吳凌云,李 明 ,姚東偉
(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院設(shè)施園藝研究所,上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 201403)
不同引發(fā)因子對(duì)辣椒和茄子種子萌發(fā)的影響
吳凌云,李 明 ,姚東偉
(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院設(shè)施園藝研究所,上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 201403)
研究了引發(fā)溫度、引發(fā)時(shí)間、水份、滲透勢等不同引發(fā)因子對(duì)辣椒和茄子種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明:固體基質(zhì)引發(fā)和滲透調(diào)節(jié)引發(fā)的最適條件分別為15℃、80%含水量、5 d和15℃、-1.5 MPa KNO3、24 h,均顯著提高了辣椒和茄子種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù);固體基質(zhì)引發(fā)效果好于KNO3滲透調(diào)節(jié)引發(fā)。
固體基質(zhì)引發(fā);滲透調(diào)節(jié)引發(fā);辣椒;茄子;萌發(fā)
辣椒(Capsicum annuum L.)和茄子(Solanum melongena L.)是我國重要的茄果類蔬菜作物,是茄科一年生草本蔬菜作物,生產(chǎn)上多以育苗移栽為主。由于辣椒和茄子種皮均有較厚的角質(zhì)層,種子發(fā)芽比較困難,發(fā)芽時(shí)間長,發(fā)芽不整齊,在實(shí)際生產(chǎn)中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)種子出苗時(shí)間長、出苗不整齊、成苗率不高等問題,尤其是在逆境條件下,發(fā)芽問題更為突出。
種子引發(fā)是指控制種子緩慢吸水,使其停留在吸脹的第二階段,讓種子進(jìn)行預(yù)發(fā)芽的生理生化代謝和修復(fù),促進(jìn)細(xì)胞膜、細(xì)胞器、DNA的修復(fù)和酶的活化,使之處于發(fā)芽的代謝狀態(tài),但防止胚根的伸出[1]。種子引發(fā)是種子處理技術(shù)中的一種高新技術(shù),經(jīng)引發(fā)的種子活力增強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)、耐低溫、抗高溫、出苗快而齊、成苗率高、熱休眠效應(yīng)減少、產(chǎn)量增加。固體基質(zhì)引發(fā)和滲透調(diào)節(jié)引發(fā)是目前最常用的兩種引發(fā)方法。種子引發(fā)的效果與引發(fā)的水份、溫度、時(shí)間、滲透勢直接相關(guān)。本試驗(yàn)主要研究不同引發(fā)因子(引發(fā)時(shí)間、引發(fā)溫度、水份、滲透勢)對(duì)辣椒和茄子種子萌發(fā)特性的影響,篩選固體基質(zhì)和滲透調(diào)節(jié)引發(fā)辣椒和茄子種子最優(yōu)的引發(fā)條件,為辣椒和茄子種子引發(fā)技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論支持。
1.1 材料
辣椒:‘王子二號(hào)’,購自杭州三江種業(yè)有限公司;茄子:‘墨西哥’,購自上海瑞奇種業(yè)有限公司。
1.2 方法
1.2.1 引發(fā)因子水份、時(shí)間、溫度對(duì)辣椒和茄子種子萌發(fā)的影響
分別按照含水量為65%、80%、95%的比例,將種子、3倍種子量的蛭石和水混合均勻后置于15℃黑暗條件下引發(fā)辣椒和茄子種子7 d。辣椒處理以P表示,茄子處理以E表示,各處理分別以P(E)1、P(E)2、P(E)3表示。
按照含水量為80%,將種子、3倍種子量的蛭石與水混合均勻后置于15℃黑暗條件下引發(fā)辣椒和茄子種子5 d、9 d,各處理分別以P(E)4、P(E)5表示。
按照含水量為80%,將種子、3倍種子量的蛭石與水混合均勻后置于10℃黑暗條件下引發(fā)辣椒和茄子種子5 d、7 d,各處理分別以P(E)6、P(E)7表示。引發(fā)結(jié)束后,用不同規(guī)格的細(xì)篩將種子篩出,回干至引發(fā)前種子的含水量。以未引發(fā)的辣椒和茄子種子作為對(duì)照。
1.2.2 引發(fā)因子滲透勢和引發(fā)時(shí)間對(duì)辣椒和茄子種子萌發(fā)的影響
在15℃黑暗條件下,分別以滲透勢為-0.5 MPa、-1.5 MPa、-2.5 MPa的KNO3溶液引發(fā)辣椒和茄子種子[種子干重(g)∶溶液體積(mL)=1∶5]24 h,各處理分別以P(E)8、P(E)9、P(E)10表示。
在15℃黑暗條件下,以-1.5MPa的KNO3溶液引發(fā)辣椒和茄子種子[種子干重(g)∶溶液體積(mL)=1∶5]16 h、48 h、96 h,各處理分別以P(E)11、P(E)12、P(E)13表示。引發(fā)結(jié)束后種子用流水沖洗,回干至引發(fā)前種子的含水量。以未引發(fā)的辣椒和茄子種子作為對(duì)照。
1.2.3 種子萌發(fā)試驗(yàn)
試驗(yàn)在上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行,對(duì)以上經(jīng)過引發(fā)處理的種子進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)?;馗傻睦苯泛颓炎臃N子分別在晝溫30℃/夜溫25℃、光照12 h/d、光強(qiáng)4 000 lx下進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。每處理3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)50粒種子。茄子第3天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢,辣椒第4天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢,第14天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。以未引發(fā)處理的種子作為對(duì)照。培養(yǎng)期間視情況適當(dāng)補(bǔ)充水分,分別調(diào)查記錄發(fā)芽勢和發(fā)芽率,計(jì)算發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析
使用SPSS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,并對(duì)平均數(shù)進(jìn)行Duncan’s多重比較。
2.1 引發(fā)時(shí)間、溫度和水份對(duì)辣椒和茄子種子萌發(fā)的影響
蛭石引發(fā)各處理均提高了茄子品種‘墨西哥’種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù),其中E2和E4處理顯著提高了‘墨西哥’種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)(表1)。E2處理發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均顯著高于E1、E3和對(duì)照,發(fā)芽率高于E1、E3和對(duì)照,但差異未達(dá)顯著水平。因此,‘墨西哥’種子蛭石引發(fā)含水量以80%為宜。E2、E4處理發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均顯著高于E5。由此可知,引發(fā)時(shí)間以5—7 d的效果最好。E6、E7處理的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)顯著低于E2、E4,因此,引發(fā)溫度以15℃為宜。
表1 引發(fā)時(shí)間、溫度和水份對(duì)辣椒和茄子種子萌發(fā)的影響Table 1 Effects of prim ing time,tem perature and moisture content on the seed germ ination of pepper and eggplant
蛭石引發(fā)各處理提高了辣椒品種‘王子二號(hào)’種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù),其中P2、P4、P5處理種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)顯著高于其他處理。P2處理發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均顯著高于P1、P3和對(duì)照,發(fā)芽勢高于P1、P3,但差異未達(dá)顯著水平。因此,‘王子二號(hào)’種子蛭石引發(fā)含水量以80%為宜。P2、P4、P5處理發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)顯著高于對(duì)照,各處理之間無顯著差異,因此,引發(fā)時(shí)間以5—9 d為宜。P6、P7處理的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)顯著低于P2、P4,因此,引發(fā)溫度以15℃為宜。
綜上所述,考慮效果、成本及效率,建議在含水量為80%、15℃黑暗條件下,引發(fā)‘墨西哥’和‘王子二號(hào)’種子5 d為宜。
2.2 滲透勢、引發(fā)時(shí)間對(duì)辣椒和茄子種子萌發(fā)的影響
滲透調(diào)節(jié)引發(fā)各處理均提高了茄子品種‘墨西哥’種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù),其中,E9處理種子的活力指數(shù)顯著高于對(duì)照(表2)。E9處理種子發(fā)芽指數(shù)高于E8、E10和對(duì)照,活力指數(shù)顯著高于E10和對(duì)照,可見,引發(fā)‘墨西哥’種子KNO3溶液滲透勢以-1.5 MPa為宜。E9處理種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)高于E11、E12、E13,因此,引發(fā)時(shí)間以24 h為宜。
滲透調(diào)節(jié)引發(fā)各處理均提高了辣椒品種‘王子二號(hào)’種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù),其中,P9處理種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)顯著高于P8、P10、P11、P12、P13和對(duì)照。因此,引發(fā)‘王子二號(hào)’種子KNO3溶液滲透勢以-1.5 MPa,引發(fā)時(shí)間以24 h為宜。
綜上所述,考慮效果、成本及效率,建議在15℃黑暗條件下,以滲透勢為-1.5 MPa KNO3溶液引發(fā)‘墨西哥’和‘王子二號(hào)’種子24 h。
表2 滲透勢和引發(fā)時(shí)間對(duì)辣椒和茄子種子萌發(fā)的影響Table2 Effects of osmotic potential and prim ing time on the seed germ ination of pepper and eggp lant
2.3 固體基質(zhì)與滲透調(diào)節(jié)引發(fā)對(duì)辣椒和茄子種子引發(fā)效果的比較
與液體滲透調(diào)節(jié)引發(fā)(E9、P9)處理相比,固體基質(zhì)引發(fā)處理(E4、P4)的種子發(fā)芽勢高1.6%—2.7%,發(fā)芽指數(shù)高3.4—6.4,活力指數(shù)高0.2—0.4(表1、表2)。固體基質(zhì)引發(fā)和KNO3滲透調(diào)節(jié)引發(fā)均可提高辣椒和茄子種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù),本試驗(yàn)中蛭石引發(fā)效果好于KNO3滲透調(diào)節(jié)引發(fā)。
在歐美發(fā)達(dá)國家,種子引發(fā)已經(jīng)成為蔬菜、花卉種子常用的播前種子處理方法。固體基質(zhì)引發(fā)是將固體或半固體材料、一定量的水與種子混合進(jìn)行的。固體基質(zhì)利用固體材料的化學(xué)和物理特性控制種子對(duì)水的吸收。通常使用的固體物質(zhì)是蛭石、粘土、合成硅酸鈣等。滲透調(diào)節(jié)引發(fā)是把種子浸泡于充氣的、低水勢的溶液中,本質(zhì)是使種子暴露于外部低水勢溶液從而限制種子吸水的速率和程度。PEG、KNO3、KCl、K3PO4、KH2PO4、MgSO4、CaCl2、NaCl等都可作為低水勢溶液[2]。國內(nèi)外在固體基質(zhì)引發(fā)和KNO3滲透調(diào)節(jié)引發(fā)提高種子出苗和抗逆性方面已有大量研究。KNO3滲透調(diào)節(jié)引發(fā)提高了早春低溫溫室西瓜種子出苗特性[3];提高了茄子種子的活力并增強(qiáng)了幼苗的耐鹽性[4]。固體基質(zhì)蛭石引發(fā)提高了低溫條件下西瓜、不結(jié)球白菜種子、鹽脅迫下辣椒的種子活力[5-7]。與滲透調(diào)節(jié)引發(fā)相比,固體基質(zhì)引發(fā)有以下優(yōu)點(diǎn):成本低,不需要大量的滲透溶液和昂貴的充氣控制系統(tǒng)[8];引發(fā)處理后種子不需要沖洗,直接干燥,操作簡便;可與生物菌劑或化學(xué)藥劑結(jié)合使用防治土傳病原菌,提高種子性能[9-10];環(huán)境友好。
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(責(zé)任編輯:閆其濤)
Effects of different prim ing factors on seed germ ination of pepper and eggp lant
WU Ling-yun,LIMing ,YAO Dong-wei
(Horticultural Research Institute,Shanghai Academy of Agricultural Sciences;Shanghai Key Laboratory of Protected Horticultural Technology,Shanghai201403,China)
The effects of different priming factors,such as temperature,time,moisture and osmotic pressure,on the seed germination of pepper and eggplantwere studied.The results showed that the optimum conditions for the solidmatrix priming and osmoprimingwere15℃,80%moisture content,5 d and 15℃,-1.5MPa KNO3,24 h,respectively;The germination potential,germination index and vitality index of pepper and eggplant seeds increased significantly;And the effect of solid matrix priming was better than that of osmo-priming.
Solid matrix priming;Osmopriming;Pepper;Eggplant;Germination
S641.04
:A
1000-3924(2017)02-077-04
10.15955j.issn1000-3924.2017.02.14
2015-12-25
上海市閔行區(qū)科技項(xiàng)目(2015MH189)
吳凌云(1978—),女,碩士,副研究員,主要從事種子處理技術(shù)研究。E-mail:wulingyun78@163.com
,E-mail:yy13@saas.sh.cn
上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)2017年2期