方 凱 (新疆阿拉爾塔河創(chuàng)豐農(nóng)業(yè)服務(wù)有限公司良繁四場,新疆 阿拉爾 843300 長江大學(xué)園藝園林學(xué)院,湖北 荊州 434025;)
劉樂承 (長江大學(xué)園藝園林學(xué)院,湖北 荊州434025)
幾種化學(xué)藥劑對劣變茄果類蔬菜種子發(fā)芽的影響
方 凱 (新疆阿拉爾塔河創(chuàng)豐農(nóng)業(yè)服務(wù)有限公司良繁四場,新疆 阿拉爾 843300 長江大學(xué)園藝園林學(xué)院,湖北 荊州 434025;)
劉樂承 (長江大學(xué)園藝園林學(xué)院,湖北 荊州434025)
為了解化學(xué)藥劑對劣變茄果類蔬菜種子萌發(fā)的影響,比較了5種不同濃度的硝酸鉀(KNO3)、硫脲、赤霉素(GA3)、乙烯利和雙氧水(H2O2)5種藥劑處理后劣變茄果類蔬菜種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率。結(jié)果表明,0.4%的KNO3處理能提高劣變茄子種子的發(fā)芽率;硫脲處理能降低劣變茄子種子的發(fā)芽勢,而0.3%和0.4%的硫脲能提高劣變辣椒種子的發(fā)芽勢;150mg/kg的GA3能提高劣變茄子種子的發(fā)芽勢,而200mg/kg的GA3處理提高其發(fā)芽率,但150、200mg/kg的GA3卻降低劣變番茄種子的發(fā)芽勢;100mg/kg以上的乙烯利能降低劣變茄子種子的發(fā)芽勢;9%和15%的H2O2能降低劣變茄子種子的發(fā)芽勢。綜合來看,5種化學(xué)藥劑不同濃度處理劣變茄果類種子后,僅0.4%的KNO3和200mg/kg的GA3能提高茄子的發(fā)芽率。
硝酸鉀(KNO3);硫脲;赤霉素(GA3);乙烯利;雙氧水(H2O2);茄果類;蔬菜;種子;劣變;發(fā)芽勢;發(fā)芽率
種子作為一種最基本的、不可替代的具有生命力的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的作用。種子成熟后產(chǎn)生生活力下降的不可逆變化,這些不可逆變化的綜合效應(yīng)稱為“劣變”或“老化”[1-3]。劣變的結(jié)果導(dǎo)致了種子生活力下降,即發(fā)芽率、幼苗生長勢及植株生產(chǎn)性能的下降。一般,蔬菜種子的平均使用年限為1~2a,以后隨種子活力逐漸喪失,使用價值逐漸下降,給生產(chǎn)造成很大的浪費。因此尋找提高劣變種子發(fā)芽率的有效途徑,對于節(jié)約用種量,特別是因氣候等因素不能滿足或災(zāi)后急需種子時有重要意義。目前,關(guān)于劣變種子的研究大多數(shù)集中在機理方面,即劣變過程中生理生化的變化[1-4],而對如何提高劣變種子發(fā)芽率的研究不夠[5-7]。本研究以茄子、辣椒、番茄劣變種子為試材,采用不同濃度的KNO3、硫脲、GA3、乙烯利、H2O2進行處理,比較其發(fā)芽效果,以期找出提高其發(fā)芽率的切實有效的方法,為生產(chǎn)實踐提供參考。
1.1 供試材料
市售‘萬噸長茄’、‘楚龍早霸’辣椒、‘合作909大紅’番茄,發(fā)芽率<65%。
1.2 試驗設(shè)計
選用KNO3、硫脲、GA3、乙烯利和H2O25種藥劑,每種藥劑均設(shè)4個濃度處理和1個清水處理(CK),其中KNO3和硫脲的濃度均分別為0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,GA3和乙烯利的濃度均分別為50、100、150、200mg/kg,H2O2的濃度為6%、9%、12%、15%。每個處理50粒種子,3次重復(fù)。
1.3 測定項目及方法
KNO3、硫脲、GA3和乙烯利均浸種8h,H2O2浸種10min,而后用自來水充分搓洗,再將種子均勻鋪在墊有2層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中,置于28℃、相對濕度95%、光照30000lx的光照培養(yǎng)箱中催芽,浸種當(dāng)天沖洗1次[5-7];3d后統(tǒng)計發(fā)芽勢,7d后計算發(fā)芽率[8]。其中,種子發(fā)芽率=(7d內(nèi)全部正常發(fā)芽粒數(shù)/50)×100%,種子發(fā)芽勢=(3d內(nèi)正常發(fā)芽粒數(shù)/50)×100%。所得數(shù)據(jù)采用DPS軟件進行統(tǒng)計分析。
2.1 KNO3處理對劣變茄果類種子發(fā)芽的影響
表1 KNO3處理后劣變茄果類蔬菜種子發(fā)芽情況比較
表2 硫脲處理后劣變茄果類蔬菜種子發(fā)芽情況比較
KNO3處理劣變茄果類蔬菜種子發(fā)芽平均數(shù)的新復(fù)極差(SSR)測驗結(jié)果如表1。由表1可以看出,KNO3處理茄果類種子后,各處理與對照間的種子發(fā)芽勢都無顯著差異,表明KNO3對劣變茄果類種子的發(fā)芽勢沒有影響。同樣由表1可知,KNO3處理后,除0.4%處理茄子的種子發(fā)芽率顯著高于對照外,其他處理及對照間的發(fā)芽率都無顯著差異,表明KNO3處理茄果類種子,僅0.4%的KNO3能提高劣變茄子種子的發(fā)芽率。
2.2 硫脲處理對劣變茄果類種子發(fā)芽的影響
由表2可以看出,硫脲處理茄果類種子后,各處理的茄子種子的發(fā)芽勢都顯著或極顯著低于對照,0.3%和0.4%硫脲處理的辣椒種子的發(fā)芽勢顯著高于對照,而其他處理及對照間均無顯著差異。結(jié)果表明,硫脲處理劣變茄子種子會顯著降低其發(fā)芽勢,但0.3%和0.4%的硫脲處理劣變辣椒種子能顯著提高其發(fā)芽勢,而硫脲處理對劣變番茄種子發(fā)芽勢沒有影響。同樣由表2可知,硫脲處理各濃度及對照間的茄子、辣椒、番茄種子發(fā)芽率都無顯著差異,表明硫脲處理對劣變茄果類茄種子發(fā)芽率沒有影響。
2.3 GA3處理對劣變茄果類種子發(fā)芽的影響
由表3可以看出,GA3處理茄果類種子后,150mg/kg處理的茄子種子發(fā)芽勢顯著高于對照,150、200mg/kg處理的番茄種子發(fā)芽勢顯著或極顯著低于對照,而其他處理及對照間的種子發(fā)芽勢都無顯著差異。結(jié)果表明,150mg/kg處理能顯著提高劣變茄子種子的發(fā)芽勢,但較高濃度的GA3處理會降低劣變番茄種子的發(fā)芽勢,而GA3處理對劣變辣椒種子發(fā)芽勢沒有影響。同樣由表3可知,GA3處理后,除200mg/kg處理的茄子種子發(fā)芽率顯著高于對照外,其他處理及對照間的種子發(fā)芽率都無顯著差異,表明GA3處理茄果類種子,僅200mg/kg能提高的劣變茄子種子的發(fā)芽率。
2.4 乙烯利處理對劣變茄果類種子發(fā)芽的影響
乙烯利處理劣變后,除100、150、200mg/kg處理的茄子種子發(fā)芽勢顯著低于對照外,其他處理濃度及對照間的種子發(fā)芽勢都無顯著差異(表4),表明乙烯利處理茄果類種子,僅100mg/kg以上濃度的乙烯利能降低劣變茄子種子的發(fā)芽勢。由表4也可以看出,乙烯利后,各處理濃度與對照間茄子、辣椒、番茄種子的發(fā)芽率都無顯著差異,表明乙烯利處理對劣變茄果類種子發(fā)芽率沒有影響。
表3 GA3處理后劣變茄果類蔬菜種子發(fā)芽情況比較
表4 乙烯利處理后劣變茄果類蔬菜種子發(fā)芽情況比較
2.5 H2O2處理對劣變茄果類種子發(fā)芽的影響
由表5可以看出,H2O2處理劣變茄果類種子后,除6%、9%和15%處理的茄子種子的發(fā)芽勢顯著或極顯著低于對照外,其他處理濃度及對照間的種子發(fā)芽勢都無顯著差異,表明H2O2處理茄果類種子,僅6%以上的H2O2處理劣變茄子種子會顯著降低其發(fā)芽勢。由表5也可以看出,H2O2處理后,各處理濃度與對照間茄子、辣椒、番茄種子的發(fā)芽率都無顯著差異,表明H2O2處理對劣變處理茄果類種子的發(fā)芽率沒有影響。
本研究結(jié)果顯示,0.4%的KNO3處理能提高茄子種子的發(fā)芽率;硫脲處理能降低劣變茄子種子的發(fā)芽勢,而0.3%和0.4%的硫脲能提高辣椒種子的發(fā)芽勢;150mg/kg的GA3能提高茄子種子的發(fā)芽勢,而200mg/kg的GA3處理提高其發(fā)芽率,但150、200mg/kg的GA3卻降低番茄種子的發(fā)芽勢;100mg/kg以上的乙烯利能降低劣變茄子種子的發(fā)芽勢;9%和15%的H2O2能降低劣變茄子種子的發(fā)芽勢。綜合來看,5種化學(xué)藥劑的不同濃度處理劣變茄子、辣椒和番茄種子后,只有0.4%的KNO3和200mg/kg的GA3能提高茄子種子發(fā)芽率。
據(jù)報道,0.2%的KNO3處理菠菜、筒篙、芫荽種子萌發(fā)都有顯著促進作用,并認為K+能恢復(fù)H+/K+交換系統(tǒng)的活性,促進大分子的合成而使老化產(chǎn)生的損傷被恢復(fù),減少無機離子的滲漏,使浸出液電導(dǎo)率下降,從而提高種子的活力,促進萌發(fā)[6]。本研究也發(fā)現(xiàn)0.4%的KNO3能提高茄子的發(fā)芽率。但是,本研究中KNO3對辣椒和番茄的萌發(fā)沒有影響,具體原因有待于進一步研究。
硫脲能保護種子膜結(jié)構(gòu)的完整性,減少膜脂質(zhì)過氧化作用,因此能減輕膜損傷,修復(fù)和更替劣變種子的受損的膜,從而提高種子的生活力[4,9]。菠菜、筒篙、芫荽蔬菜種子經(jīng)硫脲處理后,發(fā)芽勢和發(fā)芽率都有較大幅度的提高,但是高濃度的硫脲處理對陳化藿香種子發(fā)芽有負面效應(yīng)[10]。本研究中,0.3%和0.4%的硫脲提高了劣變辣椒種子的發(fā)芽勢,但是降低了劣變茄子種子發(fā)芽勢,這一結(jié)果與前人的研究結(jié)果接近[9-10]。
表5 H2O2處理后劣變茄果類蔬菜種子發(fā)芽情況比較
GA3浸種可提高瓠瓜、茄子、蘿卜、白菜、芥菜、韭菜、絲瓜等蔬菜種子的發(fā)芽力[10-14]。但是GA3處理對陳化藿香種子發(fā)芽有負面效應(yīng),對辣椒種子的發(fā)芽力也有一定的抑制作用[4,6,15-16]。本研究中,150、200mg/kg的GA3也顯著提高劣變茄子種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率,可能作為一種強烈的植物生長刺激素,GA3能使細胞分裂分化而促進種子胚的發(fā)育和種子發(fā)芽。但150、200mg/kg的GA3對劣變番茄種子的發(fā)芽勢有顯著降低作用,可能與劣變番茄種子內(nèi)的GA3含量己達到生理有效濃度有關(guān),GA3的含量相對較高,超過了適宜的濃度范圍,從而產(chǎn)生了毒害作用,抑制了發(fā)芽[17-18]。
乙烯利能提高瓠瓜種子的發(fā)芽力[10],而本研究中乙烯利處理對劣變辣椒和番茄種子的萌發(fā)沒有影響,而且100、200mg/kg的乙烯利卻降低劣變茄子種子的發(fā)芽勢,具體原因有待于進一步研究。類似地,H2O2能使種皮軟化,增加種子對水分和氧氣的吸收,從而使呼吸作用增強,促進種子貯藏物質(zhì)快速轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)芽所需的小分子物質(zhì)[7],而本研究中H2O2處理對劣變辣椒和番茄種子的萌發(fā)沒有影響,而且9%和15%的H2O2降低劣變茄子種子發(fā)芽勢,具體原因也有待于進一步研究。
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2012-12-24
湖北省移民局資助項目(鄂移財峽[2009]117號)。
方 凱(1984-),男,主要從事作物栽培研究。
劉樂承,E-mail:lchliu18@yangtzeu.edu.cn。
S604+.1;S641
A
1673-1409(2013)05-0024-04