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行了論述，并對生產研究中常用的高溫破除方法、化學溶液破除方法進行了論述。
【關鍵詞】棉花種子休眠破除方法
種子休眠是指種子具有活力，在適宜的發芽條件下不能萌發的現象[1]。
植物種子普遍存在著休眠現象，棉花同樣存在著明顯的休眠現象[2]。
棉花種子破除休眠不及時，會導致棉種發芽勢下降，田間出苗不整齊，造成管理不便，影響適時移栽，最終影響大田生產。
因此，研究棉花種子休眠的因素，并找出簡單有效的破除方法，對生產、科研等工作具有重要的指導意義。
一、棉花種子休眠的原因
種子休眠是種子學的一個重要研究內容，但影響棉花種子休眠的確切原因，目前國內尚無報道。
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決定的，同時也受環境因素的影響[3]，一般低溫下成熟的棉籽休眠期長，成熟度低的棉籽休眠期長，同一品種的不同個體、不同年份、不同生態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，都可能存在著不同的休眠特點[4,5]。
在收獲前田間的管理措施也會影響棉種的休眠，如噴灑乙烯利后棉籽休眠期延長等[6]。
1.種皮導致棉種休眠
種皮的結構與種子休眠密切相關。
李仁維[7]研究發現，脫絨的棉子在水中浸泡24h后，大部分棉子在萌發孔處可見被胚根頂破的裂紋，少部分棉子萌發孔未見裂紋出現。
這些還完好無損的種子就是通常所說的“硬子”，這些硬子的進水口是由組織嚴密的木質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入，使胚根很難達到萌發條件，并且對胚的萌發具有很強的束縛作用，使胚很難突破種皮完成萌發。
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。
棉種萌發是胚根首先發生變化，因此，胚根的后熟生長對于解除休眠是至關重要的。
易福華等[8]認為陸地棉種子不存在種胚休眠的現象，但是一些學者對后期收獲的棉花種子剝殼發芽試驗證實棉花種子確實存在胚后熟的現象。
3.種內抑制物導致棉種休眠
原蘇聯學者認為, 棉花種子休眠的原因主要在于棉子殼上存在著抑制發芽的可溶性酚類物質，可溶性酚類物質隨著種子吸水過程進入胚，妨礙胚的生長。
Come等[7]提出了氧水平控制學說，認為由于滲入的氧氣被種皮中的酚類物質所氧化，不能進入胚而造成種子休眠。
4.貯藏環境對棉種休眠的影響
種子在貯藏時，貯藏溫度影響著解除休眠的所需要的時間。
周大云等[9]通過實驗證明,溫度單因素對包衣子和毛子的休眠率變化影響極顯著;溫度和年限交互作用對毛子和包衣子發芽率和休眠影響顯著,溫度顯著影響了棉種發芽勢增長和休眠解除的時間,低溫顯著減緩棉種休眠的解除。
二、破除種子休眠的方法
一般情況下，種子休眠可以通過貯藏或者日曬就可以破除。
在我國主要產棉區棉花種子從收獲到來年播種中間需要經過4~5個月的存放時間，多數種子可以通過存放自行解除休眠，對生產而言，不需要經過特殊處理。
對于科學研究，尤其是育種工作，研究需要在非萌發季節種植。
對種子企業，發芽率是種子經營活動中最主要的法定指標，遇有因種子休眠而發芽率達不到法定標準時，必須打破休眠，真實發芽率達到法定指標后方可銷售。
因此如何打破休眠對科學研究和種子加工有著重要研究意義。
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]先把種子通過反復曬種后，利用種子烘干機在38~40℃下連續處理24~48h，進行試驗，結果發現，經過40℃高溫處理與未經人工解除休眠的棉花種子對比，棉種發芽率有顯著的提高;放置一段時間后，40℃高溫下解除休眠與未經人工解除休眠的棉花種子,差異性不顯著。
周大云等[12]對熱處理法解除休眠的效果也進行了試驗論證，從發芽率來看，熱處理與隨時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現有休眠現象的種子在加工、儲藏或播種前進行烘干處理或晾曬有利于提高發芽率。
李繼軍[13]根據實際經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℃的環境下,貯藏10天左右就能打破休眠, 發芽率平均提高15個百分點,播種以后出苗快而整齊。
2.化學溶液浸種
在種子量較少時，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提高棉子的發芽率。
需要注意的是，在利用化學浸液時，一定要掌握好濃度和時間。
由于不同種、品種、年份和地點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驗，確定濃度和時間后再進行大批量處理。
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12%，含水量過高，棉種呼吸旺盛，養分消耗加快，同時代謝過程產生的酮類和醛類物質不斷積累對棉種產生毒害，導致棉種發芽率降低。
李國榮[14]等根據最近的研究發現，在常溫下貯藏決定棉種壽命的是待藏種子質量及其貯藏環境的干燥程度，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，目前尚無定論。
就硬子來說，雖然高溫可以打破其休眠，提高發芽率，但其出芽率依然不高。
在種子的生產過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生，導致發芽率降低。
因此，積極尋找對策，培育抗早衰品種，棉花采摘后及時晾曬、軋花，對于低溫天氣成熟的棉種，統一進行高溫破除休眠處理，對棉花種子生產具有重要作用。
參考文獻：
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[2]鄭光華.種子生理研究.北京:科學出版社,2004:301-303.
[3]董合忠,李維江,張曉潔.棉花種子學.北京:科學出版社,2004:15-17.
[4]楊期和,葉萬輝,宋松泉,等.植物種子休眠的原因及休眠的多形性.西北植物學報,2003,23(5):837-843.
[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.中國棉學通報,2009,25(08):188-190.
[6]劉迪榮.棉子休眠的幾個問題.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”質疑.種子.1994，2:43-44.
[9]周大云,楊偉華, 許紅霞,王延琴,馮新愛, 匡猛. 棉種貯藏過程中溫度對發芽率和休眠的影響.棉花學報，2009 ,21 (5) :405-409.
[10]袁紹華, 張青鸞. 對棉花種子解除休眠前后發芽率的分析[ J] .中國種業, 2005( 9): 41
[11]國家技術監督局.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] .中國種學會, 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.湖北農業科學，2010 ,49 (12) :2094-2098.
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