摘要:以糯玉米中糯2號(hào)為試驗(yàn)材料,研究了水引發(fā)、吸濕回干引發(fā)、25 mmol/L NaCl滲透引發(fā)、曬種和不處理等5個(gè)不同的處理對(duì)種子發(fā)芽和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明,水引發(fā)和吸濕回干引發(fā)均能提高種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù),而引發(fā)處理均對(duì)發(fā)芽率不起作用。在糯玉米的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期內(nèi),水引發(fā)、吸濕回干引發(fā)和曬種處理均能提高株高、單株葉面積和根系干重,增加根長(zhǎng)和根體積,但25 mmol/L NaCl滲透引發(fā)下的效果較差。
關(guān)鍵詞:播前引發(fā);糯玉米;發(fā)芽;營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)
中圖分類號(hào):S513;S351.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)14-3257-03
種子播前引發(fā)處理是控制種子緩慢吸收水分使其停留在吸脹的第二階段,促進(jìn)細(xì)胞膜、細(xì)胞器、DNA的修復(fù)和酶的活化,處于準(zhǔn)備發(fā)芽的代謝狀態(tài),常見(jiàn)的種子引發(fā)方法有滲透引發(fā)、水引發(fā)和生物引發(fā)等[1]。引發(fā)處理可以提高種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和成苗率,增強(qiáng)種子活力,還可以有效增加種子根數(shù)[2-4]。適當(dāng)?shù)姆N子引發(fā)處理能促進(jìn)植株芽鞘、幼苗和根的生長(zhǎng),增強(qiáng)幼苗葉片SOD、POD的活性,提高RNA、脯氨酸和可溶性蛋白的含量,降低細(xì)胞膜透性及MDA的含量[5-7]。此次試驗(yàn)以糯玉米雜交種子中糯2號(hào)為材料,通過(guò)播前不同的引發(fā)處理對(duì)種子發(fā)芽特性和植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)進(jìn)行分析研究,旨在為選擇和利用適宜的糯玉米種子處理方法提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)于2012年3月在紅河學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院進(jìn)行。以雜交糯玉米品種中糯2號(hào)為試驗(yàn)材料,該品種由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 共設(shè)有5個(gè)不同的種子處理,分別是“水引發(fā)”、“NaCl滲透引發(fā)”、“吸濕回干引發(fā)”、“曬種”和“不處理”。其中“水引發(fā)”處理是指在室溫條件下用自來(lái)水浸種2 h,然后將種子放在相對(duì)濕度為100%的密閉容器內(nèi)培養(yǎng)8 h后播種;“NaCl滲透引發(fā)”處理是指在28 ℃條件下用25 mmol/L的NaCl溶液浸種48 h,然后用去離子水漂洗,經(jīng)室溫干燥后播種;“吸濕回干引發(fā)”處理是指在25 ℃條件下用干種子吸收水分2 h,然后用吹風(fēng)機(jī)干燥至原來(lái)的重量,連續(xù)3次重復(fù)該過(guò)程;“曬種”處理是指在室外自然環(huán)境條件下,選擇烈日暴曬6 h,連續(xù)曬種3 d后播種;“不處理”是指不經(jīng)過(guò)任何處理的干種子直接播種,該處理作為對(duì)照處理。此次試驗(yàn)是由兩個(gè)獨(dú)立試驗(yàn)組成,分別是種子發(fā)芽試驗(yàn)和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)試驗(yàn)。
1.2.2 種子發(fā)芽試驗(yàn) 種子發(fā)芽試驗(yàn)在室內(nèi)人工氣候箱中進(jìn)行,晝、夜光照時(shí)間均為12 h,晝、夜溫度分別為25 ℃和15 ℃,空氣相對(duì)濕度均為80%,用標(biāo)準(zhǔn)種子發(fā)芽盒進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn),每個(gè)處理3盒(即3次重復(fù)),每盒50粒,然后分別測(cè)定發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)等指標(biāo)[1]。
1.2.3 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)試驗(yàn) 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)試驗(yàn)在科研設(shè)施溫室中進(jìn)行,溫室中受光條件一致,晝、夜溫度分別設(shè)定為(28.0±2.0) ℃和(18±2.0) ℃。用口徑15 cm、深20 cm的塑料營(yíng)養(yǎng)缽栽培,采用肥力和質(zhì)地類型均勻一致的營(yíng)養(yǎng)土進(jìn)行培育,每個(gè)處理共有120缽,3次重復(fù),每缽播種3~5粒,最后定苗2株,通過(guò)調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)缽間距離確定玉米植株密度為6株/m2,播種后用等量的自來(lái)水澆透,然后每隔7 d每缽用500 mL自來(lái)水進(jìn)行澆灌。從4葉期開(kāi)始取樣,之后每出1片葉取樣一次,直至8葉期(即幼穗分化期)結(jié)束,每次取樣時(shí)每次重復(fù)取樣7缽,其中的5缽用來(lái)測(cè)量植株高度、單株葉面積、根長(zhǎng)、根系體積和單株根干重等指標(biāo),另外的2缽用來(lái)測(cè)量葉綠素含量[8]。
2 結(jié)果與分析
2.1 播前引發(fā)處理對(duì)糯玉米種子發(fā)芽的影響
糯玉米種子在水引發(fā)、吸濕回干引發(fā)和曬種處理下的發(fā)芽勢(shì)均表現(xiàn)較高,三者間無(wú)顯著差異,而NaCl滲透引發(fā)(即25 mmol/L NaCl滲透引發(fā),下同)的發(fā)芽勢(shì)最低,對(duì)照處理(即不處理,下同)較低,而5種不同處理下的種子發(fā)芽率均無(wú)顯著差異。水引發(fā)和吸濕回干引發(fā)下的種子發(fā)芽指數(shù)均較高,二者間無(wú)顯著差異,但均與對(duì)照和NaCl滲透引發(fā)差異顯著,種子活力指數(shù)方面的變化規(guī)律和發(fā)芽指數(shù)相同(圖1)。
2.2 播前引發(fā)處理對(duì)糯玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期植株高度的影響
糯玉米在4~5葉期內(nèi),吸濕回干引發(fā)下的植株高度最高,其次是水引發(fā)和曬種,對(duì)照的株高最低。在6葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)植株高度最高,其次是水引發(fā)和曬種,而對(duì)照和NaCl滲透引發(fā)均較低。在7~8葉期,吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)下的株高均較高,而對(duì)照的株高最低(圖2)。
2.3 播前引發(fā)處理對(duì)糯玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期單株葉面積的影響
糯玉米在4葉期時(shí),5種不同處理下的單株葉面積均無(wú)顯著差異。在5葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)的單株葉面積最大,其次是水引發(fā),對(duì)照和NaCl滲透引發(fā)均較小。在6葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)單株葉面積均較大,對(duì)照最小。在7葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)單株葉面積最大,其次是水引發(fā),對(duì)照最小。在8葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)、水引發(fā)和曬種下的單株葉面積均較大,而對(duì)照的葉面積仍最?。▓D3)。
2.4 播前引發(fā)處理對(duì)糯玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期根長(zhǎng)的影響
糯玉米在4~5葉期,水引發(fā)和吸濕回干引發(fā)下的根長(zhǎng)均較長(zhǎng),對(duì)照、NaCl滲透引發(fā)和曬種下的根長(zhǎng)均較短。在6葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)根長(zhǎng)最長(zhǎng),其次是水引發(fā),對(duì)照、NaCl滲透引發(fā)和曬種均較短。在7葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)根長(zhǎng)均較長(zhǎng),對(duì)照最短。在8葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)下的根長(zhǎng)仍較長(zhǎng),而對(duì)照和NaCl滲透引發(fā)下的根長(zhǎng)較短(圖4)。
2.5 播前引發(fā)處理對(duì)糯玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期根體積的影響
糯玉米在4葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)下的根體積最大,其次是水引發(fā)和曬種,對(duì)照和NaCl滲透引發(fā)下的根體積均較小。在5葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)根體積均較大,對(duì)照和NaCl滲透引發(fā)均較小。在6葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)根體積最大,其次是水引發(fā)和曬種,對(duì)照最小。在7葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)根體積均較大,對(duì)照最小。在8葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)下的根體積仍較大,而對(duì)照和NaCl滲透引發(fā)均較小(圖5)。
2.6 播前引發(fā)處理對(duì)糯玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期單株根系干重的影響
糯玉米在4葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)處理下的單株根系干重最大,其次是水引發(fā),對(duì)照和NaCl滲透引發(fā)下的單株根系干重均較小。在5~7葉期,吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)單株根系干重均較大,對(duì)照和NaCl滲透引發(fā)均較小。在8葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)下的單株根系干重均較大,而對(duì)照的最?。▓D6)。
2.7 播前引發(fā)處理對(duì)糯玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期葉綠素含量的影響
糯玉米在4葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)下的葉綠素含量最高,其次是曬種,而對(duì)照、水引發(fā)和NaCl滲透引發(fā)下的葉綠素含量均較低。在5葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)葉綠素含量均較高,其他3個(gè)處理均較低。在6~7葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)和曬種葉綠素含量均較高,其他3個(gè)處理均較低。在8葉期時(shí),吸濕回干引發(fā)、水引發(fā)、曬種和NaCl滲透引發(fā)下的葉綠素含量均較高,對(duì)照的葉綠素含量最低(圖7)。
3 小結(jié)與討論
有關(guān)研究結(jié)果表明NaCl滲透引發(fā)處理能有效提高普通玉米種子的活力和發(fā)芽率,促進(jìn)根和芽的伸長(zhǎng),增加葉面積、苗干重、根干重和耐鹽指數(shù),提高葉綠素和脯氨酸的含量[9-11]。此次研究結(jié)果表明,水引發(fā)和吸濕回干引發(fā)均能有效提高糯玉米種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù),而所有引發(fā)處理均對(duì)種子的發(fā)芽率不起作用。從總體上來(lái)看,在糯玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期內(nèi)水引發(fā)、吸濕回干引發(fā)和曬種下的植株高度、單株葉面積、根長(zhǎng)、根體積和根系干重均大于對(duì)照,且水引發(fā)和吸濕回干引發(fā)又優(yōu)于曬種,而NaCl滲透引發(fā)效果不明顯。另外,吸濕回干引發(fā)和曬種均能有效提高糯玉米葉片的葉綠素含量,而水引發(fā)和NaCl滲透引發(fā)的效果不明顯。
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