摘要:為探索不同類型植物生長調(diào)節(jié)劑對柴胡種子萌發(fā)和出苗的影響,為柴胡育苗和大田播種提供技術(shù)依據(jù),采用不同質(zhì)量濃度的復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑ABT 1 號和綠色植物生長調(diào)節(jié)劑GGR 6 號、GGR 8 號溶液對柴胡種子進(jìn)行浸種12 h 處理,比較不同類型植物生長調(diào)節(jié)劑不同質(zhì)量濃度(20、25、30、40、50 mg/L)浸種處理下發(fā)芽率和出苗率的差異。結(jié)果表明,在ABT 1 號處理組中,20 mg/L 處理的發(fā)芽率最高,為49.33%,50 mg/L 處理的出苗率最高,為44.45%,相比清水和赤霉素處理未表現(xiàn)出優(yōu)勢;在GGR 6 號處理組中,20 mg/L 處理的發(fā)芽率最高,為53.33%,30 mg/L 處理的出苗率最高,為44.45%,相比清水和赤霉素處理未表現(xiàn)出明顯且穩(wěn)定的優(yōu)勢;在GGR 8 號處理組中,30 mg/L 處理的發(fā)芽率最高,為60.00%,30 mg/L 處理的出苗率最高,為63.89%,均顯著優(yōu)于清水和赤霉素浸種處理。綜合比較,綠色植物生長調(diào)節(jié)劑GGR 8 號30 mg/L 浸泡柴胡種子12 h 后播種,發(fā)芽率比赤霉素處理提高了15.38%,出苗率比清水對照提高了12.21%,是較為適合柴胡種子播前處理的一種方法。
關(guān)鍵詞:柴胡種子;浸種;ABT;GGR;發(fā)芽率;出苗率
中圖分類號:S482.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1002?2481(2023)06?0634?05
柴胡(Bupleurum chinense DC.)為傘形科柴胡屬植物,多年生草本,以根入藥,具有疏散退熱、疏肝解郁、升舉陽氣的功效,是常用中藥之一[1-2]。柴胡種子種胚發(fā)育不一致,需后熟才具備發(fā)芽能力,且種子內(nèi)含有柴胡皂苷等抑制發(fā)芽物質(zhì),導(dǎo)致柴胡種子發(fā)芽時間長,發(fā)芽率較低,生產(chǎn)中柴胡播種量較大且很難保證出苗整齊,很大程度上限制了柴胡的人工栽培和生產(chǎn)[3-5]。大量研究表明,適時采收、低溫貯藏,適宜的化學(xué)物質(zhì)、激素、微波、沼液等方法處理,都可以有效提高柴胡種子的發(fā)芽率[6-7]。
近年來,對于外源化學(xué)物質(zhì)和植物激素處理對提高柴胡種子發(fā)芽率的研究報道較多。張鑫瑞等[8]研究表明,赤霉素溶液、氯化鈣溶液、PEG-6000 溶液、硼酸溶液和水處理均可縮短柴胡種子的發(fā)芽進(jìn)程。柳文軍等[9]研究了不同浸種處理對柴胡種子萌發(fā)的影響,結(jié)果表明,柴胡種子經(jīng)自來水浸泡,發(fā)芽率隨浸種時間的延長而升高,1.0%~2.0% H2O2 和15~25 mg/L 6-BA 對柴胡種子發(fā)芽有抑制作用,適宜濃度的KMnO4 和赤霉素對柴胡種子發(fā)芽有促進(jìn)作用。在實(shí)際生產(chǎn)中,柴胡種子播前多采用赤霉素浸種處理,如采用50 mg/L 赤霉素浸種,可以使冀柴1 號柴胡種子發(fā)芽率達(dá)到68.7%[10];而采用150 mg/L 赤霉素浸種12 h,可使冀柴1 號柴胡種子發(fā)芽率達(dá)到64.5%[11]。
ABT 1 號是一種復(fù)合型植物生長調(diào)節(jié)劑,通過直接補(bǔ)充促進(jìn)植物生長發(fā)育的外源激素,同時強(qiáng)化調(diào)節(jié)植物內(nèi)源激素的含量和重要酶的活性,調(diào)節(jié)植物代謝作用的強(qiáng)度,達(dá)到提高育苗成活率的目的[12-14]。綠色植物生長調(diào)節(jié)劑GGR 系列是一類非激素型的生理活性物質(zhì),對植物內(nèi)源激素、多胺、酚類化合物的合成有促進(jìn)作用,其對植物生長發(fā)育與不定根的形態(tài)建成有著與激素及復(fù)合型植物生長調(diào)節(jié)劑相類似的功能,在多種作物種子的研究中發(fā)現(xiàn),10~50 mg/L GGR 溶液浸種2~24 h,可提高種子發(fā)芽率5%~50%[15-18]。
目前關(guān)于激素處理對柴胡種子萌發(fā)的作用研究多集中于單一調(diào)節(jié)劑方面,對于復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑和綠色植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用研究未見報道。
本研究采用復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑ABT 1 號、綠色植物生長調(diào)節(jié)劑GGR 6 號和GGR 8 號對柴胡種子進(jìn)行浸種處理,研究不同復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑和綠色植物生長調(diào)節(jié)劑對柴胡種子萌發(fā)的影響,旨在為柴胡育苗和大田播種提供理論參考。
1 材料和方法
1.1 試驗(yàn)材料
供試柴胡種子由內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市喀喇沁旗國藥種業(yè)(牛營子專營店)提供。
試驗(yàn)藥劑:ABT 1 號(20% 萘乙酸·30% 吲哚乙酸)、綠色植物生長調(diào)節(jié)劑(氨基酸≥20.0%,微量元素≥2.0%)GGR 6 號和GGR 8 號均由北京艾比蒂生物科技有限公司提供。
1.2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)于2022 年2—5 月在北京艾比蒂生物科技有限公司溫室內(nèi)進(jìn)行。以不同試劑浸種處理柴胡種子,以清水浸種為空白對照,150 mg/L赤霉素浸種為產(chǎn)品對照;ABT 1 號、GGR 6 號和GGR 8 號分別設(shè)20、25、30、40、50 mg/L 這5 個質(zhì)量濃度梯度,共計(jì)17 個處理,各處理分別室溫浸種12 h。
浸種完成后部分種子播種于培養(yǎng)皿中,室溫條件下培養(yǎng)。試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每培養(yǎng)皿播種25粒,1個培養(yǎng)皿為1次重復(fù),每個處理3次重復(fù)。
剩余種子直接播種于72 孔穴盤中,育苗基質(zhì)配比為V 草炭∶V 珍珠巖∶V 蛭石=7∶2∶1。穴盤中每穴精準(zhǔn)播種1 粒,每穴盤播種72 粒種子為1 次重復(fù),每個處理3 次重復(fù)。
1.3 測定項(xiàng)目及方法
發(fā)芽試驗(yàn)組每天記錄種子發(fā)芽數(shù)(以露白為準(zhǔn)),25 d 后根據(jù)公式計(jì)算柴胡發(fā)芽率、發(fā)芽勢等指標(biāo);穴盤試驗(yàn)組于播種40 d 后,調(diào)查各處理每個穴盤的出苗株數(shù),計(jì)算出苗率。
發(fā)芽勢=(日發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到最高峰時間內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù))×100% (1)
發(fā)芽率=(試驗(yàn)時間內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù))×100% (2)
發(fā)芽指數(shù)=ΣGt/Dt (3)
出苗率=試驗(yàn)時間內(nèi)出苗數(shù)量/供試種子數(shù)×100% (4)
式中,Gt 為在時間t 天的發(fā)芽數(shù),Dt 為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用WPS Office 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、制表和制圖;采用SPSS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,采用LSD 法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(α=0.05)。
2 結(jié)果與分析
2.1 ABT 1 號浸種處理對柴胡種子萌發(fā)的影響
由表1 可知,不同質(zhì)量濃度ABT 1 號溶液浸種12 h 處理對柴胡種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率具有顯著影響。赤霉素處理柴胡種子發(fā)芽率最高,為52.00%,顯著高于除清水和ABT 1 號20 mg/L 處理外的其余4 個處理;ABT 1 號50 mg/L處理的柴胡種子發(fā)芽率最低,為34.67%,顯著低于其余各處理。ABT 1 號20 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽勢最高,為44.00%;ABT 1 號40 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽勢最低,為26.67%;清水、赤霉素、ABT 1 號20 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽勢顯著高于其余各處理,ABT 1 號40、50 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽勢顯著低于其余各處理。
赤霉素處理的柴胡種子發(fā)芽指數(shù)最高,為3.98;ABT 1 號50 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽指數(shù)最低,為2.70;清水、赤霉素和ABT 1 號20 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽指數(shù)顯著高于ABT 1 號25~50 mg/L處理,ABT 1 號40~50 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽指數(shù)顯著低于其余各處理。清水處理的柴胡種子出苗率最高,為56.94%,顯著高于其余各處理;赤霉素處理的柴胡種子出苗率最低,為22.22%,顯著低于其余各處理。
2.2 GGR 6 號浸種處理對柴胡種子萌發(fā)的影響
從表2 可以看出,不同質(zhì)量濃度GGR 6 號溶液浸種12 h 處理對柴胡種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率具有顯著影響。GGR 6 號20 mg/L處理的柴胡種子發(fā)芽率最高,為53.33%;GGR 6 號40 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽率最低,為40.00%;GGR 6 號25、40 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽率顯著低于其余5 個處理,其余處理間無顯著差異。GGR6 號20 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽勢最高,為48.00%,顯著高于其余各處理;GGR 6 號40 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽勢最低,為30.67%;GGR 6 號25~40 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽勢顯著低于清水、赤霉素和GGR 6 號20 mg/L 處理,其余處理間差異不顯著。GGR 6 號20 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽指數(shù)最高,為4.20,顯著高于除赤霉素處理外的其余各處理;GGR 6 號40 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽指數(shù)最低,為3.02,顯著低于其余各處理;GGR 6 號25 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽指數(shù)顯著低于除40 mg/L 處理外的其余各處理。清水處理的柴胡種子出苗率最高,為56.94%,顯著高于其余各處理;赤霉素處理的柴胡種子出苗率最低,為22.22%,顯著低于其余各處理。
2.3 GGR 8 號浸種處理對柴胡種子萌發(fā)的影響
由表3 可知,不同質(zhì)量濃度GGR 8 號溶液浸種12 h 處理對柴胡種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率具有顯著影響。GGR 8 號30 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽率最高,為60.00%,顯著高于其余各處理;GGR 8 號20 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽率最低,為40.00%,顯著低于其余各處理。GGR 8 號30 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽勢最高,為56.00%,顯著高于其余各處理;GGR 8 號20 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽勢最低,為33.33%;GGR 8 號20、25 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽勢顯著低于其余各處理。GGR 8 號30 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽指數(shù)最高,為4.67,顯著高于其余各處理;GGR 8 號20 mg/L 處理的柴胡種子發(fā)芽指數(shù)最低,為3.06,顯著低于其余各處理。GGR 8 號30 mg/L 處理的柴胡種子出苗率最高,為63.89%,顯著高于其余各處理;赤霉素處理的柴胡種子出苗率最低,為22.22%,顯著低于其余各處理。
3 結(jié)論與討論
本研究通過對不同質(zhì)量濃度的ABT 1 號、GGR 6 號和GGR 8 號浸種處理的柴胡種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查,篩選出比清水和赤霉素浸種更高效的柴胡種子播前處理方法。本研究結(jié)果表明,柴胡種子采用ABT 1 號20~50 mg/L 浸種12 h 處理,柴胡種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均隨ABT 1 號質(zhì)量濃度升高而降低,說明ABT 1 號對柴胡種子萌發(fā)和出苗有明顯的抑制作用,且隨質(zhì)量濃度升高抑制作用更加明顯。這與廖建良等[19]在采用ABT 1 號浸泡青蒿種子上的研究結(jié)果有一定差異,不適宜的外源物質(zhì)對柴胡種子萌發(fā)具有抑制作用[9],該結(jié)果可能與試驗(yàn)中ABT 1 號溶液質(zhì)量濃度過高或浸種時間有關(guān)。
不同植物對同一種植物生長調(diào)節(jié)劑敏感程度不同,劑量合適則效果好,質(zhì)量濃度過高或過低則效果不佳,甚至還會有副作用[20]。本研究結(jié)果表明,柴胡種子采用GGR 6 號20~50 mg/L 浸種12 h處理時,20 mg/L 浸種處理下柴胡種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢有顯著提升,但部分質(zhì)量濃度發(fā)芽率與清水對照無顯著差異,出苗率與對照相比均有一定程度的降低,總體對柴胡種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率影響規(guī)律不明顯。
柴胡種子采用GGR 8 號20~50 mg/L 浸種12 h處理,柴胡種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢;GGR 8 號質(zhì)量濃度為20~30 mg/L 時,柴胡種子發(fā)芽率和出苗率隨處理質(zhì)量濃度升高而升高;GGR 8 號質(zhì)量濃度為30~50 mg/L 時,柴胡種子發(fā)芽率和出苗率隨處理質(zhì)量濃度升高而降低;GGR 8 號30 mg/L 處理的各項(xiàng)指標(biāo)與清水和赤霉素處理相比均有顯著提高。這與陳士超等[21]、王香等[22]、王永林等[23]的研究結(jié)果相似,GGR 浸種處理對種子發(fā)芽率的影響呈先上升后下降的單峰曲線,表明適宜質(zhì)量濃度的GGR 浸種處理可提高種子活力、發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù),高質(zhì)量濃度的GGR 浸種處理對種子的萌發(fā)會有明顯的抑制作用[24]。
植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用效果與使用濃度密切相關(guān)[20],本次試驗(yàn)僅比較了ABT 1 號、GGR 6 號和GGR 8 號3 種植物生長調(diào)節(jié)劑在20~50 mg/L 下浸種12 h 對柴胡種子萌發(fā)的影響,在處理濃度和處理時間方面有較大局限性,其余使用濃度下不同浸種時間的應(yīng)用效果還有待進(jìn)一步研究。