不同包裝紅麻種子庫存31年后活力研究

覃初賢， 溫東強， 覃 武， 望飛勇

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)庫， 南寧530007）

紅麻（Hibiscus cannabinus）是錦葵科木槿屬，由國外于20世紀(jì)初引入我國栽培的一年生韌皮纖維植物，具有生產(chǎn)速度快、適應(yīng)性廣、抗逆性強、產(chǎn)量高等特性，是一種優(yōu)質(zhì)天然纖維資源［1］。進入21世紀(jì)后，隨著人口的急劇增長和人類生活水平的不斷提高，對自然纖維的需求量的增加和對生態(tài)環(huán)境保護，紅麻以其巨大的的纖維產(chǎn)量、超強的CO2吸收能力，可與木材相媲美的品質(zhì)優(yōu)點，引起了世界各國政府、環(huán)境組織及造紙企業(yè)對紅麻種質(zhì)資源收集和保存的重視［2］。廣西于20世紀(jì)50年代初開始引種推廣種植紅麻并獲得成功，至20世紀(jì)80年代達(dá)種植高峰。廣西也是我國紅麻種子最大生產(chǎn)區(qū)，每年向麻區(qū)提供大量優(yōu)良的青皮三號、粵743、南選及地方品種廣西紅皮［3］等生產(chǎn)用種。從1981年12月至今，廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)庫保存有紅麻、黃麻和火麻等麻類種質(zhì)資源近1 000份。如何長期安全妥善保存好這些庫存種質(zhì)資源是我們面臨的重大研究課題。紅麻種子的化學(xué)成份含量豐富：蛋白質(zhì)含量26．1%～29．9%，脂肪含量 21．3% ～24．2%，與其它作物相比種子生活力易發(fā)生劣變［4］，在一般倉庫里貯藏的紅麻種子發(fā)芽率下降快，絕大部分種子經(jīng)12個月貯藏后就失去了發(fā)芽能力［5］。種子含水量和貯藏溫度是影響種子貯藏壽命的主要因素［6］，而種子的包裝會影響種子的吸濕或種子水分的散失，由此影響種子長期貯藏的壽命［7－8］。目前在蔬菜［9］、中草藥［10］等作物上的種子包裝貯藏對生活力影響方面研究報道較多，而在紅麻種子包裝貯藏后對種子生活力影響方面研究報道甚少。對廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)庫長期保存31年的6種包裝類型的紅麻種子進行生活力檢測，分析不同包裝的紅麻種子生活力變化情況及其安全保存期限，探討紅麻種子長期貯藏最適包裝材料和方法，為種質(zhì)資源長期安全保存提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1．1 供試種子的處理及保存

供試品種為南 選紅麻［11］（Hibiscus cannabinus L．）種子，來自廣西農(nóng)科院經(jīng)作室，種子于1983年11月收獲，種子包裝入庫前自然曬干，初始含水量為7．1%。種子包裝容器和材料分別為100 m L的ZH 12型種子盒和鋁盒、150 m L玻璃血漿瓶、聚乙烯塑料薄膜袋、白棉布布袋、牛皮紙袋共6種，將6個均勻一致各為100 g重紅麻種子樣品分別裝入種子盒、鋁盒、玻璃瓶、薄膜袋、布袋、紙袋后，旋緊種子盒、鋁盒盒蓋、玻璃瓶瓶蓋、扎實塑料袋口密封，布袋扎好袋口、牛皮紙袋折疊好后，于1984年1月19日一起置于溫度為－10℃±1℃，相對濕度30%±5%的種質(zhì)庫內(nèi)種子架上鋁托保存。保存前的種子在24～25℃條件下測定初始發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、電導(dǎo)率，自然條件下測定成苗率。發(fā)芽方法參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T 3543—83《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》，根長等于種子長時即計為發(fā)芽，置床后第2天計發(fā)芽勢、第7天計發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)［12］。

1．2 貯藏31年后紅麻種子活力的測定

2015年3 月初將保存31年的6種不同包裝類型的南選紅麻種子進行分發(fā)取樣，先將分發(fā)好的樣品在緩沖間放置3～5 d后，進行如下測定。

1．2．1 種子發(fā)芽能力的測定

每種包裝類型的紅麻種子隨機數(shù)取100粒種子洗干凈后均勻地放置于以濕潤濾紙為發(fā)芽床的發(fā)芽盒（12 cm×12 cm×5 cm）內(nèi)，設(shè)3個重復(fù)，然后將裝好種子的發(fā)芽盒置于24～25℃溫度條件下的GXZ型智能光照培養(yǎng)箱內(nèi)進行發(fā)芽，每天觀察計算種子發(fā)芽粒數(shù)。2 d計發(fā)芽勢、7 d計發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)（發(fā)芽指數(shù)（GI）＝∑G t／D t；式中，G t為在時間t日的發(fā)芽數(shù)，D t為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)）。

1．2．2 田間成苗能力的測定

分別取出6種不同包裝類型中的部分種子樣品，直接播種于經(jīng)高溫消毒過的細(xì)河砂的鋁托盤中置室外自然生長，每個處理100粒種子3個重復(fù)，定期觀察記載出苗數(shù)（一葉時）、成苗數(shù)（兩葉半時計算）和其它生長狀況。

1．2．3 電導(dǎo)率的測定

種子貯藏過程中會逐漸產(chǎn)生老化、劣變。種子發(fā)生劣變時，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性將受到傷害，如膜透性增加，其內(nèi)部的電解質(zhì)（如糖分、氨基酸和有機酸等）外滲增多。通過測定種子浸出液的電導(dǎo)率來預(yù)測種子活力的高低。種子愈衰老，水中的電解質(zhì)愈多，電導(dǎo)率愈高，活力愈低，從而可用電導(dǎo)儀測定種子浸出液的電導(dǎo)率，間接地判斷種子批的活力水平，評價種子質(zhì)量優(yōu)劣［13］。

1）測試儀器：上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的DDS－11 D型電導(dǎo)率儀。

2）校正電極：將氯化鉀試劑置于150℃干燥箱中干燥1 h，冷卻后稱取試樣0．745 g氯化鉀，配制成0．01 mol／L的KCl溶液在20℃下電導(dǎo)儀的讀數(shù)應(yīng)是1 273 μS／cm。在記載本上記錄電導(dǎo)儀讀數(shù)，如讀數(shù)不準(zhǔn)確，應(yīng)調(diào)整或修理。

3）檢查種子水分：對于水分低于10%或高于14%的種子批，在浸種前將水分調(diào)節(jié)至10%～14%。

4）稱取試樣：隨機從貯藏了31年后6種不同包裝的紅麻種子中分別稱取試樣。每個處理設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)稱種子1．00 g。

5）浸種測定：將種子取出用蒸餾水沖洗干凈后，用濾紙吸干種子表面的水分，再將樣品分別放入250 m L的燒杯中加入50 m L的蒸餾水，貼上標(biāo)簽，輕輕搖晃，在25℃條件下浸種24 h后馬上測定種子浸出液的電導(dǎo)率并記錄讀數(shù)。

6）結(jié)果計算：計算每一重復(fù)的種子重量的每克電導(dǎo)率：

3次重復(fù)間平均值為種子批的結(jié)果，重復(fù)間容許差距為5μS／（cm·g），如超過則要重做試驗［14］。

1．3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。百分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)經(jīng)過反正弦轉(zhuǎn)換后進行顯著性差異分析。

表1 6種包裝類型的紅麻種子保存31年后的生活力結(jié)果

2 結(jié)果與分析

2．1 貯藏后種子發(fā)芽能力的差異

6種不同包裝類型的紅麻種子在－10℃長期庫貯藏31年后，經(jīng)發(fā)芽檢測后，分析試驗結(jié)果（表1）表明，種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率均在75．3%以上，還高于國家標(biāo)準(zhǔn)“（GB 4407．1—2008）經(jīng)濟作物種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)——纖維類”中紅麻良種發(fā)芽率75%的要求。但用鋁盒、紙袋、薄膜袋、布袋包裝的種子貯藏后的發(fā)芽率與貯藏前的發(fā)芽率相比下降較多，分別下降了8．3%、7．3%、7%、和6．7%。經(jīng)對發(fā)芽勢、發(fā)芽率百分?jǐn)?shù)反正弦轉(zhuǎn)換值、發(fā)芽指數(shù)方差分析、多重比較（LSD法）結(jié)果表明：在長期庫條件下，用玻璃瓶、種子盒包裝的紅麻種子，發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)與貯藏前相比沒有明顯差異，下降不明顯；用鋁盒、薄膜袋、布袋、牛皮紙袋包裝貯藏的種子，發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)與貯藏前相比具有顯著的差異，下降明顯（如表2、表3、表4所示）。這也說明在－10℃長期庫保存條件下，用玻璃瓶、種子鋁盒包裝紅麻種子的密封性能比用鋁盒、薄膜袋、布袋、紙袋包裝種子的密封性能好，保存期限長。

6種包裝類型紅麻種子庫存31年后發(fā)芽勢差異顯著性比較（發(fā)芽勢平均百分?jǐn)?shù)為反正弦轉(zhuǎn)換值［15］）：

表2 6種包裝類型的紅麻種子發(fā)芽勢差異比較

不同包裝類型紅麻種子庫存31年后發(fā)芽率平均百分?jǐn)?shù)為反正弦轉(zhuǎn)換值差異顯著性比較：

表3 6種包裝類型的紅麻種子發(fā)芽率差異比較

6種包裝類型紅麻種子庫存31年后發(fā)芽指數(shù)差異顯著性比較：

表4 6種包裝類型的紅麻種子發(fā)芽指數(shù)差異比較

2．2 貯藏后種子田間成苗能力的差異

種子發(fā)芽率是在室內(nèi)適宜條件下測得的種子生活力（Viability），相對而言田間條件一般是逆境，種子在田間的出苗、成苗等生長狀況表明種子抗拒自然的能力，種子活力（Vigor）高，抗逆能力強［16］。

不同包裝的紅麻種子在長期庫存31年后，其田間成苗率以用種子盒包裝的種子最高，成苗率達(dá)80．7%；而用鋁盒裝的種子成苗率最低，僅為72% （表1）。方差分析、多重比較（LSD法）結(jié)果表明：在長期庫存條件下，用玻璃瓶、種子盒包裝的紅麻種子，成苗率與貯藏前相比沒有明顯差異；其它用鋁盒、薄膜袋、布袋、牛皮紙袋包裝貯藏的種子，成苗率與貯藏前相比具有顯著的差異（表5），說明用玻璃瓶、種子盒包裝的紅麻種子成苗率高、活力高貯藏效果好。

6種包裝類型的紅麻種子庫存31年后成苗率差異顯著性比較（成苗率平均百分?jǐn)?shù)為反正弦轉(zhuǎn)換值）：

表5 6種包裝類型的紅麻種子成苗率差異比較

2．3 貯藏后種子電導(dǎo)率之間的差異

試驗結(jié)果（表1）表明，各種不同類型包裝的紅麻種子貯藏31年后所測的電導(dǎo)率均有上升的趨勢。通過方差分析多重比較（LSD法）測驗，鋁盒、種子盒、紙袋裝的種子在長期庫貯藏31年后的電導(dǎo)率值與貯藏前沒有明顯差異；其它用薄膜袋、玻璃瓶、布袋裝的種子在長期庫保存31年后的電導(dǎo)率值與貯藏前相比差異極顯著（表6）。

不同類型包裝的種子電導(dǎo)率差異顯著性比較：

表6 不同類型包裝的紅麻種子電導(dǎo)率差異比較

3 結(jié)論與討論

3．1 種子貯藏壽命主要受種子含水量和貯藏溫度影響［17］，種子的包裝會影響種子的吸濕或內(nèi)部水分的散失。為維持低溫干燥長期庫內(nèi)貯藏種子的含水量保持不變，必須將種子進行包裝，以防止種子在保存過程中因吸濕而導(dǎo)致活力下降，而選擇適宜的包裝材料對種子進行包裝后貯藏對于種子長期安全貯藏至關(guān)重要。本試驗中，初始含水量為7．1%南選紅麻種子，6種材料包裝后貯藏于長期庫31年后經(jīng)活力檢測結(jié)果表明，用密封性能好的玻璃瓶、種子盒包裝貯藏的紅麻種子活力高，發(fā)芽率仍有85%以上，安全保存期限可達(dá)31年以上。

3．2 南選紅麻種子經(jīng)自然曬干，種子含水量降至7．1%后用密封性好的材料包裝后置于－10℃種質(zhì)庫進行長期保存是安全的，但用不密封的材料包裝后不適宜長期貯藏。本試驗紅麻種子用密封性好的玻璃瓶、種子盒包裝后在－10℃種質(zhì)庫保存31年后，其發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、成苗率都比用鋁盒、薄膜袋、布袋、牛皮紙袋包裝后貯藏的種子高，而且種子貯藏后發(fā)芽率仍然達(dá)國家紅麻原種種子質(zhì)量要求85%［18］以上。這說明紅麻種子長期安全貯藏的最適宜的包裝方法是用專用的100 m L ZH 12型種子盒和150 m L的玻璃血漿瓶進行種子包裝貯藏并且種子含水量在7．1%以下。

3．3 測定紅麻種子浸出液的電導(dǎo)率以推斷種子的活力，結(jié)果有一些誤差。紅麻種子在－10℃種質(zhì)庫保存31年后，用鋁盒、種子盒、牛皮紙袋包裝的種子浸出液的電導(dǎo)率與貯藏前相比沒有明顯差異，但本試驗中用鋁盒、牛皮紙袋包裝貯藏后的種子平均發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、成苗率等與貯藏前相比有明顯差異，它們的種子活力下降明顯；玻璃瓶包裝的種子浸出液的電導(dǎo)率與貯藏前相比有極顯著差異，種子浸出液電導(dǎo)率高，而該包裝貯藏后的種子平均發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、成苗率等與貯藏前相比沒有明顯差異，種子活力下降不明顯，表現(xiàn)出電導(dǎo)率高而種子活力不下降的個別現(xiàn)象?？梢娨詼y定經(jīng)低溫干燥庫長期保存后的紅麻種子浸出液電導(dǎo)率來推斷種子的活力準(zhǔn)確性存在一些誤差。

3．4 紅麻種子包裝貯藏過程中對種子內(nèi)部生化代謝的影響尚待今后進一步研究。

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