影響棉種休眠的因素及破除方法

　　影響棉種休眠的因素及破除方法

　　【摘要】本文對引起棉花種子休眠的主要原因進(jìn)行了論述，并對生產(chǎn)研究中常用的高溫破除方法、化學(xué)溶液破除方法進(jìn)行了論述。

　　【關(guān)鍵詞】棉花種子休眠破除方法

　　種子休眠是指種子具有活力，在適宜的發(fā)芽條件下不能萌發(fā)的現象[1]。

　　植物種子普遍存在著(zhù)休眠現象，棉花同樣存在著(zhù)明顯的休眠現象[2]。

　　棉花種子破除休眠不及時(shí)，會(huì )導致棉種發(fā)芽勢下降，田間出苗不整齊，造成管理不便，影響適時(shí)移栽，最終影響大田生產(chǎn)。

　　因此，研究棉花種子休眠的因素，并找出簡(jiǎn)單有效的破除方法，對生產(chǎn)、科研等工作具有重要的指導意義。

　　一、棉花種子休眠的原因

　　種子休眠是種子學(xué)的一個(gè)重要研究?jì)热�，但影響棉花種子休眠的確切原因，目前國內尚無(wú)報道。

　　綜合現在已有的研究，認為棉花種子休眠最主要的原因是種皮限制、種胚休眠、種內抑制物的存在。

　　同其它性狀一樣，種子的休眠也是由遺傳物質(zhì)決定的，同時(shí)也受環(huán)境因素的影響[3]，一般低溫下成熟的棉籽休眠期長(cháng)，成熟度低的棉籽休眠期長(cháng)，同一品種的不同個(gè)體、不同年份、不同生態(tài)區甚至同一母株的不同鈴位或者同一鈴位不同位置的種子，都可能存在著(zhù)不同的休眠特點(diǎn)[4,5]。

　　在收獲前田間的管理措施也會(huì )影響棉種的休眠，如噴灑乙烯利后棉籽休眠期延長(cháng)等[6]。

　　1.種皮導致棉種休眠

　　種皮的結構與種子休眠密切相關(guān)。

　　李仁維[7]研究發(fā)現，脫絨的棉子在水中浸泡24h后，大部分棉子在萌發(fā)孔處可見(jiàn)被胚根頂破的裂紋，少部分棉子萌發(fā)孔未見(jiàn)裂紋出現。

　　這些還完好無(wú)損的種子就是通常所說(shuō)的“硬子”，這些硬子的進(jìn)水口是由組織嚴密的木質(zhì)化孔口及不透水的孔口塞(其表面是排列很緊密的柵狀細胞)組成，這些柵狀細胞排列緊密，限制了水分和空氣的進(jìn)入，使胚根很難達到萌發(fā)條件，并且對胚的萌發(fā)具有很強的束縛作用，使胚很難突破種皮完成萌發(fā)。

　　2.種胚后熟導致棉種休眠

　　目前的研究普遍認為，胚后熟是導致種胚休眠的主要原因。

　　棉種萌發(fā)是胚根首先發(fā)生變化，因此，胚根的后熟生長(cháng)對于解除休眠是至關(guān)重要的。

　　易福華等[8]認為陸地棉種子不存在種胚休眠的現象，但是一些學(xué)者對后期收獲的棉花種子剝殼發(fā)芽試驗證實(shí)棉花種子確實(shí)存在胚后熟的現象。

　　3.種內抑制物導致棉種休眠

　　原蘇聯(lián)學(xué)者認為, 棉花種子休眠的原因主要在于棉子殼上存在著(zhù)抑制發(fā)芽的可溶性酚類(lèi)物質(zhì)，可溶性酚類(lèi)物質(zhì)隨著(zhù)種子吸水過(guò)程進(jìn)入胚，妨礙胚的生長(cháng)。

　　Come等[7]提出了氧水平控制學(xué)說(shuō)，認為由于滲入的氧氣被種皮中的酚類(lèi)物質(zhì)所氧化，不能進(jìn)入胚而造成種子休眠。

　　4.貯藏環(huán)境對棉種休眠的影響

　　種子在貯藏時(shí)，貯藏溫度影響著(zhù)解除休眠的所需要的時(shí)間。

　　周大云等[9]通過(guò)實(shí)驗證明,溫度單因素對包衣子和毛子的休眠率變化影響極顯著(zhù);溫度和年限交互作用對毛子和包衣子發(fā)芽率和休眠影響顯著(zhù),溫度顯著(zhù)影響了棉種發(fā)芽勢增長(cháng)和休眠解除的時(shí)間,低溫顯著(zhù)減緩棉種休眠的解除。

　　二、破除種子休眠的方法

　　一般情況下，種子休眠可以通過(guò)貯藏或者日曬就可以破除。

　　在我國主要產(chǎn)棉區棉花種子從收獲到來(lái)年播種中間需要經(jīng)過(guò)4~5個(gè)月的存放時(shí)間，多數種子可以通過(guò)存放自行解除休眠，對生產(chǎn)而言，不需要經(jīng)過(guò)特殊處理。

　　對于科學(xué)研究，尤其是育種工作，研究需要在非萌發(fā)季節種植。

　　對種子企業(yè)，發(fā)芽率是種子經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中最主要的法定指標，遇有因種子休眠而發(fā)芽率達不到法定標準時(shí)，必須打破休眠，真實(shí)發(fā)芽率達到法定指標后方可銷(xiāo)售。

　　因此如何打破休眠對科學(xué)研究和種子加工有著(zhù)重要研究意義。

　　1.高溫打破休眠

　　高溫打破休眠，適合處理大批量的種子。

　　例如，《農作物種子檢驗規程》GB/T3543.4-1995[10]中對棉花規定將發(fā)芽試驗各重復種子放在通氣良好的條件下，攤成薄層，40℃下干燥處理一天。

　　袁紹華與張青鸞[11]先把種子通過(guò)反復曬種后，利用種子烘干機在38~40℃下連續處理24~48h，進(jìn)行試驗，結果發(fā)現，經(jīng)過(guò)40℃高溫處理與未經(jīng)人工解除休眠的棉花種子對比，棉種發(fā)芽率有顯著(zhù)的提高;放置一段時(shí)間后，40℃高溫下解除休眠與未經(jīng)人工解除休眠的棉花種子,差異性不顯著(zhù)。

　　周大云等[12]對熱處理法解除休眠的效果也進(jìn)行了試驗論證，從發(fā)芽率來(lái)看，熱處理與隨時(shí)間逐漸破除固有休眠的效果相同。

　　因此，對于收獲不久或檢驗中發(fā)現有休眠現象的種子在加工、儲藏或播種前進(jìn)行烘干處理或晾曬有利于提高發(fā)芽率。

　　李繼軍[13]根據實(shí)際經(jīng)驗建議有條件的種子公司建加熱溫室, 把棉種堆放在架空板材上，在25~30℃的環(huán)境下,貯藏10天左右就能打破休眠, 發(fā)芽率平均提高15個(gè)百分點(diǎn),播種以后出苗快而整齊。

　　2.化學(xué)溶液浸種

　　在種子量較少時(shí)，可以用棉種重2~3倍的0.8~1%的硫酸亞鐵在20℃下浸泡20h或在15℃下浸泡24h;或用30%h202浸種3h可以有效打破種子休眠顯著(zhù)提高棉子的發(fā)芽率。

　　需要注意的是，在利用化學(xué)浸液時(shí)，一定要掌握好濃度和時(shí)間。

　　由于不同種、品種、年份和地點(diǎn)收獲的種子休眠程度和種皮厚度有差異，為防止浸傷種子，最好先以少量種子做實(shí)驗，確定濃度和時(shí)間后再進(jìn)行大批量處理。

　　3.安全貯藏

　　種子的安全貯藏，棉種的安全貯藏含水量不超過(guò)12%，含水量過(guò)高，棉種呼吸旺盛，養分消耗加快，同時(shí)代謝過(guò)程產(chǎn)生的酮類(lèi)和醛類(lèi)物質(zhì)不斷積累對棉種產(chǎn)生毒害，導致棉種發(fā)芽率降低。

　　李國榮[14]等根據最近的研究發(fā)現，在常溫下貯藏決定棉種壽命的是待藏種子質(zhì)量及其貯藏環(huán)境的干燥程度，高溫低濕的貯藏條件有利于休眠的解除。

　　三、總結

　　影響棉花種子休眠的因素很多，目前尚無(wú)定論。

　　就硬子來(lái)說(shuō)，雖然高溫可以打破其休眠，提高發(fā)芽率，但其出芽率依然不高。

　　在種子的生產(chǎn)過(guò)程中引起休眠的因素也很多，如低溫多雨的天氣、棉花的早衰，都可以導致種子大量休眠的發(fā)生，導致發(fā)芽率降低。

　　因此，積極尋找對策，培育抗早衰品種，棉花采摘后及時(shí)晾曬、軋花，對于低溫天氣成熟的棉種，統一進(jìn)行高溫破除休眠處理，對棉花種子生產(chǎn)具有重要作用。

　　參考文獻：

　　[1]顏啟傳.種子學(xué).北京:中國農業(yè)出版社,2002:64-70,75.

　　[2]鄭光華.種子生理研究.北京:科學(xué)出版社,2004:301-303.

　　[3]董合忠,李維江,張曉潔.棉花種子學(xué).北京:科學(xué)出版社,2004:15-17.

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　　[5]張曉潔,劉勤紅,隋潔,王勝利. 棉花種子休眠的影響因素分析.中國棉學(xué)通報,2009,25(08):188-190.

　　[6]劉迪榮.棉子休眠的幾個(gè)問(wèn)題.中國棉花,1986,13(1):27.

　　[7]李仁維.高元順，呂杰.再談破除棉花種子休眠.中國棉花,1994,1:32.

　　[8]易福華，楊梅.棉子“后熟”質(zhì)疑.種子.1994，2:43-44.

　　[9]周大云,楊偉華, 許紅霞,王延琴,馮新愛(ài), 匡猛. 棉種貯藏過(guò)程中溫度對發(fā)芽率和休眠的影響.棉花學(xué)報，2009 ,21 (5) :405-409.

　　[10]袁紹華, 張青鸞. 對棉花種子解除休眠前后發(fā)芽率的分析[ J] .中國種業(yè), 2005( 9): 41

　　[11]國家技術(shù)監督局.GB/T3543.1~3543.7-1995農作物種子檢驗規程/pic/p>

　　[12]周大云, 徐紅霞，楊偉華，王延琴. 熱處理法解除棉花種子休眠的效果分析[J] .中國種學(xué)會(huì ), 2007: 281

　　[13]李繼軍.影響棉花種子休眠的因素及解決方法.種子.2011,2:43-44.

　　[14]李國榮,張勝昔, 王玉美,孟慶忠,偉貞國, 華金平. 常溫干燥貯藏條件下棉種活力探析.湖北農業(yè)科學(xué)，2010 ,49 (12) :2094-2098.

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