幼苗子叶平展；15/8℃下的果壳尚未从子叶上脱
下；30/20℃条件下，果壳紧缩在子叶上不脱落，
幼苗有霉菌感染，初生根生长受抑制。可见，25/
16℃为此条件下种子萌发的最适温度。
3 土壤含水量对孜然芹种子萌发的影响
从表3和图 1可见，在20℃、16 h 光照 /8 h
表2 16 h光照/8 h黑暗交替下变温对孜然芹
种子萌发和幼苗生长的影响
Table 2 Effect of alternating temperature on seed germination
and seedling growth of C. cyminum under
16 h light and 8 h darkness
日/夜温度/℃ 发芽率 /% 苗高 /cm 根长 /cm 发芽指数
　　15/8 　 92a 　2.38c 4.00a 12.036b
　　20/12 　 94a 　2.54b 2.36c 12.728b
　　25/16 　 95a 　3.76a 3.94a 13.752a
　　30/20 　 86b 　2.68b 3.03b 10.606c
黑暗的条件下，5 d 后种子开始萌发，第 7~11 天
的发芽速度最快。在 5%~15% 的土壤含水量范围
内，土壤含水量越高，发芽率越高，发芽指数
也越大。10%~15% 的土壤含水量下的种子发芽率
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无差异，15% 土壤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
1 5 % 。
参考文献
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表3 不同土壤含水量对孜然芹种子萌发的影响
Table 3 Effect of the different soil moisture contents
on seed germination of C. cyminum
土壤含水量 /% 发芽率 /% 发芽指数
　　 5 　 79Bb 8.920Cc
　　 10 　 92Aa 9.897Bb
　　 15 　 91Aa 11.179Aa
　　 20 　 0Cc 0Dd
　　 25 　 0Cc 0Dd
　　大写字母相同表示差异不显著，不同表示P ≤ 0.01 水平差
异显著。
图1 不同土壤含水量对孜然芹种子发芽率的影响
Fig.1 Effect of different soil moisture contents
on seed germination rates of C. cyminum