日本水芹繁種技術(shù)研究總結(jié)
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水芹[Oenanthe javanica (BL.)DC.]為傘形科多年生宿根草本植物。水芹以嫰莖、葉供作菜用，營養(yǎng)豐富，對止血、降低血壓有一定藥用價值。我國江蘇、安徽、浙江等省栽培較多，在我國中南部的水田、溪溝及陰濕地帶有野生水芹。由于完熟的水芹種子自然脫落，不易采收，而留在植株上的多為未成熟種子，種子發(fā)育不良，因此國內(nèi)水芹生產(chǎn)多采用無性繁殖。近年來，日本、韓國等國對水芹消費劇增，主要采用種子繁殖，進(jìn)行工廠化育苗無土栽培。1996年以來，武漢市蔬菜科學(xué)研究所受日本大分市農(nóng)協(xié)委托繁殖水芹種子，所生產(chǎn)的水芹種子全部出口日本。在此項合作中，日方負(fù)責(zé)種子收購及出口，我方負(fù)責(zé)繁種及相關(guān)技術(shù)研究。在水芹繁種過程中，不僅單位面積產(chǎn)量低，不同年份產(chǎn)量波動大，而且種子發(fā)芽率低，質(zhì)量差，經(jīng)濟效益不高。這些因素嚴(yán)重影響了雙方的經(jīng)濟技術(shù)合作。為了提高水芹種子的產(chǎn)量及質(zhì)量，擴大水芹種子出口，我們于2003年向武漢市科技局申報了本項目，對日本水芹繁種技術(shù)進(jìn)行了研究。
一 任務(wù)來源
《日本水芹繁種技術(shù)研究》系武漢市科技局下達(dá)的計劃項目。項目編號為20037004059，下達(dá)文號為武科計2003〔186〕號文，執(zhí)行期為2003年1月至2005年12月。
二 考核指標(biāo)
主要經(jīng)濟指標(biāo)：1.水芹種子畝產(chǎn)量≥40升，以140元/升計算，每畝產(chǎn)值超過5600元；2.年出口水芹種子4000升，年創(chuàng)匯56萬元。
主要技術(shù)指標(biāo)：1.進(jìn)行不同定植期、不同密度、不同栽培管理試驗，提高水芹繁種單產(chǎn)和種子質(zhì)量；2.進(jìn)行不同處理，研究水芹種子發(fā)芽規(guī)律、種子休眠生理，尋找打破種子休眠有效途徑，提出水芹種子發(fā)芽方法。
三 項目執(zhí)行情況
本項目自2003年1月開始，到2005年12月結(jié)束，先后進(jìn)行了十余項試驗。經(jīng)過3年研究取得了如下方面成果（創(chuàng)新點）：1 找出了影響水芹種子產(chǎn)量、質(zhì)量的主要因素，提出了增加種子產(chǎn)量、提高種子質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)措施，制訂了水芹繁種技術(shù)規(guī)程。這對改變水芹傳統(tǒng)的種植方式、實現(xiàn)水芹周年生產(chǎn)、周年供應(yīng)有重要作用。2 研究了水芹種子休眠的主要原因，找到了打破水芹種子休眠的有效途徑。水芹種子休眠主要原因是種子中含有發(fā)芽抑制物質(zhì)，打破休眠最有效的方法為20－30℃條件下沙藏30天。這對原有的有關(guān)層積處理打破種子休眠的理論是一種突破。鄭光華、葉常豐、戴心維認(rèn)為暖層積（15－20℃）一般用于打破胚未成熟種子的休眠，低溫層積（0－10℃）用于打破未通過后熟種子的休眠。3 研究出了影響水芹種子發(fā)芽的主要因素，提出了水芹種子發(fā)芽試驗的方法。這是國內(nèi)外有關(guān)水芹種子發(fā)芽條件研究的首次報道。同時全面超額完成了本項目主要經(jīng)濟指標(biāo)，2004、2005年連續(xù)二年種子發(fā)芽率在50％以上，2004年出口種子4400升，創(chuàng)匯62萬元，2005年預(yù)計超過6000升，畝產(chǎn)種量60升,高產(chǎn)者達(dá)100升。
1 水芹種子休眠生理的研究
研究了水芹種子休眠特性、解剖結(jié)構(gòu)、種皮透性、α-淀粉酶及脂肪酶活性、種子發(fā)芽抑制物的生物測定。試驗結(jié)果表明，水芹種子存在深休眠，經(jīng)過13個月貯藏仍不能解除休眠。水芹種子2小時吸水率高達(dá)83.9％，種子透水性好。經(jīng)過雙氧水處理水芹種子發(fā)芽率沒有提高，種皮透氣性不是引起水芹種子休眠的原因。沙藏種子（已打破休眠）α-淀粉酶及脂肪酶活性與新種子相比差異極小，因此α-淀粉酶及脂肪酶活性低引起的胚生理休眠不是水芹種子休眠的原因。新種子浸提液浸種后的大白菜種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及活力指數(shù)與清水（對照）、沙藏處理種子相比，差異極顯著，說明水芹種子中含有大量的發(fā)芽抑制物質(zhì)。綜合來看，水芹種子中的發(fā)芽抑制物質(zhì)是導(dǎo)致水芹種子休眠的主要原因。
2 不同沙藏處理對水芹種子發(fā)芽的影響
研究了不同時間、不同溫度、種子與沙不同比例對水芹種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明不同沙藏時間、沙藏溫度對種子萌發(fā)影響很大，而種子與沙不同比例對水芹種子萌發(fā)影響不大。沙藏0天的種子在發(fā)芽試驗17天才開始發(fā)芽，而經(jīng)過10d、20d、30d、40d、50d沙藏處理的種子7－8天開始發(fā)芽；沙藏0d種子發(fā)芽率在10％左右，而其他幾種處理發(fā)芽率在54.7％－74.7％，說明水芹種子休眠程度較深。沙藏30d、40d、50d處理間的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)方面差異不顯著。在沙藏溫度試驗中20－30℃變溫處理其發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)最高。打破水芹種子休眠沙藏層積最適溫度為20－30℃，沙藏時間30d。
3 打破水芹種子休眠方法的研究
針對水芹種子直接發(fā)芽困難的問題，研究不同濃度硝酸鉀、雙氧水、聚乙二醇、硫酸、赤霉素及磨擦、熱水浸種對打破水芹種子休眠的影響。結(jié)果表明，0.1~3℅硝酸鉀、49℅硫酸浸種能有效打破種子休眠，200mg/L赤霉素對打破水芹種子休眠有一定促進(jìn)作用，雙氧水、聚乙二醇、磨擦對打破水芹種子休眠作用不明顯。0.2℅硝酸鉀、0.05℅、0.1℅雙氧水、10℅聚乙二醇能明顯提高沙藏種子的活力。50℃以上熱水浸種抑制水芹種子發(fā)芽，60℃以上熱水浸種水芹種子不發(fā)芽。
4 水芹種子發(fā)芽條件研究
研究了不同溫度、不同光照時間、不同光照強度及紅光對水芹種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明：不同溫度、不同光照時間及紅光對水芹種子萌發(fā)影響很大，光照強度對種子萌發(fā)影響不大。水芹種子發(fā)芽的溫度范圍為10℃-30℃，最適溫度為恒溫20℃，變溫10℃-25℃發(fā)芽效果也很好。每天光照時間不少于 6 小時能滿足水芹種子發(fā)芽需要，光照時間延長對其影響不大。測定水芹種子發(fā)芽勢的時間為 第10 天，發(fā)芽率的時間為第21 天。
5 不同采收期、采種部位、干燥方式對種子質(zhì)量的影響
研究了不同種子采收期、采種部位、干燥方式對水芹種子質(zhì)量的影響。結(jié)果表明花后30天、25天采收的種子質(zhì)量好、活力高，花后20天采收的種子質(zhì)量差、活力低，花后15天采收的種子不發(fā)芽。主枝種子質(zhì)量最好、活力最高，一側(cè)、二側(cè)、三側(cè)種子質(zhì)量較好、活力較高，四側(cè)種子活力低，1－1種子在生產(chǎn)上無法使用。噴施愛多收后種子與清水相比，發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均有所下降，但差異不顯著。曬干與陰干相比，其種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均有所下降，發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)兩者差異極顯著。因此種子在干燥過程中要陰干而不能在太陽下曝曬。
6 繁種技術(shù)研究
研究了不同定植期、密度、激素、育苗方式、輪作、底肥及采種部位對水芹繁種的影響。結(jié)果表明3月上旬定植、密度為30cm×30cm的處理產(chǎn)量高，不同定植期及密度對種子千粒重、種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢影響不大。使用多效唑的水芹種子產(chǎn)量相對較高，使用矮壯素的水芹種子產(chǎn)量最低。在不同激素及濃度試驗中，使用12g/15kg多效唑的水芹種子產(chǎn)量最高。采用無性繁殖生產(chǎn)水芹種子，其種子產(chǎn)量高，質(zhì)量好。繁殖水芹種子采用輪作方式能有效增加產(chǎn)量，提高發(fā)芽勢及發(fā)芽率。不同底肥施用量對水芹制種的影響不大。主枝產(chǎn)種量占種子總重量的比例大，種子質(zhì)量好；一側(cè)、二側(cè)產(chǎn)種量占種子總重量的比例較大，質(zhì)量較好。因此水芹采種應(yīng)主要采摘主枝及一側(cè)、二側(cè)種子。
7 水芹繁種技術(shù)規(guī)程
每種植10畝大田，需要苗床1－2畝，種芹3000－4000kg。9月底－10月中旬取水芹的母莖切成20cm 左右一段，堆集起來覆蓋保濕，隔天翻動一次。一周后萌芽即可撒播到苗床。種苗撒播后，苗床水要淺，保持濕潤即可。隨著植株生長，氣溫下降，逐漸加深苗床水層。武漢地區(qū)3月上中旬大田定植。定植后大田要施底肥，平整田塊，泥土要活。定植后大田水要淺。5－8月大田濕潤即可。水芹株高70cm左右時，極易倒伏，要控制瘋長。生長前期易發(fā)生蚜蟲，6－9月有紅蜘蛛、斜紋夜蛾、菜青蟲危害，需及時防治。8－9月種子逐漸成熟，選充分成熟種子采摘。10月初可進(jìn)行水浮法收集種子，提高產(chǎn)量。種子采收后要陰干，不能在太陽下曝曬。對陰干種子進(jìn)行風(fēng)選、篩選后經(jīng)人工精選，確保種子質(zhì)量。
四 人才培養(yǎng)
為了做好本項目研究，項目參加人員查閱了大量有關(guān)種子生理、尤其是相關(guān)作物種子研究進(jìn)展方面的文獻(xiàn)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)了種子領(lǐng)域最新成果方面的知識。同時我們與安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生一名，對水芹繁種技術(shù)及種子休眠生理進(jìn)行了專題研究。通過學(xué)習(xí)與專題研究豐富了我們的專業(yè)知識，提高了我們的專業(yè)素質(zhì)，鍛煉了隊伍，培養(yǎng)了人才。
五 社會經(jīng)濟效益
通本項目研究，提高了水芹種子的產(chǎn)量，改善了種子質(zhì)量，增加了經(jīng)濟效益，使水芹種子出口量由合作初期的不到500升增加到6000升,出口創(chuàng)匯由原來的7萬元增加到2005年的84萬元，畝產(chǎn)值由當(dāng)初的4000元，增加到2005年8000余元。同時水芹繁種為制種基地農(nóng)民提供了就業(yè)崗位，增進(jìn)了農(nóng)民收入，為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整開辟了新的途徑。2003年以來，我們先后在老河口市原種場，武漢市蔡甸區(qū)蔡甸鎮(zhèn)等地繁種，農(nóng)戶水芹制種畝產(chǎn)值達(dá)3000－5000元，是當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟作物的3－4倍。通過水芹種子項目擴大了外貿(mào)出口，增加了中日經(jīng)濟合作的新內(nèi)容。水芹種子出口是武漢市與日本大分市農(nóng)業(yè)方面的首項合作。2003年10月15日武漢市委副書記程康彥代表市政府與日方簽訂了合作協(xié)議。2005年11月13日，大分市農(nóng)政部長首藤哲也率團(tuán)到我所商討今后加大水芹種子出口合作事宜。
六 公開發(fā)表論文
1 不同沙藏處理對水芹種子發(fā)芽的影響 《種子》2005（11）
2 水芹種子發(fā)芽條件研究 《長江蔬菜》2005 （12）
3 《水芹種子休眠生理研究》、《打破水芹種子休眠方法的研究》、《幾種處理對水芹種子質(zhì)量的影響》正待發(fā)表
七 經(jīng)費使用情況
本項目資助經(jīng)費6萬元，主要用于儀器購置、室內(nèi)試驗、田間試驗、人工開支及外地考察等。經(jīng)費明顯不足，差額部分從出口種子利潤中解決。
八 存在問題
1 由于本項目實際啟動時間晚，水芹種子貯藏技術(shù)研究正在進(jìn)行，試驗初步結(jié)果來不及統(tǒng)計分析，有待下一步研究；部分試驗由于受季節(jié)影響，試驗結(jié)果剛剛出來，試驗報告略顯粗糙，有待進(jìn)一步完善。
2 目前我國水芹生產(chǎn)因過去繁種困難，主要采用無性繁殖，造成水芹鮮菜上市期集中，翌年4－5月水芹抽薹開花后不能上市，市場上5－10月出現(xiàn)斷檔。而用種子繁殖可有效解決此問題，做到周年生產(chǎn)，周年供應(yīng)，滿足市民需要。日本、韓國使用種子進(jìn)行水芹工廠化生產(chǎn)，相關(guān)技術(shù)有待研究。 |
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