李玉梅,高玉民,趙增建,毛偉芳,趙文利,王國強
(濟南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,山東濟南 250316)
柴胡屬植物全球有120種,我國有40種17變種。2015年版《中華人民共和國藥典》收載2種,即北柴胡和狹葉柴胡,為傘形科多年生草本植物。狹葉柴胡(Bupleurum scorzonerifolium Willd.),又稱南柴胡,也稱軟柴胡、香柴胡,主產(chǎn)于湖北、江蘇、四川;北柴胡(Bupleurum chinensie DC.),即藥典中的柴胡,又名硬苗柴胡、山柴胡等[1],大都為野生,主產(chǎn)于東北、華北、西北、山東等地,主要分布于西北、華北地區(qū),是常用大宗藥材品種[2-3]。
姚入宇等[4]對北柴胡種子的生物學(xué)特性進行了研究,結(jié)果表明,柴胡種子發(fā)芽率低的原因是胚休眠和存在內(nèi)源抑制物,這為柴胡種子的相關(guān)研究奠定了一定的基礎(chǔ);王玉慶等[5]調(diào)查了柴胡種植方式及種子處理技術(shù),敘述了對柴胡種子凍融處理和生長調(diào)節(jié)劑處理;沈路瑩[6]研究表明,GA3、水楊酸、6-BA、高錳酸鉀等藥劑處理均可以促進柴胡種子的萌發(fā);雷燕妮[7]比較了1% KMnO4、溫水對柴胡種子處理的影響,結(jié)果表明,1% KMnO4處理后柴胡種子發(fā)芽率遠高于溫水。但適用于生產(chǎn)中簡便的柴胡種子處理方法還未確定。
由于柴胡種子壽命較短,常溫下貯藏種子不超過360天,而且發(fā)芽率偏低,當(dāng)年新收種子發(fā)芽率僅為40%~50%。本研究基于生產(chǎn)實際,通過對北柴胡種子發(fā)芽情況隨貯藏溫度和時間變化的追蹤研究,通過比較不同溫度貯藏條件下、特定貯藏時間的種子發(fā)芽率、發(fā)芽啟動日、集中發(fā)芽時間等發(fā)芽特性,探索適合北柴胡種子的貯藏溫度及發(fā)芽率較高的貯藏時間,以用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),提高種子發(fā)芽率,降低種植的種子用量,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效。
本試驗在濟南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院317實驗室內(nèi)進行。供試北柴胡種子為濟南市章丘區(qū)華興中草藥種植合作社提供。當(dāng)柴胡種子變?yōu)辄S熟前[8],進行割莖、晾曬、收種,去除雜質(zhì)后,在種子含水量在10%~15%的情況下,室溫避光貯藏,完成種子的后熟過程,供本試驗使用。
試驗儀器配備:光照培養(yǎng)箱,冷藏冷凍冰箱,培養(yǎng)皿,吸水濾紙,紗布。
1.2.1 貯藏溫度及時間的設(shè)定。試驗所用北柴胡種子,分別在室內(nèi)常溫貯藏、5℃冷藏、-5℃冷凍共3種不同的溫度條件下進行貯藏。在每一個特定貯藏溫度下,分別貯藏120天、180天、270天、360天、450天,測定每個時間段種子發(fā)芽率。
1.2.2 種子處理。用作測試發(fā)芽率的北柴胡種子,先放入1%的鹽水中浸泡,挑出癟粒,過濾出種子,數(shù)出100粒,用紗布包裹;再用40℃溫水浸泡8 h,供發(fā)芽試驗用。
1.2.3 發(fā)芽率測定。在培養(yǎng)皿內(nèi)進行發(fā)芽試驗,將培養(yǎng)皿放入恒溫20℃的光照培養(yǎng)箱內(nèi),測定柴胡種子發(fā)芽率。每個處理為100粒柴胡種子,設(shè)3次重復(fù)。以探究隨貯存溫度不同及貯存時間變化北柴胡種子發(fā)芽能力的變化情況。
1.2.4 發(fā)芽率計算。發(fā)芽率指測試種子發(fā)芽數(shù)占測試種子總數(shù)的百分比。
發(fā)芽率=(發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù))×100%。
常溫貯藏120天的發(fā)芽率為43%,常溫貯藏180天發(fā)芽率為52%,常溫貯藏270天發(fā)芽率29%,常溫貯藏360天發(fā)芽率為3%,常溫貯藏450天發(fā)芽率為0。即在6個月之前,隨著貯藏時間的延長,發(fā)芽率是升高的;在貯藏半年后,北柴胡種子隨著貯藏時間的增加,發(fā)芽率降低;貯藏一年后常溫貯藏溫度下,發(fā)芽率幾乎為0,種子不能使用。4個月的時候種子完成生理后熟,發(fā)芽率為43%;隨著貯藏時間的增加,發(fā)芽啟動日時間在延長,發(fā)芽持續(xù)時間隨著增加,集中發(fā)芽天數(shù)縮短,發(fā)芽率反而降低。常溫貯藏,隨著貯藏時間延長,發(fā)芽率降低,6個月為最佳播種時間(見表1)。
表1 北柴胡種子在常溫下貯藏不同貯藏時間的發(fā)芽率
北柴胡種子不同貯藏時間發(fā)芽試驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示:不同貯藏時間,發(fā)芽啟動日天數(shù)大致相同,在8天左右;發(fā)芽持續(xù)天數(shù)在16天左右,差別不大;集中發(fā)芽天數(shù)在5天左右;發(fā)芽率在40%~53%,發(fā)芽率沒有隨著時間的延長而大幅降低,一年后仍能保持40%以上的發(fā)芽率。貯藏180天的發(fā)芽率為53%,仍是最高的。對于需要較長時間保存的北柴胡種子,選擇5℃冷藏有利于保持北柴胡種子的活性(見表2)。
表2 北柴胡種子在冷藏貯藏5℃溫度下不同貯藏時間的發(fā)芽率
北柴胡種子不同貯藏時間發(fā)芽數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示:發(fā)芽率先是隨著時間的延長而提高,6個月后隨時間增加而降低,貯藏6個月發(fā)芽率最高為51%。隨著貯藏時間增加,發(fā)芽啟動時間延長,發(fā)芽持續(xù)天數(shù)延長,集中發(fā)芽天數(shù)也在延長,發(fā)芽率隨著貯藏時間的增加先升后降。冷凍-5℃相比,發(fā)芽率有所降低,但發(fā)芽率降低較少,貯藏450天的時候,發(fā)芽率仍能保持41%,適宜北柴胡種子長時間保存(見表3)。
表3 北柴胡種子在冷凍貯藏-5℃溫度下不同貯藏時間的發(fā)芽率
每個貯藏時間,5℃貯藏發(fā)芽率均是最高的:貯藏120天的發(fā)芽率48%,貯藏180天的發(fā)芽率53%,貯藏270天發(fā)芽率46%,貯藏360天發(fā)芽率44%,貯藏450天發(fā)芽率43%;三個不同貯藏溫度下,均為貯藏6個月時間芽率最高;在貯藏時間超過半年后,常溫貯藏芽率降低最快。因此低溫貯藏有利于保持北柴胡種子活力,發(fā)芽率降低少,有利于北柴胡種子貯藏;5℃貯藏優(yōu)于常溫貯藏和-5℃貯藏。5℃低溫冷藏是比較適合北柴胡種子的貯藏溫度,可以用于柴胡農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中(見表4、圖1)。
圖1 相同貯藏時間,不同貯藏溫度的北柴胡種子發(fā)芽率
表4 相同貯藏時間,不同貯藏溫度的北柴胡種子發(fā)芽率
1)新采收的北柴胡種子常溫貯藏1年后發(fā)芽能力驟降,直至基本喪失。北柴胡種子貯藏時間與發(fā)芽關(guān)系顯示,北柴胡種子有后熟性,休眠期間發(fā)芽率低,且隨著貯藏時間延長,發(fā)芽率與發(fā)芽勢逐漸增高,在4~6個月,發(fā)芽率較高,6個月后,隨著時間的延長,發(fā)芽率逐漸降低。
2)試驗結(jié)果表明:低溫貯藏適宜北柴胡種子的貯藏,有利于保持種子活性,保持種子較高發(fā)芽率。根據(jù)不同貯藏溫度與時間的北柴胡種子發(fā)芽率,可以看出,需要較長時間貯藏的種子,5℃冷藏貯藏能最大程度保持較高穩(wěn)定發(fā)芽率,其次為-5℃。貯藏時間不超過一年的,特別貯藏半年左右,可以采用常溫干燥貯藏。
3)在生產(chǎn)實踐中,應(yīng)選擇新采收北柴胡種子,采取5℃低溫干燥貯藏,于雨季播種,以提高出苗率,降低播種量,降低生產(chǎn)成本,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效。