全 文 ：文章编号:1001-4829(2010)05-1669-04
　　收稿日期:2010-03-23
　　基金项目:云南省应用基础研究项目(2006D0092M)
作者简介:吕玉兰(1966-),女 ,云南宜良县人 ,高级实验师 ,农
学学士 ,主要从事土壤和植物营养研究 , E-mail:rjslvyulan@ 126.
com。
热水和浓硫酸处理对
12个野生豆科草种种子萌发的影响
吕玉兰 ,黄家雄 ,刘　倩
(云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所 , 云南 保山　678025)
摘　要:采用热水浸种和浓硫酸处理方法 ,研究不同处理对野生豆科草种种子萌发的影响。结果表明 ,不同温度热水处理和浓硫
酸不同处理时间直接影响野生豆科草种种子的萌发 ,翅托叶猪屎豆和四棱猪屎豆用 80℃热水处理 15min,滇南山蚂蝗用浓硫酸
处理 10min,链荚豆 、舞草、大叶千斤拔 、钩柄狸尾豆和蔓草虫豆用浓硫酸处理 20min,补骨脂 、田菁和响铃豆用浓硫酸处理 60min,
与其余处理比较 ,种子的发芽率 、发芽势 、发芽指数最高。
关键词:野生豆科草种;发芽率;发芽势;发芽指数
中图分类号:S551　　　文献标识码:A
EffectofHotWaterandConcentratedSulfuricAcidTreatmentson
SeedsGerminationofTwelveWildLeguminosaeGrass
LVYu-lan, HUANGJia-xiong, LIUQian
(TropicalandSubtropicalCashCropsInstitute, YunnanAcademyofAgricuturalSciences, YunnanBaoshan678025, China)
Abstract:Themethodofhotwaterandconcentratedsulfuricacidsoakingseedswasusedtoresearchtheefectofdiferenttreatmentson
seedsgerminationofwildlegumegrass.Theresultsshowedthatthesoakingseedsatdiferenttemperaturesofhotwaterandconcentratedsul-
furicacidtreatmentatdifferenttimecoulddirectlyaffectseedsgerminationofwildleguminousgrass.Comparedwiththeothertreatments, A
80℃hotwatersoakingseeds15minforCrotalariaalataBuch.-Ham.ExD.Don.andCrotalariatetragonaRoxb.ExAndr, Concentrated
sulfuricacidsoakingseeds10minforDesmodiummegaphylumZolingeretMoritzi, 20minforAlysicarpusvaginalis(Linn.)DC., Codari-
ocalyxmotorius(Hout)Ohashi, Flemingiamacrophyla(Wild.), Urariarufescens(DC.)Schindl., Cajanusscarabaeoides(Linn.)Th-
ouarsvar.and60minforPsoraleacorylifoliaLinn., Sesbaniacannabina(Retz.)Poir., CrotalariaalbidaHeyneexRoth.var.albiahadthe
highestseedsgerminationrateandgerminationenergyandgerminationindex.
Keywords:Wildleguminousgrass;Germinationrate;Germinationenergy;Germinationindex
　　豆科(Leguminosae)是被子植物中的第三大科 ,
仅次于菊科和兰科 , 全世界约有豆科植物 748属
19700种 ,我国约有 172属 1485种[ 1] 。豆科植物种
类丰富 ,形态多样 ,分布广泛 ,是能源 、鞣质 、饲料 、紫
胶虫寄生 、绿化观赏 、荒山造林和水土保持的先锋植
物 [ 2 ～ 4] 。笔者在野外资源调查中发现 ,野生豆科草
种资源种类极为丰富 ,但自然保存数量很少 ,主要原
因是由于长期以来片面追求经济效益而忽视对生态
环境的保护 ,山地过度开发 ,原有植被遭到不同程度
破坏 ,从而导致野生豆科草种资源的种类和数量逐
年减少。因此 ,加强对有潜在开发利用价值的野生
豆科草种资源的引种驯化及种子扩繁技术研究 ,对
保护野生资源有重要意义。种子繁殖是豆科植物最
主要的繁殖方式 ,但由于豆科的一些种子具有坚硬
且不透水气的种皮 ,阻碍了种子萌发 ,即种子硬实 ,
这就导致种子发芽慢 ,发芽率低 , 发芽不整齐 [ 5] 。
小粒豆科种子的硬实率很高 [ 6] 。为进一步摸清野
生豆科植物种子萌发所需要的条件 ,笔者在野外资
源搜集的基础上筛选了 12个野生豆科草种 [ 7]种子
进行热水和浓硫酸处理 ,研究不同处理对种子发芽
的影响 ,以期为野生豆科草种资源的开发利用奠定
基础 。
1669
2010年 23卷 5期
Vol.23　　No.5　　　　　　　　　　　　　　
西　南　农　业　学　报
SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences
表 1　野生豆科草种资源的拉丁学名 、采集地点和海拔
Table1　Latinname, colectionlocationandelevationofwildleguminousgrassresources
拉丁学名
Latinname
采集地点
Collectionlocations
海拔(m)
Elevation
链荚豆 Alysicarpusvaginalis(Linn.)DC. 龙陵 、昌宁 、新平 、云县 540～ 1003
舞草 Codariocalyxmotorius(Hout)Ohashi 保山 、云县 、镇康 1065～ 1200
补骨脂PsoraleacorylifoliaLinn. 保山市双虹桥 、石头寨 、勐糯 722～ 750
滇南山蚂蝗 DesmodiummegaphylumZolingeretMoritzi 保山市潞江 1200
大叶千斤拔 Flemingiamacrophyla(Wild.)Prain 保山 、双柏 、镇康 、云县 837～ 1081
钩柄狸尾豆 Urariarufescens(DC.)Schindl. 保山市瓦窑乡 1278
田菁 Sesbaniacannabina(Retz.)Poir. 保山 、丽江 、临沧 750～ 1036
响铃豆 CrotalariaalbidaHeyneexRoth.var.albia 保山市杨柳乡、勐糯乡 650～ 750
西南宿苞豆 ShuteriavestitaWightetArn. 保山 、双柏 、镇康 743～ 1343
翅托叶猪屎豆 CrotalariaalataBuch.-Ham.ExD.Don. 保山 、云县 750～ 1003
蔓草虫豆 Cajanusscarabaeoides(Linn.)Thouarsvar. 潞江 、水寨乡 750～ 1917
四棱猪屎豆CrotalariatetragonaRoxb.ExAndr. 潞江 、勐糯 、戛洒 540～ 750
1　材料与方法
1.1　试验材料
供试的 12份野生豆科草种分别于 2007年 3月
至 2009年 3月采自云南省保山市龙陵县 、昌宁县 ,
玉溪市新平县 ,楚雄州双柏县 ,临沧市云县 、镇康县 ,
丽江等地。野生豆科草种的拉丁学名 、采集地点和
海拔见表 1。
1.2　试验方法
1.2.1　种子处理　各处理均取种子 100粒 , 2次重
复 ,鉴于野生豆科草种种子数量有限 ,本试验以百粒
种子重(2次重复)折算千粒重。试验采用热水浸种
和浓硫酸处理 2种方法 ,同时 ,以自来水(常温 25
℃)浸种为对照(CK)。热水浸种分别采用 60 ℃和
80℃的热水浸泡 15 min,取出种子放凉 ,再在常温
下浸泡 24 h后置于发芽床;浓硫酸处理(浓度为 98
%)分别浸泡 5、10、20 min,处理完毕 ,先用网筛把
浓硫酸滤掉 ,再用自来水把浓硫酸冲冼干净 ,自来水
浸泡 24h后置于发芽床;对部分经过热水处理和浓
硫酸处理后发芽率仍低于 50%的种子 ,延长浓硫酸
处理时间至 60 min。
表 2　不同温度热水处理对种子发芽的影响
Table2　Efectofdiferentwatertemperaturetreatmentongerminationofseeds
豆科草种
Leguminous
grass
千粒重
(g)
1000-grain
weight
常温 25℃
(CK) 60℃ 80℃
发芽率(%)
Germination
rate
发芽势(%)
Germination
energy
发芽率(%)
Germination
rate
发芽指数
Germination
index
发芽势(% )
Germination
energy
发芽率(% )
Germination
rate
发芽指数
Germination
index
链荚豆 2.18 0 2 5 0.81 3 7 1.01
舞草 4.83 0 18 40 5.79 27 64 9.34
补骨脂 14.61 0 5 13 4.08 5 13 4.49
滇南山蚂蝗 7.06 0 13 43 6.99 26 62 10.18
大叶千斤拔 15.58 0 1 2 0.31 1 1 0.14
钩柄狸尾豆 3.29 0 1 1 0.20 4 11 1.75
田菁 11.55 0 15 22 8.88 11 21 8.18
响铃豆 2.98 0 6 24 6.30 10 23 8.49
西南宿苞豆 4.75 0 3 3 0.50 4 8 1.13
翅托叶猪屎豆 9.25 0 8 29 8.33 28 68 25.08
蔓草虫豆 15.80 0 5 12 2.33 5 16 2.63
四棱猪屎豆 29.58 0 27 52 19.21 57 68 31.51
1670 西　南　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　23卷
表 3　浓硫酸不同时间处理对种子发芽的影响
Table3　Efectofdiferenttimetreatmentofconcentratedsulfuricacidongerminationofseeds
豆科草种
Leguminousgrass
5min 10min 20min 60min
发芽势
(%)
Ger.
energy
发芽率
(%)
Ger.
rate
发芽
指数
Ger.
index
发芽势
(%)
Ger.
energy
发芽率
(%)
Ger.
rate
发芽
指数
Ger.
index
发芽势
(%)
Ger.
energy
发芽率
(%)
Ger.
rate
发芽
指数
Ger.
index
发芽势
(%)
Ger.
energy
发芽率
(%)
Ger.
rate
发芽
指数
Ger.
index
链荚豆 46 79 58.88 26 65 39.43 62 87 73.37 - - -
舞草 6 25 10.32 6 14 8.42 24 64 31.53 - - -
补骨脂 6 17 9.57 4 15 6.03 11 29 16.94 33 57 42.54
滇南山蚂蝗 31 60 24.06 32 64 30.87 21 39 16.58 - - -
大叶千斤拔 23 44 13.95 25 53 20.72 42 88 31.67 - - -
钩柄狸尾豆 14 45 15.05 6 27 7.48 30 80 26.81 - - -
田菁 14 15 14.20 11 14 12.50 7 10 8.33 86 96 90.40
响铃豆 5 10 5.89 9 15 11.07 19 23 20.02 75 83 77.45
西南宿苞豆 2 5 1.33 3 9 2.22 8 16 6.66 15 32 12.53
翅托叶猪屎豆 4 11 3.57 6 17 7.90 8 19 12.08 - - -
蔓草虫豆 17 32 23.15 10 36 17.02 24 64 38.68 - - -
四棱猪屎豆 9 12 10.25 5 6 5.25 9 14 11.17 - - -
1.2.2　种子发芽势 、发芽率测定　取二层滤纸放入
培养皿中 ,加水使滤纸吸足水;把经过处理的种子均
匀置于发芽纸上 ,加盖 ,于常温下培养 8d,每天观察
记录发芽种子数 。
1.3　数据处理
所有数据采用 Excel2003处理 ,计算发芽势 、发
芽率 、发芽指数 [ 8] 。
发芽势指日平均发芽种子数达到最高的那天为
止 ,正常发芽的种子数占测定样品种子总数的百分
率 。
发芽率(%)=(n/N)×100,式中 , n为正常发
芽的种子数 , N为测定样品种子数。
发芽指数(GI)=∑GtDt, Gt=在 t日内的发芽数;
Dt=发芽日数;∑为总数 。
2　结果与分析
2.1　热水处理对种子发芽的影响
　　由表 2可知 ,供试的 12个野生豆科草种种子 ,
在常温下用水浸种 ,种子的发芽率全部为 0。采用
60 ℃热水处理种子 15 min,仅有四棱猪屎豆种子的
发芽率超过 50%,其发芽率为 52 %,发芽势为 27
%,发芽指数为 19.21 , 3项测试指标均居第一位 。
滇南山蚂蝗和舞草的发芽率分别为 43 %和 40 %。
采用 80℃热水处理种子 ,有 4个种子的发芽率达到
50 %以上 ,即舞草 、滇南山蚂蝗 、翅托叶猪屎豆和四
棱猪屎豆 ,发芽率分别为 64 %、62 %、 68 %和 68
%。热水温度由 60 ℃提高到 80 ℃,多数种子的发
芽势 、发芽率 、发芽指数均有所提高 ,其中以舞草 、滇
南山蚂蝗 、翅托叶猪屎豆和四棱猪屎豆的发芽势 、发
芽率和发芽指数 3项指标提高幅度较大 ,三项指标
提高的幅度分别达 9个百分点 、24个百分点 、3.55;
13个百分点 、19个百分点 、3.19;20个百分点 、39个
百分点 、 16.75;30个百分点 、 16个百分点 、12.3。
由此可见 ,舞草 、滇南山蚂蝗 、翅托叶猪屎豆和四棱
猪屎豆种子采用 80℃热水处理 15min,种子发芽率
高 ,发芽迅速 、整齐 。
此外 ,由种子的千粒重可以看出 ,参试的 12个
野生豆科草种多数为小粒豆科草种 ,四棱猪屎豆千
粒重为 29.58g,千粒重为最高 ,其余草种种子的千
粒重均在 2.18 ～ 15.80 g。
2.2　浓硫酸处理对种子发芽的影响
　　由表 3可知 ,用浓硫酸处理 5 min,链荚豆和滇
南山蚂蝗的发芽率达 50 %以上 ,发芽率分别为 79
%和 60 %;浓硫酸处理 10min,链荚豆 、滇南山蚂蝗
和大叶千斤拔的发芽率达 50%以上 ,发芽率分别为
65%、64%和 53%;浓硫酸处理 20min,链荚豆 、舞
草 、大叶千斤拔 、钩柄狸尾豆和蔓草虫豆的发芽率均
达 50 %以上 ,发芽率分别为 87 %、64 %、88 %、80
%和 64%;发芽势分别为 62%、24%、42 %、30 %
和 24 %,发芽指数分别为 73.37, 31.53, 31.67, 26.
81, 38.68。由此可知 ,与浓硫酸浸泡 5、10 min的处
理相比 ,链荚豆 、舞草 、大叶千斤拔 、钩柄狸尾豆和蔓
草虫豆的种子采用浓硫酸处理 20 min,种子的发芽
率 、发芽势和发芽指数最高。
16715期 　　　　　　吕玉兰等:热水和浓硫酸处理对 12个野生豆科草种种子萌发的影响
与浓硫酸浸泡 5、10、20 min的处理相比 ,补骨
脂 、田菁 、响铃豆和西南宿苞豆种子采用浓硫酸浸泡
60min的处理发芽率 、发芽势和发芽指数最高 ,发芽
率分别为 57%、96%、83%和 32%;发芽势分别为
33 %、86 %、75 %、15 %;发芽指数分别为 42.54,
90.40, 77.45, 12.53。由此可看出 ,补骨脂 、田菁和
响铃豆经浓硫酸浸泡 60 min后种子发芽迅速 、整
齐 。西南宿苞豆种子发芽率仍低于 50 %。
3　讨　论
　　试验结果表明 ,不同热水温度和浓硫酸不同处
理时间对不同种的野生豆科草种种子萌发的影响作
用不一致。热水温度对野生豆科草种种子的萌发有
促进作用。王念奎[ 9]的研究表明 ,香樟种子水浸种
方式在 65℃下较为适宜 ,在此温度下浸种处理的种
子萌发快而整齐 。李建民等 [ 10 ～ 11]的研究表明 ,对于
不同温度浸种处理而言 ,以 65 ℃水温更有利于提高
种子活力 ,增加种子萌发效果 ,对种子的出芽率有明
显作用 。本试验采用 60℃热水浸种 ,发芽率最高的
野生豆科草种是四棱猪屎豆 ,发芽率为 52 %;其次
是滇南山蚂蝗和舞草 ,发芽率分别为 43 %和 40%;
其余草种的发芽率均低于 30 %。用 80 ℃热水浸
种 ,有 4个草种的发芽率超过 50%,即舞草 、滇南山
蚂蝗 、翅托叶猪屎豆和四棱猪屎豆 ,其种子发芽率分
别为 64%、62%、68%和 68 %,由此可见 ,与 60℃
热水处理比较 ,野生豆科草种用 80℃热水处理效果
较好。究其原因 ,在一定范围内 ,水温越高 ,水分进
入种子就越快 ,贮藏物质转化快 ,产生能量多 ,有利
于种子发芽 [ 12] 。
不同的野生豆科草种 ,要求浓硫酸处理的时间
不同。浓硫酸(比重 1.84)对硬实种皮有很强的腐
蚀作用而促进其透水 、发芽。与用浓硫酸分别浸泡 5、
10min的处理比较 ,链荚豆 、舞草 、大叶千斤拔 、钩柄狸
尾豆和蔓草虫豆用浓硫酸浸泡 20min的处理 ,其发芽
率 、发芽势和发芽指数最高。与用浓硫酸分别浸泡 5、
10、20min的处理比较 ,补骨脂 、田菁 、响铃豆和西南宿
苞豆等 4个草种延长浓硫酸浸泡时间至 60min,其发
芽率 、发芽势和发芽指数最高。
不同的野生豆科草种适宜采用不同的浸种方
式 。在本试验中 ,翅托叶猪屎豆和四棱猪屎豆用 80
℃热水处理 ,其发芽率 、发芽势和发芽指数最高 ,而
用浓硫酸处理后 ,其发芽率 、发芽势和发芽指数降
低 ,原因可能是高温破坏了种子胚的活性 [ 13] 。因为
在清洗浓硫酸时 ,种子表皮附着的少量浓硫酸遇水
后温度骤然升高 ,由此导致翅托叶猪屎豆和四棱猪
屎豆种子种胚受损伤 ,影响了种子的发芽率 ,由此可
以看出 ,翅托叶猪屎豆和四棱猪屎豆种子适宜用 80
℃热水处理 ,而不适宜用浓硫酸处理。
发芽势是衡量种子品质的重要指标 ,发芽势差
异直接影响种子发芽的整齐度 ,发芽率相同的处理 ,
发芽势越高 ,处理效果越好[ 14] ;发芽指数与种子活
力呈正相关 ,种子发芽指数高 ,表明种子活力强 ,发
芽迅速[ 15] 。舞草用 80 ℃热水处理的发芽率与用浓
硫酸处理 20 min的发芽率均达到 64 %,滇南山蚂
蝗用 80 ℃热水处理的发芽率(62 %)与用浓硫酸处
理 5、10min的发芽率(60%、64 %)相比 ,其发芽率
均达 60%以上 ,但用浓硫酸处理后 ,种子的发芽势
和发芽指数明显提高 ,由此可见 ,舞草和滇南山蚂蝗
用浓硫酸处理的效果较好。
此外 ,本试验还发现 ,西南宿苞豆种子采用浓硫
酸浸泡 60 min的处理与其余处理比较 ,种子的发芽
率 、发芽势和发芽指数有所提高 ,但发芽率仅达到
32%,硬实率高达 68 %,说明西南宿苞豆种子具有
硬实属性 。针对本试验中西南宿苞豆种子发芽率低
的问题有待进一步研究 。
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(责任编辑　王家银)
1672 西　南　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　23卷