張 勇, 馬士仲, 路興濤, 孔繁華, 張成玲, 張?zhí)锾铮?劉 震
(山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院植物保護(hù)研究所,山東泰安 271000)
蒼耳種子解除休眠的物理方法研究
張 勇, 馬士仲, 路興濤, 孔繁華, 張成玲, 張?zhí)锾铮?劉 震
(山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院植物保護(hù)研究所,山東泰安 271000)
蒼耳種子的休眠主要受種皮質(zhì)地堅(jiān)硬而形成的對(duì)種子機(jī)械束縛力及種皮內(nèi)封閉的薄膜質(zhì)層影響。流水浸泡+挫傷種皮,種子發(fā)芽率達(dá)到86.47%,流水浸泡發(fā)芽率達(dá)到80.14%,挫傷種皮發(fā)芽相對(duì)較低,為68.97%。物理解除避免了化學(xué)解除休眠處理中強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及氧化劑對(duì)種子內(nèi)部有效成分的破壞。
蒼耳; 休眠; 種子; 萌發(fā)
蒼耳(XanthiumsibiricumPatrin)屬菊科蒼耳屬草本植物,主要生長于荒地、丘陵及田邊,為常見的闊葉雜草,我國各省都有分布。其幼苗子葉呈卵狀披針形,肉質(zhì),長約2 cm,寬約7 mm,無毛,中脈明顯?;ü?~10月,雌雄同株,具瘦果的總苞片成熟時(shí)變硬,外疏生具鉤狀的總苞刺,喙長1.5~2.5 mm,瘦果2,倒卵形,長約1 cm。蒼耳種子化學(xué)成分復(fù)雜,可榨油及藥用[1],化學(xué)成分主要包括揮發(fā)油、倍半萜內(nèi)酯、糖苷類、脂肪油和酚酸類化合物等[2]。蒼耳全株不同提取物對(duì)菜粉蝶幼蟲具有一定的觸殺及毒殺作用,有可能成為新的植物源殺蟲劑[3]。
近年來,非耕地中蒼耳的發(fā)生呈上升趨勢,對(duì)蒼耳的生物學(xué)特性及化學(xué)防除技術(shù)研究日益受到重視。在室內(nèi)雜草的培養(yǎng)中,解除種子休眠是雜草培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),雜草種子的發(fā)芽受外部溫度、濕度、光照等影響,還受種子自身成熟度及休眠的影響,破除雜草種子休眠的常規(guī)方法有:冷水或溫水浸種、挫傷種皮、酸或堿處理、赤霉素溶液處理、超聲波處理、低溫層積法等[4]。國內(nèi)尚無對(duì)蒼耳種子物理解除休眠的報(bào)道。本研究旨在通過挫傷種皮、冷水浸種等物理方法研究蒼耳種子休眠解除方法,明確其種子適宜萌發(fā)條件,為其發(fā)生、防除及在更多領(lǐng)域研究提供依據(jù)。
1.1 供試材料
供試材料蒼耳于2010年10月采自山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)農(nóng)場田埂,種子成熟度高,預(yù)試發(fā)芽率為97%,種粒均勻飽滿,種子采集后置于陰涼通風(fēng)處晾干備用。
1.2 不同物理處理方法對(duì)解除蒼耳種子休眠測定
1.2.1 流水浸泡對(duì)解除蒼耳種子休眠測定 將20粒蒼耳種子置于燒杯內(nèi),燒杯用紗網(wǎng)封口,浸入流水中浸泡12 h后取出,均勻排列于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中培養(yǎng),培養(yǎng)溫度30 ℃/28 ℃(d/n),濕度75%±10%,光照強(qiáng)度15 000 lx,4次重復(fù),日常觀察并保持濾紙的濕潤。
1.2.2 挫傷種皮對(duì)解除蒼耳種子休眠測定 選擇大小均勻、種粒飽滿的蒼耳種子20粒,用剪刀將果柄處小心剪去0.5~1 mm,不能傷害種仁,在培養(yǎng)皿底部鋪上濾紙,將種子整齊排列,濾紙的上面再覆蓋一層濾紙,用小型噴壺噴蒸餾水,蓋上培養(yǎng)皿蓋后置于人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng),培養(yǎng)溫度30 ℃/28 ℃(d/n),濕度75%±10%,光照強(qiáng)度15 000 lx,4次重復(fù),日常觀察并保持濾紙的濕潤。
1.2.3 流水浸泡+挫傷種皮對(duì)解除蒼耳種子休眠測定 將20粒蒼耳種子置于燒杯內(nèi),燒杯用紗網(wǎng)封口,浸入流水中浸泡12 h后取出種子,用剪刀將果柄處小心剪去0.5~1 mm,不能傷害種仁,均勻排列于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中培養(yǎng),培養(yǎng)溫度30 ℃/28 ℃(d/n),濕度75%±10%,光照強(qiáng)度15 000 lx,4次重復(fù),日常觀察并保持濾紙的濕潤。
1.2.4 對(duì)照處理 種子未進(jìn)行任何處理,直接置于培養(yǎng)皿中,在培養(yǎng)皿底部鋪上濾紙,將種子整齊排列濾紙上,上面再覆蓋一層濾紙,用小型噴壺噴蒸餾水,置于人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng),培養(yǎng)溫度30 ℃/28 ℃(d/n),濕度75%±10%,光照強(qiáng)度15 000 lx,4次重復(fù),日常觀察并保持濾紙的濕潤。
1.3 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理,差異性分析采用鄧肯氏新復(fù)極差(DMRT)法。
由試驗(yàn)結(jié)果看出,蒼耳種子在流水浸泡后種皮軟化,經(jīng)外力挫傷后發(fā)芽率明顯提高,并且發(fā)芽時(shí)間相對(duì)較早,在人工氣候箱內(nèi)3 d即可發(fā)芽,6 d發(fā)芽率達(dá)到86.47%。流水浸泡處理發(fā)芽率也有顯著增加,為80.14,挫傷種皮方法對(duì)種子萌發(fā)的提高相對(duì)較低,僅為68.97%(表1),表明蒼耳種子萌發(fā)受種皮機(jī)械束縛力的影響較大,蒼耳種子質(zhì)堅(jiān)而硬,并在種皮內(nèi)有薄膜質(zhì)層包裹,種子無法進(jìn)行呼吸,導(dǎo)致其不能萌發(fā)。在自然生長條件下,受土壤濕度影響,種皮逐漸濕潤并腐化,種仁吸水膨脹,薄膜質(zhì)層受到破壞,開始進(jìn)行呼吸并進(jìn)行復(fù)雜的生理生化反應(yīng),種子開始萌發(fā),這也是在自然條件下蒼耳種子休眠達(dá)到2~3年,甚至更長時(shí)間的原因之一。
表1 不同處理方法對(duì)蒼耳種子萌發(fā)的影響
蒼耳種子的休眠主要與種皮堅(jiān)硬及種皮內(nèi)的薄膜質(zhì)層有關(guān),在種皮浸泡軟化后挫傷種皮,休眠即可解除,發(fā)芽率可達(dá)到86.47%,充分浸泡后發(fā)芽率可達(dá)到80.14%,使用這兩種方法避免了化學(xué)解除休眠中強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及其他強(qiáng)氧化劑對(duì)種子內(nèi)部組織及成分的破壞,適用于多種研究領(lǐng)域。
[1]張澤浦,廣田伸七. 中國雜草原色圖鑒[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.
[2]楊小錄,王 瀚,何九軍,等. 有毒植物蒼耳的研究進(jìn)展[J]. 綿陽師范學(xué)院學(xué)報(bào),2010(5):76-79.
[3]王國夫,鐘俊燕,胡春霞. 蒼耳有效成分的提取及其殺蟲活性的研究[J]. 北方園藝,2010(3):155-15.
[4]楊彩宏,馮 莉,岳茂峰,等. 牛筋草種子萌發(fā)特性的研究[J]. 雜草科學(xué),2009(3):21-24.
[5]農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所. 農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)除草劑[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2006.
Q945.6+5
A
1003-935X(2011)03-0060-02
張 勇,馬士仲,路興濤,等. 蒼耳種子解除休眠的物理方法研究[J]. 雜草科學(xué),2011,29(3):60-61.
2011-02-23
張 勇(1977—),男,陜西耀州人,農(nóng)藝師,主要從事新型除草劑的研究及推廣工作。Tel:0538-8503316; E-mail:taianzhangyong@126.com。
《雜草科學(xué)》加入有關(guān)數(shù)據(jù)庫的聲明
為了適應(yīng)我國信息化建設(shè)的需要和擴(kuò)大作者學(xué)術(shù)交流渠道,提高作者所發(fā)表論文的被引頻次,《雜草科學(xué)》已加入“萬方數(shù)據(jù)——數(shù)字化期刊群”,《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》和“中國期刊網(wǎng)”,重慶維普中文期刊數(shù)據(jù)庫、臺(tái)灣華藝中文電子期刊數(shù)據(jù)庫。
作者著作權(quán)使用費(fèi)采取與本刊稿酬一次性給付方式。如作者不同意將文章編入上述數(shù)據(jù)庫,請(qǐng)?jiān)趤砀鍟r(shí)聲明,本刊將作適當(dāng)處理。特此聲明。
《雜草科學(xué)》編輯部