水芹[Oenanthe javanica (BL.)DC.]为伞形科多年生宿根草本植物。水芹以嫰茎、叶供作菜用，营养丰富，对止血、降低血压有一定药用价值。我国江苏、安徽、浙江等省栽培较多，在我国中南部的水田、溪沟及阴湿地带有野生水芹。由于完熟的水芹种子自然脱落，不易采收，而留在植株上的多为未成熟种子，种子发育不良，因此国内水芹生产多采用无性繁殖。近年来，日本、韩国等国对水芹消费剧增，主要采用种子繁殖，进行工厂化育苗无土栽培。1996年以来，武汉市蔬菜科学研究所受日本大分市农协委托繁殖水芹种子，所生产的水芹种子全部出口日本。在此项合作中，日方负责种子收购及出口，我方负责繁种及相关技术研究。在水芹繁种过程中，不仅单位面积产量低，不同年份产量波动大，而且种子发芽率低，质量差，经济效益不高。这些因素严重影响了双方的经济技术合作。为了提高水芹种子的产量及质量，扩大水芹种子出口，我们于2003年向武汉市科技局申报了本项目，对日本水芹繁种技术进行了研究。
一 任务来源
《日本水芹繁种技术研究》系武汉市科技局下达的计划项目。项目编号为20037004059，下达文号为武科计2003〔186〕号文，执行期为2003年1月至2005年12月。
二 考核指标
主要经济指标：1.水芹种子亩产量≥40升，以140元/升计算，每亩产值超过5600元；2.年出口水芹种子4000升，年创汇56万元。
主要技术指标：1.进行不同定植期、不同密度、不同栽培管理试验，提高水芹繁种单产和种子质量；2.进行不同处理，研究水芹种子发芽规律、种子休眠生理，寻找打破种子休眠有效途径，提出水芹种子发芽方法。
三 项目执行情况
本项目自2003年1月开始，到2005年12月结束，先后进行了十余项试验。经过3年研究取得了如下方面成果（创新点）：1 找出了影响水芹种子产量、质量的主要因素，提出了增加种子产量、提高种子质量的关键技术措施，制订了水芹繁种技术规程。这对改变水芹传统的种植方式、实现水芹周年生产、周年供应有重要作用。2 研究了水芹种子休眠的主要原因，找到了打破水芹种子休眠的有效途径。水芹种子休眠主要原因是种子中含有发芽抑制物质，打破休眠最有效的方法为20－30℃条件下沙藏30天。这对原有的有关层积处理打破种子休眠的理论是一种突破。郑光华、叶常丰、戴心维认为暖层积（15－20℃）一般用于打破胚未成熟种子的休眠，低温层积（0－10℃）用于打破未通过后熟种子的休眠。3 研究出了影响水芹种子发芽的主要因素，提出了水芹种子发芽试验的方法。这是国内外有关水芹种子发芽条件研究的首次报道。同时全面超额完成了本项目主要经济指标，2004、2005年连续二年种子发芽率在50％以上，2004年出口种子4400升，创汇62万元，2005年预计超过6000升，亩产种量60升,高产者达100升。
1 水芹种子休眠生理的研究
研究了水芹种子休眠特性、解剖结构、种皮透性、α-淀粉酶及脂肪酶活性、种子发芽抑制物的生物测定。试验结果表明，水芹种子存在深休眠，经过13个月贮藏仍不能解除休眠。水芹种子2小时吸水率高达83.9％，种子透水性好。经过双氧水处理水芹种子发芽率没有提高，种皮透气性不是引起水芹种子休眠的原因。沙藏种子（已打破休眠）α-淀粉酶及脂肪酶活性与新种子相比差异极小，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种子休眠的原因。新种子浸提液浸种后的大白菜种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数与清水（对照）、沙藏处理种子相比，差异极显著，说明水芹种子中含有大量的发芽抑制物质。综合来看，水芹种子中的发芽抑制物质是导致水芹种子休眠的主要原因。
2 不同沙藏处理对水芹种子发芽的影响
研究了不同时间、不同温度、种子与沙不同比例对水芹种子萌发的影响。结果表明不同沙藏时间、沙藏温度对种子萌发影响很大，而种子与沙不同比例对水芹种子萌发影响不大。沙藏0天的种子在发芽试验17天才开始发芽，而经过10d、20d、30d、40d、50d沙藏处理的种子7－8天开始发芽；沙藏0d种子发芽率在10％左右，而其他几种处理发芽率在54.7％－74.7％，说明水芹种子休眠程度较深。沙藏30d、40d、50d处理间的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数方面差异不显著。在沙藏温度试验中20－30℃变温处理其发芽势、发芽指数、活力指数最高。打破水芹种子休眠沙藏层积最适温度为20－30℃，沙藏时间30d。
3 打破水芹种子休眠方法的研究
针对水芹种子直接发芽困难的问题，研究不同浓度硝酸钾、双氧水、聚乙二醇、硫酸、赤霉素及磨擦、热水浸种对打破水芹种子休眠的影响。结果表明，0.1~3℅硝酸钾、49℅硫酸浸种能有效打破种子休眠，200mg/L赤霉素对打破水芹种子休眠有一定促进作用，双氧水、聚乙二醇、磨擦对打破水芹种子休眠作用不明显。0.2℅硝酸钾、0.05℅、0.1℅双氧水、10℅聚乙二醇能明显提高沙藏种子的活力。50℃以上热水浸种抑制水芹种子发芽，60℃以上热水浸种水芹种子不发芽。
4 水芹种子发芽条件研究
研究了不同温度、不同光照时间、不同光照强度及红光对水芹种子萌发的影响。结果表明：不同温度、不同光照时间及红光对水芹种子萌发影响很大，光照强度对种子萌发影响不大。水芹种子发芽的温度范围为10℃-30℃，最适温度为恒温20℃，变温10℃-25℃发芽效果也很好。每天光照时间不少于 6 小时能满足水芹种子发芽需要，光照时间延长对其影响不大。测定水芹种子发芽势的时间为 第10 天，发芽率的时间为第21 天。
5 不同采收期、采种部位、干燥方式对种子质量的影响
研究了不同种子采收期、采种部位、干燥方式对水芹种子质量的影响。结果表明花后30天、25天采收的种子质量好、活力高，花后20天采收的种子质量差、活力低，花后15天采收的种子不发芽。主枝种子质量最好、活力最高，一侧、二侧、三侧种子质量较好、活力较高，四侧种子活力低，1－1种子在生产上无法使用。喷施爱多收后种子与清水相比，发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数均有所下降，但差异不显著。晒干与阴干相比，其种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数均有所下降，发芽势、发芽指数两者差异极显著。因此种子在干燥过程中要阴干而不能在太阳下曝晒。
6 繁种技术研究
研究了不同定植期、密度、激素、育苗方式、轮作、底肥及采种部位对水芹繁种的影响。结果表明3月上旬定植、密度为30cm×30cm的处理产量高，不同定植期及密度对种子千粒重、种子发芽率、发芽势影响不大。使用多效唑的水芹种子产量相对较高，使用矮壮素的水芹种子产量最低。在不同激素及浓度试验中，使用12g/15kg多效唑的水芹种子产量最高。采用无性繁殖生产水芹种子，其种子产量高，质量好。繁殖水芹种子采用轮作方式能有效增加产量，提高发芽势及发芽率。不同底肥施用量对水芹制种的影响不大。主枝产种量占种子总重量的比例大，种子质量好；一侧、二侧产种量占种子总重量的比例较大，质量较好。因此水芹采种应主要采摘主枝及一侧、二侧种子。
7 水芹繁种技术规程
每种植10亩大田，需要苗床1－2亩，种芹3000－4000kg。9月底－10月中旬取水芹的母茎切成20cm 左右一段，堆集起来覆盖保湿，隔天翻动一次。一周后萌芽即可撒播到苗床。种苗撒播后，苗床水要浅，保持湿润即可。随着植株生长，气温下降，逐渐加深苗床水层。武汉地区3月上中旬大田定植。定植后大田要施底肥，平整田块，泥土要活。定植后大田水要浅。5－8月大田湿润即可。水芹株高70cm左右时，极易倒伏，要控制疯长。生长前期易发生蚜虫，6－9月有红蜘蛛、斜纹夜蛾、菜青虫危害，需及时防治。8－9月种子逐渐成熟，选充分成熟种子采摘。10月初可进行水浮法收集种子，提高产量。种子采收后要阴干，不能在太阳下曝晒。对阴干种子进行风选、筛选后经人工精选，确保种子质量。
四 人才培养
为了做好本项目研究，项目参加人员查阅了大量有关种子生理、尤其是相关作物种子研究进展方面的文献，系统学习了种子领域最新成果方面的知识。同时我们与安徽农业大学园艺学院联合培养硕士研究生一名，对水芹繁种技术及种子休眠生理进行了专题研究。通过学习与专题研究丰富了我们的专业知识，提高了我们的专业素质，锻炼了队伍，培养了人才。
五 社会经济效益
通本项目研究，提高了水芹种子的产量，改善了种子质量，增加了经济效益，使水芹种子出口量由合作初期的不到500升增加到6000升,出口创汇由原来的7万元增加到2005年的84万元，亩产值由当初的4000元，增加到2005年8000余元。同时水芹繁种为制种基地农民提供了就业岗位，增进了农民收入，为农业结构调整开辟了新的途径。2003年以来，我们先后在老河口市原种场，武汉市蔡甸区蔡甸镇等地繁种，农户水芹制种亩产值达3000－5000元，是当地主要经济作物的3－4倍。通过水芹种子项目扩大了外贸出口，增加了中日经济合作的新内容。水芹种子出口是武汉市与日本大分市农业方面的首项合作。2003年10月15日武汉市委副书记程康彦代表市政府与日方签订了合作协议。2005年11月13日，大分市农政部长首藤哲也率团到我所商讨今后加大水芹种子出口合作事宜。
六 公开发表论文
1 不同沙藏处理对水芹种子发芽的影响  《种子》2005（11）
2 水芹种子发芽条件研究 《长江蔬菜》2005 （12）
3 《水芹种子休眠生理研究》、《打破水芹种子休眠方法的研究》、《几种处理对水芹种子质量的影响》正待发表
七 经费使用情况
本项目资助经费6万元，主要用于仪器购置、室内试验、田间试验、人工开支及外地考察等。经费明显不足，差额部分从出口种子利润中解决。
八 存在问题
1 由于本项目实际启动时间晚，水芹种子贮藏技术研究正在进行，试验初步结果来不及统计分析，有待下一步研究；部分试验由于受季节影响，试验结果刚刚出来，试验报告略显粗糙，有待进一步完善。
2 目前我国水芹生产因过去繁种困难，主要采用无性繁殖，造成水芹鲜菜上市期集中，翌年4－5月水芹抽薹开花后不能上市，市场上5－10月出现断档。而用种子繁殖可有效解决此问题，做到周年生产，周年供应，满足市民需要。日本、韩国使用种子进行水芹工厂化生产，相关技术有待研究。