秦源源, 張桓溥, 羅富成, 李博倫, 張紅映, 李 莉
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院草業(yè)科學(xué)系,云南昆明 650201; 2.云南省永德縣畜牧站,云南永德 677600)
納羅克非洲狗尾草(Setariasphacelatacv. Narok)為禾本科狗尾草屬多年生草本植物,1983年由原云南省肉牛和牧草研究中心從澳大利亞昆士蘭州引入云南,并于1997年通過國家牧草品種審定委員會(huì)審定登記[1]。目前,在云南、廣東、廣西、貴州等地多有栽培[2]。該品種生長快、草質(zhì)好、適口性高、生長年限長、抗逆性強(qiáng)、耐重牧,是牛羊的優(yōu)良飼草,而且根系發(fā)達(dá)、分蘗能力強(qiáng)、再生性好、覆蓋度大、生態(tài)適應(yīng)廣,在石質(zhì)邊坡與巖溶山地均能良好生長,還是世界熱帶至亞熱帶草地生態(tài)建設(shè)的骨干品種[3-6]。目前,納羅克非洲狗尾草的相關(guān)研究主要集中在種子生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)[7-9]、種子休眠破除等方面[10-13],但對(duì)種子營養(yǎng)物質(zhì)與活力動(dòng)態(tài)變化的研究尚未見報(bào)道。種子營養(yǎng)成分的含量直接影響種子的播種品質(zhì)及其幼苗長勢,其含量的高低與種子活力有直接關(guān)系[13],本研究以自然儲(chǔ)藏的納羅克非洲狗尾草凈種子為試驗(yàn)材料,逐月測定其營養(yǎng)含量、發(fā)芽率和活力水平,旨在摸清自然儲(chǔ)藏過程中納羅克非洲狗尾草種子活力及營養(yǎng)物質(zhì)的變化規(guī)律,探明其休眠釋放過程,為其合理儲(chǔ)藏與利用提供部分科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)材料為納羅克非洲狗尾草,收獲后經(jīng)風(fēng)選,分裝于尼龍袋,并存放在干燥、通風(fēng)的儲(chǔ)藏室,自然儲(chǔ)藏1~12個(gè)月。對(duì)照(CK)為新收獲的經(jīng)風(fēng)選處理后的納羅克非洲狗尾草凈種子。
1.2.1 發(fā)芽試驗(yàn) 參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2930.4—2001《牧草種子檢驗(yàn)規(guī)程 發(fā)芽試驗(yàn)》[14],采用紙上發(fā)芽法,將種子置于(30±1) ℃、24 h光照的人工氣候箱中發(fā)芽,3次重復(fù),每次重復(fù)100粒。逐日統(tǒng)計(jì)發(fā)芽和霉?fàn)€種子,并將發(fā)霉種子挑出,統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束后,將幼苗置于105 ℃的烘箱中殺青15 min,然后在80 ℃的烘箱中干燥24 h,稱其干質(zhì)量,并計(jì)算種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)[10]。
1.2.2 種子營養(yǎng)成分測定 參照張麗英提供的相關(guān)方法測定種子的水分、粗灰分、鈣和磷的含量[15],參照張志良等提供的相關(guān)方法測定種子的粗蛋白和粗脂肪含量[16]。
試驗(yàn)時(shí)間為2015年11月至2016年10月,地點(diǎn)為云南省昆明市云南農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。
數(shù)據(jù)整理和作圖用Excel 2003完成,統(tǒng)計(jì)分析用SPSS 17.0軟件進(jìn)行。
圖1顯示,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,納羅克非洲狗尾草種子的發(fā)芽率呈現(xiàn)先上升后穩(wěn)定的趨勢。儲(chǔ)藏7個(gè)月后,發(fā)芽率穩(wěn)定在58.33%,較前期均有顯著差異(P<0.05),較后期沒有顯著差異(P>0.05)。其中,最高發(fā)芽率為60.33%,是對(duì)照種子剛收獲時(shí)發(fā)芽率的5.32倍。
2.2.1 發(fā)芽指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化 圖2顯示,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,種子的發(fā)芽指數(shù)呈現(xiàn)先逐步上升后穩(wěn)定的趨勢。儲(chǔ)藏7個(gè)月后,發(fā)芽指數(shù)趨于穩(wěn)定,較前6個(gè)月均有顯著差異(P<0.05)。其中,最高發(fā)芽指數(shù)為12.59,是對(duì)照種子剛收獲發(fā)芽指數(shù)的5.83倍。
2.2.2 活力指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化 圖3顯示,與發(fā)芽指數(shù)的變化趨勢類似,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,種子活力指數(shù)的變化也呈現(xiàn)先逐步上升后穩(wěn)定的趨勢。其中,儲(chǔ)藏5~7個(gè)月期間顯著上升(P<0.05),7個(gè)月后趨于穩(wěn)定,最高活力指數(shù)為0.021,是對(duì)照種子剛收獲活力指數(shù)的5.25倍。
2.3.1 水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纖維含量的變化 圖4顯示,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,種子含水量逐步降低,至7個(gè)月后趨于穩(wěn)定。其中,儲(chǔ)藏8個(gè)月,種子含水量已降至9.11%,是對(duì)照種子剛收獲未入庫時(shí)(12.56%)的72.53%。對(duì)照種子儲(chǔ)藏全程均處于種子安全儲(chǔ)藏的臨界范圍[17]。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,種子粗蛋白含量呈現(xiàn)先穩(wěn)定后下降再穩(wěn)定的趨勢。其中,在種子儲(chǔ)藏8個(gè)月內(nèi),粗蛋白含量稍有波動(dòng),但變化不明顯,基本穩(wěn)定在14.50%左右,較對(duì)照沒有顯著差異(P>0.05);儲(chǔ)藏9個(gè)月粗蛋白含量顯著下降(P<0.05),降至 13.54%。儲(chǔ)藏9~12個(gè)月期間,種子的粗蛋白含量無顯著變化(P>0.05),但均顯著低于對(duì)照(P<0.05)。種子粗脂肪含量隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)先上升后穩(wěn)定的變化趨勢。不難看出,種子收獲后自然儲(chǔ)藏的前3個(gè)月是其內(nèi)部粗脂肪快速積累階段,相鄰月份間均有顯著差異(P<0.05),3個(gè)月后粗脂肪含量已達(dá)11.92%,是剛收獲種子(CK)的2.37倍;儲(chǔ)藏3~7個(gè)月期間,粗脂肪積累緩慢;儲(chǔ)藏7個(gè)月后,粗脂肪含量基本穩(wěn)定在14.20%~15.00%,顯著高于對(duì)照和前期所有月份(P<0.05)。說明種子內(nèi)部由其他貯藏性營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化形成的油脂已經(jīng)達(dá)到飽和。粗灰分含量隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)先下降后穩(wěn)定的趨勢。儲(chǔ)藏前2個(gè)月,粗灰分含量下降劇烈,儲(chǔ)藏2~5個(gè)月,下降緩慢,之后趨于穩(wěn)定,且其含量維持在9.00%左右,僅為對(duì)照新收獲種子的63.00%左右。粗纖維含量隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,總體呈現(xiàn)先緩慢下降后逐漸穩(wěn)定的趨勢。在儲(chǔ)藏的前7個(gè)月內(nèi),種子粗纖維含量變化不大,較對(duì)照無顯著差異(P>0.05);至儲(chǔ)藏8個(gè)月,粗纖維含量已有顯著下降,較對(duì)照差異顯著(P<0.05);儲(chǔ)藏8個(gè)月后基本穩(wěn)定。
2.3.2 無氮浸出物含量的動(dòng)態(tài)變化 圖5顯示,納羅克非洲狗尾草種子在自然貯藏期間,無氮浸出物含量的變化不大,較對(duì)照也均無顯著差異(P>0.05),其含量基本穩(wěn)定在37%左右。
2.3.3 鈣含量的動(dòng)態(tài)變化 圖6顯示,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,鈣含量呈現(xiàn)先下降后穩(wěn)定的趨勢。其中,儲(chǔ)藏前6個(gè)月內(nèi),種子鈣含量急劇下降,至儲(chǔ)藏8個(gè)月,鈣含量已降至 0.15%,僅為對(duì)照新收獲種子的26%。儲(chǔ)藏8個(gè)月后,鈣含量穩(wěn)定。
2.3.4 磷含量的動(dòng)態(tài)變化 圖7顯示,與鈣含量的變化類似,隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,種子磷含量的變化總體呈現(xiàn)先下降后穩(wěn)定的趨勢,并于儲(chǔ)藏4個(gè)月后趨于穩(wěn)定。之后種子內(nèi)磷素含量雖有起伏,但彼此之間差異不顯著(P>0.05)。不難看出,對(duì)照剛收獲的種子磷素含量最高,儲(chǔ)藏6個(gè)月磷素含量最低。
納羅克非洲狗尾草種子收獲后儲(chǔ)藏1年內(nèi),種子發(fā)芽率及其活力指數(shù)呈現(xiàn)先上升后穩(wěn)定的趨勢,在儲(chǔ)藏7個(gè)月時(shí)發(fā)芽率和活力指數(shù)較大,分別為58.33%和0.019,分別是對(duì)照新收獲凈種子的5.15倍和7.88倍。說明該種子的休眠期為210 d左右,此時(shí)種子的萌發(fā)能力及其活力水平已發(fā)揮至極致,已無上升空間,休眠已解除,這與羅富成等對(duì)滇產(chǎn)納羅克非洲狗尾草種子種殼透性及種胚休眠性的研究結(jié)果[18]一致。盡管休眠釋放的時(shí)間一致,但休眠釋放后種子的發(fā)芽率則較低,這可能與納羅克非洲狗尾草生活多年后種用性能降低有關(guān),本研究的試驗(yàn)材料為種植第8年收獲的納羅克非洲狗尾草種子,種用年限長。不同種子利用自然儲(chǔ)藏打破休眠需要時(shí)間長短不同,如稗(Echinochloacrusgalli)休眠需要自然儲(chǔ)藏12個(gè)月方能打破,而節(jié)瓜[Benincasahispida(Thunb.) Cogn. var.chieh-quaHow]、銀杏(GinkgobilobaL.)、豇豆(Vignaunguiculata)只需要15~30 d即可[19-21]。
隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長,納羅克非洲狗尾草種子的含水量逐步降低,并于7個(gè)月后趨于穩(wěn)定,這與李瑪?shù)葘?duì)滇重樓種子的研究結(jié)果相似[22];種子粗脂肪含量呈上升趨勢,后于種子休眠基本解除時(shí)(收后7個(gè)月)達(dá)到飽和;種子磷含量隨自然儲(chǔ)藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)先下降后趨于穩(wěn)定的趨勢;種子鈣含量隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長呈先下降后穩(wěn)定的趨勢,這與劉炳輝等對(duì)硬肉桃成熟前后鈣含量的研究結(jié)果[23]相似。不難看出,納羅克非洲狗尾草種子營養(yǎng)含量變化的拐點(diǎn)多在種子收獲7個(gè)月后出現(xiàn),此時(shí)正值種子休眠大量釋放階段,生理生化活動(dòng)比較活躍,所以種子活力高。