4.3　提高紅茂草種子萌發(fā)率研究

4.3.1　材料與方法

（1）材料

實驗材料采自人工栽培條件下自然成熟的紅茂草種子。

（2）方法

①不同因素對紅茂草種子萌發(fā)的影響

以貯藏一年的紅茂草種子為試材，采用培養(yǎng)皿紙上發(fā)芽法，對不同溫度（室溫18～19℃、23℃、26℃）、不同pH值（6.0、7.0、8.0）和不同營養(yǎng)條件（自來水、0.3% KH2PO4、0.3%好幫手）3個因素三水平進(jìn)行正交實驗（表4-4）。每個處理播種834粒即每個處理重復(fù)播種278粒。以突破種皮的下胚軸長度超過種子自身長度時視為萌發(fā)。

②貯存時間對紅茂草種子萌發(fā)的影響

用同種方法分別處理貯存時間為一年和兩年的紅茂草種子。

（3）結(jié)果計算

播種后3d開始記錄各處理種子的萌發(fā)率，觀察記錄至30d為止。運用統(tǒng)計學(xué)方法計算萌發(fā)率和萌發(fā)比率，并用F檢驗法對結(jié)果進(jìn)行差異顯著性測定。

萌發(fā)率=萌發(fā)的種子數(shù)/供試的種子數(shù)×100%
萌發(fā)比率=各期萌發(fā)種子數(shù)/萌發(fā)種子總數(shù)×100%

4.3.2　結(jié)果與分析

（1）不同因素對紅茂草種子萌發(fā)的影響

不同實驗條件下種子平均萌發(fā)率為59.51%，最高可達(dá)76.02%（A2B1C2）。3個因素中以溫度對萌發(fā)率的影響最大，營養(yǎng)條件次之，pH值的影響最小。溫度條件中以23℃最好，pH值中以pH值為6.0時最好，營養(yǎng)條件中以0.3% KH2PO4最好。通過直觀分析最佳的處理組合應(yīng)為A2B1C2。本實驗中實驗號4其萌芽率最高，這與理論分析完全一致（表4-4）。

注：A（溫度）A118～19℃、A223℃、A326℃；B（pH）B16.0、B27.0、B38.0；C（營養(yǎng)條件）C1水、C20.3% KH2 PO4、C30.3%好幫手。

對實驗結(jié)果做方差分析，可以看出各項變異來源F值均不顯著，pH的F<1，它是由于實驗誤差自由度太小，達(dá)到顯著的臨界F值過大所至。本實驗將F值小于1的變異項的平方和與自由度、誤差項的平方和與自由度合并后進(jìn)一步做方差分析（表4-5），從方差分析結(jié)果看出，溫度的F值達(dá)到了顯著水平（7.23），營養(yǎng)條件還是不顯著（5.43），從而可以說明對萌發(fā)率影響最大的是溫度條件，其次為營養(yǎng)條件，pH值對萌發(fā)率影響最小。

（2）紅茂草種子的萌芽動態(tài)

從圖4-1看出，紅茂草種子在前3d幾乎不萌發(fā)，在3～5d時，有少量種子萌發(fā)，但在5d后的10d內(nèi)，其萌發(fā)率明顯增高，萌發(fā)種子數(shù)占總種子數(shù)的65%，之后，萌發(fā)率又逐漸降低，直至30d，有種子繼續(xù)萌發(fā)。這說明紅茂草種子萌發(fā)周期長，表明該種植物種子具有較強的生活力。

（3）溫度對紅茂草種子萌發(fā)率的影響

在室溫（18～19℃）條件下，種子在3d幾乎不萌發(fā)，在3～9d之間只有少量種子萌發(fā)，自9d后的10d內(nèi)，種子萌發(fā)率明顯增高，其后，萌發(fā)率又逐漸降低。在23℃條件下，前3d不萌發(fā)，3～5d之間有極個別種子萌發(fā)，自5d后的6d里，種子萌發(fā)率迅速增高，此后，萌發(fā)率又逐漸降低，但降低趨勢比26℃條件下的小，比室溫條件下的大。在26℃條件下，種子在前3d也不萌發(fā)，但在5℃后的9d里，種子萌發(fā)速率迅速增高，13d后其萌發(fā)率又迅速降低（圖4-2）。室溫條件下種子萌發(fā)晚而分散，但剛開始降低的幅度也比較??；26℃條件下，種子萌發(fā)早而集中，有活力的種子多半集中在第5～13d的這段時間中萌發(fā)，但其降低的幅度也比較大。由此可見，溫度對紅茂草種子的萌發(fā)動態(tài)影響較大。

（4）pH值對紅茂草種子萌發(fā)率的影響

在3種不同的pH值條件下，種子萌發(fā)的最好時段是7～13d，而且對種子萌發(fā)的影響都不是太大，但在pH值為6.0時，其種子的萌發(fā)高峰期持續(xù)時間較長，因此，在3種不同pH值條件中，一般選擇pH值為6.0的水平（圖4-3）。

（5）不同營養(yǎng)條件對紅茂草種子萌發(fā)率的影響

在不同營養(yǎng)條件下，紅茂草種子的最佳萌發(fā)時段均在8～13d，13d后，它們的萌發(fā)速率都迅速降低，但在3種條件中，用0.3% KH2PO4處理的種子，其萌發(fā)率明顯高于用自來水和0.3%好幫手處理過的種子的萌發(fā)率（圖4-4）。

（6）貯存時間對種子萌發(fā)率的影響

在萌發(fā)30d之后，貯存一年的種子萌發(fā)了369粒，萌芽率為44.24%；而貯存兩年的種子萌發(fā)了323粒，萌芽率為38.73%（表4-6）。在萌發(fā)的前9d時間里，不同貯存時間種子的萌發(fā)率無顯著性差異，但從9d開始，貯存一年的種子就進(jìn)入了萌發(fā)高峰期，而貯存兩年的種子，其萌芽率高峰期則是在15～21d之間，明顯比貯存一年的種子萌發(fā)高峰期推遲了6～8d。但是它們的萌發(fā)率并不是標(biāo)準(zhǔn)的先上升后下降，其萌發(fā)過程中都有一個回復(fù)過程（圖4-5）。這可能是因為室溫是個變溫，而溫度對萌發(fā)率的影響又是顯著的，因此導(dǎo)致其萌發(fā)過程中有回復(fù)過程。

4.3.3　結(jié)論

種子發(fā)芽率的高低是評價種子品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一，種子發(fā)芽率高，表示有生活力的種子多，播種后出苗多，可以保證出苗整齊，提高產(chǎn)量。任何植物種子的萌發(fā)都需要水分，空氣和適宜的溫度等，但是不同植物的種子對這些條件的要求又有所不同。長期以來人們一直關(guān)注著各類種子萌發(fā)的最適溫度，它直接關(guān)系到田間播種期的選擇。過去對種子萌發(fā)溫度三基點（即最低溫、最適溫、最高溫）的研究側(cè)重點在于發(fā)芽率，當(dāng)然也要考慮它的發(fā)芽速率。平均萌發(fā)時間短的種子生命力旺盛，發(fā)芽迅速，即萌發(fā)啟動快，發(fā)芽起始日早，播種后出苗早而整齊。

每種植物都有最適宜的萌發(fā)溫度，在適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度越高，其發(fā)芽速率就越快，出苗越早，且發(fā)芽指數(shù)高。如果播種溫度太高或太低，種子就會休眠或死亡。紅茂草也一樣，其最適播種溫度應(yīng)在23℃左右，雖然溫度低于23℃或高于26℃時它也會萌發(fā)，但萌發(fā)率相對會低得多。紅茂草種子對空氣和濕度的要求不是太高，一般放在加蓋的培養(yǎng)皿里只需加少量營養(yǎng)液（把濾紙浸濕即可）它就會開始萌發(fā)。從不同pH值對紅茂草種子萌發(fā)率的影響來看，紅茂草種子對pH值的要求也不是十分嚴(yán)格，中性或略微偏酸性的條件下都會萌發(fā)，在偏堿性條件下，它也會萌發(fā)，但相對萌發(fā)率會低一些。

在室溫條件下（19～20℃）有許多種子吸脹后既不發(fā)芽也不腐爛，在發(fā)芽箱中再延長一個發(fā)芽周期，它仍能保持新鮮狀態(tài)，這說明種子內(nèi)部可能存在一些抑制種子萌發(fā)的物質(zhì)，而室溫起不到一個破除種子萌發(fā)抑制物質(zhì)的作用。紅茂草是兩年生或多年生草本，原為野生，生草方法是自然生長，頭年開花結(jié)籽，種子成熟后自然散出落在地上，8月下旬發(fā)芽，9～10月出苗，次年3～4月開花，5月果實成熟，植物自然死亡。完成一個周期是兩年，因而極有可能存在著暫時的休眠現(xiàn)象以適應(yīng)環(huán)境。解除藥用植物種子休眠的方法有很多。絕大部分休眠種子都可通過溫度處理、種皮處理、光照處理、植物激素及生長條件物質(zhì)處理等來打破休眠，而常用的處理方法是浸種處理。紅茂草種子就可通過浸種來增加它的萌法率和萌發(fā)速率，以縮短發(fā)芽周期。紅茂草種子的發(fā)芽周期特別長，各處理種子在30d后平均發(fā)芽率達(dá)到59.51%，而它的萌發(fā)周期在一個半月左右，這說明紅茂草種子有較強的生活力。

植物種子是有一定壽命的。在良好的貯藏條下，種子壽命可加長好幾倍，但是即使在適宜的條件下，種子保存時間過久，細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)就會變性，因而種子也會喪失發(fā)芽能力。從貯藏時間對萌發(fā)率的影響可以看出，雖然處理方法一樣，但貯存兩年的種子比貯存一年的種子發(fā)芽緩慢，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是由于貯存了兩年的種子大多數(shù)進(jìn)入了休眠期，在適宜的發(fā)芽條件下它并不會立即萌發(fā)。一般貯存時間越久要破除休眠所需要的時間也越久。因而舊種子的萌發(fā)高峰期一般比新種子的萌發(fā)高峰期要遲幾天，它的萌發(fā)率也低于新種子的萌發(fā)率。雖說在一個月后它們的總萌發(fā)率無顯著性差異，但舊種子發(fā)芽速率慢、萌芽率低、萌芽周期長，這些在生產(chǎn)上都是極為不利的。因此，在生產(chǎn)上一般還是使用新鮮的種子。