苋菜种子发芽方法

1.本发明涉及栽培技术领域中苋菜种子发芽方法。


背景技术：

2.全世界大约有50种苋属植物，遍布热带以及温带地区。苋菜的叶片相对较柔软，茎秆脆嫩，粗纤维含量相对较低，适口性良好，气味相对纯正，营养价值方面相对来说也比较高，还可用作动物饲料和蔬菜[1]。
[0003]
我国徐州地区常常可以见到的苋属植物有皱果苋(amaranthus viridis l.)、凹头苋(amaranthus ascendens l.)、反枝苋(amaranthus retroflexus l.)和白苋(amaranthus albus l.)，并且都是原产美洲的外来种子[2-4]，当地的居民常用作野菜食用。皱果苋(amaranthus viridis l.)为苋科一年生草本植物，原产于热带美洲，现广泛分布在两半球的温带、亚热带和热带地区，喜生于疏松土壤中，常生于宅旁、旷野、荒地、河岸、山坡、路旁，为菜地和秋旱作物田间杂草，还可沿道路侵入自然生态系统。凹头苋(amaranthus ascendens l.)为苋科一年生草本植物，喜湿润环境，亦耐旱：常生于田野、路埂和宅旁。危害棉、大豆、甘薯、玉米和蔬菜，在果园和苗圃也常有发生，危害轻。反枝苋(amaranthus retroflexus l.)为苋科一年生草本植物，原产于美洲，现广泛传播并归化于世界各地。生于山坡、路旁、旷野、荒地、田边、沟旁、河岸等处。为菜园、果园及棉花和玉米等旱作物地中的常见杂草，另外，该植物可富集硝酸盐，家畜过量食用后会引起中毒。其中的白苋(amaranthus albus l.)还是当地一种较特色食品的原料。
[0004]
近几年来关于苋属植物的研究比较多，但其中大多数是研究其亲缘关系[5]、营养成分及硝酸盐含量[6]、染色体数目[7]。本发明针对不同发芽床、不同浸种时间、不同浸种温度、不同光照强度和不同ph值对苋属植物种子萌发的影响进行了研究，目的在于提高苋属植物种子的生物学资料丰度，为其以后合理贮藏以及开发利用提供相对科学的理论方面基础。


技术实现要素：

[0005]
本发明所要解决的技术问题是如何促进苋菜种子萌发。
[0006]
为解决上述问题，本发明提供一种苋菜种子发芽的方法，包括如下步骤：将苋菜种子用常温水浸种24h后，在ph为7.0～7.5的湿润棉纱上，在光照环境下培养，进行苋菜种子发芽；所述常温为18-25℃。
[0007]
上述方法中，所述常温优选为20℃。
[0008]
上述方法中，所述光照培养为每天16h光照，8h黑暗。
[0009]
本发明研究了苋菜种子的发育生长规律，为苋菜的规范化种植以及人工栽培育种提供科学依据。将苋菜种子作为材料，研究发芽床、浸种时间、浸种温度、光照处理及ph值对种子萌发的发芽率、发芽势及根茎长的影响。适合苋菜种子萌发的条件为发芽前室温水浸种24h、ph为7.0～7.5的棉床环境下光照培养。
附图说明
[0010]
图1为本发明实施例1中不同温度温汤浸种后苋菜种子发芽率和每天发芽种子个数的动态变化图。
[0011]
图2为本发明实施例1中不同温度温汤浸种下苋菜种子发芽率和发芽势。
[0012]
图3为本发明实施例1中不同温度温汤浸种下苋菜种子发芽指数和活力指数。
具体实施方式
[0013]
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
[0014]
下述实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
[0015]
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0016]
下述实施例采用采用microsoft excel 2003软件对数据进行处理与绘图，用spss 10.0分析软件对数据进行差异显著性检验。实验结果以平均值
±
标准偏差表示。
[0017]
实施例1
[0018]
2022年在长春师范大学进行本次实施例。
[0019]
在野外采集反枝苋(amaranthus retroflexus l.)种子。
[0020]
针对苋菜种子，分别进行发芽床、浸种时间、浸种温度、光照强度、ph的参数优化进行系列发芽试验。下述系列发芽试验设置3次重复，每重复每处理100粒种子。
[0021]
测定指标如下：
[0022]
用种子根茎处胚芽伸出2mm时的天数作为初次计数时间，用种子萌发数达到最高、以后再无萌发种子出现时的天数作为末次计数时间。发芽4d时统计发芽势，发芽10d时统计发芽指数、发芽率、活力指数以及根茎长。
[0023]
种子发芽势＝发芽高峰时正常发芽种子数/供试种子数
[0024]
种子发芽率＝正常发芽种子粒数/供试种子数
[0025]
种子发芽指数＝∑g
t
/d
t
[0026]gt
为在第t天的发芽种子数，d
t
为相应的发芽天数
[0027]
种子活力指数＝种子发芽指数
×
根长
[0028]
系列发芽试验具体如下：
[0029]
1、适宜发芽床的确定
[0030]
挑选大小一致、饱满的苋菜种子，室温(18-25℃)条件下用自来水浸种24h，然后用吸水纸吸干其表面的水分，分别置种于以下5个发芽床当中：
[0031]
(1)纸上：发芽盒中铺2层湿润滤纸，然后放入种子。
[0032]
(2)纸间：发芽盒中放入2层湿润滤纸褶纸，在褶沟处放入种子。
[0033]
(3)棉上：在发芽盒中铺入1层湿润的棉纱，然后放入种子。
[0034]
(4)棉间：发芽盒中铺入1层湿润的棉纱，然后放入种子，于种好的种子上盖湿润的1层棉纱。
[0035]
(5)砂中：在发芽盒中铺入4cm厚的湿润细砂(砂水体积比为4：1)，然后放入种子。
[0036]
于25℃恒温条件作3300lx光照(16h光照，8h黑暗)发芽。
[0037]
统计苋菜种子发芽情况，见表1:
[0038]
表1不同发芽床苋菜种子发芽情况
[0039]
发芽床发芽率(％)发芽势(％)发芽指数根长(mm)茎长(mm)活力指数纸上72.00
±
1.53ab46.33
±
0.88c5.13
±
0.53c7.47
±
0.18c63.15
±
1.88b3.26
±
0.44d纸间68.00
±
3.06b37.00
±
1.00c15.80
±
2.43b19.67
±
0.81b57.00
±
4.16c8.83
±
0.84c棉上81.33
±
3.48a68.33
±
9.06a25.73
±
0.68a22.87
±
0.73a77.85
±
6.44a20.01
±
1.65a棉间70.67
±
3.53b59.67
±
5.46b23.13
±
3.06a20.60
±
0.90ab57.94
±
5.08c13.54
±
2.69b砂中58.67
±
6.36c24.00
±
5.29d9.20
±
0.60c25.40
±
0.50a19.09
±
2.50d1.75
±
0.28e
[0040]
注：同列后不同小写字母表示差异显著p＜0.05，相同字母表示没有显著差异p》0.05.
[0041]
不同发芽床处理苋菜种子的发芽率、发芽势和发芽指数都产生了不同程度的影响。其中棉上的发芽率以及发芽势最高，纸上与棉间的发芽率及发芽势其次，然后是纸间的发芽率和发芽势，砂中的发芽率和发芽势最低。由表1可知，棉床与纸床和砂床之间的发芽率、发芽势以及发芽指数等都存在显著性差异，其中发芽率和发芽势以及活力指数较为明显，而且棉床明显优于纸床和砂床。
[0042]
有关研究表明，苋菜种子在棉床处理下的发芽率、发芽势、发芽指数以及根茎长、活力指数都明显高于纸床和砂床。这可能是因为苋菜种子的个体较小，小粒的种子与棉和滤纸都可以充分接触吸收到充足的水分，从而使得种子能够正常萌发，而在砂床中的种子则为半覆盖的状态，况且砂床的空隙比较大，不容易保持水分，较不利于种子吸收水分。水分是种子萌发初期的重要因素，因此棉床更适用于作为苋菜种子萌发的发芽床，更有利于其发芽。
[0043]
2、适宜浸种时间的确定
[0044]
选取大小基本一致、饱满的苋菜种子，室温条件下自来水浸种，浸种时间设5个处理：0h、12h、24h、36h、48h。
[0045]
浸种完成后以吸水纸吸干种子表面水分。将滤纸作为发芽床，在3300lx光照(16h光照，8h黑暗)条件下，于25℃恒温培养发芽。
[0046]
统计苋菜种子发芽情况，结果见表2：
[0047]
表2浸种时间对苋菜种子发芽的影响
[0048]
浸种时间(h)发芽率(％)发芽势(％)发芽指数根长(mm)茎长(mm)活力指数018.00
±
11.68b17.00
±
10.69c3.67
±
1.57b5.20
±
1.76c17.39
±
1.39b0.46
±
0.11c1213.00
±
2.65c9.67
±
1.20d3.80
±
0.53b6.00
±
5.50bc15.63
±
4.25b0.62
±
0.19b2481.00
±
4.51a73.00
±
3.51a6.0
±
1.22a11.40
±
2.51a75.48
±
6.14a0.99
±
0.05a3612.00
±
4.51c32.33
±
20.84b4.67
±
0.57b7.07
±
5.63b15.14
±
5.95b0.64
±
0.22b4879.33
±
2.33a71.33
±
5.67a4.87
±
0.18b7.87
±
10.54b74.73
±
4.63a0.37
±
0.34c
[0049]
注：同列后不同小写字母表示差异显著p＜0.05，相同字母表示没有显著差异p》0.05.
[0050]
通过表2可见，不同浸种时间处理对苋菜种子的萌发产生了不同程度的影响，主要体现在发芽率、发芽势以及发芽指数等指标上。由表2可知，浸种24h和48h的苋菜种子的发芽率和发芽势都较高，且浸种24h的苋菜种子更高些。浸种12h和36h的苋菜种子的发芽率和发芽势都明显低于浸种24h和48h，且比浸种0h的种子发芽势和发芽率都还要低一些。从整
体上看，不同浸种时间处理下的苋菜种子的发芽率、发芽势和活力指数等都存在较为显著的差异。浸种24h的种子的发芽率和发芽势最高，与其他浸种时间相比，根长和茎长也都明显地增加，发芽指数的差异不是特别明显，但活力指数较为明显且为最高。
[0051]
苋菜种子的外围有一层坚硬的种皮，适当时间的浸种处理能够使得种子吸水膨胀，使得种皮软化，进而可以改变其渗透势，从而能够提供足够的氧气而促进种子的发芽。与此同时，浸种时间的过长也有可能会使得种子细胞壁过分地吸水，从而使种子内部的水分增多，导致一些活力较差的种子因为缺乏氧气而发生霉烂的情况，因此使得其发芽率和发芽势略有下降。
[0052]
3、适宜温汤浸种温度的确定
[0053]
选取饱满、大小基本一致的苋菜种子，分别设置4种水温恒温浸泡种子5min：20℃、40℃、60℃、80℃，以不进行温汤浸种的干种子为对照ck。
[0054]
浸泡5min后立即用自来水冲洗冷却降温，吸水纸吸干种子表面水分。用上述滤纸作为发芽床，于25℃恒温条件下3300lx光照(16h光照，8h黑暗)发芽。
[0055]
不同方法预处理后苋菜种子发芽率随发芽持续时间的动态变化过程见图1。由图1可知，80℃水浸种后，种子不能萌发，而其他各处理中，苋菜种子发芽率的动态变化过程均呈“s型”曲线变化。种子置床后第2天，各处理种子开始发芽，随着发芽天数的延长，发芽进程先后进入高峰期，发芽率均显著提高并达到最大值，整个发芽过程均表现出处理间的显著差异性，直到发芽全部结束。20℃水浸种处理后的种子发芽率最高，对照组不浸种的干种子的发芽率始终处于最低水平，40℃和60℃水浸种处理的种子发芽率介于两者之间。
[0056]
图1还显示，对照不处理干种子在第4天发芽数平均仅为1粒，而种子经20℃、40℃和60℃水浸种处理的种子发芽数分别为10粒、10粒和3粒，显著高于对照组。由此表明，温汤浸种显著促进了苋菜种子的发芽进程。由图1可知，对照组干种子从第2天开始发芽，第6天发芽结束，发芽持续期为5d；20℃和40℃水浸种处理后种子均从第2天开始发芽，第9天发芽结束，发芽持续期为8d，与对照相比，发芽持续期相差了3d；60℃水浸种从第2天开始发芽，第6天发芽结束，发芽持续期为5d，与对照无差异。由此表明，适当温度进行温汤浸种的种子发芽持续期明显延长。
[0057]
统计苋菜种子发芽率和发芽势，结果见图2：由图2可以看出，随着水温的增加，苋菜种子的发芽率呈现先增加后降低的趋势，在20℃水温浸种下种子的发芽率最高，为82.5％，在60℃水温浸种下种子的发芽率为2.88％，均显著高于不浸种处理(p＜0.05)。发芽势是表征种子活力的指标，它可反映种子发芽的整齐度和发芽速度。由图2可以看出，20℃水温浸种种子发芽势最高，发芽整齐度最好，随着浸种温度的增加，种子发芽势降低，发芽整齐度变差，但各浸种处理的发芽势增高于对照(干种子)的发芽势(p＜0.05)。
[0058]
发芽指数和活力指数均是反映种子活力的综合指标。统计苋菜种子发芽指数和活力指数，结果见图3。多重比较结果显示，20℃温汤浸种种子发芽指数最高，为21.85，显著高于其它处理种子的发芽指数(p＜0.05)，其次是40℃和60℃温汤浸种种子发芽指数较高，分别为14.20和5.76，两者差异显著(p＜0.05)，且都显著高于对照(干种子)(p＜0.05)。由图3显示，20℃温汤浸种种子活力指数最高，为17.71，显著高于其它处理种子的活力指数(p＜0.05)，其次是40℃和60℃温汤浸种种子活力指数较高，分别为8.80和2.88，两者差异显著(p＜0.05)，且都显著高于对照(干种子)(p＜0.05)。
[0059]
土壤水分是影响种子发芽和出苗的一个主要因素。本发明的结果表明，水浸种显著影响了苋菜种子发芽特性。20℃～60℃水浸种4h后苋菜种子发芽率达16.25％以上，而不浸种干种子的发芽率仅为9.75％，浸种后苋菜种子的发芽势、发芽指数和活力指数也均高于不浸种处理，说明水浸预处理促进了种子吸水吸胀能力，改善了种子发芽特性。
[0060]
环境温度对苋菜种子发芽的影响很大。本研究结果表明，初始温度20℃～60℃的水浸种处理均不同程度促进了苋菜种子的发芽速度，提高了种子的活力。随着水温的升高，种子活力逐下降，20℃水浸种种子萌发力最佳，20℃接近室温下的自来水温度，说明在一定温度范围内，用室温(18-25℃)自来水浸种可以直接提高苋菜种子的发芽率。浸种过程不仅满足了苋菜种子发芽对水的需求，而且还软化了种皮，增强了种子对水分的吸收和利用，有利于幼胚的生长，加快了种子的发芽速度和发芽整齐度。而关于苋菜种子休眠原因，温度是如何打破苋菜种子的休眠等问题需要进一步研究。
[0061]
4、发芽适宜光照强度的确定
[0062]
选取饱满、大小一致的苋菜种子，经室温条件下自来水浸种24h，吸水纸吸干苋菜种子表面水分。分别作如下处理，t1(不遮光)、t2(一层绿色纱窗网)、t3(一层黑色遮阴网)、t4(两层黑色遮阴网)、t5(全黑暗处理)，其光照强度分别为全光照的100％、60.4％、35.4％、16.5％、0％。以滤纸为发芽床，于25℃恒温条件下作3300lx光照(16h光照，8h黑暗)发芽。统计发芽情况，具体见表4:
[0063]
表4不同光照强度对苋菜种子发芽的影响
[0064]
光照强度(％)发芽率(％)发芽势(％)发芽指数根长(mm)茎长(mm)活力指数10072.00
±
1.53a46.00
±
2.52a5.13
±
0.53b9.47
±
0.18a62.98
±
1.71a3.23
±
0.32a60.465.33
±
11.33b35.00
±
10.00b5.13
±
0.47b8.33
±
1.35b60.87
±
13.86a3.02
±
0.46a35.460.00
±
1.73b24.00
±
1.00c6.73
±
1.33a8.27
±
0.44b47.16
±
0.94b3.15
±
0.56a16.575.00
±
1.73a36.67
±
5.46b6.33
±
0.70a10.27
±
0.73a64.54
±
1.95a4.09
±
0.48a035.67
±
5.90c17.33
±
1.20d4.00
±
0.20c7.53
±
0.96c37.53
±
1.50c1.49
±
0.09b
[0065]
注：同列后不同小写字母表示差异显著p＜0.05，相同字母表示没有显著差异p》0.05.
[0066]
通过表4可见，不同的光照强度处理对苋菜种子的萌发存在一些影响。通过设置t1、t2、t3、t4和t5五种光照强度可以分析得出，苋菜种子在这五种不同光照处理下都能够正常发芽。与前四种光照处理下相比较，苋菜种子在t5(全黑暗)处理下的发芽率、发芽势以及发芽指数等都较低。在其他条件适宜且仅光照作为单一变量的情况下，t1、t2、t3和t4处理下的苋菜种子的发芽率、发芽势和发芽指数等的差异并不是特别明显。由表4可知，光照强度对于种子萌发的影响并不是很大，但是光照处理和全黑暗处理下的苋菜种子发芽率等差异较为显著，且苋菜种子在光照条件下的发芽率均高于全黑暗处理条件下的发芽率。
[0067]
苋菜种子光照培养下的发芽率和发芽势明显高于黑暗条件。光照对于种子萌发的影响是依据种子的一些特殊的性质而定的，在一些情况下，光照能够促进种子的萌发，比如无芒虎尾草、链荚豆等一系列，因此这样的种子被称作为需光型种子；而有的时候，光照反过来还会抑制种子的萌发，只有在黑暗的环境下才能促进种子的萌发，比如地三叶等，这样的种子被称作为光敏型种子。通过本次实验可以表明，在其他条件适宜的情况下，苋菜种子的发芽率受到光照条件的影响较小，同时也可以表明，苋菜种子是需光型种子，但光照强度并不是影响苋菜种子发芽率的主要因素。
[0068]
5、发芽适宜ph值的确定
[0069]
选取饱满、大小一致的苋菜种子，室温条件下自来水浸种24h，吸水纸吸干苋菜种子表面水分，分别放置于ph值为3、5、7、9、11的滤纸中，以自来水(ph值约为7.5)浸润滤纸床为对照，于25℃恒温条件下，3300lx光照(16h光照，8h黑暗)发芽。统计发芽情况，具体见表5:
[0070]
表5不同ph值对苋菜种子萌发的影响(`x
±
s，n＝3)
[0071]
ph值发芽率(％)发芽势(％)发芽指数根长(mm)茎长(mm)活力指数3——————5——————770.00
±
1.1522.00
±
1.154.53
±
6.678.00
±
0.5363.15
±
1.882.86
±
0.059——————11——————
[0072]
由表5可知，通过设置不同的ph值3、5、7、9和11可以看出，只有ph值为7的苋菜种子发芽，可能是因为在过酸或者过碱的情况下不利于苋菜种子的萌发，所以其他ph值处理下的苋菜种子几乎不发芽。ph值为7时，与冷水的ph值(ph为7.5)最为接近，因此与表1中纸上发芽床冷水浸种处理(ck组)的发芽情况相差并不大，较为接近。
[0073]
通过本实验可以表明，苋菜种子的生长发育与土壤环境有关系。有关研究表明，较为良好的土壤环境尤其是对种子萌发的初期，可以影响植物从土壤种吸收营养物质的能力。土壤的酸碱性对种子表皮的活性也有一定的影响，从而能够影响种子的发芽率以及出苗的质量。本实验可以看出，ph值对苋菜种子的发芽有一定的影响。实验结果表明，酸性环境和碱性环境对苋菜种子的伤害都比较大，苋菜种子在酸性和碱性环境下的存活时间都较为短暂，中性稍偏碱性的环境较为适宜苋菜种子的萌发，且发芽率还较高。
[0074]
综上，将使种子在最短的时间能够具有最高发芽率的条件作为种子发芽的最适条件。综合上述所有的实验可以得出，苋菜种子发芽的最佳条件为室温自来水浸种处理24h、ph为7.0～7.5的棉床环境下光照培养。
[0075]
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本技术欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本技术中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。
[0076]
参考文献
[0077]
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技术特征：
1.一种苋菜种子发芽的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：将苋菜种子用常温水浸种24h后，在ph为7.0～7.5的湿润棉纱上，在光照环境下培养，进行苋菜种子发芽；所述常温为18-25℃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述常温为20℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述光照培养为每天16h光照，8h黑暗。

技术总结
本发明涉及栽培技术领域，具体提供了一种苋菜种子发芽方法，包括如下步骤：常温水浸种24h后，在pH为7.0～7.5的棉床环境下光照培养，进行苋菜种子发芽。本发明的方法可显著提供苋菜种子发芽率。菜种子发芽率。


技术研发人员：刘多 张丽辉
受保护的技术使用者：长春师范大学
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/9