水分、温度和光照对茜草种子萌发的实验研究
水分、温度和光照是茜草种子萌发的必要条件,只有这方面的条件都满足了,才可以顺利的发芽。水分是种子萌发的先决条件。种子吸水后才会从静态转向活跃,种子的萌发是一系列生理生化反应过程。研究种子的吸水变化趋势对于设置种子的浸种时间有一定的帮助。温度对种子的萌发起着至关重要的作用。不同的温度处理,能改变种子表面的结构和种子内部某些物质(如酶等)的化学结构即性质,通过对这些物质的作用影响种子的萌发。本文研究表明,茜草种子最适宜的发芽温度为20℃,低于15℃或高于25℃会抑制其萌发。在生产上选择播种时间应选择接近于此最适发芽温度的4—5月份为宜。除少数需光种子和需暗种子外,光对一般植物种子的萌发影响不显著。
1材料与方法
1.1试验材料
试验所用茜草种子于2012年11月采自河南省嵩县,经河南中医学院董诚明副教授鉴定为茜草种子,室温贮藏于牛皮纸袋中备用。
1.2试验仪器及物品
本次试验所用的仪器是浙江托普仪器生产的智能光照培养箱,用直径为9cm玻璃培养皿,内铺3层脱脂棉,上覆一层粗滤纸,制成发芽床。
1.3试验方法
1.3.1种子常规观测及测定
采用种子常规观测方法对茜草种子进行形态观察,测定种子的纯净度、千粒质量、水分含量。
1.3.2种子吸水速率的测定
分别取种子100粒,称重,至培养皿中,水浸1,2,4,8,12,16,20,24,36,48,52,56,60,72h分别取出再称重。称前用吸水纸将种子表皮水分吸干,重复3次。
种子吸水率=(吸水后质量-干质量)/干质量×100%。
1.3.3不同温度条件下种子发芽率的测定
随机取每份100粒种子均匀摆放在发芽床上,分别置于15,20,25℃的光照培养箱内培养,每日光照12h。每日记录发芽粒数,计算发芽率,开始发芽第6天统计发芽势。每种处理3次重复,每次重复100粒种子(下同)。
1.3.4黑暗和光照条件下发芽率的比较
在20℃的培养箱中,将种子分别置于每日24h黑暗和光照的条件下进行发芽试验,每日记录发芽粒数,计算发芽率,开始发芽第6天统计发芽势。
2结果
2.1种子形态、纯净度、千粒质量、水分含量
茜草果实为浆果,肉质球形,直径5~6mm;种子扁球形,直径3~4mm,厚约2.7mm,黑色,背面圆形,腹面圆环形,中央凸现,表面平滑,无光泽,解剖镜下观察表面多皱纹,种脐在腹面凸现处,种孔位于侧面,圆形,乌白色,少有黑色。种子的纯净度为96.94%,千粒质量12.0277g,水分含量为6.3831%。
2.2种子的吸水率
茜草种子的吸水率在处理过程的40h以内,吸水率随处理时间的增加而增加。种子在吸胀处理中的前28h,吸水速率较快,吸水率为154%;之后,吸水速率放慢,吸胀渐渐达到饱和状态,吸水率在36h达到近饱和,为161%(图1)。
2.3不同温度对茜草种子发芽率的影响
由表1可见,20℃条件下茜草种子的发芽率和发芽势均显著高于15℃和25℃条件下的发芽率和发芽势(p<0.05),且在20℃条件下开始发芽时间最短。因此,茜草种子最适宜的发芽温度为20℃,低于15℃或高于25℃会抑制其萌发,这与茜草种子在野生状态下于4-5月份萌发相符。结果见表1。
2.4光照条件对茜草种子萌发的影响
由表2可见,其他条件相同时,茜草种子在黑暗条件下的发芽时间比在光照条件下的发芽时间短3d,在黑暗条件下和在光照条件下的发芽率、发芽势均无明显差异(p>0.05)。
3讨论
由此可知,在生产中茜草播种前的浸种时间以一昼夜(24h)为宜。从本文对茜草种子的吸水速率研究可知,吸水率在处理过程的前24h阶段中随处理时间的增加,吸水率呈上升趋势,但处理时间达到28h之后,茜草种子的吸胀渐渐达到饱和状态,吸水率在36h达到最大,为161%。这是由于在浸泡处理的初始阶段种子内外的水势差几乎达到最大值,所以造成种子快速吸水,种子吸水率随处理时间的增加而不断升高,但当种子细胞内外水势差达到最小值,即平衡状态时,种子就不再吸水,吸胀就达到了饱和状态。其他条件相同时,茜草种子在黑暗条件下的发芽时间明显比光照条件下短,但发芽率却无明显差异。因此在生产上播种后适当覆土有助于提前出苗。