夏亞真 張素惠 蔡斌 牛旭旭 李勝利 孫聯(lián)合

摘? ? 要：為探討不同蛭石引發(fā)方式對(duì)番茄砧木種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)特性的影響，以‘金棚砧木一號(hào)（JZM-1）為番茄砧木材料，分別在蛭石含水量40%、50%、60%、70%條件下引發(fā)處理2、3、4、5 d后進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，從中篩選出蛭石含水量40%引發(fā)處理4 d、蛭石含水量50%引發(fā)處理4 d、5 d等3個(gè)處理，研究蛭石引發(fā)后不同回干方式對(duì)番茄砧木種子萌發(fā)及其生長(zhǎng)生理指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，不同蛭石引發(fā)方式處理的番茄砧木種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽率均不同程度高于對(duì)照處理，引發(fā)處理后回干與不回干對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用，但作用大小不同。尤其以引發(fā)含水量40%處理5 d后未回干處理的種子萌發(fā)效果最好，出苗最為整齊、健壯，其株高、單株干質(zhì)量、壯苗指數(shù)、葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量分別比對(duì)照提高了18%、36%、29%、38%、152%和186%，差異達(dá)到顯著水平。

關(guān)鍵詞：番茄;砧木;蛭石引發(fā);種子萌發(fā)

中圖分類號(hào)：S641.1+S351.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2020）12-056-05

Abstract： To investigate the effects of priming treatment with vermiculite on the seed germination and seedling growth of tomato rootstock， the ‘JZM-1 seeds of tomato rootstock were selected as material in this study. The germination test was conducted after treated for 2， 3， 4 and 5 day under the condition of vermiculite water content was set at 40%， 50%， 60% and 70% respectively. Three treatments of 4 d （40% water content）， 4 d （50% water content） and 5 d （50% water content） were screened to study the effects of different methods dehydration on seed germination and growth physiological indexes of tomato rootstock after vermiculite initiation. The results showed that the germination potential， germination index and germination percentage of tomato rootstock seeds treated with different vermiculite initiation methods were all higher than those of treated with control. Both dehydration and non-dehydration had promoting effects on seed germination and seedling growth after initiation treatment， but the effects were different. The treatment of the seeds that were non-dehydration for 5 d after the initiation of 40% water content in particular was considered to be the best one， the plant height， dry weight， strong seedling index， chlorophyll， soluble sugar and soluble protein contents of which were increased by 18%， 36%， 29%， 38%， 152% and 186% respectively with significant differences when compared with control.

Key words： Tomato; Rootstock; Priming treatment with vermiculite; Seed germination

番茄為我國(guó)主要設(shè)施蔬菜之一，由于連年種植，設(shè)施番茄連作障礙問題日益突出[1]。嫁接是目前解決番茄生產(chǎn)連作障礙最經(jīng)濟(jì)有效的辦法[2]，但由于大多數(shù)番茄砧木種子野生性強(qiáng)，存在發(fā)芽慢、發(fā)芽率低、出苗不整齊等缺點(diǎn)，制約了番茄嫁接育苗工廠化的發(fā)展。因此，探索一種低成本、高效率的種子前處理技術(shù)以提高番茄砧木種子的發(fā)芽率、出苗整齊度是番茄工廠化嫁接育苗中亟待解決的問題。已有研究表明，種子引發(fā)技術(shù)可以先控制種子吸水的速度再讓種子緩慢回干，引發(fā)后的種子出苗率高且整齊，苗期抗逆性強(qiáng)[3-4]。目前，種子引發(fā)技術(shù)已在番茄、茄子、甜椒、西瓜、南瓜等多種蔬菜上得到應(yīng)用，引發(fā)后的種子萌發(fā)率、活力、抗逆性、出苗整齊性均得到有效改善[5-10]。吳凌云等[8]研究了引發(fā)溫度、引發(fā)時(shí)間、水分、滲透勢(shì)等不同引發(fā)因子對(duì)辣椒和茄子種子萌發(fā)的影響，明確了固體基質(zhì)引發(fā)和滲透調(diào)節(jié)引發(fā)的最適條件。研究表明，對(duì)種子進(jìn)行引發(fā)處理有4個(gè)關(guān)鍵因素，即引發(fā)劑選擇、引發(fā)溫度、引發(fā)時(shí)間、引發(fā)工藝，4種因素中引發(fā)劑選擇最為復(fù)雜，也最為重要，且不同的引發(fā)材料需要在適宜的引發(fā)濕度和引發(fā)時(shí)間等多種因素共同作用下才能取得最佳的引發(fā)效果[10]。目前，已有不少關(guān)于促進(jìn)番茄砧木種子萌發(fā)的研究，但關(guān)于不同蛭石引發(fā)方式對(duì)番茄砧木種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)特性影響的研究較少。為此，筆者以蛭石為引發(fā)試材，研究了不同蛭石含水量、引發(fā)時(shí)間和回干方式對(duì)番茄砧木種子的引發(fā)效果，旨在篩選一套簡(jiǎn)便、易行、高效的種子播前處理方法，為番茄嫁接育苗生產(chǎn)應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2017年3—9月在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)生理實(shí)驗(yàn)室和毛莊科教園區(qū)育苗溫室內(nèi)進(jìn)行，供試番茄砧木品種為‘金棚砧木一號(hào)（JZM-1），由西安金鵬種苗有限公司培育與提供。引發(fā)處理試驗(yàn)在LRH-250-GI智能型人工氣候箱中進(jìn)行，引發(fā)材料為蛭石，粒徑為0.4～1.0 mm，蛭石容重為0.23 g·cm-3，進(jìn)行試驗(yàn)前蛭石充分干燥與消毒。育苗試驗(yàn)采用50孔黑色穴盤（54 cm×28 cm），育苗基質(zhì)為V草炭∶V蛭石=3∶1，育苗期間按照正常的肥水管理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)設(shè)蛭石含水量和引發(fā)處理時(shí)間雙因素，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)17個(gè)處理，分別為番茄砧木種子在蛭石含水量40%、50%、60%、70%條件下進(jìn)行引發(fā)處理2、3、4、5 d，以未進(jìn)行引發(fā)處理的番茄砧木種子為對(duì)照（CK）。番茄砧木種子表面消毒并用蒸餾水清洗干凈后，每個(gè)處理選取健壯、飽滿、大小一致的100粒種子，3次重復(fù)。

1.2.2 引發(fā)處理 按照m蛭石∶m種子=3∶1進(jìn)行蛭石引發(fā)處理，加水量均按照種子和蛭石總質(zhì)量的百分比計(jì)算，將蛭石、水和種子三者混合均勻后，放在自封袋內(nèi)半敞口置于LRH-250-GI智能型人工氣候箱內(nèi)溫度20 ℃、濕度90%的培養(yǎng)箱中進(jìn)行引發(fā)處理，處理每天進(jìn)行稱重確定加水量，保持濕度不變。引發(fā)時(shí)間安排，按照時(shí)間的推移，最先開始引發(fā)5 d的，然后再進(jìn)行引發(fā)4 d，3 d，2 d，將處理達(dá)到規(guī)定時(shí)間的種子和基質(zhì)全部倒出分開放在托盤上面，在室溫25 ℃、濕度為60%的條件下回干至原始含水量，回干后挑出種子，在室溫下保存。

1.2.3 發(fā)芽試驗(yàn) 以未進(jìn)行引發(fā)處理的種子為對(duì)照（CK），將各處理的種子先用50～55 ℃熱水進(jìn)行溫湯浸種，之后在蒸餾水中浸泡8 h。浸種后取兩層濾紙平放在直徑為9 cm的一次性塑料培養(yǎng)皿中，用水噴濕濾紙，將種子均勻置于濾紙上，在MGC-250智能光照培養(yǎng)箱內(nèi)25 ℃黑暗條件下培養(yǎng)，每天觀察種子的發(fā)芽個(gè)數(shù)（以胚芽突破種皮1 mm作為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)），按照《國(guó)家農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》的檢驗(yàn)方法，以發(fā)芽試驗(yàn)3 d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，7 d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。

1.2.4 回干處理 根據(jù)發(fā)芽試驗(yàn)的結(jié)果，篩選出最適蛭石引發(fā)含水量和引發(fā)時(shí)間的3個(gè)處理進(jìn)行回干處理，即將引發(fā)處理達(dá)到規(guī)定時(shí)間的種子和基質(zhì)全部倒出分開放在托盤上面，置于室溫條件下回干，待種子含水量恢復(fù)到最初種子含水量時(shí)進(jìn)行種子發(fā)芽試驗(yàn)和幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn);不回干處理為種子引發(fā)結(jié)束后用水沖洗干凈，直接進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)與幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)。

1.2.5 育苗試驗(yàn) 根據(jù)發(fā)芽試驗(yàn)和回干處理的結(jié)果，篩選出最適蛭石引發(fā)含水量、引發(fā)時(shí)間及回干處理組合進(jìn)行育苗試驗(yàn)。將引發(fā)后將種子播于50孔育苗穴盤中，基質(zhì)配方為V草炭∶V珍珠巖∶V蛭石為=2∶1∶1，以未引發(fā)處理的番茄砧木種子為對(duì)照處理，每個(gè)處理播種2盤，隨機(jī)排列，每個(gè)處理3次重復(fù)。在日光溫室自然光照條件下培養(yǎng)，清水澆灌，待子葉展平后更換為營(yíng)養(yǎng)液澆灌。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 種子發(fā)芽特性 以胚芽突破種皮1 mm作為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，每天統(tǒng)計(jì)各處理的發(fā)芽數(shù)。參考陳軍等[11]文獻(xiàn)計(jì)算發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)（GI）。

發(fā)芽勢(shì)/%=（規(guī)定3 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供檢測(cè)的種子數(shù)）×100;

發(fā)芽率/%=（規(guī)定7 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供檢測(cè)的種子數(shù)）×100;

GI=ΣGt/Dt（Gt 指第 t 天的發(fā)芽率，Dt 指相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)）。

1.3.2 幼苗生長(zhǎng)指標(biāo) 播種33 d后（幼苗3葉1心時(shí)），每個(gè)處理隨機(jī)取10株測(cè)定株高、莖粗、幼苗地上干物質(zhì)量和地下干物質(zhì)量。株高采用直尺測(cè)量，莖粗采用游標(biāo)卡尺測(cè)量，幼苗干質(zhì)量采用烘干質(zhì)量法測(cè)量，壯苗指數(shù)按照張振賢等[12]的方法計(jì)算。

1.3.3 生理指標(biāo)的測(cè)定 播種33 d后（幼苗3葉1心時(shí)）采樣，置于液氮速凍，用于生理指標(biāo)的測(cè)定，用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量，采用考馬斯亮藍(lán)染色法測(cè)定可溶性蛋白含量，用氮藍(lán)四唑（NBT）還原法測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）活性，用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定過氧化物酶（POD）活性，采用紫外吸收法測(cè)定過氧化氫酶（CAT）活性，用巴比妥酸（TBA）反應(yīng)法測(cè)定丙二醛含量[13]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件和Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，LSD顯著性在 0.05 水平上檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同含水量和不同時(shí)間的蛭石引發(fā)處理對(duì)番茄砧木萌發(fā)的影響

由表1可以看出，除50%含水量引發(fā)2 d的處理外，其他不同引發(fā)處理的番茄砧木種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽率均不同程度地高于對(duì)照處理。砧木種子發(fā)芽勢(shì)則隨著引發(fā)含水量和時(shí)間共同增加，呈現(xiàn)不同的趨勢(shì)。50%含水量處理的砧木種子發(fā)芽指數(shù)則隨引發(fā)處理時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。與對(duì)照相比，40%含水量的引發(fā)處理均能夠顯著提高砧木種子發(fā)芽率。綜上比較可以看出，以引發(fā)含水量40%處理5 d和引發(fā)含水量50%處理4 d、5 d等3個(gè)處理對(duì)砧木種子萌發(fā)促進(jìn)作用最強(qiáng)，發(fā)芽勢(shì)分別比對(duì)照提高59.44%、90.15%和80.53%，發(fā)芽指數(shù)分別比對(duì)照提高120%、131%和161% ，發(fā)芽率分別比對(duì)照提高40%、35%和24%。

2.2 引發(fā)后不同回干處理對(duì)番茄砧木萌發(fā)特性的影響

由表2可以看出，番茄砧木種子經(jīng)過引發(fā)后未回干處理的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均顯著高于回干處理及對(duì)照?；馗珊臀椿馗商幚矸绞綄?duì)番茄砧木種子發(fā)芽率影響的程度不一，回干處理砧木種子發(fā)芽率低于對(duì)照，未回干處理砧木種子發(fā)芽率高于對(duì)照，且回干和未回干處理砧木種子發(fā)芽率與對(duì)照差異不顯著。其中，引發(fā)含水量40%處理5 d未回干處理的種子萌發(fā)效果最好，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽率均為最高，分別比對(duì)照提高150%、455%、22%。

2.3 不同引發(fā)處理組合對(duì)番茄砧木生長(zhǎng)特性的影響

從表3可以看出，各處理番茄幼苗的株高均顯著高于對(duì)照，各處理幼苗莖粗、單株干質(zhì)量和壯苗指數(shù)均不同程度高于對(duì)照處理。含水量50%引發(fā)處理5 d后回干處理幼苗莖粗最大，為3.14 mm，各處理之間以及各處理與對(duì)照之間莖粗差異不顯著;含水量40%引發(fā)處理5 d后回干和未回干處理、含水量50%引發(fā)處理4 d后未回干處理單株干質(zhì)量顯著高于對(duì)照處理，分別比對(duì)照提高26.65%、36.02%、28.55%;壯苗指數(shù)，僅含水量40%引發(fā)處理5 d未回干、含水量50%引發(fā)處理4 d后未回干處理顯著高于對(duì)照，分別高于對(duì)照29.48%、26.72%，而其他處理壯苗指數(shù)與對(duì)照差異不顯著。由此可見，回干處理對(duì)幼苗生長(zhǎng)依然具有促進(jìn)作用，但回干處理在一定程度上影響了幼苗的生長(zhǎng)。

2.4 不同引發(fā)處理組合對(duì)番茄砧木葉片葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響

由表4可以看出，與對(duì)照相比，各處理均能顯著提高番茄砧木幼苗的葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白含量。葉綠素含量，各處理之間差異不顯著;可溶性糖含量，僅含水量40%引發(fā)處理5 d后回干與未回干處理之間差異顯著，其他處理之間差異不顯著。其中，含水量40%引發(fā)處理5 d后未回干處理葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白含量均高于其他處理，分別比對(duì)照提高了38%、152%和186%。

2.5 不同引發(fā)處理組合對(duì)番茄砧木葉片抗氧化酶活性的影響

由表5可以看出，不同引發(fā)條件下回干與未回干處理砧木幼苗葉片中SOD活性均高于對(duì)照，其中回干處理的砧木幼苗SOD活性均顯著高于對(duì)照處理。除引發(fā)含水量50%處理5 d后回干與引發(fā)含水量50%處理4 d后未回干處理的POD活性顯著低于對(duì)照外，其她處理間以及其他處理與對(duì)照間差異不顯著。與對(duì)照相比，不同引發(fā)條件下回干和未回干處理均能顯著降低丙二醛含量，對(duì)CAT 活性影響不顯著。由此可見，引發(fā)能夠提高一些保護(hù)酶的活性，降低丙二醛含量，激發(fā)有利于種子萌發(fā)生長(zhǎng)的生理活動(dòng)。

3 討論與結(jié)論

引發(fā)含水量和引發(fā)時(shí)間是影響引發(fā)效果兩個(gè)最重要的因素，引發(fā)含水量太低、時(shí)間太短，種子不能充分吸水，引發(fā)就不能發(fā)揮作用，而引發(fā)含水量太高、時(shí)間太長(zhǎng)則可能使種子在引發(fā)過程中胚根突破種皮，引發(fā)效果不好[9]。通過設(shè)置不同蛭石含水量和不同引發(fā)時(shí)間對(duì)番茄砧木種子進(jìn)行引發(fā)試驗(yàn)，結(jié)果表明以引發(fā)含水量50%處理4 d、5 d和引發(fā)含水量40%處理5 d等3個(gè)處理的砧木種子萌發(fā)迅速，發(fā)芽整齊度高，這與前人采用蛭石做固體引發(fā)基質(zhì)引發(fā)處理種子能夠促進(jìn)種子萌發(fā)、縮短發(fā)芽時(shí)間、提高發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)的研究結(jié)果一致[14-15]。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，引發(fā)含水量和引發(fā)時(shí)間對(duì)種子引發(fā)效果影響不同，砧木種子的發(fā)芽整齊度和出苗一致性受引發(fā)含水量和引發(fā)時(shí)間共同作用的影響較大，而在相同引發(fā)含水量下砧木種子的發(fā)芽活力則可能與引發(fā)處理時(shí)間呈正相關(guān)，但此結(jié)論是否具有普遍性仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。

引發(fā)處理后回干與不回干對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用，但作用大小不同。本試驗(yàn)結(jié)果表明，番茄砧木種子經(jīng)過蛭石含水引發(fā)后不論回干與否，均能提高幼苗發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和壯苗指數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo)，還可提高其葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白含量等生理指標(biāo)，而引發(fā)含水量40%處理5 d未回干處理組合效果最佳。由此可見，適宜的引發(fā)處理方式能夠提高一些能量代謝物質(zhì)和保護(hù)酶的活性，從而激發(fā)有利于番茄砧木種子萌發(fā)和生長(zhǎng)的生理活動(dòng)，提高了發(fā)芽的整齊度，增加了幼苗抗逆性[16-17]。綜上所述，番茄砧木種子引發(fā)含水量40%處理5 d后未回干處理為最佳引發(fā)組合，可用于番茄砧木種子播前處理，為番茄嫁接育苗生產(chǎn)應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo)。

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