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蔬菜種子的發(fā)芽過(guò)程,在生物化學(xué)上是種子形成的逆過(guò)程。它的本質(zhì)是把種子內所貯備的高分子態(tài)的物質(zhì),轉化為低分子態(tài)的營(yíng)養料,供給幼胚生長(cháng)發(fā)育,所以,蔬菜種子的發(fā)芽過(guò)程,就是在適宜的溫度、水分和氧氣條件下,種子內的胚器官利用所貯存的營(yíng)養進(jìn)行生長(cháng)的過(guò)程。
與其它作物一樣,蔬菜種子的發(fā)芽也是經(jīng)過(guò)吸脹、萌動(dòng)與發(fā)芽的過(guò)程。有生活力蔬菜種子的吸水過(guò)程可分為2個(gè)階段:即物理吸水階段和生理吸水階段。各階段水分進(jìn)入種子的速度和數量,取決于種皮構造、胚及胚乳的營(yíng)養成分和環(huán)境條件。種皮容易透水的蔬菜有十字花科、豆科、番茄、黃瓜等;透水困難的蔬菜種子有傘形科、茄子、西瓜、冬瓜、黃瓜、蔥、菠菜等。營(yíng)養的東西中,蛋白質(zhì)含量多的種子,吸水多而快;含脂肪和淀粉多的種子,吸水則少而慢。在物理吸水階段,影響吸水的主要因子是溫度;生理階段,除溫度外,還與氧氣有關(guān)。種子吸足水分后,種皮變軟,內含物吸脹作用使種皮破裂,有利于胚細胞呼吸過(guò)程中吸收氧氣和排出二氧化碳,原生質(zhì)由凝膠狀態(tài)變成溶膠狀態(tài),酶開(kāi)始活動(dòng),增強了胚的代謝活動(dòng),種子開(kāi)始萌動(dòng)。在一系列復雜的生理、生化變化之后,胚細胞開(kāi)始分裂,伸長(cháng)生長(cháng),進(jìn)而胚根伸出發(fā)芽孔,俗稱(chēng)為“露白”或“破嘴”,種子開(kāi)始發(fā)芽。
種子在萌動(dòng)與發(fā)芽過(guò)程中對溫度、水分及通氣等條件要求較為嚴格,如遇不適條件,萌發(fā)時(shí)間延長(cháng),發(fā)芽不整齊,甚至不能發(fā)芽。開(kāi)始發(fā)芽后,相繼的是胚軸的伸長(cháng),頂著(zhù)幼芽破土而出。幼芽出土有兩種不一樣的情況:子葉出土,如白菜類(lèi)、瓜類(lèi)、根菜類(lèi)、綠葉菜類(lèi)、茄果類(lèi)、豆類(lèi)中的豇豆、菜豆等;子葉不出土,由于下胚軸不伸長(cháng),而由上胚軸伸長(cháng)把幼芽頂出土面,子葉則留在土壤中,貼附在下胚軸上,直到養分耗盡解體,如豆類(lèi)中的蠶豆、豌豆、多花菜豆等。這類(lèi)種子穿土力較強。對于子葉出土的種子,播后覆土稍厚則會(huì )影響正常出苗。
不同蔬菜種類(lèi)種子發(fā)芽所要求的環(huán)境條件不完全一樣,了解與掌握其特征是制定催芽、播種及壯苗培育技術(shù)的主要依據。
據福川、宮瀨研究(1943),蔬菜種子發(fā)芽對土溫的反應大致可分為以下三種類(lèi)型:中溫發(fā)芽:如萵苣、菠菜、茼蒿、芹菜等;高溫發(fā)芽:如甜瓜、西瓜、南瓜、番茄、黃瓜等;適溫范圍較廣:如蘿卜、白菜、甘藍、蕪菁、蔥等。
實(shí)際上,各種蔬菜發(fā)芽出土對土溫的要求既有區別,又有其共同范圍。據中國農業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所研究(1982),蔬菜種子正常發(fā)芽出土的出土溫度極限及適溫范圍以及關(guān)系出土時(shí)期的積溫等主要溫度參數為:在一定出土時(shí)期(10d或15d)內,葉菜、莖菜、花菜、根菜的種子發(fā)芽溫度低限為11~16℃,高限為25~35℃;瓜類(lèi)、豆類(lèi)的低限為20~25℃,高限為30~35℃。
Donmen等(1943)將蔬菜種子發(fā)芽時(shí)對土壤水分的要求分為四類(lèi):嚴格、比較嚴格、不太嚴格與不嚴格。
①要求水份嚴格的蔬菜以芹菜為代表,在土壤含水量16%~18%條件下才可以做到73%~82%的發(fā)芽率,在含水量10%以下發(fā)芽率為0;
②要求水分比較嚴格與不太嚴格的兩類(lèi)蔬菜發(fā)芽時(shí)對土壤合水量的要求與反應大致相似,其差別在于前者在永久凋萎點(diǎn)以下(<9%)的干旱條件下的發(fā)芽率極低,如萵苣、豌豆等;而后者即使在這樣條件下,發(fā)芽率仍可達到70%,如胡蘿卜、菜豆等;
③要求水分不嚴格或比較耐干燥的蔬菜種類(lèi)較多,如甘藍、南瓜、西瓜、番茄、西葫蘆、甜瓜、辣椒、黃瓜、洋蔥、菠菜等,這些蔬菜種子在土壤含水量處于凋萎點(diǎn)甚至低于凋萎點(diǎn)均有較高的發(fā)芽率,除辣椒外,這類(lèi)蔬菜種子發(fā)芽對土壤含水量的適應性較廣。
從Donnen試驗結果也可看出,不論哪類(lèi)蔬菜,發(fā)芽率較高的土壤含水量大致都在10%~16%的范圍內,耐旱與不耐旱種子的不同之處在于是否能在接近凋萎點(diǎn)的土壤含水量條件下具有較高的發(fā)芽率。
在人工浸種(恒溫)條件下,多數蔬菜種子的吸水經(jīng)過(guò)快(浸種后12h內)、慢
(12h~24h)、停(24h以后接近飽和或已飽和)三個(gè)階段。不一樣的種類(lèi)蔬菜種子吸水量或吸水速度存在一定的差異。依吸水量大小可分三種類(lèi)型:吸水量超過(guò)種子風(fēng)干重,即達種子風(fēng)干重的100%~140%,如豆類(lèi)、辣椒、冬瓜、瓠瓜、南瓜等,吸水量達種子風(fēng)干重量60%~100%的有番茄、絲瓜、甜瓜等;小于60%(40%~60%)的有黃瓜、苦瓜、茄子等(顧智章等,1979)。種子的吸水量與吸水速度不完全一致。例如,茄果類(lèi)中三種蔬菜的吸水速度都很快;黃瓜吸水量不大,吸水速度也快,豇豆、絲瓜的吸水量屬于一、二類(lèi),而吸水速度則是較慢的。
對種子吸水影響顯著(zhù)的外界因子是溫度。在不同水溫下,蔬菜種子最大吸水量與吸水速度有明顯差異。在物理吸水階段,溫度愈高,吸水愈旺盛;而在生理吸水階段則不然,溫度超過(guò)適宜界限,吸水力就會(huì )下降。
種子在發(fā)芽過(guò)程中,營(yíng)養的東西的分解和運轉,依靠旺盛的酶促6動(dòng),這就需要吸收大量的氧氣。一般來(lái)說(shuō),當種子所處環(huán)境中氧分壓增高時(shí)促進(jìn)發(fā)芽,二氧化碳濃度增高時(shí),抑制發(fā)芽。不同蔬菜種類(lèi)種子發(fā)芽對氧的要求與敏感程度不同。例如,幾種果菜中,黃瓜對氧要求較低,當氧分壓降至5%時(shí)還有近50%的發(fā)芽率;甜椒對氧要求比較高,種子正常發(fā)芽要求10%以上的充足氧條件;番茄介于以上二者之間。
對種子的呼吸強度發(fā)生影響的首要因素是種皮的透氣性。在蔬菜育苗中,應采用一些有效措施,確保種子進(jìn)行呼吸所必需的通氣條件。
不論哪種蔬菜種子,都能在黑暗條件下發(fā)芽。但是,蔬菜種子發(fā)芽對光照的反應是有差別的。例如茄果類(lèi)、瓜類(lèi)、蔥蒜類(lèi)蔬菜種子基本上屬嫌光類(lèi)型,即在黑暗條件下發(fā)芽良好,在有光條件下發(fā)芽不良。同屬此類(lèi),種類(lèi)間也有差異。如番茄比黃瓜的嫌光性強。菊科的萵苣,傘形科的芹菜、胡蘿卜等種子發(fā)芽屬喜光類(lèi)型,即在有光條件下發(fā)芽比黑暗條件下更好些。這些蔬菜種子在黑暗條件下發(fā)芽需要有高溫條件,而在有光條件下,低溫反而能促進(jìn)發(fā)芽(中村等)。對這類(lèi)種子的催芽處理,如能在見(jiàn)光條件下進(jìn)行更為有利。還有一些蔬菜種子如豆類(lèi)中的一部分蔬菜及蘿卜等,發(fā)芽時(shí)對光的反應并不敏感。
一些化學(xué)藥品的處理也能代替光的作用。如用硝酸鹽(0.2%硝酸鉀)溶液處理,可代替一些喜光發(fā)芽種子對光的要求;赤霉素(100mg/L)處理可起到代替紅光的作用。
蔬菜種子播前處理能夠在一定程度上促進(jìn)出苗,保證出苗整齊,增強種胚和幼苗抗性,達到培育壯苗及增產(chǎn)的目的。
根據處理的目的及作用可將種子處理分為以下幾種:①提高種子用價(jià)。如利用水、風(fēng)等將癟籽、雜質(zhì)清除掉等;②促進(jìn)種子發(fā)芽出土。如浸種、催芽處理等;③消毒處理。如利用藥劑、高溫等方法殺死種子上的病菌、蟲(chóng)卵等;④促進(jìn)壯苗增產(chǎn)。如利用激素、肥料、輻射等方法處理等;⑤增強抗逆性。如通過(guò)藥劑處理或種芽鍛煉等方法增強抗寒性、抗旱性等;⑥打破休眠。利用藥劑或物理等方法打破種子休眠;⑦春化處理;⑧輻射或化學(xué)誘變處理。其中除⑦、⑧兩種種子處理用于繁種和育種外,其它方法均可根據自身的需求用于蔬菜栽培?,F就其中幾種主要處理方法簡(jiǎn)要介紹。
(1)浸種浸種是保證種子在有利于吸水的溫度條件下,在短時(shí)間內吸足從種子萌動(dòng)到出苗所需的全部水量的主要措施。通過(guò)浸種使干燥的種子吸水膨脹,時(shí)種子內部營(yíng)養的東西分解轉化。另外,有一些時(shí)候浸種在某些特定的程度上起到消毒滅菌的作用。浸種時(shí)浸泡的水溫和浸泡時(shí)間是重要條件。
①溫湯浸種溫湯浸種所用水溫為病菌的致死溫度55℃,用水量為種子量的5~6倍。浸種時(shí),種子要不斷攪拌,并隨時(shí)補給溫水保持55℃水溫,持續10min后,使水溫逐漸降低,再進(jìn)行一般浸種。耐寒、半耐寒類(lèi)蔬菜降低到20~22℃,喜溫菜及耐熱蔬菜降到25~28℃,浸種時(shí)間可比單純的一般浸種縮短1~2h。種皮堅硬而厚如西瓜、苦瓜、絲瓜等或種子本身就是果實(shí)如芹菜、蕪要等,吸水比較難,可在浸種前進(jìn)行機械處理,以助進(jìn)水。大粒的瓜類(lèi)種子可將胚端的種殼打破,小粒種子可用物(如磚、石等)搓擦使果皮擦破。有的種子如茄子附著(zhù)的粘質(zhì)多,有礙透氣,影響吸和發(fā)芽,可用0.2%~0.5%堿液先清洗一下,然后在浸泡過(guò)程中不斷搓洗、換水,直到種皮潔凈無(wú)粘感。
②熱水燙種通常用于難于吸水的種子如冬瓜、茄子或不宜長(cháng)期浸泡的種子如豆類(lèi)等,水溫70~80℃,甚至更高,如冬瓜可用100℃沸水燙種。但是對于種皮薄的喜冷涼類(lèi)蔬菜,如白菜、萵苣,水溫宜取低限。其優(yōu)點(diǎn)是滅菌效果獲好,可縮短浸種時(shí)間,但應時(shí)必須慎重,特別對種皮薄的蔬菜種子,掌握不好很易燙傷或燙死種子。熱水燙種的技術(shù)要點(diǎn)是水量不超過(guò)種子量的5倍,種子應充分干燥。燙種要迅速,可用兩個(gè)容器來(lái)回傾倒以降低水溫,直至水溫降至30℃左右為止。以后步驟及注意問(wèn)題同溫湯浸種法。熱水燙種的浸種時(shí)間可比溫湯浸種的縮短一半左右。
③一般浸種用水溫度同室溫(20~25℃),最簡(jiǎn)單方便,容易操作,十分安全,但無(wú)殺菌作用,適于一般季節和普通種子采用。主要蔬菜種子浸種催芽的溫度見(jiàn)附表1。
浸種要用非金屬容器,防止有毒物質(zhì)危害種子;浸種時(shí)間超過(guò)8h時(shí),應每隔5~8h換水1次。豆類(lèi)蔬菜不宜浸種時(shí)間過(guò)長(cháng),見(jiàn)種由皺縮變鼓脹時(shí)及時(shí)撈出,防止種子內養分滲出太多而影響發(fā)芽勢與出苗力。
催芽就是將吸水膨脹的種子置于適宜溫度條件下(喜溫性蔬菜及耐熱蔬菜25~30℃,耐寒及半耐寒性蔬菜20~25℃)促使種子較迅速而整齊一致萌發(fā)的措施。催芽是以浸種為基礎,但浸種后也可以不催芽而直接播種。
一般多用瓦盆等非金屬容器催芽,將浸好的種子用潔凈的白布包起,架空放在于凈的瓦盆里,盆上蓋一層較厚的布以保溫保濕;也可用1:1的比例將種子與淘洗清潔的河砂混合裝于盆中,以改善種子的保溫、保濕及通氣條件。裝在布口袋內的種子也可以不放在瓦盆內而用其它的方法放置??傊?,必須給種子發(fā)芽創(chuàng )造良好的溫、濕、氣條件。
催芽初期可使溫度偏高以加速養分的轉化和利用,出芽后逐漸降溫防止胚根徒長(cháng)進(jìn)行“蹲芽”。為使種子發(fā)芽整齊,催芽4~5h后至破嘴前要經(jīng)常翻動(dòng)種子,并用清水淘洗,可以散發(fā)呼吸熱,排除二氧化碳,供給新鮮空氣。無(wú)論是種子催芽前或催芽期間淘洗后均應將種子稍稍晾干,除去種子表面水膜,以利通氣。同理,浸種或催芽的容器應絕對無(wú)油污以及其它影響種子發(fā)芽的有害于人體健康的物質(zhì)。有加溫溫室、催芽室及電熱溫床設施設備條件的應充分的利用進(jìn)行催芽。但是,在炎熱夏季,有些耐寒性蔬菜如芹菜等催芽時(shí)仍需放到溫度較低的地方。正常的情況下,小粒種子有75%左右種子出芽即可終止催芽進(jìn)行播種;大粒種子如瓜類(lèi)種子可催芽長(cháng)一點(diǎn)。如因某一些原因不能及時(shí)播種,應將催完芽的種子放在冷涼處抑制芽的生長(cháng)。主要蔬菜種類(lèi)的催芽時(shí)間見(jiàn)附表2。
(3)種子的物理處理用物理方法處理種子的最大的作用是誘導變異、提高發(fā)芽勢及出苗率、增強抗逆性等,進(jìn)而達到選育新品種及增產(chǎn)的目的。例如:
①射線(xiàn)處理M.T.Cepemka用伽瑪裝置照射黃瓜及西葫蘆種子,照射后的種子發(fā)芽勢及出苗率均有所提高,采果期延長(cháng),黃瓜增產(chǎn)16%,西葫蘆增產(chǎn)14%。
②變溫處理把萌動(dòng)的種子,先放到零下1~5℃處理12~18h(喜溫性蔬菜溫度應取高限),再放到18~22℃處理6~12h。如此經(jīng)過(guò)1~10d或更長(cháng)時(shí)間。經(jīng)過(guò)變溫處理后胚根的原生質(zhì)粘性增強,糖分增高,對低溫的適應性增強。鍛煉過(guò)程中種子要保持濕潤,變溫要緩慢,避免溫度驟變。
③干熱處理蔬菜種子未達到完全成熟時(shí),經(jīng)過(guò)暖曬處理,有助于促進(jìn)后熟。番茄種子經(jīng)短時(shí)間干熱處理,可提高發(fā)芽率;黃瓜、西瓜和甜瓜種子經(jīng)4h(其中間隔lh)50~60℃干熱處理,有明顯的增產(chǎn)作用。種子的干熱處理還有消毒防病效果,如黃瓜種子干熱處理(70℃,3d)后對黑星病及角斑病的消毒效果很好([日]梅川學(xué)等,1987)。
④低溫處理某些耐寒或半耐寒蔬菜在炎熱的夏季播種時(shí),可于播前進(jìn)行低溫處理,解決出芽不齊問(wèn)題。做法是:將浸完種的種子在冰箱內或其它低溫條件下,冷凍數小時(shí)或十余小時(shí)后,再放置冷涼處(如地窖、水井內)催芽,使其發(fā)芽整齊一致。低溫處理還可用于白菜、蘿卜等十字花科蔬菜繁種或育種時(shí)的春化處理。如白菜有1/3~1/2的種子露出胚根時(shí),放人0~2℃的低溫下處理25~30d,播種后當年就可開(kāi)花結籽。
(4)種子的化學(xué)處理利用化學(xué)藥劑處理種子也一樣能起到誘發(fā)突變、打破休眠、促進(jìn)發(fā)芽、增強抗性、種子消毒等多方面作用。例如:
①打破休眠種子休眠的原因,一是胚本身未熟,需要一段后熟時(shí)間;二是由于種子中貯藏物質(zhì)未熟以及抑制萌芽物質(zhì)的存在,果皮或種皮不透氣等。采用一些物理方法如低溫處理、干熱處理、變溫處理、去殼或破傷處理等也可對一些蔬菜種子起到打破休眠的作用。除此以外,應用發(fā)芽促進(jìn)劑如H2O2、硫脲、KN03、赤霉素等對打破種子休眠有效。如黃瓜種子用0.3%~1%濃度H2O2浸泡24h,硫脲(0.2%濃度)促進(jìn)萵苣、蘿卜、蕓薹屬、牛蒡、茼蒿等種子發(fā)芽,用0.2%濃度的KNO3處理種子可促進(jìn)發(fā)芽,赤霉酸(GA3)對茄子(100mg/L)、芹菜(66~330mg/L)、萵苣(20mg/L)以及深休眠的紫蘇(330mg/L)均有效;用0.5~1mg/L赤霉素溶液處理馬鈴薯打破休眠已大范圍的應用于馬鈴薯二季作栽培。
②促進(jìn)萌發(fā)出土國內外均有報道,用25%或稍低濃度的聚乙二醇(PEG)處理甜椒、辣椒、茄子、冬瓜等難于出土或出土不太整齊的蔬菜種子,可在較低溫度下使種子出土提前,出土百分率提高,且苗期生長(cháng)健壯。此外,微量元素如硼酸、鉬酸銨、硫酸銅、硫酸錳等用于浸泡種子(一般濃度為0.1%一0.02%),也都有一定的促進(jìn)種子發(fā)芽及出土的作用。
③種子藥劑消毒可用藥劑拌種消毒,一般藥量為種子重量的0.2%一0.3%,藥劑和種子均必須是干燥的,否則會(huì )引起藥害和影響種子沾藥的均勻度。也可用藥液浸種消毒,但藥液濃度與浸種時(shí)間應嚴格掌握,浸泡后必須多次沖洗,無(wú)藥液殘留后才能催芽或播種。例如,用100倍(即40%甲醛)浸種15~20min,然后撈出種子密閉熏蒸2~3h,最后用清水沖洗;用10%磷酸三鈉或2%氫氧化鈉的水溶液浸種15min,撈出洗凈,有鈍化番茄花葉病毒的效果;另外,采用種衣劑農藥處理種子往往可獲得更好的效果,如用種衣劑9號一1、7號藥劑包被夏黃瓜種子,對防止播后爛種缺苗有較好防效。
1.加強舍飼期鴨群的飼養管理,做好舍內清潔衛生、防寒保溫及通風(fēng)換氣工作,防止地面過(guò)度潮濕及飼養密度過(guò)大等。2.鴨場(chǎng)實(shí)行“全進(jìn)全出”制,空舍后用5%氫氧化鈉或1∶100的菌毒滅等嚴格消毒。日常嚴格檢疫,及時(shí)淘汰病鴨或隔離育肥。3.疫區內的新生雛鴨可采用以下藥物防治:泰樂(lè )菌素按500mg/L拌水混飲,連用3天~5天;恩諾沙星按25mg/L~75mg/L拌水混飲,連用3 天~5天;復方氟苯尼考可溶性粉按100mg/L~200mg/L拌水混飲,連用3天~5天;鹽酸環(huán)丙沙星可溶性粉按500mg/L拌水混飲或 100g/100kg飼料混飼,連用3天~5天;吉他霉素預混劑按10g/100kg~30g/100kg飼料混飼,連用5天~7天。
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