不同處理對菠菜種子萌發(fā)和生長的影響

劉 建 樓堅(jiān)鋒 姚丹青 顧芹芹 張春慶 李建勇

（1上海市種子管理總站，上海 201103；2山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，泰安 271018；3上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,上海 201103）

菠菜是一種營養(yǎng)豐富，栽培廣泛的蔬菜；菠菜含有豐富的維生素，鐵元素也較其他蔬菜含量多，它是餐桌上極常見的蔬菜之一[1]。同一時(shí)間采收的菠菜種子成熟度差異大，且休眠性較強(qiáng)，容易導(dǎo)致發(fā)芽勢較弱、生長緩慢、田間出苗率低[2]，而且一般的菠菜種子種皮較厚，吸水性較差，種子的出苗與溫度也密切相關(guān)，所以研究如何對菠菜種子進(jìn)行準(zhǔn)確的質(zhì)量檢測，確定最佳的試驗(yàn)方法，對于保證菠菜種子的質(zhì)量、農(nóng)民的生產(chǎn)用種安全有著十分重要的意義。影響種子發(fā)芽力的因素主要有水分、光照、溫度，種子成熟度、種子含水量、種子休眠、硬實(shí)等[3-5]。發(fā)芽床和種子硬實(shí)、休眠是影響種子發(fā)芽力較為重要的因素[6-8]。本研究旨在通過研究不同的培養(yǎng)條件和種子處理對菠菜種子發(fā)芽情況及生長情況的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn) 室內(nèi)試驗(yàn)于2018年1月在上海市農(nóng)作物種子質(zhì)量檢測中心進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料 取自上海三友種苗有限公司選育的金申小菠菜種子。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 播種前種子處理 取250g金申小菠菜種子，在7℃條件下進(jìn)行預(yù)冷處理3d，用于打破種子休眠；然后分成3個(gè)組，每組800粒種子，第1組不做處理為對照（CK），第2組40℃溫水浸泡3h，第3組將菠菜種子剝殼處理。

1.3.2 培養(yǎng)方法 根據(jù)《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》，本試驗(yàn)采用2種培養(yǎng)方法，一種采用紙床，另一種采用沙床。在2種培養(yǎng)方法中，分別設(shè)3個(gè)種子處理，即第1組不做處理為對照（CK），第2組40℃溫水浸泡3h，第3組將菠菜種子剝殼處理，每個(gè)處理組100粒種子，4次重復(fù)。

進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)按照農(nóng)作物種子發(fā)芽的技術(shù)規(guī)定，15℃恒溫處理21d。培養(yǎng)期間，及時(shí)加水，保持水分適宜；對于紙床菠菜注意及時(shí)更換紙床，防止發(fā)霉。

1.3.3 樣品測定方法 15℃處理7d后進(jìn)行初次計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢；21d后進(jìn)行末次計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率，并對不做種子處理的各組選取20株統(tǒng)計(jì)根、下胚軸、葉的長度。

發(fā)芽勢=（發(fā)芽高峰期發(fā)芽的種子數(shù)（7d）/供試種子數(shù)）×100%

發(fā)芽率=（發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%

1.3.4 試驗(yàn)儀器 杭州錢江儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GTOP-300D光照培養(yǎng)箱，測量溫度范圍5～50℃，精度±1℃。

1.3.5 統(tǒng)計(jì)分析 樣品測試數(shù)據(jù)結(jié)果用Microsoft Excel 2003和SPSS 22.0軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同培養(yǎng)方法和種子處理對菠菜種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響 通過對不同培養(yǎng)條件下的不同種子處理進(jìn)行具體的單因素多重比較分析發(fā)現(xiàn)（圖1），沙床培養(yǎng)下浸種處理可以顯著提高菠菜種子的發(fā)芽勢；在紙床條件下破殼處理可以顯著提高種子的發(fā)芽勢，這說明種子處理可以顯著提高菠菜種子的發(fā)芽勢，但是試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)沙床條件下浸種處理種子的發(fā)芽率要高于紙床條件下破殼處理種子的發(fā)芽率，這有可能是種子水分吸收差異引起的。如圖2所示，對于菠菜種子的發(fā)芽率統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，種子處理并不顯著影響種子的最終發(fā)芽率，在沙床條件下破殼處理的種子的發(fā)芽率甚至顯著低于對照組，這有可能是由于菠菜種子種皮較厚、較硬，在進(jìn)行剝殼處理時(shí)損傷種子導(dǎo)致的；和圖1一樣，沙床培養(yǎng)種子的發(fā)芽率也高于紙床培養(yǎng)種子的發(fā)芽率。

圖1 沙床和紙床條件下不同種子處理對菠菜種子發(fā)芽勢的影響（P＜0.05，下同）

2.2 不同培養(yǎng)方法和種子處理對菠菜種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的交互作用分析 據(jù)表1所示，不同的種子處理、培養(yǎng)方法都對菠菜種子的發(fā)芽勢影響顯著，沙床培養(yǎng)的菠菜種子的平均發(fā)芽勢為44%，紙床培養(yǎng)的菠菜種子的平均發(fā)芽勢是17%。由此可見，采用沙床培養(yǎng)可以顯著提高菠菜種子的發(fā)芽勢，而且這2種因素之間存在交互作用。

據(jù)表2所示，不同的種子處理、培養(yǎng)方法都對菠菜種子的發(fā)芽率影響顯著，沙床培養(yǎng)的菠菜種子的平均發(fā)芽率是67%，紙床培養(yǎng)的菠菜種子的平均發(fā)芽率是37%。由此可見，采用沙床培養(yǎng)的菠菜種子的發(fā)芽率顯著高于紙床培養(yǎng)的，而且這2種因素之間存在交互作用。

圖2 沙床和紙床條件下不同種子處理對菠菜種子發(fā)芽率的影響

表1 不同種子處理和培養(yǎng)方法對菠菜種子發(fā)芽勢影響的顯著性分析

表2 不同種子處理和培養(yǎng)方法對菠菜種子發(fā)芽率影響的顯著性分析

2.3 沙床和紙床對菠菜種子生長情況的影響 通過對沙床和紙床條件下根、下胚軸、葉長度的統(tǒng)計(jì)（圖3），發(fā)現(xiàn)紙床和沙床條件下，菠菜種子的根長沒有明顯差別；沙床條件下菠菜種子的下胚軸長顯著長于紙床條件下的長度；紙床條件下葉片長顯著長于沙床條件下的長度。這種菠菜種子幼苗的差異很有可能是由于紙床和沙床培養(yǎng)條件下水分和光照不同引起的。

圖3 不做處理的沙床和紙床條件下菠菜種子的根、下胚軸、葉長度統(tǒng)計(jì)圖

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)表明在對菠菜種子紙床和沙床培養(yǎng)的發(fā)芽勢和發(fā)芽率的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)中，沙床培養(yǎng)的菠菜種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率要明顯高于紙床，這可能與沙床培養(yǎng)條件下種子吸水較充分有關(guān)，所以通過沙床對菠菜種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)?zāi)茌^為準(zhǔn)確的判定菠菜種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢；通過菠菜種子的預(yù)先處理試驗(yàn)表明，在沙床培養(yǎng)的條件下浸種處理可以顯著提高菠菜種子的發(fā)芽勢，在紙床培養(yǎng)的條件下，破殼處理顯著提高菠菜種子的發(fā)芽勢，但是浸種處理和破殼處理不能提高菠菜種子的發(fā)芽率，綜上所述，推薦用沙床和浸泡種子來處理菠菜種子，這樣能較為快速準(zhǔn)確地判斷菠菜種子真實(shí)的質(zhì)量情況。通過對菠菜種子的幼苗進(jìn)行形態(tài)學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)沙床條件下菠菜種子幼苗的下胚軸較長，葉片長度較短，這也暗示著不同水分和光照條件影響種子幼苗的生長，由于目前關(guān)于水分和光照影響植物生長的調(diào)控通路還在研究探索中，如果能定位到水分和光照影響種子萌發(fā)和幼苗生長的主效基因，這對于更好的研究種子活力有著更深刻的意義。