EffectsofDifferentTreatmentsonSeedGermination Characteristics of Chongming Spinach

GU Qinqin1，SHAO Feng2，LIU Jian'，GU Lijun2，ZHAN Xiuping （‘Shanghai Agricultural Technology Extension and Service Center，Shanghai 201103; ² ChongmingDistrict VegetableScienceand Technology ExtensionStation，Shanghai 202150）

崇明小菠菜是上海市崇明區(qū)傳統(tǒng)地方特色菠菜品種[1]，本地種植年限達30年以上。該品種入口甘甜、澀味少，口感軟糯滑嫩，風(fēng)味濃郁，營養(yǎng)非常豐富[2-3]，深受上海地區(qū)消費者的喜愛。菠菜種子具有典型形態(tài)與生理休眠特性。其果皮角質(zhì)層較厚且機械組織發(fā)達，木栓化厚壁細胞層顯著降低了種皮透水透氣性；同時種皮及種子胚乳中內(nèi)源抑制物（酚類、ABA等）的存在進一步延緩了萌發(fā)進程，這種雙重休眠特性導(dǎo)致菠菜種子田間發(fā)芽率波動明顯且出苗整齊度差。傳統(tǒng)直播方式采用未處理干籽播種，常因種皮屏障效應(yīng)引發(fā)吸水滯后，致使萌發(fā)困難，出苗參差不齊，最終造成缺苗斷壟及產(chǎn)量損失等生產(chǎn)問題。

本研究以崇明小菠菜為試驗材料，依據(jù)GB/T3543.1＼～7—1995《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》，參照沈丹婷[種子發(fā)芽能力指標(biāo)計算方法，通過設(shè)計不同種子及發(fā)芽床處理，研究了崇明小菠菜種子萌發(fā)特性，旨在篩選出高效發(fā)芽處理方案，重點考察發(fā)芽勢、活力指數(shù)和最終發(fā)芽率等關(guān)鍵指標(biāo)，以建立標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)芽技術(shù)體系，為崇明小菠菜規(guī)?；耘嗵峁┛茖W(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐，對實現(xiàn)機械化精量播種具有重要實踐價值。

1 材料與方法

1.1試驗材料試驗品種為崇明小菠菜，是上海市崇明區(qū)蔬菜科學(xué)技術(shù)推廣站2024年新收獲的種子。

1.2試驗設(shè)計試驗于2024年6月在上海市農(nóng)作物種子質(zhì)量檢測中心進行。試驗設(shè)置4種種子處理方法，包括種子不進行任何處理（對照）剝殼去果皮、砂皮紙摩擦破殼、干濕循環(huán)處理（播前曬種4～6h ，砂皮紙摩擦種子表面， 40% 浸泡6h，揉搓并吸干水分， 25% 烘箱烘干）。另外，設(shè)置紙床、砂床2個發(fā)芽床處理。發(fā)芽條件：于智能人工氣候箱內(nèi)進行，溫度控制為 10% 恒溫，濕度控制為 70% ，光周期為12h/12h ，光照強度設(shè)置為 1600Lx 。

每個處理隨機取400粒均勻飽滿的種子，每100粒為1個重復(fù)，設(shè)置4個重復(fù)。發(fā)芽培養(yǎng)期間，每天進行適當(dāng)檢查管理，保持適宜水分，保證合適的發(fā)芽條件。每天在相同時間段統(tǒng)計種子發(fā)芽數(shù)，以胚根長度超過種子半徑的記為發(fā)芽[5]。

1.3測量指標(biāo)與方法發(fā)芽置床第7天進行初次計數(shù)，統(tǒng)計發(fā)芽勢，發(fā)芽置床第21天進行末次計數(shù)，進行幼苗鑒定，統(tǒng)計發(fā)芽率和測量幼苗生長勢（即幼苗基部到頂端的長度，用 cm 表示）。第21天計算活力指數(shù)。具體計算公式為：發(fā)芽勢GP （%）= （第7天發(fā)芽種子數(shù)/NT） ×100 ；發(fā)芽率GR （%）= （第21天發(fā)芽種子數(shù)/NT） ×100 ；活力指數(shù) VI= （∑Gt/Dt） ×s 。公式中，NT表示供檢種子總數(shù)，Gt為第t天的發(fā)芽種子數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)，S為幼苗生長勢（隨機取30株均勻一致的幼苗進行測量）。根據(jù)GB16715.5—2010《瓜菜作物種子第5部分：綠葉菜類》強制性種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，菠菜種子發(fā)芽率國家標(biāo)準(zhǔn)為不低于 70% 。

1.4數(shù)據(jù)處理采用MicrosoftExcel2007和SPSS22.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1發(fā)芽勢發(fā)芽勢是反映種子發(fā)芽速度和整齊度的一個指標(biāo)。由圖1可見，兩種發(fā)芽床條件下，剝殼去果皮處理崇明小菠菜種子的發(fā)芽勢均顯著高于砂皮紙摩擦破殼處理和干濕循環(huán)處理，后兩種處理下的種子發(fā)芽勢在紙床條件下又顯著高于對照，砂床條件下僅砂皮紙摩擦破殼處理顯著高于對照，而砂皮紙摩擦破殼處理和干濕循環(huán)處理的種子發(fā)芽勢不同小寫字母和*均表示在0.05水平上存在顯著差異，下同無顯著差異。4種種子處理的發(fā)芽勢在兩種發(fā)芽床條件下呈現(xiàn)相同趨勢，且紙床條件下各處理的發(fā)芽勢顯著高于砂床。

2.2發(fā)芽率發(fā)芽率是衡量種子萌發(fā)能力強弱的重要指標(biāo)之一7]。由圖2可以看出，兩種發(fā)芽床條件下，砂皮紙摩擦破殼處理和干濕循環(huán)處理崇明小菠菜種子的發(fā)芽率均明顯高于剝殼去果皮處理和對照。剝殼去果皮處理崇明小菠菜種子發(fā)芽勢雖高，但發(fā)芽率卻最低，顯著低于砂皮紙摩擦破殼處理和干濕循環(huán)處理，這在兩種發(fā)芽床條件下表現(xiàn)出相同的趨勢。同一種子處理在兩種發(fā)芽床條件下的發(fā)芽率并無顯著差異，可見，砂床和紙床兩種發(fā)芽床處理對崇明小菠菜種子最終發(fā)芽率結(jié)果并無顯著影響。

2.3活力指數(shù)活力指數(shù)一般用來反映種子對外界環(huán)境的適應(yīng)能力，是衡量種子活力的綜合指標(biāo)，可以用于更全面地評價種子的質(zhì)量和活力水平，表征著幼苗能否健壯生長[4。由于砂床條件下種子在砂子里萌動，觀察條件不適宜，因此僅對紙床條件下的活力指數(shù)及發(fā)芽速率進行調(diào)查。由圖3可知，紙床條件下，砂皮紙摩擦破殼處理崇明小菠菜種子的活力指數(shù)最高，其次是干濕循環(huán)處理，兩種處理種子的活力指數(shù)差異不顯著，但都高于剝殼去果皮處理和對照。

2.4發(fā)芽速度對紙床條件下4種種子處理下崇明小菠菜種子每天的發(fā)芽粒數(shù)進行分析。從圖4可以看出，剝殼去果皮處理和砂皮紙摩擦破殼處理第4天就開始發(fā)芽，比干濕循環(huán)處理和對照提前1d開始發(fā)芽，剝殼去果皮處理的發(fā)芽粒數(shù)最多，為9.25粒，砂皮紙摩擦破殼處理為5.50粒。發(fā)芽高峰出現(xiàn)最早的是剝殼去果皮處理，第6天即達到高峰，當(dāng)天發(fā)芽粒數(shù)為20.25粒；砂皮紙摩擦破殼處理的發(fā)芽高峰出現(xiàn)在第7天，當(dāng)天發(fā)芽粒數(shù)為15.50粒；干濕循環(huán)處理的發(fā)芽高峰雖然出現(xiàn)在第9天，但從第5天開始每天發(fā)芽粒數(shù)都比較集中，第5＼～10天 70.8% 的種子已發(fā)芽，遠快于同期的對照（ 60.0% ）。發(fā)芽結(jié)束最早的是剝殼去果皮處理，第11天就基本停止發(fā)芽，其次是砂皮紙摩擦破殼處理，第16天基本停止發(fā)芽，干濕循環(huán)處理和對照的發(fā)芽時間都持續(xù)較長，第14天后還陸續(xù)有少量種子發(fā)芽。

3討論

前人研究表明，菠菜種子是胞果，種皮結(jié)構(gòu)細致堅硬、外附有膠質(zhì)，還含有酚類等抑制物質(zhì)，不易吸水透氣，是菠菜種子發(fā)芽勢慢、發(fā)芽不整齊的主要原因。本試驗研究結(jié)果表明，合適的種子處理，如砂皮紙摩擦破殼處理和干濕循環(huán)處理，都對崇明小菠菜種子的萌發(fā)起到了較好的促進作用，不僅可以有效提高崇明小菠菜種子果皮的透氣透水性，提高種子的發(fā)芽速度、整齊性，而且能有效提高種子發(fā)芽率。

砂皮紙摩擦破殼處理促進菠菜種子萌發(fā)的原因，一方面可能是破殼處理使水分和氧氣可以更順暢地進入種子內(nèi)部，為種子萌發(fā)創(chuàng)造了有利條件，另一方面破殼處理使種子內(nèi)部的酶更容易與底物結(jié)合，從而增強酶活性，為胚的生長和發(fā)育提供了充足的能量和營養(yǎng)，加快了種子發(fā)芽進程。此外，破殼處理能使種殼中酚類等抑制物質(zhì)更容易從種殼中釋放出來或者降解，從而解除對種子萌發(fā)的抑制作用，使種子能夠順利萌發(fā)，提高發(fā)芽率。干濕循環(huán)處理中，干處理能增強種皮通透性，濕處理則促進種子吸水，使種子內(nèi)原生質(zhì)從凝膠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z態(tài)，增強細胞代謝。其中曬種、搓種、磨種等操作，可破壞種皮的完整性，減輕種皮對種子萌發(fā)的物理阻礙，促使水分與氧氣更易進人種子，加快種子吸水和呼吸。種子吸水后種皮膨脹軟化，利于胚根、胚芽突破，還能激活種子內(nèi)的酶，啟動萌發(fā)過程。

剝殼去果皮處理雖然前期發(fā)芽速度最快，紙床條件下第7天已達到近 60% ，但是此處理種子發(fā)芽率和活力指數(shù)均較低，可能是手工剝殼的過程中對種子胚造成了損傷，或種皮上一些對種子萌發(fā)有重要作用的附屬結(jié)構(gòu)（種臍、種孔等）在剝殼處理中被破壞，影響種子吸水、氣體交換等正常生理過程，從而降低發(fā)芽率。此外，種皮可調(diào)節(jié)種子水分的吸收和保持，剝殼后種子吸水速度和程度難以控制，吸水過多會導(dǎo)致細胞破裂。在實際發(fā)芽試驗幼苗鑒定時發(fā)現(xiàn)，剝殼去果皮處理下出現(xiàn)腐爛、主根缺失、生長停滯、畸形、感染等現(xiàn)象的不正常幼苗顯著增多，因此該處理下崇明小菠菜種子發(fā)芽初期發(fā)芽速度雖然很快，發(fā)芽勢頭良好，但最后發(fā)芽率不高。剝殼去果皮處理開始發(fā)芽、發(fā)芽高峰和停止發(fā)芽時間都最早，說明果皮剝離可以使發(fā)芽集中、發(fā)芽時間縮短，顯著提高發(fā)芽勢。在剝殼操作得當(dāng)，不破壞種胚的情況下，這種處理對加速崇明小菠菜種子發(fā)芽，提高種子發(fā)芽率能起到積極作用。砂皮紙摩擦破殼處理與干濕循環(huán)處理均能有效促進種子萌發(fā)，但呈現(xiàn)不同特性：砂皮紙摩擦破殼處理發(fā)芽啟動快而整齊，且萌發(fā)周期較短，不過需精準(zhǔn)控制破殼強度與范圍，存在較高技術(shù)門檻；干濕循環(huán)處理種子雖萌發(fā)持續(xù)時間較長，發(fā)芽整齊度稍遜，但是處理方法簡單，操作相對容易。

本試驗中，紙床條件下種子發(fā)芽勢顯著優(yōu)于砂床，4種處理紙床的發(fā)芽勢分別比相同處理砂床的發(fā)芽勢高8.3個、38.5個、29.8個和29.0個百分點。這可能與紙床透氣性好，更容易保持適量水分、熱容量小，更利于溫度調(diào)節(jié)至發(fā)芽最適溫度等因素有關(guān)。兩種發(fā)芽床條件下各處理最終發(fā)芽率基本持平，說明崇明小菠菜品種發(fā)芽率較為穩(wěn)定，受發(fā)芽床影響小。

4結(jié)論

綜上所述，砂皮紙摩擦破殼處理在縮短種子萌發(fā)啟動時間及提高發(fā)芽同步性方面表現(xiàn)最優(yōu)；而干濕循環(huán)處理通過滲透調(diào)節(jié)同步提升發(fā)芽勢和發(fā)芽率，且田間適用性強。兩種方法各具應(yīng)用價值，建議根據(jù)實際生產(chǎn)條件選擇，后續(xù)可通過參數(shù)優(yōu)化進一步提升處理效果。剝殼去果皮處理可以有效縮短菠菜種子發(fā)芽周期，但在生產(chǎn)上，剝除菠菜種皮非常麻煩，而且處理不慎極易傷及種胚，影響最終發(fā)芽率，故在生產(chǎn)上不作推薦，可在實驗室檢測種子活力時采用。

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（收稿日期：2025-02-27）