董麗菊 劉立平 卜立君 孟恒宇 卞志偉 趙利剛 陳西濤 卜崇興
(上海孫橋溢佳農(nóng)業(yè)技術(shù)股份有限公司,上海 201210)*為通信作者
金盞菊(Calendula officinalisL.)是一年生或兩年生草本植物,屬菊科金盞菊屬,又名金盞花、黃金盞[1]。金盞菊的常見花色有黃色、橙黃色、橙紅色[2],集觀賞和藥用于一體[3],應(yīng)用范圍較廣,例如,可全草入藥,能食用的花瓣和葉還可用于裝飾菜肴;可用于裝飾庭院、公園、道路等[4];從植株中提取的活性物質(zhì)可用于食品、醫(yī)藥、化妝品、飼料等諸多領(lǐng)域[5],還可用于農(nóng)業(yè)土壤修復(fù)[6-7]和病蟲害防治[8-10]等。因此,隨著產(chǎn)業(yè)鏈的延伸,金盞菊的栽培面積將不斷擴大,金盞菊的種子需求量也會持續(xù)上升。然而,目前對金盞菊種子發(fā)芽條件的研究較少。鑒于此,筆者特研究了不同基質(zhì)和不同播種前預(yù)處理方法對金盞菊不同品種的種子發(fā)芽情況的影響,旨在為金盞菊的播種育苗提供技術(shù)支持。
供試金盞菊材料分別為云南金盞菊、內(nèi)蒙金盞菊、甘肅金盞菊(均以產(chǎn)地命名),挑選粒大、飽滿的種子參加試驗。供試育苗基質(zhì)為河沙(規(guī)格為0.5~1.0 mm)、泥炭(規(guī)格為0~10.0 mm)、珍珠巖(規(guī)格為2.0~4.0 mm)。
試驗于2022年10月在上海孫橋溢佳農(nóng)業(yè)技術(shù)股份有限公司的環(huán)東基地進行。試驗根據(jù)不同品種、不同基質(zhì)、不同播種前預(yù)處理方法,采用三因素三水平的正交試驗設(shè)計法,共設(shè)9個處理,具體試驗設(shè)計見表1和表2。每處理重復(fù)3次,每重復(fù)100粒種子。
表1 金盞菊種子發(fā)芽影響因素
表2 金盞菊種子發(fā)芽試驗設(shè)計
在播種前預(yù)處理方法中,浸種是用約40 ℃的溫水持續(xù)浸種4 h,曬種是在晴天的樹陰下晾曬4 h,催芽是將金盞菊種子包在經(jīng)過浸水的干濕兩用巾內(nèi),然后放入催芽室(溫度為20 ℃、濕度為90%)中進行恒溫恒濕培養(yǎng),種子催至剛露白芽取出播種。
試驗通過測定發(fā)芽勢(發(fā)芽勢象征種子出苗的整齊度)、發(fā)芽率(發(fā)芽率代表種子出苗的數(shù)量)、發(fā)芽指數(shù)(發(fā)芽指數(shù)不僅綜合反映種子萌發(fā)的數(shù)量、速度以及整齊度等情況,而且可以反映植物萌芽期耐鹽性的強弱)、活力指數(shù)(活力指數(shù)是種子發(fā)芽速率和生長量的綜合表現(xiàn),可以反映幼苗生長優(yōu)勢和生產(chǎn)潛力)等指標(biāo),研究不同品種、不同基質(zhì)、不同播種前預(yù)處理方式對金盞菊種子發(fā)芽情況的影響。
計算公式:發(fā)芽勢(GE)=(初次計數(shù)發(fā)芽數(shù)÷發(fā)芽試驗樣品粒數(shù))×100%,其中初次計數(shù)是日發(fā)芽種子數(shù)達到最高峰時;發(fā)芽率(GP)=(末次計數(shù)發(fā)芽數(shù)÷發(fā)芽試驗樣品粒數(shù))×100%,其中末次計數(shù)是發(fā)芽種子總數(shù)較前一天無增加時;發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt÷Dt),其中,Gt 為第t 日的發(fā)芽種子數(shù),Dt為發(fā)芽第t 日;活力指數(shù)(VI)=GI×S,其中,GI為發(fā)芽指數(shù),S 為初次計數(shù)后5 d 種苗生長量(長度或質(zhì)量,本試驗采用的是從莖基部到子葉基部的種苗長度)。
使用Excel 和SPSS 17.0 對試驗數(shù)據(jù)進行處理分析。
由表3可知,因品種、發(fā)芽基質(zhì)、播種前預(yù)處理方法不同,各處理金盞菊種子萌發(fā)的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)各不相同,且各指標(biāo)的數(shù)值變化均較大。其中,T3處理和T5處理的金盞菊種子發(fā)芽情況相對較好,T3處理和T5處理的金盞菊種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力指數(shù)顯著或極顯著高于其他處理,T3處理的金盞菊種子發(fā)芽指數(shù)極顯著高于其他處理,T8處理的金盞菊種子發(fā)芽情況較差。綜上所述,在金盞菊播種育苗過程中,很可能因為品種、基質(zhì)、播種前預(yù)處理方法等因素沒有設(shè)計好而導(dǎo)致出苗率低。
由圖1可知,在各因素對金盞菊種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響方面,因素A1、因素A2、因素A3、因素B1、因素B2、因素B3、因素C3與因素C1、因素C2間差異達極顯著水平,因素B1、因素B2、因素B3間差異不顯著;在各因素對金盞菊種子發(fā)芽率的影響方面,因素A1、因素A2、因素B1、因素B2、因素B3、因素C3與因素A3、因素C1間差異達極顯著水平。
圖1 不同因素及其不同水平對金盞菊種子發(fā)芽情況的影響
由圖2可知,在各因素對金盞菊種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響方面,因素C 產(chǎn)生的極差均為最大,其次是因素A,因素B 產(chǎn)生的極差最小。結(jié)合圖1,在品種、發(fā)芽基質(zhì)、播種前預(yù)處理方法3個因素中,對發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)影響最大的因素是播種前預(yù)處理方法,其次是品種,基質(zhì)對發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響較小。在本試驗中,因素A3的金盞菊種子發(fā)芽情況相較于因素A1、因素A2表現(xiàn)較差,因素C3則有助于改善金盞菊種子發(fā)芽情況。
圖2 不同因素對金盞菊種子發(fā)芽情況影響的趨勢
由表4 可知,因素A 和因素C 對金盞菊種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響均達極顯著水平,因素A、因素B、因素C 三者的交互作用對金盞菊種子發(fā)芽勢的影響達極顯著水平,對發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響達顯著水平,因素B 與因素C 的交互作用對金盞菊種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響達顯著水平,因素B、因素A 與因素B 的交互作用、因素A 與因素C 的交互作用對金盞菊種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響均不顯著。綜上所述,金盞菊種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)受因素C 的影響最大。
表4 不同因素對金盞菊種子發(fā)芽情況影響的效應(yīng)分析
試驗結(jié)果表明,因品種、發(fā)芽基質(zhì)、播種前預(yù)處理方法不同,各處理金盞菊種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)各不相同。其中,選用云南金盞菊或內(nèi)蒙金盞菊的種子,并在播種或育苗前對其進行催芽處理,種子發(fā)芽情況較好。但是,在本試驗中,河沙、泥炭、泥炭與珍珠巖質(zhì)量比3∶1 混合作為發(fā)芽基質(zhì),對金盞菊種子發(fā)芽情況均無顯著影響,表明不同基質(zhì)對金盞菊種子發(fā)芽情況的影響不顯著,這可能與金盞菊種子在發(fā)芽過程中對營養(yǎng)和鹽堿性均有比較好的適應(yīng)能力有關(guān)。同時,陳峰等[11]研究表明,用菌渣作為培養(yǎng)基質(zhì)的金盞菊的長勢最好。因此,在金盞菊生產(chǎn)中,可根據(jù)實際情況選用適宜的基質(zhì)。
種子播種前的預(yù)處理方法多種多樣。例如,田玉榮等[12]開展了不同因素對番茄種子發(fā)芽力的研究試驗,結(jié)果表明,通風(fēng)、花蔭條件下晾曬的種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率明顯高于強光下暴曬的種子;費中平等[13]研究表明,隨著浸種時間的延長,種子發(fā)芽勢有升高的趨勢,但浸種時間大于6 h 可能會影響種子萌發(fā)。在本試驗中,播種前預(yù)處理方法是影響金盞菊種子發(fā)芽的最重要因素,其次是品種,這可能與金盞菊種子發(fā)芽初期需要較高的濕度、相對穩(wěn)定的溫度有關(guān),與金盞菊種子自身的大小、營養(yǎng)狀況、硬實度等因素也有關(guān)。由本試驗結(jié)果可知,在溫度為20 ℃、濕度為90%的恒溫恒濕條件下進行催芽,有利于金盞菊種子的發(fā)芽,且云南金盞菊、內(nèi)蒙金盞菊的種子比甘肅金盞菊的種子的發(fā)芽情況好。因此,在金盞菊生產(chǎn)中,宜先選用適宜的品種,再選用適宜的播種前種子預(yù)處理方法。本試驗采用的催芽方法可以應(yīng)用于多個場景,有助于提高種子發(fā)芽率和促進幼苗健壯生長。例如,在工廠化育苗中,可在種子播種后立即轉(zhuǎn)入大型專用催芽室,通過控制溫度、濕度來促進催芽;在科研試驗中,可借助電熱恒溫培養(yǎng)箱來進行催芽;在大面積栽培生產(chǎn)中,可通過搭建小拱棚、加蓋薄膜或保溫被等方法來保溫、保濕。