论文部分内容阅读
【摘要】本文对引起棉花种子休眠的主要原因进行了论述，并对生产研究中常用的高温破除方法、化学溶液破除方法进行了论述。
【关键词】棉花种子休眠破除方法
种子休眠是指种子具有活力，在适宜的发芽条件下不能萌发的现象[1]。植物种子普遍存在着休眠现象，棉花同样存在着明显的休眠现象[2]。棉花种子破除休眠不及时，会导致棉种发芽势下降，田间出苗不整齐，造成管理不便，影响适时移栽，最终影响大田生产。因此，研究棉花种子休眠的因素，并找出简单有效的破除方法，对生产、科研等工作具有重要的指导意义。
一、棉花种子休眠的原因
种子休眠是种子学的一个重要研究内容，但影响棉花种子休眠的确切原因，目前国内尚无报道。综合现在已有的研究，认为棉花种子休眠最主要的原因是种皮限制、种胚休眠、种内抑制物的存在。同其它性状一样，种子的休眠也是由遗传物质决定的，同时也受环境因素的影响[3]，一般低温下成熟的棉籽休眠期长，成熟度低的棉籽休眠期长，同一品种的不同个体、不同年份、不同生态区甚至同一母株的不同铃位或者同一铃位不同位置的种子，都可能存在着不同的休眠特点[4,5]。在收获前田间的管理措施也会影响棉种的休眠，如喷洒乙烯利后棉籽休眠期延长等[6]。
1.种皮导致棉种休眠
种皮的结构与种子休眠密切相关。李仁维[7]研究发现，脫绒的棉子在水中浸泡24h后，大部分棉子在萌发孔处可见被胚根顶破的裂纹，少部分棉子萌发孔未见裂纹出现。这些还完好无损的种子就是通常所说的“硬子”，这些硬子的进水口是由组织严密的木质化孔口及不透水的孔口塞（其表面是排列很紧密的栅状细胞）组成，这些栅状细胞排列紧密，限制了水分和空气的进入，使胚根很难达到萌发条件，并且对胚的萌发具有很强的束缚作用，使胚很难突破种皮完成萌发。
2.种胚后熟导致棉种休眠
目前的研究普遍认为，胚后熟是导致种胚休眠的主要原因。棉种萌发是胚根首先发生变化，因此，胚根的后熟生长对于解除休眠是至关重要的。易福华等[8]认为陆地棉种子不存在种胚休眠的现象，但是一些学者对后期收获的棉花种子剥壳发芽试验证实棉花种子确实存在胚后熟的现象。
3.种内抑制物导致棉种休眠
原苏联学者认为, 棉花种子休眠的原因主要在于棉子壳上存在着抑制发芽的可溶性酚类物质，可溶性酚类物质随着种子吸水过程进入胚，妨碍胚的生长。Come等[7]提出了氧水平控制学说，认为由于渗入的氧气被种皮中的酚类物质所氧化，不能进入胚而造成种子休眠。
4.贮藏环境对棉种休眠的影响
种子在贮藏时，贮藏温度影响着解除休眠的所需要的时间。周大云等[9]通过实验证明,温度单因素对包衣子和毛子的休眠率变化影响极显着;温度和年限交互作用对毛子和包衣子发芽率和休眠影响显着,温度显著影响了棉种发芽势增长和休眠解除的时间,低温显著减缓棉种休眠的解除。
二、破除种子休眠的方法
一般情况下，种子休眠可以通过贮藏或者日晒就可以破除。在我国主要产棉区棉花种子从收获到来年播种中间需要经过4~5个月的存放时间，多数种子可以通过存放自行解除休眠，对生产而言，不需要经过特殊处理。对于科学研究，尤其是育种工作，研究需要在非萌发季节种植。对种子企业，发芽率是种子经营活动中最主要的法定指标，遇有因种子休眠而发芽率达不到法定标准时，必须打破休眠，真实发芽率达到法定指标后方可销售。因此如何打破休眠对科学研究和种子加工有着重要研究意义。
1.高温打破休眠
高温打破休眠，适合处理大批量的种子。例如，《农作物种子检验规程》GB/T3543.4-1995[10]中对棉花规定将发芽试验各重复种子放在通气良好的条件下，摊成薄层，40℃下干燥处理一天。袁绍华与张青鸾[11]先把种子通过反复晒种后，利用种子烘干机在38~40℃下连续处理24~48h，进行试验，结果发现，经过40℃高温处理与未经人工解除休眠的棉花种子对比，棉种发芽率有显着的提高；放置一段时间后，40℃高温下解除休眠与未经人工解除休眠的棉花种子,差异性不显着。周大云等[12]对热处理法解除休眠的效果也进行了试验论证，从发芽率来看，热处理与随时间逐渐破除固有休眠的效果相同。因此，对于收获不久或检验中发现有休眠现象的种子在加工、储藏或播种前进行烘干处理或晾晒有利于提高发芽率。李继军[13]根据实际经验建议有条件的种子公司建加热温室, 把棉种堆放在架空板材上，在25~30℃的环境下,贮藏10天左右就能打破休眠, 发芽率平均提高15个百分点,播种以后出苗快而整齐。
2.化学溶液浸种
在种子量较少时，可以用棉种重2~3倍的0.8~1%的硫酸亚铁在20℃下浸泡20h或在15℃下浸泡24h；或用30%h202浸种3h可以有效打破种子休眠显着提高棉子的发芽率。需要注意的是，在利用化学浸液时，一定要掌握好浓度和时间。由于不同种、品种、年份和地点收获的种子休眠程度和种皮厚度有差异，为防止浸伤种子，最好先以少量种子做实验，确定浓度和时间后再进行大批量处理。
3.安全贮藏
种子的安全贮藏，棉种的安全贮藏含水量不超过12%，含水量过高，棉种呼吸旺盛，养分消耗加快，同时代谢过程产生的酮类和醛类物质不断积累对棉种产生毒害，导致棉种发芽率降低。李国荣[14]等根据最近的研究发现，在常温下贮藏决定棉种寿命的是待藏种子质量及其贮藏环境的干燥程度，高温低湿的贮藏条件有利于休眠的解除。
三、总结
影响棉花种子休眠的因素很多，目前尚无定论。就硬子来说，虽然高温可以打破其休眠，提高发芽率，但其出芽率依然不高。在种子的生产过程中引起休眠的因素也很多，如低温多雨的天气、棉花的早衰，都可以导致种子大量休眠的发生，导致发芽率降低。因此，积极寻找对策，培育抗早衰品种，棉花采摘后及时晾晒、轧花，对于低温天气成熟的棉种，统一进行高温破除休眠处理，对棉花种子生产具有重要作用。
参考文献：
[1]颜启传.种子学.北京:中国农业出版社,2002:64-70,75.
[2]郑光华.种子生理研究.北京:科学出版社,2004:301-303.
[3]董合忠,李维江,张晓洁.棉花种子学.北京:科学出版社,2004:15-17.
[4]杨期和,叶万辉,宋松泉,等.植物种子休眠的原因及休眠的多形性.西北植物学报,2003,23(5):837-843.
[5]张晓洁,刘勤红,隋洁,王胜利. 棉花种子休眠的影响因素分析.中国棉学通报,2009,25(08):188-190.
[6]刘迪荣.棉子休眠的几个问题.中国棉花,1986,13(1):27.
[7]李仁维.高元顺，吕杰.再谈破除棉花种子休眠.中国棉花,1994,1:32.
[8]易福华，杨梅.棉子“后熟”质疑.种子.1994，2:43-44.
[9]周大云,杨伟华, 许红霞,王延琴,冯新爱, 匡猛. 棉种贮藏过程中温度对发芽率和休眠的影响.棉花学报，2009 ,21 (5) :405-409.
[10]袁绍华, 张青鸾. 对棉花种子解除休眠前后发芽率的分析[ J] .中国种业, 2005( 9): 41
[11]国家技术监督局.GB/T3543.1~3543.7-1995农作物种子检验规程//北京:中国标准出版社,1995:34-47.
[12]周大云, 徐红霞，杨伟华，王延琴. 热处理法解除棉花种子休眠的效果分析[J] .中国种学会, 2007: 281
[13]李继军.影响棉花种子休眠的因素及解决方法.种子.2011,2:43-44.
[14]李国荣,张胜昔, 王玉美,孟庆忠,伟贞国, 华金平. 常温干燥贮藏条件下棉种活力探析.湖北农业科学，2010 ,49 (12) :2094-2098.
【关键词】棉花种子休眠破除方法
种子休眠是指种子具有活力，在适宜的发芽条件下不能萌发的现象[1]。植物种子普遍存在着休眠现象，棉花同样存在着明显的休眠现象[2]。棉花种子破除休眠不及时，会导致棉种发芽势下降，田间出苗不整齐，造成管理不便，影响适时移栽，最终影响大田生产。因此，研究棉花种子休眠的因素，并找出简单有效的破除方法，对生产、科研等工作具有重要的指导意义。
一、棉花种子休眠的原因
种子休眠是种子学的一个重要研究内容，但影响棉花种子休眠的确切原因，目前国内尚无报道。综合现在已有的研究，认为棉花种子休眠最主要的原因是种皮限制、种胚休眠、种内抑制物的存在。同其它性状一样，种子的休眠也是由遗传物质决定的，同时也受环境因素的影响[3]，一般低温下成熟的棉籽休眠期长，成熟度低的棉籽休眠期长，同一品种的不同个体、不同年份、不同生态区甚至同一母株的不同铃位或者同一铃位不同位置的种子，都可能存在着不同的休眠特点[4,5]。在收获前田间的管理措施也会影响棉种的休眠，如喷洒乙烯利后棉籽休眠期延长等[6]。
1.种皮导致棉种休眠
种皮的结构与种子休眠密切相关。李仁维[7]研究发现，脫绒的棉子在水中浸泡24h后，大部分棉子在萌发孔处可见被胚根顶破的裂纹，少部分棉子萌发孔未见裂纹出现。这些还完好无损的种子就是通常所说的“硬子”，这些硬子的进水口是由组织严密的木质化孔口及不透水的孔口塞（其表面是排列很紧密的栅状细胞）组成，这些栅状细胞排列紧密，限制了水分和空气的进入，使胚根很难达到萌发条件，并且对胚的萌发具有很强的束缚作用，使胚很难突破种皮完成萌发。
2.种胚后熟导致棉种休眠
目前的研究普遍认为，胚后熟是导致种胚休眠的主要原因。棉种萌发是胚根首先发生变化，因此，胚根的后熟生长对于解除休眠是至关重要的。易福华等[8]认为陆地棉种子不存在种胚休眠的现象，但是一些学者对后期收获的棉花种子剥壳发芽试验证实棉花种子确实存在胚后熟的现象。
3.种内抑制物导致棉种休眠
原苏联学者认为, 棉花种子休眠的原因主要在于棉子壳上存在着抑制发芽的可溶性酚类物质，可溶性酚类物质随着种子吸水过程进入胚，妨碍胚的生长。Come等[7]提出了氧水平控制学说，认为由于渗入的氧气被种皮中的酚类物质所氧化，不能进入胚而造成种子休眠。
4.贮藏环境对棉种休眠的影响
种子在贮藏时，贮藏温度影响着解除休眠的所需要的时间。周大云等[9]通过实验证明,温度单因素对包衣子和毛子的休眠率变化影响极显着;温度和年限交互作用对毛子和包衣子发芽率和休眠影响显着,温度显著影响了棉种发芽势增长和休眠解除的时间,低温显著减缓棉种休眠的解除。
二、破除种子休眠的方法
一般情况下，种子休眠可以通过贮藏或者日晒就可以破除。在我国主要产棉区棉花种子从收获到来年播种中间需要经过4~5个月的存放时间，多数种子可以通过存放自行解除休眠，对生产而言，不需要经过特殊处理。对于科学研究，尤其是育种工作，研究需要在非萌发季节种植。对种子企业，发芽率是种子经营活动中最主要的法定指标，遇有因种子休眠而发芽率达不到法定标准时，必须打破休眠，真实发芽率达到法定指标后方可销售。因此如何打破休眠对科学研究和种子加工有着重要研究意义。
1.高温打破休眠
高温打破休眠，适合处理大批量的种子。例如，《农作物种子检验规程》GB/T3543.4-1995[10]中对棉花规定将发芽试验各重复种子放在通气良好的条件下，摊成薄层，40℃下干燥处理一天。袁绍华与张青鸾[11]先把种子通过反复晒种后，利用种子烘干机在38~40℃下连续处理24~48h，进行试验，结果发现，经过40℃高温处理与未经人工解除休眠的棉花种子对比，棉种发芽率有显着的提高；放置一段时间后，40℃高温下解除休眠与未经人工解除休眠的棉花种子,差异性不显着。周大云等[12]对热处理法解除休眠的效果也进行了试验论证，从发芽率来看，热处理与随时间逐渐破除固有休眠的效果相同。因此，对于收获不久或检验中发现有休眠现象的种子在加工、储藏或播种前进行烘干处理或晾晒有利于提高发芽率。李继军[13]根据实际经验建议有条件的种子公司建加热温室, 把棉种堆放在架空板材上，在25~30℃的环境下,贮藏10天左右就能打破休眠, 发芽率平均提高15个百分点,播种以后出苗快而整齐。
2.化学溶液浸种
在种子量较少时，可以用棉种重2~3倍的0.8~1%的硫酸亚铁在20℃下浸泡20h或在15℃下浸泡24h；或用30%h202浸种3h可以有效打破种子休眠显着提高棉子的发芽率。需要注意的是，在利用化学浸液时，一定要掌握好浓度和时间。由于不同种、品种、年份和地点收获的种子休眠程度和种皮厚度有差异，为防止浸伤种子，最好先以少量种子做实验，确定浓度和时间后再进行大批量处理。
3.安全贮藏
种子的安全贮藏，棉种的安全贮藏含水量不超过12%，含水量过高，棉种呼吸旺盛，养分消耗加快，同时代谢过程产生的酮类和醛类物质不断积累对棉种产生毒害，导致棉种发芽率降低。李国荣[14]等根据最近的研究发现，在常温下贮藏决定棉种寿命的是待藏种子质量及其贮藏环境的干燥程度，高温低湿的贮藏条件有利于休眠的解除。
三、总结
影响棉花种子休眠的因素很多，目前尚无定论。就硬子来说，虽然高温可以打破其休眠，提高发芽率，但其出芽率依然不高。在种子的生产过程中引起休眠的因素也很多，如低温多雨的天气、棉花的早衰，都可以导致种子大量休眠的发生，导致发芽率降低。因此，积极寻找对策，培育抗早衰品种，棉花采摘后及时晾晒、轧花，对于低温天气成熟的棉种，统一进行高温破除休眠处理，对棉花种子生产具有重要作用。
参考文献：
[1]颜启传.种子学.北京:中国农业出版社,2002:64-70,75.
[2]郑光华.种子生理研究.北京:科学出版社,2004:301-303.
[3]董合忠,李维江,张晓洁.棉花种子学.北京:科学出版社,2004:15-17.
[4]杨期和,叶万辉,宋松泉,等.植物种子休眠的原因及休眠的多形性.西北植物学报,2003,23(5):837-843.
[5]张晓洁,刘勤红,隋洁,王胜利. 棉花种子休眠的影响因素分析.中国棉学通报,2009,25(08):188-190.
[6]刘迪荣.棉子休眠的几个问题.中国棉花,1986,13(1):27.
[7]李仁维.高元顺，吕杰.再谈破除棉花种子休眠.中国棉花,1994,1:32.
[8]易福华，杨梅.棉子“后熟”质疑.种子.1994，2:43-44.
[9]周大云,杨伟华, 许红霞,王延琴,冯新爱, 匡猛. 棉种贮藏过程中温度对发芽率和休眠的影响.棉花学报，2009 ,21 (5) :405-409.
[10]袁绍华, 张青鸾. 对棉花种子解除休眠前后发芽率的分析[ J] .中国种业, 2005( 9): 41
[11]国家技术监督局.GB/T3543.1~3543.7-1995农作物种子检验规程//北京:中国标准出版社,1995:34-47.
[12]周大云, 徐红霞，杨伟华，王延琴. 热处理法解除棉花种子休眠的效果分析[J] .中国种学会, 2007: 281
[13]李继军.影响棉花种子休眠的因素及解决方法.种子.2011,2:43-44.
[14]李国荣,张胜昔, 王玉美,孟庆忠,伟贞国, 华金平. 常温干燥贮藏条件下棉种活力探析.湖北农业科学，2010 ,49 (12) :2094-2098.