提高天門冬種子發(fā)芽率及育苗基質(zhì)篩選研究

庾韋花， 石 前， 張向軍， 潘穎南， 蒙 平， 樊永生，韋振友， 李艷云， 李 婷， 張尚文

(1.廣西農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所, 南寧 530007; 2.廣西忻城縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心， 廣西 來賓 546200)

天門冬(RadixAsparagi)為百合科(Liliaceae)天門冬屬(Asparaguscochinchinensis(Lour.) Merr.)多年生攀援狀草本植物，以干燥塊根入藥。天門冬藥食兩用，應用廣泛，主要作藥用，亦可制成蜜餞，中醫(yī)傳統(tǒng)的滋陰處方中常見其蹤影[1-2]。

天門冬在廣西有著幾十年人工栽培的歷史，近年來，市場對天門冬藥材的需求量也不斷增大，人工栽培面積逐年增加，價格連年上漲，種植天門冬效益十分明顯，目前已達50元·kg-1以上[3-4]。生產(chǎn)上人工栽培天門冬的種苗繁殖方式主要有種子繁殖、分株繁殖、組培繁殖3種方式，隨著天門冬種植面積日漸擴大，利用種子繁殖已成為種苗供給最主要途徑。然而，生產(chǎn)上進行種子繁殖時常出現(xiàn)發(fā)芽率低且不穩(wěn)定、苗弱等問題，嚴重影響大田移栽的成苗率，天門冬從大田移栽到采收一般需要3年，成苗率低不能保證單位面積有效株數(shù)，最終影響采收總產(chǎn)量。目前對天門冬的研究報道主要集中于藥理藥效、化學成份和栽培技術方面[5-12]，而天門冬種子育苗技術方面的研究較少[13-15]。因此，特開展浸種時間、發(fā)芽溫度、播種月份、播種基質(zhì)等條件對天門冬種子發(fā)芽影響的研究，旨在為生產(chǎn)上提高天門冬種子發(fā)芽率提供理論依據(jù)和技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為桂冬1號天門冬種子，均采收于廣西農(nóng)業(yè)科學院生物所大棚，將采收的新鮮種子去皮，去除次種，篩選成熟、粒大、飽滿的黑色種子，洗凈后晾干備用(即采即播不需要晾干)，貯藏時間一般不超過6個月。

1.2 試驗方法

1.2.1浸種時間發(fā)芽試驗

試驗于2018年6—11月進行，采用常溫水浸種，6月20日設置5個浸種時間處理：0、3、6、9、12 h，10月7日設置6個浸種時間處理0、12、24、48、72、96 h，每個處理選取50粒成熟飽滿種子播種于黃泥+椰糠+泥炭(體積比2∶1∶1)的基質(zhì)框中，每個處理設3個重復，定期淋水并觀察，3個月后統(tǒng)計種子最高發(fā)芽率，發(fā)芽率(%)=(發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100%，下同。

1.2.2貯藏時間發(fā)芽試驗

試驗于2018年3月進行，分別設置種子在4 ℃冰箱貯藏時間為1個月、3個月、6個月、12個月共4個處理，即采即播為對照，每個處理隨機選取100粒成熟種子，用常溫水浸泡12 h后直接播種于黃泥+椰糠+泥炭(體積比2∶1∶1)的基質(zhì)框中，每個處理設3個重復，定期淋水，3個月后統(tǒng)計種子發(fā)芽情況。

1.2.3不同月份發(fā)芽試驗

試驗于2018年1—10月進行，設置播種時間分別為：1月、4月、7月、10月共4個處理，每個處理隨機選取100粒成熟種子，用常溫水浸泡12 h后播種于黃泥+椰糠+泥炭(體積比2∶1∶1)的基質(zhì)框中，每個處理設3個重復，定期淋水，3個月后統(tǒng)計種子發(fā)芽情況。

1.2.4浸種水溫度試驗

試驗于2018年3月進行，設置4個浸種水溫度處理：常溫、30、40、50 ℃，浸泡時間均為2 h，每個處理選取50粒成熟種子浸種后直接播種于黃泥+椰糠+泥炭(體積比2∶1∶1)的基質(zhì)框中，每個處理設3個重復，定期淋水，3個月后統(tǒng)計種子發(fā)芽情況。

1.2.5發(fā)芽溫度試驗

試驗于2018年7—10月進行，設置15、20、25、30、35 ℃和常溫6個處理。每個處理選取50粒成熟種子，播種于黃泥+椰糠+泥炭(體積比2∶1∶1)的基質(zhì)框中，分別置于15、20、25、30、35 ℃恒溫培養(yǎng)箱以及常溫育苗框(對照)中，每個處理設置3個重復，定期淋水，3個月后統(tǒng)計種子發(fā)芽情況。

1.2.6播種基質(zhì)試驗

試驗于2018年1—8月，在廣西農(nóng)業(yè)科學生物技術研究所栽培大棚進行。設置4個播種基質(zhì)和育苗基質(zhì)因素：基質(zhì)1(木糠)、基質(zhì)2(黃泥∶珍珠巖∶泥炭=2∶1∶1)、基質(zhì)3(黃泥∶椰糠∶泥炭=2∶1∶1)、基質(zhì)4(黃泥∶珍珠巖∶泥炭∶椰糠=2∶1∶1∶1)，總共4個處理。每個處理選取32粒種子，用常溫水浸種12 h后播種于育苗秧盤內(nèi)，每個處理設3次重復，定期淋水施肥并觀察，3個月后統(tǒng)計種子發(fā)芽情況。移栽至相同基質(zhì)的營養(yǎng)杯后4個月觀察統(tǒng)計天門冬苗的分蘗莖條數(shù)、結(jié)薯個數(shù)、薯塊長、薯塊粗。

1.2.7數(shù)據(jù)分析

采用SPSS統(tǒng)計軟件和Excel軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同浸種時間對天門冬種子發(fā)芽的影響

6月進行浸種處理與不浸種處理試驗，短時浸種對天門冬種子開始萌發(fā)時間和發(fā)芽速度的影響差異不大；但10月進行的試驗中，浸種對發(fā)芽率有著顯著的影響；發(fā)芽率差異性分析結(jié)果(表1)表明，浸種后的天門冬種子發(fā)芽率顯著提高。其中，浸種96 h處理的發(fā)芽率最高，達到96.67%，比未浸種處理(對照)提高了25%以上；浸種12 h處理的發(fā)芽率最低，浸種時間與發(fā)芽率呈正相關關系，6個處理之間的發(fā)芽率有顯著差異。

表1 不同浸種時間對天門冬種子發(fā)芽的影響

浸種時間/h發(fā)芽率/%2018-07-182018-08-022018-08-15最高發(fā)芽率018.67a33.67a49.67a54.00a324.67a40.67a56.00a67.00a621.00a36.67a47.67a58.00a919.33a29.67a42.67a50.00a1219.67a32.67a43.67a57.00a浸種時間/h發(fā)芽率/%2018-11-052018-11-092018-11-14最高發(fā)芽率065.33d70.00d74.67d76.00d1279.33c82.67c86.67c86.67c2480.67c83.33c87.33c87.33c4887.33b87.33b91.33b91.33b7288.67ab88.67b92.00b92.00b9692.00a92.00a96.67a96.67a

注：表中不同小寫字母表示處理間差異達顯著水平(p<0.05)，字母相同表示處理間差異不顯著。下同。

2.2 種子保存時間對發(fā)芽率的影響

不同貯藏時間下的天門冬種子發(fā)芽率有顯著性的差異，即采即播的發(fā)芽率最高，達89.67%，貯藏1個月和6個月的種子發(fā)芽率存在顯著差異，貯藏時間越長則發(fā)芽率越低(表2)，貯藏1年的發(fā)芽率最低，只有8.33%。

表2 不同貯藏時間對天門冬種子發(fā)芽率的影響

種子保存時間發(fā)芽率/%即采即播89.67±1.45a貯藏1個月86.00±1.00a貯藏3個月84.33±1.20ab貯藏6個月79.67±2.19b貯藏12個月8.33±2.03c

2.3 不同播種月份對發(fā)芽率的影響

不同播種季節(jié)對天門冬種子開始萌發(fā)的天數(shù)有顯著影響，4月和10月播種的開始萌發(fā)的天數(shù)最短，分別是13.33 d和16.33 d，1月溫度較低，開始發(fā)芽天數(shù)最長(43 d)，其次是7月，可能是溫度過高，也會影響種子發(fā)芽時間(32.33 d)；從發(fā)芽率來看，不同播種月份之間的發(fā)芽率差異較大，4月播種的發(fā)芽率最高(達90.00%)，其次是10月(87.67%)，最低是1月播種，發(fā)芽率僅36.33%。

2.4 不同浸泡水溫對發(fā)芽率的影響

不同浸泡水溫和時間對天門冬種子發(fā)芽沒有明顯的影響(表4)。其中，50 ℃水溫浸泡2 h，達91.00%，30 ℃和40 ℃水溫浸泡種子發(fā)芽率相差不大，分別為79.00%和85.00%，常溫水不浸泡的發(fā)芽率也達81.00%，4個處理之間的發(fā)芽率均無顯著差異。

表3 不同播種月份對天門冬種子發(fā)芽的影響

播種時間/(年-月)開始發(fā)芽的天數(shù)/d發(fā)芽率/%2018-0143.00a36.33c2018-0413.33b90.00a2018-0732.33c63.33b2018-1016.33b87.67a

表4 不同浸泡水溫對天門冬種子發(fā)芽的影響

浸泡水溫/℃浸泡時間/h發(fā)芽率/%常溫水281.00a30279.00a40285.00a50291.00a

2.5 不同恒溫對天門冬種子發(fā)芽的影響

不同恒定溫度對天門冬種子發(fā)芽有明顯的影響，其中25 ℃恒溫條件下的天門冬種子發(fā)芽較早，40 d發(fā)芽率為40.67%，20 ℃和常溫條件下的天門冬種子的發(fā)芽率相差不大，從最高發(fā)芽率來看，25 ℃處理最高，為78.67%，其次是常溫，為63.33%，其它處理發(fā)芽率均低于50%(表5)。

表5 不同恒溫對天門冬種子發(fā)芽的影響

播種時間(年-月-日)發(fā)芽溫度/℃發(fā)芽率/%2018-08-20最高發(fā)芽率2018-07-101513.33±1.33c26.67±3.53d2032.67±2.40b47.33±5.70c2540.67±1.76a78.67±3.53a306.67±1.33cd25.33±1.76d352.00±1.54d14.67±1.33e常溫30.67±3.53b63.33±2.40b

2.6 不同育苗基質(zhì)的發(fā)芽試驗

從表6可看出，播種基質(zhì)與育苗基質(zhì)一致的條件下，天門冬種子在不同播種基質(zhì)中的發(fā)芽率相近，無顯著差異；但不同育苗基質(zhì)下的苗期性狀有一定差異(表6)。綜合對比發(fā)芽后4個月的分蘗莖數(shù)、株高、結(jié)薯個數(shù)、薯塊長和粗這幾個性狀認為，基質(zhì)4(黃泥+珍珠巖+泥炭+椰糠=2∶1∶1∶1)的苗期性狀最佳，具有一定的優(yōu)勢。

表6 不同育苗基質(zhì)的天門冬苗期性狀

基質(zhì)平均發(fā)芽率/%分蘗莖條數(shù)/條結(jié)薯個數(shù)/個薯塊長/cm薯塊粗/cm176.04±4.54a3.00±1.07b4.89±1.98b1.62±0.41a0.46±0.12c283.33±3.76a3.18±1.37ab5.84±2.66a1.52±0.30ab0.50±0.11b382.29±3.76a3.41±1.20ab4.76±1.95b1.44±0.40b0.44±0.08c489.58±4.17a3.58±1.20a6.22±1.95a1.39±0.30b0.60±0.11a

3 討 論

種子萌發(fā)率是種子質(zhì)量的重要指標，貯藏條件對種子質(zhì)量有較大的影響，貯藏時間延長會導致種子活力下降以及衰老死亡[16]，在本試驗中，天門冬種子貯藏時間12個月的發(fā)芽率僅為8.33%，即采即播的種子發(fā)芽率最高，因此最好采用當年種子當年播種。大量的試驗表明，種子萌發(fā)的最適溫度在20～25 ℃范圍內(nèi)[17-21]，在本試驗中，最適合天門冬種子發(fā)芽的溫度為25 ℃，溫度過低或過高均會影響種子發(fā)芽過程，20 ℃和30 ℃恒溫發(fā)芽率分別下降至47.33%和25.33%。這與曲艷等[22]的研究結(jié)果基本一致，與潘麗梅等[23]的結(jié)果略有不同。

采摘天門冬種子貯藏時間最好不要超過6個月，用常溫水浸種12～96 h，選擇4月或10月進行播種將可解決目前天門冬發(fā)芽率低且不穩(wěn)定的問題，在播種基質(zhì)和育苗基質(zhì)中添加泥炭等營養(yǎng)成分的基質(zhì)4(黃泥+珍珠巖+泥炭+椰糠=2∶1∶1∶1)種子發(fā)芽率最高，同時也可大大提高苗的質(zhì)量，解決苗弱問題，因為種子萌發(fā)和幼苗生長過程中需要大量的營養(yǎng)物質(zhì)，而基質(zhì)4恰好能夠滿足營養(yǎng)的供給。