李鴻斌

（甘肅省隴西縣鞏昌鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站，隴西 748100）

草木樨（Melilotus officinalis）俗名野苜蓿，為豆科草木樨屬一年或兩年生草本植物。原生于歐亞大陸地中海沿岸，經(jīng)歐洲、亞洲向東傳至中國(guó)西藏［1-2］。全世界共有25種，白花草木樨和黃花草木樨分布最為廣泛，在澳大利亞、阿根廷、南非、加拿大、美國(guó)、中國(guó)等都有栽培。目前，我國(guó)已審定的草木樨品種有3個(gè)，其中兩個(gè)是1942年葉培忠教授從美國(guó)引進(jìn)的白花草木樨和黃花草木樨，后選育出兩個(gè)地方品種：天水白花草木樨和天水黃花草木樨［3］。早在2000多年前，地中海國(guó)家將草木樨作為綠肥及蜜源植物栽培。草木樨營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高、質(zhì)地細(xì)嫩、青綠多汁，是喂養(yǎng)家畜的好飼料，有“寶貝草”之稱［4］。既可青飼、青貯，又可曬制干草，制成草粉。同時(shí)草木樨還是一種蜜源植物，草木樨開(kāi)花期正是蜜源缺乏的時(shí)期，也是蜜蜂大量繁殖的階段。其花期較長(zhǎng)，蜜腺發(fā)達(dá)，花流蜜量大，蜜的質(zhì)量高，是良好的蜜源植物。草木樨適應(yīng)性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的耐寒、耐旱、耐貧瘠和耐鹽堿的能力，對(duì)土壤要求不嚴(yán)格，各地均可種植，是改造中低產(chǎn)田、治理鹽堿地理想的優(yōu)良綠肥［4-5］。隨著人們逐步認(rèn)識(shí)到一年生高產(chǎn)高效的草木樨既可固氮養(yǎng)地，又可作家畜的優(yōu)質(zhì)飼料，草木樨將會(huì)更廣泛地推廣應(yīng)用于綠肥、畜牧以及生態(tài)文明建設(shè)，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益［6-7］。

黃花草木樨種籽休眠性強(qiáng)，硬粒很多，常達(dá)60%左右，種皮堅(jiān)實(shí)不易吸水發(fā)芽。如果不加處理，發(fā)芽率只有30%左右，所以在播種前必須經(jīng)過(guò)處理［8］。解除硬實(shí)的方法很多，如機(jī)械破損、變溫處理、硫酸處理等。硫酸可腐蝕草木樨硬實(shí)種子表皮上的角質(zhì)層或表皮中的柵欄細(xì)胞，使種皮軟化，從而增加透水性，促進(jìn)正常萌發(fā)，采用硫酸解除硬實(shí)的關(guān)鍵是濃度和時(shí)間［9］。盡管硫酸處理在解除硬實(shí)性種子的休眠有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問(wèn)題：一是硫酸處理時(shí)間較難控制，特別是對(duì)于種皮較薄的種子，由于處理時(shí)間較短，比較難以掌握；二是處理后的沖洗要徹底，處理不當(dāng)易造成酸害；三是未處理好的硬粒種子要反復(fù)處理，而反復(fù)處理的時(shí)間較難掌握；四是對(duì)于受蟲害較嚴(yán)重的種子，可能有些種子仍有發(fā)芽能力，但硫酸卻易通過(guò)傷口使這些種子喪失發(fā)芽能力，這在豆科植物中尤其明顯。濃度小或浸的時(shí)間過(guò)短，則無(wú)作用或作用很??；但濃度過(guò)大或浸的時(shí)間長(zhǎng)了又會(huì)燒壞種子［10］。

基于此，本試驗(yàn)研究了不同時(shí)間酸處理對(duì)去皮與未去皮草木樨種子萌發(fā)的影響，對(duì)比分析了打破草木樨種子休眠的方法，以探索簡(jiǎn)便有效的處理方法，為草木樨種子發(fā)芽試驗(yàn)和人工種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

黃花草木樨種子于2014年8月采收于甘肅省定西市隴西縣德興鄉(xiāng)。所有種子萌發(fā)特性試驗(yàn)于2015年3月進(jìn)行。

1.2 方法

1.2.1 去皮處理 對(duì)草木樨種子（果實(shí)）進(jìn)行去掉果皮處理，另一組不去掉果皮。

1.2.2 9 8%濃硫酸處理 對(duì)分別處理后的兩份草木樨種子分別用98%的濃硫酸浸泡處理，共設(shè)置5個(gè)梯度時(shí)間，即 0min（未浸泡），10min，20min，30min，40min。浸泡完后用清水沖洗數(shù)次，再在自來(lái)水中浸泡10min，取出待用。

1.2.3 發(fā)芽試驗(yàn)和觀察記錄 將經(jīng)過(guò)不同時(shí)間浸泡處理的種子均勻放在鋪好濾紙的培養(yǎng)皿中，共設(shè)置5個(gè)對(duì)照組，4次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50粒種子，然后加適量蒸餾水，均置于20℃的恒溫箱中進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn)。每24小時(shí)觀察記錄種子發(fā)芽情況，并根據(jù)培養(yǎng)皿中濾紙的干濕情況，補(bǔ)充適量的水分，以保持培養(yǎng)皿內(nèi)水分恒定。試驗(yàn)周期以培養(yǎng)皿內(nèi)的種子連續(xù)2 d不再發(fā)芽為止，時(shí)間10 d左右。在連續(xù)培養(yǎng)10 d后停止觀測(cè)記錄。發(fā)芽試驗(yàn)的第6天從每個(gè)培養(yǎng)皿中隨機(jī)取出10株測(cè)幼苗的根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)。發(fā)芽結(jié)束統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子數(shù)、硬實(shí)種子、死亡種子，計(jì)算發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

發(fā)芽結(jié)束（10 d）統(tǒng)計(jì)正常種苗數(shù)、不正常種苗數(shù)、新鮮未發(fā)芽種子及死種子，按照《牧草種子檢驗(yàn)規(guī)程GB/T2930—2011》［10］計(jì)算種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)。于第6天，每個(gè)培養(yǎng)皿取生長(zhǎng)均勻一致的10株幼苗測(cè)定根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)。

發(fā)芽率（%）=（發(fā)芽終期全部正常種苗數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；

發(fā)芽指數(shù)（GI）= ∑（Gt/Dt）（Gt為第 t天的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)）；

活力指數(shù)（VI）=GI×S（GI為發(fā)芽指數(shù)，S為一定時(shí)期內(nèi)的幼苗長(zhǎng)度）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

用Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，用LSR法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃硫酸處理時(shí)間對(duì)初次發(fā)芽天數(shù)和發(fā)芽率的影響

由圖1可知，未經(jīng)98%濃硫酸處理的未去皮和去皮草木樨種子初次萌發(fā)天數(shù)均超過(guò)了1 d，未去皮草木樨種子的初次發(fā)芽天數(shù)更是超過(guò)了3 d。經(jīng)過(guò)98%濃硫酸處理10、20、30和40min后，未去皮草木樨種子的初次發(fā)芽天數(shù)均有顯著縮短（P＜0.05）；在未經(jīng)濃硫酸處理的情況下，未去皮種子初次發(fā)芽天數(shù)顯著高于去皮處理（P＜0.05），其他各處理下未去皮和去皮處理間的種子初次發(fā)芽天數(shù)均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

圖1 不同處理時(shí)間下的種子初次發(fā)芽天數(shù)

由圖2可知，用98%濃硫酸對(duì)未去皮和去皮草木樨種子進(jìn)行不同時(shí)間的處理后，種子的發(fā)芽率均有明顯提升。與0min處理相比，用98%濃硫酸處理10、20、30、40min后均顯著提高了草木樨種子的發(fā)芽率，其中以去皮處理30min的效果最好，使草木樨種子的發(fā)芽率達(dá)到100%。0min處理未去皮和去皮種子的發(fā)芽率間差異不顯著（P＞0.05），但其他各處理時(shí)間下去皮種子的發(fā)芽率均顯著大于未去皮種子（P＜0.05）。

圖2 不同處理時(shí)間下的種子發(fā)芽率

2.2 不同濃硫酸處理時(shí)間對(duì)硬實(shí)率和死種子數(shù)的影響

由圖3可知，經(jīng)98%濃硫酸處理的草木樨種子硬實(shí)率隨處理時(shí)間的增加呈下降趨勢(shì)。對(duì)于去皮草木樨種子，硫酸處理30min的硬實(shí)率下降至0，20、30、40min處理的硬實(shí)率間均無(wú)顯著性差異（P＞0.05），但均顯著小于0min處理（P＜0.05）和10min處理（P＜0.05）。對(duì)于未去皮草木樨種子，處理40min的種子硬實(shí)率均顯著小于其他各處理（P＜0.05）。0min處理未去皮和去皮種子的硬實(shí)率間無(wú)顯著性差異（P＞0.05），而其他處理時(shí)間下未去皮種子的硬實(shí)率顯著大于去皮種子（P＜0.05）。

圖3 不同處理時(shí)間下的種子硬實(shí)率

由圖4可知，隨著98%濃硫酸處理時(shí)間的增加，草木樨死種子數(shù)呈先減后增的變化趨勢(shì)。對(duì)于未去皮草木樨種子，30min處理下死種子數(shù)顯著小于其他各處理（P＜0.05），而其他各處理間均無(wú)顯著性差異（P ＞0.05）。對(duì)于去皮草木樨種子，30min處理下死種子數(shù)顯著小于0、10和 40min處理（P＜0.05）。濃硫酸浸泡 40min處理反而增加了去皮和未去皮草木樨的死種子數(shù)量。同一處理時(shí)間下，未去皮和去皮死種子數(shù)間均無(wú)顯著性差異（P ＞0.05）。

圖4 不同處理時(shí)間下的死種子數(shù)

2.3 不同濃硫酸處理時(shí)間對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響

由圖5可知，不同時(shí)間濃硫酸浸泡處理對(duì)草木樨種子胚芽長(zhǎng)的影響并不明顯。但0 min處理未去皮的草木樨種子芽長(zhǎng)顯著小于其他各未去皮處理（P＜0.05）。同一處理時(shí)間下，未去皮和去皮處理的草木樨種子芽長(zhǎng)均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

圖5 不同處理時(shí)間下的種子芽長(zhǎng)

由圖6可知，隨處理時(shí)間的增加，草木樨種子根長(zhǎng)呈遞增趨勢(shì)。對(duì)于未去皮草木樨種子，10min浸泡處理的種子根長(zhǎng)與0min處理間無(wú)顯著性差異（P＞0.05），20、30和40min處理的根長(zhǎng)顯著大于0min處理（P＜0.05）。對(duì)于去皮草木樨種子，0min處理的種子根長(zhǎng)顯著小于其余各處理（P＜0.05），而 10、20、30 和 40min 各處理間根長(zhǎng)均差異不顯著（P＞0.05）。

圖6 不同處理時(shí)間下的種子根長(zhǎng)

2.4 不同濃硫酸處理時(shí)間對(duì)發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響

由圖7可知，隨處理時(shí)間的增加，草木樨種子發(fā)芽指數(shù)呈遞增趨勢(shì)。98%濃硫酸30min和40min處理下的去皮草木樨種子發(fā)芽指數(shù)間無(wú)顯著性差異（P＞0.05），而0～20min隨處理時(shí)間的增加去皮種子發(fā)芽指數(shù)顯著遞增（P＜0.05）。不同時(shí)間98%濃硫酸處理下的去皮和未去皮草木樨種子的發(fā)芽指數(shù)均顯著高于0 min處理（P＜0.05），其中30min去皮草木樨種子與40min去皮種子的發(fā)芽指數(shù)間差異不顯著（P＞0.05），但30min去皮處理顯著高于其他去皮處理（P＜0.05）。同一處理時(shí)間下，0min處理未去皮和去皮種子發(fā)芽指數(shù)間差異不顯著（P＞0.05），其他各時(shí)間未去皮種子的發(fā)芽指數(shù)均顯著小于去皮處理（P＜0.05）。

由圖8可知，經(jīng)98%濃硫酸處理的草木樨種子活力指數(shù)明顯增加。20min和30min處理下未去皮種子的活力指數(shù)間差異不顯著（P＞0.05），但兩者均顯著大于0min處理和 10 min 處理（P＜0.05），顯著小于 40 min 處理（P＜0.05）。0min處理的去皮種子的活力指數(shù)顯著小于10min處理（P＜0.05），且二者均顯著小于其他各處理（P＜0.05）。20、30和40min處理的去皮種子活力指數(shù)間差異均不顯著（P＞0.05）。

圖7 不同處理時(shí)間下的種子發(fā)芽指數(shù)

圖8 不同處理時(shí)間下的種子活力指數(shù)

綜上可得，0min處理去皮和未去皮的草木樨種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)都沒(méi)有明顯差異（P＞0.05），但經(jīng)過(guò)98%濃硫酸處理10～40min，去皮草木樨種子每個(gè)時(shí)段的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均明顯高于未去皮草木樨種子（P＜0.05）。由此可知，為了有效提高并保證草木樨種子的發(fā)芽率，播種前必須對(duì)草木樨種子進(jìn)行打磨去皮并用98%濃硫酸進(jìn)行浸泡處理，且為保證其發(fā)芽率應(yīng)以30 min濃硫酸浸泡處理為宜。

3 討論

種子的硬實(shí)現(xiàn)象在自然界普遍存在，形成硬實(shí)的原因是種皮細(xì)胞內(nèi)含物脫水而發(fā)生的膠體變化所造成［11］。有關(guān)報(bào)道認(rèn)為，硬實(shí)數(shù)量由植物遺傳基因所控制。與種子本身成熟度有關(guān)，受生態(tài)環(huán)境所影響。植物的種皮是種子外面覆蓋的部分，其具有保護(hù)種子不受外力機(jī)械損傷和防止病蟲害入侵的作用，但它也是引起種子休眠的主要原因之一［12］。硬實(shí)引起的休眠是防止種子在不適合幼苗存活的條件下延遲萌發(fā)的一種機(jī)制，增加種子在整個(gè)生活史階段成功萌發(fā)的機(jī)會(huì)，是植物適應(yīng)不確定降水和不可預(yù)測(cè)環(huán)境的一種對(duì)策。

由于草木樨種子休眠性強(qiáng)，當(dāng)年收獲后，硬粒很多，常達(dá)60%左右，種皮堅(jiān)實(shí)不易吸水發(fā)芽。如果不加處理，直接播種不易吸水膨脹，往往造成不發(fā)芽或很少發(fā)芽，造成缺苗斷壟，為了改善硬實(shí)草木樨種子的休眠狀態(tài)，提高草木樨種子的發(fā)芽率，目前對(duì)于硬實(shí)種子常用的解除休眠的方法有物理處理（打磨）、溫度處理（開(kāi)水燙）和化學(xué)處理（用酸或堿處理）［13-15］。但用機(jī)械損傷破除硬實(shí)種子輕重程度難以把握，易造成種子破損處發(fā)生腐爛。用熱水處理硬實(shí)種子易導(dǎo)致腐爛、畸形發(fā)芽等現(xiàn)象。酸蝕是破除豆科種子休眠的常用方法［16］。使用98%濃硫酸處理草木樨種子是一種有效、快速、簡(jiǎn)便的方法。有研究報(bào)道認(rèn)為，酸蝕對(duì)提高幼苗生長(zhǎng)、增加苗鮮重具有明顯的效果［17-19］。但需要注意的是硫酸處理時(shí)間較難控制，特別是對(duì)于種皮較薄的種子，由于處理時(shí)間較短，比較難以把握；酸處理后的種子要徹底沖洗干凈，否則容易造成酸害，影響幼苗的后期生長(zhǎng)；未處理好的硬實(shí)種子要反復(fù)處理，而反復(fù)處理的時(shí)間較難掌握；對(duì)于受蟲害較嚴(yán)重的種子，可能有些種子仍有發(fā)芽的能力，但硫酸卻易通過(guò)傷口使這些種子喪失發(fā)芽能力［20-22］。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)98%濃硫酸處理的草木樨種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)都有明顯的提高，在對(duì)未去皮草木樨種子進(jìn)行98%濃硫酸處理后打破了種皮的硬實(shí)障礙，增加了種皮的透水性，解除了種子的休眠，提高了種子的發(fā)芽率，縮短了種子的初次發(fā)芽天數(shù)，使種子獲得了理想的發(fā)芽效果，這對(duì)草木樨種子的快速繁殖生長(zhǎng)有積極的作用［23-24］。對(duì)去皮的草木樨種子進(jìn)行98%濃硫酸處理后種子發(fā)芽率顯著提高，到30min時(shí)已經(jīng)達(dá)到了100%，說(shuō)明草木樨種子的種皮堅(jiān)硬緊密，透水性差是影響種子發(fā)芽的一個(gè)主要原因。到40min時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)芽率又有下降趨勢(shì)，說(shuō)明在更長(zhǎng)時(shí)間的98%濃硫酸處理下，種子受到了一定程度的腐蝕損傷，影響了種子的萌發(fā)。

用98%濃硫酸進(jìn)行處理時(shí)時(shí)間不易把握，過(guò)長(zhǎng)可能會(huì)引起酸害或缺氧等因素影響種子的發(fā)芽。隨著時(shí)間延長(zhǎng)發(fā)芽率不完全成比例增加，會(huì)有下降的情況。本試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)98%濃硫酸處理的草木樨種子的發(fā)芽率明顯優(yōu)于未經(jīng)濃硫酸處理的，去皮、用98%濃硫酸處理30min為最佳處理。

本試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在98%濃硫酸浸泡處理下，去皮草木樨種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)明顯優(yōu)于未去皮草木樨種子，這表明若不對(duì)草木樨種子進(jìn)行處理會(huì)降低發(fā)芽率，對(duì)草木樨種子進(jìn)行去皮處理后再用98%濃硫酸處理發(fā)芽率會(huì)有顯著的提高。而且在98%濃硫酸處理30min時(shí)去皮草木樨種子的發(fā)芽率達(dá)到了100%，為未去皮草木樨種子發(fā)芽率的近2倍，可見(jiàn)草木樨的種皮對(duì)種子的發(fā)芽有很大的影響，在適宜的條件下如果能消除草木樨的種皮或減弱其種皮的阻礙會(huì)對(duì)草木樨的種子發(fā)芽有很大的幫助。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)98%濃硫酸處理后，去皮和未去皮草木樨種子的發(fā)芽率均得到了顯著的提高，以去皮、98%濃硫酸處理30min破除草木樨種子硬實(shí)的效果最佳。

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