全 文 ：第 16 卷 第 6 期
Vol. 16 No . 6
草地学报
ACTA AGRESTIA SINICA
2008 年 11 月
Nov. 2008
草地早熟禾种子加速老化方法研究
王玉红, 王新国 , 廉佳杰, 黄莺, 毛培胜*
(中国农业大学草业科学系, 北京 100193)
摘要 : 以辉煌、兰月、普通 3 个草地早熟禾( Poa p ratensis L . )品种种子为材料,研究比较老化温度( 38、40、42、44 和
46 )和时间( 24、36、48、60、72、84 和 96 h)处理对种子发芽率的影响, 筛选确定草地早熟禾种子进行人工加速老化
测定的适宜条件,并建立标准化的测定程序。结果表明: 随着老化温度的升高, 草地早熟禾种子发芽率明显下降
( P< 0. 05) , 44 和 46 老化处理效果明显, 辉煌种子发芽率由 71% 降至 4% , 而普通种子发芽率由 95% 降至
36% ;在老化时间处理中, 老化 60 h 至 96 h 可以使种子发芽率显著下降(P < 0. 05) ;老化温度与时间的互作效应与
种子标准发芽率高低有关,老化温度是促进种子老化的关键因素, 老化时间的作用效果受老化温度和种子标准发
芽率的影响;草地早熟禾种子加速老化处理的适宜条件是 44 老化 60 h。
关键词: 草地早熟禾; 加速老化; 种子活力
中图分类号: S330. 2 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2008) 06-0600-05
Optimization of the Accelerated Ageing Condition for Kentucky Bluegrass Seeds
WANG Yu-hong, WANG Xin-guo , LIAN Jia- jie, HU ANG Ying , MAO Pe-i sheng
*
( Department of Gras sland Science, Ch ina Agricu ltural U nivers ity, Bei jing 100193, China)
Abstract: In or der to f ind out the suitable condit ion and pr ocedure for the acceler ated ag ing test o f Ken-
tucky bluegr ass ( Poa p ratensis L. ) seeds, the ef fect of aging temperature( 38, 40, 42, 44, and 46 ) and
ag ing t ime( 24, 36, 48, 60, 72, 84, and 96 h) w ere analyzed on the germ inat ion percentage of seed samples
of Kentucky bluegrass cult iv ar s including HuiHuang , LanYue and Common. T he results show the germ-i
nat ion rate decreased signif icant ly ( P< 0. 05) with the ag ing temperature increased from 38 to 46 , es-
pecially at the temper ature 44 and 46 . The seed germination percentag e of HuiHuang decreased from
71% to 4%, and Common decreased from 95% to 36% during the aging at the temperature fr om 38 to
46 . The seed germinat ion percentag e decreased significant ly ( P< 0. 05) w ith the t reatments o f the ag ing
time from 60h to 96h. T he inter act ion betw een the ag ing temperature and t ime was related to the germina-
t ion capacity of Kentucky bluegrass. Aging temperature w as the key facto r for pr omot ing the seed ag ing,
but the effect of aging t ime on Kentucky blueg rass seed w as depended on the aging temperature and the
standard germinat ion r ate. Its indicated that aging temperature 44 and ag ing t ime 60h w ere the opt-i
mum condit ion fo r acceler ated ag ing test o f Kentucky blueg rass seed.
Key words: Kentucky bluegrass, Accelerated ag ing , Seed v ig or
种子活力( Seed vig or)作为评价种子质量的重
要指标,系指种子或种子批在发芽和幼苗生长期间
内在活性与表现性能潜在水平的所有特性总和 [ 1]。
种子活力水平的高低对于种子生产和经营者来说是
赢得种子市场的根本和提高种子企业效益的保
证[ 2]。人工加速老化测定方法是测定种子活力的常
用方法之一,通过在人为控制下将种子短期内放在
高温和高湿环境中,使种子迅速老化。高活力种子
批能够忍受逆境条件, 比低活力种子批老化缓慢,使
得加速老化后高活力种子批保持较高的发芽率, 而
低活力种子批发芽率降低。
目前,对于种子加速老化方法的研究,集中在大
豆( Gly cinemax ( L . ) M rr. )、棉花( Gossy p ium)、小
麦 ( A esti vumLinn. )等粮食及经济作物方面[ 3~ 5] ,
收稿日期: 2008-03-12; 修回日期: 2008-06-24
基金项目: 行业性公益项目-人工草地优质牧草生产技术研究与示范( n yhyzx07-022)
作者简介: 王玉红( 1982-) ,女, 山东人,硕士研究生,研究方向为牧草种子生理, E-mail: yuhongw ang0129@ 163. com; * 通讯作者 Auth or
for corr espondence, E- mail : maops@ cau. edu. cn
第 6期 王玉红等:草地早熟禾种子加速老化方法研究
且开展了大量的标准化工作[ 6~ 8]。另外,加速老化
方法也用于茄子( Cap sicoides Allioni)、黄瓜( S at i-
vus Linn. )、甜瓜 ( M elo Linn. )、羽衣甘蓝 ( Var .
acephala Linn. f. tr icolor Hor t. ) 等蔬菜种子的活
力测定[ 9, 10]。在牧草种子中, 已对高羊茅( Festuca
ar undinacea) [ 11~ 13] 、三叶草[ 14] ( T ri f ol ium L. )、雀
麦[ 15] ( Bromus L. )和黑麦草[ 16] ( L ol ium L. )等开展
相关研究。但是,由于不同牧草种类要求老化的温
度和时间也不尽相同。因此, 需要研究确定不同草
种适宜的老化条件。
草地早熟禾( Poa p ratensi s L. )为禾本科多年
生植物,由于具有草质细软、颜色鲜绿、绿期长等特
点,是城市绿化和球场草坪常用的优质草坪草种。
随着我国经济的快速发展和城市建设步伐的加快,
需要引进大量草地早熟禾进行城市绿化和美化。因
此,确定种子质量的优劣对于草坪的成功建植具有
重要作用。目前,国际种子检验协会( IST A)种子检
验规程中仅对大豆种子人工加速老化的具体方法进
行了明确规定[ 17] ,而我国牧草种子检验规程中尚
未将种子活力测定纳入[ 18]。本试验通过研究不同
发芽率的草地早熟禾种子在加速老化处理后的劣变
情况,确定人工加速老化的适宜条件和标准程序, 为
完善牧草种子活力测定方法, 以及牧草种子质量检
验技术的提高提供技术指导和经验参考。
1 材料和方法
1. 1供试材料
试验用草地早熟禾种子由中国农业大学牧草种
子实验室提供, 品种分别是辉煌、兰月和普通。
1. 2种子标准发芽率测定
选取均匀饱满一致的种子 100粒, 将其放入盛
有 3层滤纸的直径 10 cm 培养皿中, 每皿放置 100
粒, 设4次重复, 在30 8 h 光照和 20 16 h 黑暗条
件下放置于光照培养箱 ( LRH-250-G )中培养。
初次计数为第 10 d, 末次为第 28 d,最终统计正常种
苗数,按照牧草种子检验规程计算种子发芽率[ 18]。
发芽率= (发芽终期全部正常种苗数/供试种子数) 100%
1. 3加速老化测定温度和时间的设置
将种子在 100%相对湿度环境中分别置于 38、
40、42、44、46下进行加速老化处理,并在每个温度
条件下对供试种子分别老化 24、36、48、60、72、84、
96 h。未处理种子为对照( CK)。
1. 4种子含水量测定
参照国际种子检验协会 ( IST A )种子检验规
程[ 1 7]第 9章测定种子的含水量。
称取洁净种子约 4. 5 g 放入样品盒后称重 (精
确到 0. 001 g ) , 设置两个重复。在 130~ 133下,
将样品盒盖开启后放入烘箱内烘干 1 h。到达规定
的时间后,盖好样品盒盖,放入干燥器里冷却30 min
后再称重。按下式计算种子含水量:
种子含水量( %) = ( M 2- M 3 ) / ( M2 - M 1 ) 100%
M 1 :样品盒盒盖的重量( g )
M 2 :样品盒和盖及样品的烘前重量( g)
M 3 :样品盒和盖及样品的烘后重量( g)
1. 5人工加速老化测定过程
称取调整含水量后的种子 5 g, 平铺于老化盒
( 11. 0 cm 11. 0 cm 5. 0 cm ) 内支架网 (直径
10. 0 cm, 高 3. 5 cm)上, 老化盒内装有 40 m l蒸馏
水,确保种子可以从环境中均匀吸水且距水面约
1 cm。然后将老化盒放入老化箱内 ( DNP-9162 型
电热恒温箱)进行老化。老化箱内置一水源,保证老
化期间湿度达到 100%。在老化至规定时间后, 将
种子样品取出,在 1 h内进行发芽率测定。
1. 6老化后发芽率测定
将老化后的种子按照标准发芽所规定的条件进
行草地早熟禾种子发芽培养, 重复 4次, 每重复 100
粒。最终统计正常种苗数, 计算种子发芽率。
1. 7数据处理
试验数据采用 SPSS11. 0软件进行单因素及双
因素统计分析, EXCEL 软件作图。
2 结果与分析
2. 1种子含水量调整
供试辉煌、兰月、普通草地早熟禾种子的含水量
分别为 7. 8%、6. 3%和 13. 0% ,参照 ISTA 规程第
15章要求[ 17] , 进行人工加速老化种子含水量为
10%~ 14%间,需对辉煌和兰月种子含水量进行调
整。按Wang 和 Hampton[ 19]调节种子含水量方法,
直接将种子装入铝箔袋中并加入达到相应含水量所
需的蒸馏水后立即封袋, 在5~ 10条件下平铺放置
18- 24 h,将供试种子含水量统一调至13. 0%(表 1)。
2. 2老化温度对草地早熟禾种子发芽率的影响
处理结果显示(表 2) , 不同温度老化后种子发
芽率均显著( P< 0. 05)低于对照, 并且随着老化温
度的升高,种子老化发芽率均呈下降趋势。40和
42 处理种子平均发芽率差异不显著, 其余处理间
差异显著( P< 0. 05﹚。
601
草地学报 第 16卷
表 1 草地早熟禾种子含水量调整
Table 1 Adjustment of seed mo isture content o f Kentucky bluegr ass
样品 调整前含水量( % ) 调整后含水量( % ) 加入蒸馏水质量( g) ﹡
S ample Init ial s eed mois tu re conten t Adjusted mois tu re conten t Qu ant ity of dist illed w ater added
辉煌 H uiH uang 7. 8 13. 0 0. 260
兰月 LanYue 6. 3 13. 0 0. 335
注: * 调整 5 g 供试种子含水量至 13. 0%所需加的蒸馏水质量
Note: * Th e quan tity of dist ill ed water needed to adju st the m oisture content of seed sam ple ( 5g) to 13%
表 2 老化温度处理对草地早熟禾种子老化发芽率的影响
Table 2 Effect o f aging temperature on the germination percentage of Kentucky blueg rass seeds after acceler ated ag ing
老化温度( )
Aging temperature
加速老化后种子发芽率( % )
S eed germinat ion percentage af ter accelerated aging
普通
Common
兰月
LanYue
辉煌
H uiHuang
平均值
Mean
对照( CK) 95a 80a 71a 82a
38 89b 72b 55b 72b
40 87b 69c 52c 69c
42 87b 66c 45d 66c
44 80c 52d 18e 50d
46 36d 15e 4f 18e
注:不同小写字母表示同列平均值差异显著( P< 0. 05)。
Note: Mean s follow ed b y dif feren t let ters w ithin each column are s ignif ican tly dif f erent at the 0. 05 level
虽然不同草地早熟禾品种种子老化发芽率均随
老化温度的升高而下降, 但由于各品种老化前标准
发芽率间的差异,在老化过程中发芽率下降情况不
同。普通草地早熟禾种子在 38、40、42处理后老
化发芽率间差异不显著, 却与 44、46处理具有显
著差异( P < 0. 05 ﹚, 46老化处理后发芽率降至
36%。兰月种子仅在 40和 42 处理间老化发芽率
差异不显著, 44、46处理后发芽率显著下降( P<
0. 05﹚, 46时降至 15%。辉煌种子各老化温度处
理后发芽率间差异均显著( P< 0. 05﹚, 46处理后
降至 4%。
试验结果表明,经过不同温度老化处理均能降
低种子发芽率, 但是种子老化发芽率下降程度与老
化前种子发芽率的高低有关。较低温度处理对发芽
率高的种子老化效果不明显, 而较高温度可导致低
发芽率种子的死亡。因此,根据对不同发芽率草地
早熟禾样品种子老化过程中的发芽率变化, 确定
44 为种子老化的适宜温度。
2. 3老化时间对草地早熟禾种子发芽率的影响
普通、兰月、辉煌草地早熟禾种子经 24 h- 96 h
老化处理后, 与对照相比发芽率均明显下降
( P< 0. 05) ,并且在下降过程中老化 24、36、48 h 及
老化 60、72、84、96 h 处理间平均发芽率差异不显
著,老化 60 h 至 96 h与老化 24 h 至 48 h处理间种
子平均发芽率差异显著( P< 0. 05)。另外, 由于老
化处理前种子发芽率不同, 老化 96 h 后发芽率下降
幅度也不同,普通、兰月、辉煌草地早熟禾种子分别
下降了 27%、31%和 48%。普通种子老化后发芽率
最高,辉煌种子最低(表 3)。
表 3 老化时间处理对草地早熟禾种子老化发芽率的影响
T able 3 Effect of ag ing t ime on the germ inat ion per centag e of Kentucky blueg rass seeds after accelerated aging
老化时间( h)
Aging t ime
老化后种子发芽率( % )
Seed germ inat ion percen tage after accelerated aging, %
普通
Common
兰月
LanYue
辉煌
H uiHuang
平均值
Mean
对照( CK) 95a 80a 71a 82a
24 86b 66b 52b 68b
36 85b 65b 45c 65b
48 85b 60b 36d 60b
60 73c 47c 28e 49c
72 68d 48c 33d 50c
84 66d 48c 28e 47c
96 68d 49c 23f 47c
注:不同小写字母表示同列平均值间差异显著( P< 0. 05)。
Note: Mean s follow ed b y dif feren t let ters w ithin each column are s ignif ican tly dif f erent at the 0. 05 level
602
第 6期 王玉红等:草地早熟禾种子加速老化方法研究
普通草地早熟禾种子在老化 24、36、48 h 及老
化 72、84、96 h间发芽率差异均不显著,却都与老化
60 h后差异显著( P< 0. 05,表 3)。另外, 在 38、40、
42和 44 老化温度条件下,随着老化时间的延长,
各温度处理中种子发芽率的变化较小,只有在 46
处理中,老化 60 h 后种子发芽率迅速下降, 至 84h
后已降至 0% (图 1)。
图 1 老化时间处理对普通草地早熟禾种子发芽率的影响
F ig. 1 Effect of ag ing t ime on the germ inat ion per centag e
of Common Kentucky blueg rass seeds
同样,老化时间也导致兰月草地早熟禾种子发
芽率呈现阶段性下降, 且老化 24、36、48 h 及老化
60、72、84、96 h间发芽率差异不显著(表 3)。在不
同老化温度处理条件下, 38、40和 42处理中老
化时间对发芽率的影响较小,而在 44处理中老化
60 h种子发芽率明显下降。在 46温度条件下从
老化 24 h 开始发芽率快速下降, 到老化 60 h 时发
芽率降至 0% (图 2)。
图 2 老化时间处理对兰月草地早熟禾种子发芽率的影响
F ig. 2 Effect of ag ing t ime on the germ inat ion per centag e
of LanYue Kentucky blueg rass seeds
辉煌草地早熟禾种子随着老化时间的延长, 发芽
率下降较快,并且除了老化 48 h和72 h、60 h和 84 h
处理间差异不显著,其他老化时间处理发芽率差异显
著(表 3)。在38、40和 42温度条件下,随着老
化时间的增加发芽率变化较小, 但在 44 、46 处
理中,从老化24 h起发芽率迅速下降。在44 老化
60 h时发芽率降至很低, 而在 46仅老化 36 h 发
芽率即降至很低, 48 h时发芽率为 0% (图 3)。
图 3 老化时间处理对辉煌草地早熟禾种子发芽率的影响
F ig. 3 Effect of ag ing t ime on the germinat ion percentag e
of H uiH uang Kentucky blueg rass seeds
综合草地早熟禾品种在老化时间处理过程中的
发芽率变化,老化 60 h- 96 h处理均可以明显降低
种子的发芽率。另外, 老化温度的提高可以加速种
子的老化,尤其是对于标准发芽率低的种子,较高温
度老化导致种子发芽能力迅速丧失。
2. 4老化温度与老化时间的互作效应
温度处理对草地早熟禾种子发芽率的影响极显
著( P< 0. 01) , 而老化时间对发芽率的影响却与品
种标准发芽率有关, 对于标准发芽率较低的辉煌种
子老化效果显著( P< 0. 05) , 对标准发芽率高的普
通和兰月种子极显著( P< 0. 01)。另外,只有普通种
子在温度和时间处理中互作效果极显著( P< 0. 01) ,
兰月和辉煌种子互作效果不显著(表 4)。
可见,在草地早熟禾种子加速老化处理中, 老化
温度对种子人工加速老化的影响至关重要,老化时
间对种子加速老化的效果不仅受老化温度影响, 而
且也受种子本身发芽能力强弱的影响。因此,根据
不同发芽能力的草地早熟禾种子老化温度和老化时
间处理结果,确定草地早熟禾种子人工加速老化的
适宜温度是 44 ,老化时间是 60 h。
3 讨论
3. 1虽然人工加速老化方法作为种子活力测定方
法已被广泛认可, 但在种子老化和发芽过程中, 受多
种外界因素(水分、温度等)影响,需要在人工加速老
化测定过程中操作规范, 所需设备和操作程序要求
严格。老化温度、湿度、时间和操作程序必须明确,
以保证处理条件稳定一致,也便于测定结果的准确
可比。另外,在进行人工老化处理前,待测种子含水
量要调节到 10%~ 14% ,以保证不同种子批水分一
致,避免因其含水量不同引起吸涨损伤。
603
草地学报 第 16卷
表 4 草地早熟禾种子老化二因素处理方差分析统计结果
T able 4 Variance analy sis on two fact ors o f aging temperature and time during Kentucky blueg rass seed accelerated ag ing
来源
Sour ce
普通草地早熟禾
Common
F 值
F valu e
显著性
Sig.
兰月草地早熟禾
LanYue
F值
F value
显著性
Sig.
辉煌草地早熟禾
Hu iHuang
F 值
F value
显著性
Sig.
老化温度
Aging temperature
552. 861 0. 000 19. 487 0. 000 10. 271 0. 000
老化时间
Aging t ime
64. 458 0. 000 6. 317 0. 000 2. 430 0. 030
老化温度 老化时间
Aging temperature aging t ime 34. 580 0. 000 0. 567 0. 910 0. 390 0. 987
3. 2在种子人工加速老化方法研究中,虽然有学者
提出老化适宜温度为 38 ~ 45 ,但不同的植物种
子适宜老化温度却各不相同, 因此确定草地早熟禾
种子老化的适宜条件对于制定种子人工加速老化程
序非常重要。关于老化条件筛选方面的报道较多,
如 Komba等针对前人提出的油菜老化适宜条件为
41、72 h, 用羽衣甘蓝种子进行了验证,认为 41、
48 h更适宜作为甘蓝种子的老化条件[ 9] 。韩亮亮等
通过对燕麦( Ar rhenatherum)的人工加速老化研究,
指出适宜的燕麦种子老化条件为 41、48 h [20]。
3. 3近年来有学者提出种子的原始含水量和发芽
率不同对种子的老化适宜条件产生影响, Dutr a 等
对南瓜和西葫芦种子的研究表明,两种种子的适宜
老化条件是 41、48 h[ 21] 。本试验采取发芽率不同
的 3个草地早熟禾品种, 通过分析比较老化后发芽
率的变化,筛选确定种子老化适宜温度和时间,使老
化条件的确定更科学严谨,更具代表性和普遍性。
4 结论
4. 1草地早熟禾种子经过系列老化温度和老化时
间组合处理,表明44和 60 h的老化处理组合可以
将不同发芽能力的种子明显分开,是草地早熟禾种
子人工加速老化处理的适宜条件。
4. 2人工加速老化的处理过程中,老化温度是影响
种子老化的关键因素, 温度与时间处理间交互效应
与种子标准发芽率高低有关。
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(责任编辑 才 杰 李 平)
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