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Effects of Drying Reagents on Seed Yield and Quality of Medicago sativa

干燥剂对紫花苜蓿种子产量和质量的影响



全 文 :第 15 卷  第 4 期
Vol. 15  No. 4
草  地  学  报
ACTA AGRESTIA SINICA
   2007 年  7 月
 Jul.   2007
文章编号: 1007-0435( 2007) 04-0359-04
干燥剂对紫花苜蓿种子产量和质量的影响
田新会, 杜文华
(甘肃农业大学草业学院 , 甘肃 兰州 730070)
摘要 : 研究干燥剂 MgClO 4、K 2CO 3 和 EP 对甘农 3 号紫花苜蓿(Medicago sativ a L . cv. Gannong No. 3)茎叶失水
率、种子产量、千粒重和发芽率的影响。研究结果表明,在 3 种干燥剂中, MgClO4 的干燥效果最好。成熟期叶面喷
施 1. 2% MgClO 4和 0. 9% MgClO 4 后,甘农 3 号紫花苜蓿茎叶的失水率增大, 牧草在田间的晾晒时间缩短, 种子损
失减少,种子产量分别为 799. 63 kg/ hm2 和 742. 14 kg/ hm2 , 比对照提高 72. 85%和 60. 42%。该干燥剂对紫花苜
蓿种子的饱满度和质量无负面影响。K2CO3 的干燥效果较好,使牧草的失水率增大。但并未因牧草在田间的干燥
时间缩短而使种子产量提高。这种干燥剂对甘农 3 号紫花苜蓿种子的饱满度和发芽率有不同程度的负面影响。
EP 对甘农 3 号紫花苜蓿的茎叶失水率、种子产量、千粒重均无影响 ,但种子发芽率有不同程度提高。
关键词: 干燥剂; 紫花苜蓿; 种子产量; 种子质量
中图分类号: S812; S339    文献标识码: A
Effects of Drying Reagents on Seed Yield and Quality of Medicago sativa
TIAN Xin-hui, DU Wen-hua
( College of Grassland Science, Gansu Agricu ltural U nivers ity, Lanzhou Gan su 730070, Chin a)
Abstract: Effects of M gClO 4 , K 2CO 3 and EP on w ater- lo sing rate of stem and leaf, seed yield, thousand
kernel w eight, and germinat ion rate of M edicago sat iva L. w er e studied. T he results show that MgClO4
was the best dr ying reagent. Af ter fo liar spraying 1. 2% M gClO 4 and 0. 9% M gClO 4 at pod sett ing stag e,
w ater- losing rate of stem and leaf increased, drying t ime in field sho rtened, seed y ield w ere 799. 63 kg/ hm
2
and 742. 14 kg/ hm2 respect iv ely ( increased 72. 85% and 60. 42% compared w ith CK) . This dry ing reagent
had no side ef fect on seed quality of M . sat iva. K 2CO 3 could increase w ater- losing rate of stem and leaf,
but it had negat ive side effects on seed quality of M . sativa. EP had no effects on w ater- losing rate, seed
yield and TKW, but it could elevate germinat ion rate of seed at cer tain deg ree.
Key words: Dr ying reagents; Mad icago sativa L. ; Seed yields; Seed quality
  在世界许多地方, 牧草饲料作物种子的成熟期
往往与阴雨天气同步, 阴雨天气影响种子的正常收
获和干燥,严重影响了牧草饲料作物的种子产量和
品质[ 1, 2] 。就牧草本身而言, 其叶片表皮常有一定
的角质化,角质层的成分是疏水的蜡质层,在一定程
度上阻止水分的蒸腾, 使干燥时间延长[ 3, 4] 。牧草
饲料作物田间干燥时间越长, 种子收获后在田间的
损失越大[ 3] 。因此, 加速牧草在田间的干燥速度成
了减少种子损失, 提高产量的关键。MgClO 4 (高氯
酸镁)和 EP(乙烯利)等干燥剂广泛应用于棉花、高
粱等作物的种子生产中[ 5~ 7] 。
  近年来,干燥剂也越来越多地应用于牧草饲料
作物干草生产。牧草饲料作物在成熟期叶面喷施干
燥剂,可改变角质层的紧密结构,增加植物叶片表皮
层的透水性,加速牧草的干燥[ 3, 4]。成熟期叶面喷施
K2 CO3 溶液,可使紫花苜蓿( Medicago sativa)在田间
的干燥时间提前 1~ 2 d, 干物质损失减少 13% ~
22%
[ 3]。但尚未见紫花苜蓿种子生产中应用干燥剂
的报道。为此,本文研究了 MgClO4、K2 CO 3 和 EP
3种干燥剂及其不同剂量对甘农 3号紫花苜蓿种子
生产田茎叶干燥速度及种子产量和质量的影响, 以
探讨提高紫花苜蓿种子产量的途径。
收稿日期: 2006-05-10;修回日期: 2007- 04-02
基金项目:农业部 寒生旱生苜蓿原种基地建设项目(计投资( 2001) 1349号)
作者简介:田新会( 1967- ) ,男,甘肃临洮人,副教授,研究方向为园林绿地规划设计与观赏植物研究, E-mail: ti anx h@ gsau. edu. cn
草  地  学  报 第 15卷
1  试验地概况
试验地位于甘肃省武威市黄羊镇甘肃农业大学
教学试验场,地势平坦,日照充足, 热量丰富, 气候干
燥,为典型的大陆性气候。海拔 1720 m, 年降雨量
160 mm, 年平均温度 7. 7  , 无霜期 156 d, 太阳辐
射总量 6000 M J/ m2 , 日照时数 3051 h。试验地为
新开垦的荒地, 土壤为绿洲灌溉土, pH 值 7~ 8, 地
表水资源缺乏, 土壤条件较差, 有机质: 2. 121 g / kg,
全氮: 0. 28 g/ kg, 水解性氮: 0. 035 g / kg, 全磷:
0. 612 g / kg。
2  材料与方法
2. 1  参试材料
甘农 3 号紫花苜蓿 ( Medicago sat iv a L. cv.
Gannong No. 3)
2. 2  试验设计
随机区组设计, 3次重复, 小区面积 20 m2 ( 4. 0
m  5. 0 m) , 2003年 6月 15日播种,行距 80 cm, 播
种深度 2~ 3 cm。2004年于成熟期叶面喷施 0. 6%
MgClO4 溶液、0. 9% M gClO 4 溶液、1. 2% M gClO 4
溶液; 1. 1% K 2CO 3 溶液、2. 2% K 2CO 3 溶液、3. 3%
K2 CO3 溶液; 0. 13% EP 和 0. 26% EP。各处理的
编号分别为M1、M2、M3、K1、K2、K3、E1和 E2。另
设不喷药为对照( CK)。喷施剂量为 750 L/ hm2。
2. 3  观测记载项目
2. 3. 1  测定脱叶率  喷药前在每个小区随机取 10
个枝条,数取每个枝条的叶片数, 并用标签做好 1、
2、310等标记,喷药后第 10 d, 数标记枝条的叶
片数。
2. 3. 2  测定茎叶失水率  喷药后, 各小区随机取
1 m长样段, 刈割, 称鲜草重 ( W1 ) , 田间晾晒 24 h
后,称每个小区的风干样重( W2 )。根据公式:
水分含量W(% ) = ( W1- W2 )  100/ W2
茎叶失水率( % ) = ( 1- W/ 100)  100
计算茎叶失水率。某一小区茎叶的水分含量越
高,说明茎叶的失水率越低。
2. 3. 3  测定种子产量  种子成熟后,各小区分别收
获,分别脱粒,风干后称取种子产量。
2. 3. 4  测定种子千粒重、发芽率  种子收获晾干后
( 2004年 9月 10日) , 在室内测定各小区种子的千
粒重和发芽率。
2. 4  数据处理和统计分析
试验所得数据用 SPSS 软件进行统计分析。
3  结果与分析
3. 1  干燥剂对紫花苜蓿脱叶率的影响
喷施干燥剂第 10 d后,观察做好标记枝条的叶
片发现, 干燥剂均未引起紫花苜蓿叶片的脱落。这
与 Tielkes、Cisse B等人[ 10] 的研究结果相悖,结论的
可靠性有待进一步论证。
3. 2  干燥剂对紫花苜蓿茎叶失水率的影响
各干燥剂处理中, 3. 3% K 2 CO 3 处理的茎叶失
水率最高 ( 59. 46% ) , 0. 9% M gClO 4 处理的次之
( 59. 31%) , 1. 2% MgClO4 处理的居第三( 58. 39%) ,
这 3个处理的茎叶失水率显著高于对照及其他处
理;其余各处理的茎叶失水率略高于或低于对照(图
1)。从而说明,成熟期叶面喷施以上 3 种干燥剂使
甘农 3号紫花苜蓿的茎叶失水率增大。
图 1 干燥剂对紫花苜蓿茎叶失水率的影响
Fig . 1  Influence of dr ying agents on w ater- losing rate
of leaf and stem of alfalfa
M1-0. 6% M gClO 4 溶液  M1- 0. 6% MgClO4 solut ion
M2-0. 9% M gClO 4 溶液  M2- 0. 9% MgClO4 solut ion
M3-1. 2% M gClO 4 溶液  M3- 1. 2% MgClO4 solut ion
K1- 1. 1% K 2CO3 溶液  K1-1. 1% K 2CO 3 s olut ion
K2- 2. 2% K 2CO3 溶液  K2-2. 2% K 2CO 3 s olut ion
K3- 3. 3% K 2CO3 溶液  K3-3. 3% K 2CO 3 s olut ion
E1-0. 13% EP溶液  E1-0. 13 % EP solut ion
E2-0. 26% EP溶液  E2-0. 26% EP solut ion
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第 4期 田新会等:干燥剂对紫花苜蓿种子产量和质量的影响
3. 3  干燥剂对紫花苜蓿种子产量和质量的影响
3. 3. 1  干燥剂对紫花苜蓿种子产量的影响  各干
燥剂处理中, 1. 2% M gClO4 处理的种子产量最高
( 799. 63 kg/ hm
2
) , 0. 9% MgClO 4 处理次之( 742. 14
kg / hm
2
) , 0. 6% M gClO 4 处理第三 ( 515. 46 kg/
hm
2
) ,其他各处理的种子产量与对照相近(图 2)。
图 2  干燥剂对紫花苜蓿种子产量的影响
F ig . 1  Influence of dry ing agents on seed y ield of a lfalfa
方差分析和 F 测验表明, 各干燥剂处理间差异
极显著。不同干燥剂处理间平均种子产量的 LSR
测验见表 1。
表 1  不同干燥剂处理下紫花苜蓿的种子产量
Table 1  Average seed y ield of differ ent dry ing r eagents
干燥剂
Drying reagent
种子产量
Average seed yield ( kg/ hm2)
1. 2% MgClO 4 799. 63Aa
0. 9% MgClO 4 742. 14Bb
0. 6% MgClO 4 515. 46Cc
3. 3% K2CO 3 506. 01Cc
0. 13% EP 479. 61CDcd
2. 2% K2CO 3 476. 00CDcd
CK 462. 61CDde
1. 1% K2CO 3 461. 84CDde
0. 26% EP 444. 57De
  注:各列不同大写字母间差异极显著( P < 0. 01) ,不同小写字母
间差异显著( P < 0. 05)。下同
Note: Different capital let ters in the s am e column indicate sig-
ni ficant dif f eren ces at 0. 01 level and dif ferent small let ters indicate
signif icant dif f erence at 0. 05 level. Sam e as the follow ing tab les
LSR测验表明, 1. 2% M gClO4 处理的种子产
量最高, 0. 9% M gClO 4 处理次之,两处理与其他处
理及对照间种子产量的差异达极显著水平; 0. 26%
EP处理的种子产量最低, 与 0. 6% M gClO4、3. 3%
K2 CO3 处理间的差异亦极显著;其余处理间种子产
量的差异未达到或达到显著水平。
3. 3. 2  干燥剂对紫花苜蓿种子千粒重的影响  在
3种干燥剂处理中, MgClO4 处理的千粒重最高
( 2. 5231~ 2. 6413 g) , K2CO3 和EP处理的千粒重相近
( 2. 4567~ 2. 5123 g )。在 MgClO4 的不同剂量处理
中, 0. 9% MgClO4 处理的千粒重最高( 2. 6413 g ) ,
0. 6% M gClO 4和 1. 2% M gClO4 处理的千粒重相
近,分别为2. 5231 g和 2. 5312 g (图 3)。方差分析
和 F 测验表明, 各干燥剂处理间紫花苜蓿种子千粒
重的差异不显著。
图 3 干燥剂对紫花苜蓿种子千粒重的影响
Fig. 3 Influence o f dr ying agents on 1000- seed
weight of alfalfa
3. 3. 3  干燥剂对紫花苜蓿种子发芽率的影响  不
同干燥剂处理紫花苜蓿种子的发芽率不同。0. 26%
EP处理的种子发芽率最高( 69. 00%) , 1. 2% MgClO4
处理的种子发芽率次之( 63. 67% ), 3. 3% K2 CO3 处
理的居第三( 58. 33%) , 其余各处理的发芽率与对照
相近(图 4)。
图 4 干燥剂对紫花苜蓿种子发芽率的影响
F ig. 4 I nfluence of dry ing agents on germinating
rat e o f alfalfa
方差分析和 F 测验表明, 各干燥剂处理间紫花
苜蓿种子发芽率的差异达极显著水平。不同干燥剂
处理间种子发芽率的 LSR测验结果见表 2。
LSR测验表明, 0. 26% EP、1. 2% M gClO 4 和
3. 3% K 2CO3 3个处理的种子发芽率最高, 三者之
间及与其他处理间种子发芽率的差异极显著; 2. 2%
K 2CO 3、1. 1% K 2CO3 和 0. 13%EP 3个处理的发芽
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草  地  学  报 第 15卷
率相近,与 0. 6% M gClO4、CK 和 0. 9% M gClO 4 处
理的差异极显著; 0. 9% M gClO 4 处理的种子发芽
率最低, 除与 0. 6% MgClO4、CK 之间发芽率的差
异不显著外,与其他处理发芽率的差异均达极显著
水平。
表 2  不同干燥剂处理的种子发芽率
T able 2 Germinating rate of alfalfa t reated
by different dry ing r eagents
干燥剂
Drying reagent
种子发芽率
Germ inat ing rate( % )
0. 26% EP 69. 00A
1. 2% MgClO 4 63. 67B
3. 3% K 2CO 3 58. 33C
2. 2% K 2CO 3 51. 67D
1. 1% K 2CO 3 48. 67D
0. 13% EP 48. 67D
0. 6% MgClO 4 42. 67E
CK 41. 67E
0. 9% MgClO 4 40. 67E
4  讨论与结论
4. 1  T ielkes等人[ 10] 研究表明, 成熟期叶面喷施不
同剂量的 K 2CO3 ,会使牧草叶片脱落, 田间晾晒时
间缩短。但在本试验中, K 2CO 3、EP 和MgClO 4 3
种干燥剂中,有些处理使茎叶失水率增大,田间干燥
时间缩短,但均未引起甘农 3 号紫花苜蓿叶片的脱
落,可能是由于 K 2CO 3 溶液施用浓度不同造成的。
在 Tielkes 等人的试验中, K 2CO3 溶液的浓度为
5%, 而本试验的最大浓度为 3. 3%。这一推断有待
进一步研究证实。
4. 2  3 种干燥剂中, M gClO 4 的干燥效果最好。成
熟期叶面喷施 1. 2% M gClO4 和 0. 9% M gClO 4后,
甘农 3号紫花苜蓿茎叶的失水率增大, 种子损失减
少,种子产量分别为 799. 63 kg/ hm2 和 742. 14 kg/
hm
2
,比对照提高 72. 85%和 60. 42%。该干燥剂对
紫花苜蓿种子的饱满度和质量无负面影响。K 2 CO 3
的干燥效果较好,使牧草的失水率增大,但并未因牧
草在田间的干燥时间缩短而使种子产量提高。这种
干燥剂对甘农 3号紫花苜蓿种子的饱满度和发芽率
有不同程度的负面影响。EP 对甘农 3号紫花苜蓿
的茎叶失水率、种子产量和千粒重均无影响,但种子
发芽率有不同程度提高。
4. 3  成熟期叶面喷施 1. 2% M gClO 4后, 由于缩短
了紫花苜蓿在田间的晾晒时间, 种子产量最高, 千粒
重、发芽率均有不同程度提高,效果最好。但这仅是
1年的试验结果,结论的可靠性有待进一步研究。
4. 4  近年来,为了提高种子产量, 干燥剂在农牧业
生产中的应用越来越广泛, 但伴随着应用的深入,也
有不少问题,值得注意。第一, 喷药时期不宜太早,
如果在种子成熟期之前喷药,会使种子的发芽率和
生活力下降, 影响种子质量[ 8] 。第二,喷施剂量是影
响干燥剂干燥效果,提高种子产量的关键因素, 需要
根据不同作物确定适宜干燥剂及剂量[ 3] 。本试验
中,由于在紫花苜蓿的成熟期喷施干燥剂,除个别处
理对种子的饱满度和发芽率有负面影响外,其他处
理均使种子质量不同程度的提高。但从茎叶失水率
和脱叶效果分析, 各干燥剂的喷施剂量偏低,需要进
一步试验确定。
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(责任编辑  李玉芹)
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