温度与光照对茼蒿种子萌发的影响

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(1.吉林农业大学园艺学院， 长春 130118； 2.中国医学科学院药用植物研究所， 北京 100193；3.吉林省蛟河市松江农业站， 吉林 蛟河 132513)

茼蒿(ChrysanthemumcoronariumL.)，菊科茼蒿属植物，是一种常见的一年生或二年生草本植物，在我国各地均有栽培[1]。茼蒿栽培已有1 000多年的历史，其名始见于唐代名医孙思邈所撰的《千金·食治》[2]。化学成分研究表明，茼蒿中主要活性成分为黄酮类和酚酸类，黄酮类化合物是广泛存在于菊科植物中的次级代谢产物，具有多种生物活性，尤其是具有植物化感作用，在多种作物、瓜果等种植中具有广泛的应用[3]。温度对作物种子萌发和生长均有显著影响，但关于茼蒿温度需求尚缺乏系统性研究，本试验对茼蒿种子萌发的最适温度以及光照强度进行了研究，以期为茼蒿生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试品种分别是大叶茼蒿和小叶茼蒿2个品种。试验前将种子浸泡在4%的高锰酸钾溶液里消毒6 min，然后清水洗净，以供试验。

1.2 方 法

1.2.1 温度对茼蒿种子发芽的影响

设置温度5，10，15，20，25，30 ℃，每种温度3次重复，每次重复100粒种子，采用培养皿纸床发芽法，培养皿直径10 cm，内铺3层滤纸，将培养皿内的滤纸用蒸馏水浸湿，种子均匀撒播在滤纸上，然后置于恒温培养箱催芽。每天定时定量浇水，每天观察并记录发芽情况，当胚根突破种皮，能正常生长成幼苗则记为发芽种子，培养10 d[4]。

1.2.2 光照强度对茼蒿种子发芽的影响

在光照培养箱内，利用市售黑色地膜不同的覆盖层数调节光照强度，共设置5个处理，分别为覆盖1层、覆盖2层、覆盖3层、不覆盖，以完全黑暗为对照，每处理设置3次重复，在温度、湿度条件相同的情况下，采用培养皿培养10 d[5]，方法同1.2.1。光照强度采用TES-1332 A型数字式照度计进行测定。

1.3 测定项目

发芽率、发芽指数计算方法如下：

发芽率(%)=10 d内发芽的种子数/供试种子总数×100%；

发芽指数(GI)=∑Gt/Dt。

式中：Gt为在第t天种子的发芽数，Dt为相应的发芽天数[6]。

1.4 数据处理

数据计算使用Excel 2007进行计算，以DPS 7.05软件进行数据方差分析和Duncan新复极差法分析各处理间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 温度对2种茼蒿种子起始发芽时间的影响

从表1可以看出，在本试验设定的温度范围内，小叶茼蒿和大叶茼蒿种子的起始发芽时间均表现为随着温度的升高而降低的趋势，在5 ℃时，小叶茼蒿种子起始发芽时间为3 d，大叶茼蒿种子起始发芽时间为2 d，在10 ℃时，2种茼蒿种子均在第2天开始发芽，在15～30 ℃范围内，2种茼蒿种子的起始发芽时间降幅不明显，均在第1天开始萌发。

图1 温度对2种茼蒿种子累积发芽率的影响

2种茼蒿种子的起始发芽时间存在差异，在5 ℃时，大叶茼蒿种子起始发芽时间为2 d，较小叶茼蒿种子早1 d，其他几个温度处理的起始发芽时间则相同。

2.2 2种茼蒿种子在不同温度下累积发芽率的比较

由图1可知，在5 ℃处理条件下，小叶茼蒿种子第3天开始发芽，在10 ℃处理条件下，种子第2天开始发芽，在其他温度处理条件下，均在第1天开始发芽，并且随着发芽天数的增加，种子发芽的数量不断升高，并在第9天时达到峰值，在20～25 ℃处理条件下，小叶茼蒿种子的累积发芽率明显高于其他处理，而20 ℃和25 ℃处理的累积发芽率则不存在显著的差异，5 ℃处理的累积发芽率明显小于其他温度处理。

表1 温度对茼蒿种子起始发芽时间的影响

处理温度(℃)起始发芽天数(d)小叶茼蒿大叶茼蒿53210221511201125113011

在5 ℃条件下，大叶茼蒿种子在第2天开始发芽，在其他处理温度下，均在第1天开始发芽，并且随着发芽天数的增加，累积发芽率也在不断升高，在第9天时，基本达到峰值，而在20～25 ℃处理条件下，在第8天时，累积发芽率已接近峰值。在20～25 ℃范围内，大叶茼蒿的累积发芽率明显高于其它处理，20 ℃和25 ℃处理的累积发芽率的差异较小，25 ℃处理的累积发芽率略高于20 ℃处理，但二者间不存在显著的差异，大叶茼蒿5 ℃处理的累积发芽率明显小于其他处理。

综上所述，在5～30 ℃范围内，2种茼蒿种子的累积发芽率均呈随着温度升高而升高、达到峰值后再降低的趋势，小叶茼蒿的峰值出现在20～25 ℃范围内，而大叶茼蒿则出现在25 ℃。小叶茼蒿和大叶茼蒿5 ℃处理的累积发芽率均显著小于其它处理。

2.3 2种茼蒿种子在不同温度下发芽指数的比较

由表2可以看出，在20～25 ℃的条件下，小叶茼蒿的发芽指数均达到85以上，极显著高于其他温度条件下的发芽指数，25 ℃处理的发芽指数达到89.86，略高于20 ℃处理，但二者间差异不显著；在15 ℃的条件下，小叶茼蒿的发芽指数为50.97，显著高于10 ℃和30 ℃条件下的发芽指数，30 ℃处理的发芽指数为46.69，高于10 ℃处理的32.76，但二者间未达到显著差异水平。5 ℃处理的发芽指数仅为15.67，极显著低于其他处理。

表2 温度对茼蒿种子发芽指数的影响

处理温度(℃)发芽指数小叶茼蒿大叶茼蒿515.67dD32.62dC1032.76cBC41.90cC1550.97bB68.54bB2085.46aA99.75aA2589.86aA108.42aA3046.69cBC68.97bB

在20，25 ℃的条件下，大叶茼蒿的发芽指数最高，均达到95以上，极显著高于其他温度条件下的发芽指数，25 ℃处理的发芽指数最高，达到了108.42，略高于20 ℃处理，但二者间差异不显著；15 ℃和30 ℃的发芽指数差异未达到显著水平，极显著高于5 ℃和10 ℃时的水平；在10 ℃条件下，大叶茼蒿的发芽指数显著高于5 ℃时的水平。

综上所述，在5～30 ℃范围内，小叶茼蒿和大叶茼蒿发芽指数变化趋势与累积发芽率相似，也表现出先随着温度的升高而升高，达到峰值后再降低的趋势。在25 ℃条件下，小叶茼蒿和大叶茼蒿的发芽指数均高于其他处理，与20 ℃处理间差异不显著，极显著地高于其他处理。而在5～10 ℃范围内，2种茼蒿种子的发芽指数均较低。

表5 光照对2种茼蒿种子发芽率的影响

处理小叶茼蒿发芽率(%)胚根生长状态大叶茼蒿发芽率(%)胚根生长状态覆盖1层90.06aA胚根粗壮,根毛茂盛86.23aA胚根粗壮,根毛茂盛覆盖2层88.68aA胚根粗壮,根毛茂盛89.20aA胚根粗壮,根毛茂盛覆盖3层90.16aA胚根细弱,根毛少90.02aA胚根细弱,根毛少不覆盖86.14aA培根粗壮,根毛茂盛91.04aA胚根粗壮,根毛茂盛完全黑暗85.80aA胚根细弱,根毛少88.76aA胚根细弱,根毛少

2.4 温度对2种茼蒿种子发芽率的影响

由表3可知，小叶茼蒿种子在5～30 ℃范围内均能发芽；在20 ℃和25 ℃条件下，小叶茼蒿种子发芽率都很高，均在80%以上，二者间不存在显著性差异，并且，都极显著高于其他温度处理下的发芽率；在15 ℃时，小叶茼蒿种子的发芽率与30 ℃时的种子发芽率具有显著性差异，但未达到极显著水平，在10 ℃处理时，小叶茼蒿种子与30 ℃处理的发芽率差异不显著，二者的发芽率均低于50%，与5 ℃处理的发芽率有显著性差异；15 ℃处理的发芽率达到55.76%，虽高于5，10，30 ℃ 3个温度处理，但是发芽率仍较低。

表3 温度对茼蒿种子发芽率的影响

温度(℃)小叶茼蒿发芽率(%)差异显著性0.050.01大叶茼蒿发芽率(%)差异显著性0.050.01529.11dD45.05eC1039.64cCD52.40dC1555.76bB71.21bB2084.90aA93.04aA2586.33aA93.22aA3045.74cBC64.80cB

表4 覆盖地膜后光照培养箱内光照强度

处理(黑色地膜覆盖层数)光照强度(lx)02763.33121.1720.3330

2.5 光照强度对2种茼蒿种子发芽率的影响

由表5可知，不同光照强度对2种茼蒿种子的发芽率基本没有影响，但是光照强度会对种子胚根的生长有影响，即会影响种子幼苗的质量。

大叶茼蒿种子在5～30 ℃之间均能发芽；在20，25 ℃条件下，大叶茼蒿种子发芽率都很高，均在90%以上，二者间不存在显著性差异，并且，均极显著高于其他温度处理；在5，10，15，30 ℃时，每种温度处理下的大叶茼蒿种子发芽率均存在显著性差异，并且在5 ℃和10 ℃时，大叶茼蒿种子的发芽率都极显著低于15，30 ℃处理的发芽率。

3 讨论与结论

3.1 讨 论

小叶茼蒿种子在5～30 ℃之间均能发芽，在5，10 ℃时，种子发芽指数、发芽率和累积发芽率等指标均较低，说明较低温度对小叶茼蒿种子的萌发产生了抑制作用。在10 ℃处理时，小叶茼蒿种子与30 ℃处理的发芽率差异不显著，二者的发芽率均低于50%，与5 ℃处理的发芽率虽有显著性差异，但在生产上没有实际意义；15 ℃处理的发芽率达到55.76%，虽高于5，10，30 ℃ 3个温度处理，但是发芽率仍较低，说明过高和过低温度均不利于小叶茼蒿种子发芽；在20～25 ℃之间，小叶茼蒿种子发芽指数差异没有达到显著水平，所以，20～25 ℃为小叶茼蒿种子发芽的最适温度。

大叶茼蒿种子在5～30 ℃之间均能发芽，在5，10 ℃时，大叶茼蒿种子发芽指数极显著低于其他处理温度下的发芽指数，且累积发芽率和发芽率等指标也低于其他处理，严重影响了种子的萌发；在20～25 ℃之间，大叶茼蒿种子发芽指数、累积发芽率和发芽率等指标差异没有达到显著水平，因此，大叶茼蒿种子发芽的最适温度为20～25 ℃。这与王慧春等[7]的研究结果相一致。

袁春爱等研究结果表明：茼蒿种子能够萌发的温度范围为13～30 ℃，最适萌发温度为25 ℃，冷冻处理对种子萌发率影响不大，只是明显提高了种子的发芽指数，其中10 ℃处理4 d提高种子的发芽指数最大[9]。袁春爱等的试验，最低温度为13 ℃，而本试验设定的最低温度为5 ℃，因而，所得出的茼蒿种子发芽温度范围存在差异。本试验结果表明：2种茼蒿种子在5 ℃的条件下也可以发芽，只是发芽率低、发芽速度缓慢，但由于发芽率过低，在生产实践中没有实用价值。

本试验中，在相同条件下，大叶茼蒿种子发芽率及其他指标普遍高于小叶茼蒿种子，这可能与种子本身质量有关。

在本试验中，在5 ℃条件下，小叶茼蒿种子起始发芽时间为3 d，大叶茼蒿种子的起始发芽时间为2 d，而其他温度条件下2种茼蒿种子的起始发芽时间不存在差异。对于5 ℃条件下，2种茼蒿种子起始发芽时间差异是由于品种类型导致的，还是由于种子质量差异造成的，还有待于进一步研究。不同的光照强度对种子的发芽率没有明显的影响，但是会对茼蒿种子的幼苗质量产生一定的影响。

3.2 结 论

试验结果表明，在5～30 ℃之间，2种茼蒿种子均可发芽，20～25 ℃条件下，发芽速度快，发芽率高，15，30 ℃的条件下，种子发芽率显著低于20～25 ℃时的水平，但是极显著高于5～10 ℃处理下的茼蒿种子发芽率。光照强度对茼蒿种子的发芽率影响不大，但是会影响茼蒿幼苗的质量，当光照充足时，茼蒿幼苗的胚根长势强壮，根毛茂盛；当光照强度变弱时，茼蒿幼苗的胚根也会随之变弱，根毛稀少。

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