王彩潔 王鳳月 李 偉 張禮鳳 張彥威 劉 薇 王玉斌 戴海英 徐 冉

（1 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，濟(jì)南 250100；2 山東省巨野縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，巨野 274900）

種子的萌發(fā)始于種子的吸脹吸水，較快的吸水速率有利于種子迅速吸水膨脹。黃淮海地區(qū)大豆播種季節(jié)經(jīng)常遭遇干旱，土壤墑情差，需要品種能較快的吸水、發(fā)芽、出苗。大豆種子的吸水速率受到諸多因素的影響，比如種子大小、形狀、種皮成分等，除遺傳基因因素外，還受溫度、墑情、酸堿度等一系列外界條件的影響。以往關(guān)于種子大小對(duì)萌發(fā)、出苗的研究大多集中在小麥[1]、水稻[2]、玉米[3]等作物上，在大豆方面研究較少。房圣濤等[4]研究不同海島棉種子吸水特性，發(fā)現(xiàn)3 種海島棉種子的吸水率和吸水速率大致均呈現(xiàn)出快速吸水-急劇下降-緩慢的趨勢(shì)，吸水率均在2h 內(nèi)達(dá)到最大，品種間存在極顯著差異。張冠初等[5-6]以不同花生品種的種子為試材，采用水培方法研究了吸水速率與種子重量、長(zhǎng)度、寬度、厚度間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)不同品種花生種子吸水速率間存在明顯差異。劉浩等[7]對(duì)4 個(gè)不同來(lái)源的大豆品種在不同的溫度下進(jìn)行種子萌發(fā)階段吸水試驗(yàn)，結(jié)果表明：4 個(gè)不同品種在不同溫度處理?xiàng)l件下吸水量的增長(zhǎng)趨勢(shì)都是先快后慢，但溫度對(duì)種子吸水量大小影響存在差異，3 種溫度條件下吸水速率變化趨勢(shì)與粒重均呈正相關(guān)。

本研究以黃淮海地區(qū)10 個(gè)不同來(lái)源的大豆品種為試驗(yàn)材料，分析這10 個(gè)品種的吸水率、吸水速率及其影響因素，旨在為大豆種子快速萌發(fā)，保證苗齊苗全，以及確立單粒精播高產(chǎn)栽培技術(shù)種子標(biāo)準(zhǔn)提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料選取黃淮海地區(qū)10 個(gè)籽粒飽滿(mǎn)、無(wú)破損、完整、大小均勻的大豆品種種子，品種分別為菏豆12、齊黃34、邯豆5 號(hào)、菏豆19、菏豆33、中黃13、中黃319、冀豆12、鄭1307、冀豆17。將其稱(chēng)重，并用游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度、寬度和厚度，籽粒長(zhǎng)度、寬度、厚度分別于種子縱向最大長(zhǎng)度、橫向最大長(zhǎng)度和最大厚度處測(cè)得。

1.2吸水率測(cè)定用75%酒精對(duì)種子進(jìn)行消毒，再用去離子水沖洗干凈，重復(fù)3 次。自吸水開(kāi)始后每隔一段時(shí)間測(cè)定種子吸水增重情況，直至各粒種子吸脹飽滿(mǎn)至恒重。

式中M0為浸種前干種子的質(zhì)量，Mn為浸種后某一測(cè)量時(shí)間點(diǎn)種子的質(zhì)量，Mn-1為浸種后Mn前一個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)種子的質(zhì)量，t 為間隔時(shí)間。

1.3種皮成分測(cè)定取大豆種子種皮粉碎，分別測(cè)定粗纖維、木質(zhì)素和鈣含量，用GB/T 6193—1986《谷物籽粒粗纖維測(cè)定法》測(cè)定粗纖維，參考劉思潔等[8]方法測(cè)定木質(zhì)素，按照GB/T 35871—2018《糧油檢驗(yàn) 谷物及其制品中鈣、鉀、鎂、鈉、鐵、磷、鋅銅、錳、硼、鋇、鉬、鈷、鉻、鋰、鍶、鎳、硫、礬、硒、銣含量測(cè)定 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》方法測(cè)定鈣含量。

2 結(jié)果與分析

2.1黃淮海地區(qū)各品種種子吸水率及吸水速率黃淮海地區(qū)10 個(gè)大豆品種總吸水率存在不同程度差異（表1），總吸水率最大的為齊黃34，為1.320g/g·h，最小的為鄭1307，總吸水率為1.194g/g·h。齊黃34 總吸水率顯著高于其他品種；菏豆33 與冀豆12之間差異不顯著，但顯著高于除齊黃34 以外的其他7 個(gè)品種；冀豆12、菏豆12、菏豆19、冀豆17、中黃319 這幾個(gè)品種之間總吸水率差異不顯著；鄭1307總吸水率顯著低于其他9 個(gè)參試品種，邯豆5 號(hào)、中黃13 之間差異不顯著，但顯著高于鄭1307，低于除中黃319 之外的其他6 個(gè)品種。平均吸水速率在各品種之間也有不同程度差異，部分品種間差異顯著，最大的為齊黃34，為0.0550g/g·h，最小的為鄭1307，為0.0498g/g·h。

表1 各品種不同階段種子吸水速率 （g/g·h）

從表1 和圖1 種子吸水過(guò)程來(lái)看，第1 小時(shí)吸水最快，吸水速率最高，品種間吸水速率介于0.323～0.581g/g·h 之間，其中菏豆33 吸水速率最大，為0.581g/g·h，第1 小時(shí)吸水速率達(dá)總吸水率的45%（圖1）；其次為冀豆12，吸水速率為0.500g/g·h，第1 小時(shí)吸水速率達(dá)總吸水率的40%；鄭1307 吸水速率最小，為0.323g/g·h，第1 小時(shí)吸水速率只有總吸水率的27%。

圖1 各品種不同階段吸水速率

第2～3 小時(shí)品種間吸水速率在0.141～0.180g/g·h之間，但品種間吸水速率差異已遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第1 小時(shí)的吸水速率。此階段齊黃34 吸水速率最大，為0.180g/g·h，只有第1 小時(shí)吸水速率的37%；中黃13 的吸水速率最小，為0.141g/g·h，為第1 小時(shí)吸水速率的35%；菏豆33 第2～3 小時(shí)速率與第1小時(shí)相比下降最快，只有第1 小時(shí)速率的26%，鄭1307 第2～3 小時(shí)速率下降較小，為第1 小時(shí)速率的44%。吸水3 小時(shí)后所有品種吸水速率達(dá)總吸水率的50%～67%（圖1）。

第4～7 小 時(shí) 品 種 間 吸 水 速 率 在0.0650～0.0946g/g·h 之間，品種吸水速率為第2～3 小時(shí)吸水速率的38%～61%。中黃13吸水速率最大，為0.0946g/g·h；冀豆12 的吸水速率最小，為0.0650g/g·h。吸水7 小時(shí)后所有品種吸水速率達(dá)總吸水率的80%～92%。

第8～15 小時(shí)吸水速率在0.0113～0.0285g/g·h之間，只有平均速率的21%～54%。菏豆33 吸水速率最大，為0.0285g/g·h；齊黃34 的吸水速率最小，為0.0113g/g·h。此階段所有品種吸水已接近飽和（圖1）。第16～24 小時(shí)吸水速率在0.00107～0.00518g/g·h 之間，僅為第1 小時(shí)吸水率的1%，甚至更低。

2.2種子形狀和種皮成分與吸水率的相關(guān)關(guān)系對(duì)各品種種子百粒重進(jìn)行了測(cè)量（表2），發(fā)現(xiàn)各品種百粒重之間差異多達(dá)到顯著水平，最大的為菏豆12，百粒重為29.57g，最小的為冀豆17，為20.72g，百粒重與總吸水率顯著相關(guān)（表3）。同時(shí)對(duì)各品種種子長(zhǎng)、寬、厚進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果顯示品種間3 個(gè)指標(biāo)差異均顯著。種子長(zhǎng)度介于7.64～9.28mm 之間，其中菏豆19 最長(zhǎng)，鄭1307 最短，但種子長(zhǎng)度與總吸水率相關(guān)不顯著。種子寬度介于6.84～7.82mm 之間，其中齊黃34 最寬，鄭1307 最窄，種子寬度與總吸水率相關(guān)極顯著。種子厚度介于5.87～7.05mm 之間，其中菏豆12 最厚，菏豆33 最薄，種子厚度與總吸水率相關(guān)顯著。

表2 各品種種子形狀及種皮成分

表3 性狀與吸水率之間相關(guān)關(guān)系

對(duì)各品種種皮主要成分進(jìn)行了測(cè)定，表2 結(jié)果顯示種皮纖維素含量在34.792%～38.886%之間，最高的品種是邯豆5 號(hào)，最低的品種是冀豆17；邯豆5 號(hào)纖維素含量顯著高于齊黃34、菏豆19、冀豆17，其他品種間差異不顯著。木質(zhì)素含量在1.413%～1.907% 之 間，邯 豆5 號(hào) 和 冀 豆17 含量最高，均為1.907%，最低的為中黃319，含量為1.413%；邯豆5 號(hào)和冀豆17 木質(zhì)素含量顯著高于齊黃34、菏豆19、中黃13、中黃319；齊黃34 顯著高于菏豆19、中黃13、中黃319；中黃319 顯著低于所有品種。各品種之間鈣含量差異不顯著。種皮纖維素和木質(zhì)素含量與種子總吸水率相關(guān)不顯著（表3）。

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果可以看出大豆種子萌發(fā)的吸水率因品種的不同而存在明顯差異。不同品種吸水量的增長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致，表現(xiàn)為先快后慢，吸水率在前7h 內(nèi)增長(zhǎng)最快，而后逐漸降低趨于平緩，到24h吸水達(dá)到飽和。吸水率大小與百粒重顯著相關(guān)，這與劉浩等[7]的研究結(jié)果一致。齊黃34 的吸水率和平均吸水速率最大，鄭1307 吸水率最小，吸水最慢。

種子吸水率與種子寬度、厚度顯著相關(guān)，與長(zhǎng)度不相關(guān)。張冠初等[5]發(fā)現(xiàn)花生籽粒越長(zhǎng)、越寬，吸水速率越大，這與大豆有所不同，說(shuō)明不同作物種子影響吸水的因素不同。