不同采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子質(zhì)量的影響

侯文煥，趙艷紅，廖小芳，唐興富，李初英

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，廣西 南寧 530007)

【研究意義】玫瑰茄(HibiscussabdariffaL.)又名洛神花、洛神葵、山茄等，是一種具有藥食兩用價(jià)值的天然營養(yǎng)保健植物，花萼、種子、莖和葉片均可利用[1-3]。玫瑰茄花萼富含天然色素，主要用于生產(chǎn)果醬、果子汁、果酒、布丁、糕點(diǎn)、消化劑和抗菌劑等[4-5]。玫瑰茄種子含油量為18 %～22 %，粗蛋白含量為25 %～28 %，可作為優(yōu)良食用油原料[6-9]。種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最基本的生產(chǎn)資料，其質(zhì)量決定著農(nóng)業(yè)的收成，種子適時(shí)采收對(duì)其質(zhì)量至關(guān)重要[10-13]。但是，目前玫瑰茄種子的成熟度主要依靠經(jīng)驗(yàn)判斷，沒有規(guī)范的采收標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致種子過早或過晚采收，造成種子發(fā)芽率及產(chǎn)量的降低。因此，明確玫瑰茄種子的適宜采收時(shí)間，對(duì)其種子生產(chǎn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定具有重要的意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】劉文君等[13]研究表明，提前摘瓜采種是降低厚皮甜瓜腔內(nèi)種子發(fā)芽率的有效措施,且有利于提高厚皮甜瓜制種產(chǎn)量和質(zhì)量。程漢亭等[14]研究認(rèn)為，益智果實(shí)采摘期與其種子質(zhì)量關(guān)系密切，隨著采收期的延遲，益智種子的萌發(fā)率、千粒重、水分含量和種子活力逐漸提高并趨于穩(wěn)定，開花后100 d種子成熟度最高。孫春青等[15]研究發(fā)現(xiàn)，隨著甘藍(lán)種子成熟度的提高，其發(fā)芽率和千粒重逐漸升高，秕粒率下降。唐曉敏等[16]研究顯示，隨著采收時(shí)間的推遲，廣金錢草種子的發(fā)芽率、千粒重和可溶性蛋白含量逐漸升高，單株產(chǎn)量和可溶性糖含量呈先升高后降低的變化趨勢。易鎮(zhèn)邪等[17]研究表明，采收時(shí)間對(duì)芒屬植物種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及根芽比等影響顯著。賀囡囡等[18]研究發(fā)現(xiàn)，不同采收時(shí)間對(duì)超甜玉米種子質(zhì)量具有顯著影響?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，玫瑰茄種子的收獲時(shí)間主要依靠經(jīng)驗(yàn)判斷，鮮見對(duì)其種子適宜采收時(shí)間的研究報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以3份玫瑰茄種質(zhì)為試驗(yàn)材料，比較其不同采收時(shí)間種子的基本參數(shù)和萌發(fā)特性，旨在明確其種子的適宜采收時(shí)間，為玫瑰茄種子生產(chǎn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

玫瑰茄種質(zhì)M3、M5和玫瑰茄-2引自福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所，由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所保存、提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 于2018年4月23日將玫瑰茄種子播種于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地，4月27日出苗。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，行距80 cm，株距80 cm，行長4 m，每個(gè)品種種植5行，3次重復(fù)。自盛花期(9月8日)開始，于每天清晨對(duì)各品種同一天開放的花朵掛牌標(biāo)記日期，分別于開花后7、14、21、28、35、42、49和56 d采收茄果種子，每重復(fù)采收30個(gè)鮮果。

1.2.2 種皮色觀察 分別對(duì)開花后7、14、21、28、35、42、49和56 d采收種子的種皮顏色進(jìn)行觀測和描述。

1.2.3 水分含量測定 采收后各選取100粒種子，立即稱其鮮重，之后置于105 ℃烘箱中烘干至恒重，在干燥器中冷卻至室溫，稱量干重，計(jì)算種子水分含量。

種子水分含量( %)=(鮮重-干重)/鮮重×100

1.2.4 百粒重和種子形態(tài)測定 隨機(jī)取100粒風(fēng)干種子，測定其重量，3次重復(fù)。隨機(jī)取10粒風(fēng)干種子，用電子游標(biāo)卡尺測量種子長度、寬度和厚度，3次重復(fù)。長度、厚度和寬度分別為玫瑰茄種子縱向最大長度、橫向最大長度和最厚處寬度。

1.2.5 種子萌發(fā)率測定 隨機(jī)選取風(fēng)干種子100粒，采用培養(yǎng)皿試紙法27 ℃恒溫培養(yǎng)[19]，3次重復(fù)。觀察記錄種子萌發(fā)情況，并計(jì)算種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)。

發(fā)芽率GR(%) = 7 d發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100

發(fā)芽勢GP(%) = 3 d發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100

發(fā)芽指數(shù)(GI) = Σ(Gt/Dt)其中Gt為第t天內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行整理，以SPSS 19.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子種皮色的影響

觀察發(fā)現(xiàn)，在開花后7 d采收的M3、M5和玫瑰茄-2種子種皮色均為乳白色，14 d時(shí)為淺綠色，21 d時(shí)為灰黃色，其中M5出現(xiàn)部分淺黑色，28～56 d時(shí)均為黑褐色，而42～56 d 時(shí)均出現(xiàn)發(fā)霉變質(zhì)現(xiàn)象，其中M3的發(fā)霉率為10.00 %～50.00 %，M5為8.00 %～23.00 %，玫瑰茄-2為13.30 %～50.00 %。

同一折線不同測定時(shí)間點(diǎn)上不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)Different lowercase letters at different time points of the same broken line mean significant difference(P < 0.05)圖1 不同采收時(shí)間玫瑰茄種子水分含量的變化情況Fig.1 Changes of water content in roselle seeds at different harvesting times

可見，及時(shí)(開花后28～35 d)采收有利于防止玫瑰茄種子發(fā)霉變質(zhì)。

2.2 不同采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子水分含量的影響

從圖1可看出，M3、M5和玫瑰茄-2種子的水分含量隨著采收時(shí)間的推遲均出現(xiàn)下降趨勢，其中，在開花后7～35 d急速下降，M3種子的水分含量從89.16 %下降到38.14 %，M5種子的水分含量從87.31 %下降到31.15 %，玫瑰茄-2種子的水分含量從89.66 %下降到39.11 %；在開花后35～56 d緩慢下降并趨于穩(wěn)定；3份種質(zhì)種子的水分含量均在開花后56 d降至最低，分別為29.35 %、28.95 %和30.38 %。方差分析結(jié)果表明，在開花后各時(shí)間采收M3和玫瑰茄-2種子的水分含量間差異顯著(P<0.05，下同)，在開花后7～28 d采收M5種子的水分含量差異顯著，且均顯著高于開花后35～56 d采收種子的水分含量，而開花后35～56 d采收種子的水分含量差異不顯著(P>0.05，下同)。說明從種子水分含量角度判斷，開花后35 d為玫瑰茄種子采收的適宜時(shí)間。

2.3 不同采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子百粒重的影響

從圖2可看出，隨著采收時(shí)間的推遲，3份玫瑰茄種質(zhì)種子的百粒重均呈先增加后減少的變化趨勢，其中，在開花后7～28 d各種質(zhì)種子的百粒重均顯著增加，在開花后28～56 d各種質(zhì)種子的百粒重差異不顯著；M3種子的百粒重在開花后35 d達(dá)最大，為4.44 g，顯著大于開花后7～21 d的百粒重，M5種子的百粒重在開花后35～42 d達(dá)最大，為3.14 g，顯著大于開花后7～21 d的百粒重，玫瑰茄-2種子的百粒重在開花后49 d達(dá)最大，為4.18 g，顯著大于開花后7～21 d的百粒重。從圖2還可看出，不同采收時(shí)間的M3和玫瑰茄-2種子百粒重均高于M5，在開花后7～21 d 玫瑰茄-2種子的百粒重大于M3，在開花后28～56 d M3種子的百粒重均大于玫瑰茄-2。說明開花后28～42 d采收更有利于提高玫瑰茄種子的百粒重。

同一種質(zhì)圖柱上不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)Different lowercase letters on the bar of the same germplasm represented significant difference(P<0.05)圖2 不同采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子百粒重的影響Fig.2 Effects of different harvesting time on hundred-grain weight of roselle

2.4 不同采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子形態(tài)的影響

由表1可知，在開花后14～56 d采收的3份種質(zhì)種子的長、寬和厚度均顯著大于開花后7 d，而開花后28～56 d采收種子的長、寬和厚度差異不顯著；隨著采收時(shí)間的推遲，3份種質(zhì)種子的長度和寬度總體上均呈先增加后減少的變化趨勢，其中M3種子的長度和寬度在開花后42 d達(dá)最大值，分別為5.72和5.00 mm，其余2份種質(zhì)種子的長度和寬度在開花后21 d達(dá)最大值，分別為5.07和4.27 mm及5.71和4.75 mm；隨采收時(shí)間的推遲，M3和玫瑰茄-2種子的厚度總體上也呈先增加后減少的變化趨勢，分別在開花后28和35 d達(dá)最大值，而M5種子的厚度一直呈增加的變化趨勢。說明采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子形態(tài)的影響存在差異，以開花后21～35 d采收種子的形態(tài)較佳。

2.5 不同采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子萌發(fā)特性的影響

由表2可知，3份玫瑰茄種質(zhì)種子的發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和發(fā)芽率均隨著采收時(shí)間的推遲呈先升高后降低的變化趨勢。其中，在開花后7～21 d采收的各種質(zhì)種子發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和發(fā)芽率均為0；在開花后35 d采收的M3種子發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和發(fā)芽率均最高，分別為74.61、86.67 %和86.67 %，顯著高于其他采收時(shí)間的種子；在開花后42～56 d采收的M3種子發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和發(fā)芽率緩慢下降，但相互間差異不顯著。M5種子發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和發(fā)芽率均在開花后28 d達(dá)最高，分別為89.67、98.33 %和98.33 %，其中發(fā)芽指數(shù)顯著高于其他采收時(shí)間的種子，發(fā)芽勢和發(fā)芽率與開花后35 d采收的種子差異不顯著，但顯著高于開花后42～56 d采收的種子。在開花后28 d采收的玫瑰茄-2種子發(fā)芽指數(shù)最高，為64.42，與開花后35 d采收的種子差異不顯著，但顯著高于其他采收時(shí)間種子；在開花后35 d采收的玫瑰茄-2種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率均最高，分別為79.00 %和80.00 %，與開花后28 d采收的種子差異不顯著，但顯著高于開花后42～56 d采收的種子。說明采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子的發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和發(fā)芽率均有明顯影響，其中以開花后28～35 d采收種子的萌發(fā)特性較佳。

表1 不同采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子形態(tài)的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note:Different lowercase letters in the same column represented significant difference(P<0.05) ，the same as below.

表2 不同采收時(shí)間對(duì)玫瑰茄種子萌發(fā)特性的影響

注：GI、GP和GR分別表示發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和發(fā)芽率。

Note:GI，GP and GR represented germination index，germination potential and germination rate，respectively.

3 討 論

在生產(chǎn)實(shí)踐中，根據(jù)種子外部形態(tài)的變化及成熟狀態(tài)來確定收獲時(shí)間是最快捷方便的方法，因此，收獲時(shí)間直接關(guān)系到種子的品質(zhì)與產(chǎn)量，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響巨大[20]。多數(shù)植物的種子在發(fā)育過程中其顏色會(huì)隨著成熟度的不斷提高而發(fā)生規(guī)律性變化。程漢亭等[14]研究表明，成熟益智果實(shí)的采收標(biāo)準(zhǔn)為表皮由青變黃(灰黃色)，果皮有少量褐色斑點(diǎn)，辛辣味足。唐曉敏等[16]研究顯示，隨著采收時(shí)間的延遲，廣金錢草種子的果莢顏色和種皮顏色呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，可作為判斷種子成熟的標(biāo)準(zhǔn)。Bedane等[21]研究認(rèn)為，通過種子顏色可準(zhǔn)確判斷銀膠菊種子的適宜收獲時(shí)間。Wang等[22]研究表明，廣布野豌豆在成熟過程中莢果與種子顏色均呈規(guī)律性變化，當(dāng)莢果和種子分別為淺棕色和黑色時(shí)即可收獲。本研究結(jié)果表明，3份玫瑰茄種質(zhì)種子的種皮顏色由灰黃色轉(zhuǎn)為黑褐色(開花后42～56 d)后如不及時(shí)采收，部分種子會(huì)出現(xiàn)霉變現(xiàn)象，但M3和玫瑰茄-2種子的霉變率高于M5，可能是因?yàn)镸3和玫瑰茄-2的花萼為大開口杯狀，M5的花萼為閉口杯狀，在遇到陰雨天氣時(shí)由于M3和玫瑰茄-2花萼開口較大水分容易積累在果核部位使得種子更容易發(fā)生霉變。因此，可將玫瑰茄種子種皮顏色由灰黃色全部轉(zhuǎn)為黑褐色作為種子適宜采收的依據(jù)。

種子的粒重、大小是反映其干物質(zhì)積累程度、種子品質(zhì)和產(chǎn)量的重要指標(biāo)，并對(duì)種子發(fā)芽與成苗產(chǎn)生重要影響。隨著種子成熟度的增加，種子重量不斷增加，至生理成熟期種子干重達(dá)最高。李帥等[23]研究表明，黃芩種子的千粒重隨著種子成熟度的提高逐漸升高。劉文輝等[24]研究發(fā)現(xiàn)，隨著采收時(shí)間的推遲早熟禾種子的干重逐漸增加。胡廷會(huì)等[25]研究顯示，花生百果重、百果仁重和百粒重均隨收獲期的推后呈逐漸增加趨勢。本研究結(jié)果與上述研究結(jié)果存在差異，3份玫瑰茄種質(zhì)種子的百粒重均隨采收時(shí)間的推遲呈先增加后減少的變化趨勢，與趙曉梅等[26]對(duì)枸杞的研究結(jié)果一致，但在開花后28～56 d采收種子的百粒重差異不顯著，因此可將開花后28～56 d采收種子的百粒重作為玫瑰茄種子成熟的判斷指標(biāo)。

種子水分含量的降低也是種子成熟的標(biāo)志[27]。賀曉等[28]研究發(fā)現(xiàn)，隨著成熟度的提高老芒麥種子的水分含量呈先升高后降低的變化趨勢，冰草種子的水分含量呈逐漸下降的變化趨勢。本研究結(jié)果與李世忠等[26]、賀曉等[28]的研究結(jié)果相似，隨著采收時(shí)間的推遲，玫瑰茄種子的水分含量呈下降變化趨勢，其中在開花后35～56 d采收的3份種質(zhì)種子的水分含量緩慢下降，并基本維持在相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，可能是因?yàn)榉N子在發(fā)育過程中體內(nèi)干物質(zhì)不斷積累而成熟，水分含量會(huì)隨著成熟度的提高而逐漸下降。

發(fā)芽指標(biāo)是衡量種子品質(zhì)最重要的指標(biāo)[29]。本研究結(jié)果表明，玫瑰茄種子的發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和發(fā)芽率均隨著采收時(shí)間的推遲呈現(xiàn)先增加后減少的變化規(guī)律，其中，在開花后7～21 d采收各種質(zhì)種子的發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和發(fā)芽率均為0，在開花后35 d采收的M3和玫瑰茄-2種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率均最高，在開花后28 d 采收的M5種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率最高。綜合考慮百粒重和水分含量的變化規(guī)律，玫瑰茄種子應(yīng)在開花后28～35 d采收為宜。

4 結(jié) 論

綜合分析玫瑰茄的種皮色、水分含量、百粒重和種子大小等基本參數(shù)及發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和發(fā)芽率等萌發(fā)指標(biāo)，M3、M5和玫瑰茄-2的種子適宜在種皮色完全轉(zhuǎn)為黑褐色時(shí)即開花后1個(gè)月左右(28～35 d)進(jìn)行采收。