通过种子处理提升北方豆的出芽萌发率
北豆根是我国常用中药材之一,为防己科多年生草质藤本植物蝙蝠葛的根茎,其根茎中含有多种生物碱,具有清热解毒、镇痛、止咳去痰、降血压等作用。北豆根主要分布于我国的东北、华北、内蒙古等地区的山区、半山区。随着多年大量的采挖和生态条件的不断被破坏,野生资源越来越少。近年来,我国对北豆根的化学成分、提取工艺、药理作用、药代动力学及其临床应用研究较多,而对北豆根栽培技术方面研究较少。目前,北豆根人工栽培刚刚起步,栽培措施还不成熟,存在出苗率低、出苗不整齐等现象。因此,本试验开展了北豆根种子不同处理方式对其出苗率及生长发育影响的研究。
试验设在中国农业科学院特产研究所药用植物栽培试验地。土质均匀,前茬作物为大豆。选子粒饱满、大小一致、无病种子,并且要用种子风选净度仪进行处理,分别采用6种不同处理方法:①室外砂藏。当年采收的种子与含水70%的湿细砂混拌,种子与湿细砂的体积比为1∶3,装纱网袋中埋在排水良好的阴坡地下25cm深处;②室内贮藏。将采收的种子装于纸袋中存放于10~23℃室内;③50℃温水处理。室外仓贮的种子在播种前浸泡在50℃温水中3h后播种;④室外仓贮。将当年采收的种子装在透气性能比较好的袋中存放于室外仓库;⑤冰箱冷藏。当年采收的种子晾干后,装在牛皮纸袋中置0~4℃冰箱贮藏;⑥赤霉素(GA3)浸种。室外仓库中的种子,播前用100mg/kg浓度的赤霉素浸种12h后,用清水漂洗干净。
于2011年4月28日在中国农业科学院特产研究所试验基地播种,或者是在种子发芽箱中进行发芽,每小区播种子300粒。分别于6月1日、6月7日和6月20日进行田间种子出苗率调查。于9月20日调查植株的株高、叶长、叶宽、叶数、主根长、主根粗、须根长、单株重及根重。调查数据采用DT软件进行统计分析。 不同处理方法对出苗期及出苗率的影响:播种后不同处理出苗率见表1。表1数据显示,6种处理方式,其出苗时间、出苗率及整齐度差异很大。6月1日,室外砂藏处理的种子开始出苗,出苗率达26%,而其它处理的种子未见出苗。6月7日,室外砂藏种子的出苗率达到73%,而且已展叶,从开始出苗到第7天基本出齐苗;此时其他处理的种子刚开始出苗。6月20日调查结果显示,室温贮藏的种子出苗率最低,说明北豆根种子最不适宜室温贮藏;室外仓贮的种子再经50℃温水处理,从出苗时间、出苗整齐度及出苗率均与室外仓贮的种子无明显差异,说明温水处理种子对出苗无影响;室外砂藏、冰箱冷藏、赤霉素浸种均可提高北豆根的出苗率,且以砂贮处理为最好,出苗率达到83.3%,且砂贮处理>赤霉素浸种>冰箱冷藏。综上,北豆根种子通过砂贮处理,出苗时间、出苗率及出苗整齐度都明显优于其它处理。
表2统计数据显示,种子不同处理方法对植株生长发育有很大影响。室外砂藏、冰箱冷藏处理的种子其株高与赤霉素处理的相比差异极显著(P<0.01),与仓贮、50℃水处理的相比差异显著(P<0.05);室外砂藏、冰箱冷藏处理的种子其茎粗与其它4个处理相比差异显著(P<0.05);室外砂藏处理的种子其根茎粗与其它4个处理相比差异显著(P<0.05);砂贮处理的种子其单株根茎重与50℃温处理、赤霉素处理相比差异极显著(P<0.01),与室外仓贮处理的相比差异显著(P<0.05)。冰箱冷藏处理种子的单株根茎重与室外仓贮、50℃温水处理、赤霉素处理的相比差异显著(P<0.05)。
讨论与结论:目前,北豆根人工栽培刚刚起步,栽培措施还不成熟,生产中存在出苗率低、出苗不整齐等现象,制约着北豆根的规模化种植与生产。本试验中,采用传统种子处理方法,即室外仓贮处理或室温贮藏的种子,从播种到出苗完成,需要53d,并且出苗率较低;而采用其它处理方法则对出苗期、出苗率及整齐性有很大影响。室外砂贮处理的种子出苗时间比其它处理的提前8~10d。室外砂贮处理的种子在出苗7d后就达到出苗盛期,出苗率为73.7%;而此时其他方法处理的种子刚开始出苗,其中冰箱冷藏处理的种子出苗率达到14.3%,另外4个处理的出苗率都在8.3%以下,出苗比较缓慢。6个不同处理方法比较,室外砂贮处理的种子出苗最早、出苗率最高,出苗率比传统方法提高24.3%,以室外砂贮处理方法为最好,其次为冰箱处理和赤霉素处理。
室外砂贮处理方法,其植株生长的后期也表现出地上部植株增高,茎粗增加,地下部经济性状根茎粗、根茎重增加的特点。北豆根种子有较坚硬的种壳,经砂贮处理后可促进种子萌发,处理后的种子裂口率达90%以上,可提高种子的出苗率、整齐性及缩短出苗时间。并对后期植株的生长发育有很大的促进作用。室外砂藏处理同冰箱冷藏和赤霉素处理相比,既节省能源和资金,又便于管理,而且不用考虑种子量多少,适于大田生产中大量种子的处理。建议北豆根生产中种子处理采用室外砂贮处理方法。