不同消毒剂处理对托鲁巴姆种子萌发的影响

2018-05-31苏银玲杨子祥罗会英李易蓉木万福麻继仙

蔬菜 2018年1期

苏银玲，杨子祥，罗会英，李易蓉，木万福，麻继仙

（云南省农业科学院热区生态农业研究所，云南元谋 651300）

茄子属茄科茄属1年生草本植物，起源于印度北部，以浆果为产品。茄子在我国栽培面积非常大，保护地栽培面积也不断增加。近年来，由于重茬、低温高湿及寡照等原因，导致茄子黄萎病等土传病害逐渐加重，并且这些土传病害防治难度大，严重影响了茄子生产的发展。茄子嫁接栽培[1]不仅可以克服连作障碍，调节植株长势，增强植株抗性，还可以提高产量，改善果实品质，已在温室栽培中广泛应用。目前，野生茄子托鲁巴姆是表现较好的茄子嫁接砧木[2-5]。其具有极强的抗茄子土传病害能力及优良的嫁接和共生亲和性，但托鲁巴姆种子小，休眠特性明显，正常播种发芽时间长、发芽率低、出苗整齐度差，限制了茄子嫁接栽培技术的推广应用。

播前对植物种子进行处理，可有效地促进植物种子的萌发，并减轻植物生长期间病害的发生。种子处理中虽然不同消毒试剂对不同种子的消毒效果存在差异，但只要消毒试剂选择合适，并恰当使用，就能够获得很好的消毒效果。目前，硫酸铜（CuSO4）、高锰酸钾（KMnO4）、甲醛（CH2O）、乙醇（C2H6O）、过氧化氢（H2O2）、氯化汞（HgCl2）、次氯酸钠（NaClO）等是较常见的用于种子消毒处理的消毒剂。本研究以茄子砧木托鲁巴姆为材料，采用1%CuSO4、0.1%KMnO4、1%CH2O、75%C2H6O、10%H2O2、0.1%HgCl2、10%NaClO来浸种处理托鲁巴姆种子，旨在找出能简单有效的种子处理药剂。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为茄子砧木托鲁巴姆种子，购自云南省元谋县蔬菜种子门市部。试验在云南省农业科学院热区生态农业研究所综合实验室进行。

1.2 试验方法

1.2.1 种子净度的测定

种子净度又叫种子清洁度，用于表明种子的洁净程度，用纯净种子的质量占供检样品总质量的百分率来表示。

种子净度=纯净种子质量/（纯净种子质量+废种子质量+夹杂物质量）×100%

种子称量采用Shimadzu ATX224天平。经过测定，所购买茄子砧木托鲁巴姆种子净度为95.26%。

1.2.2 种子千粒质量的测定

千粒质量是以克表示的1 000粒种子的质量，是体现种子大小与饱满程度的一项指标，是检验种子质量和作物考种的标准。本研究用千粒法来测定茄子砧木托鲁巴姆种子千粒质量。将净度测定后的种子随机数出3个1 000粒，分别称量后求平均值，算出千粒质量。通过千粒法测定，所购买茄子砧木托鲁巴姆种子千粒质量为3.12 g。

1.2.3 不同消毒剂处理后种子发芽率、发芽势等指标的测定

将茄子砧木托鲁巴姆种子在室温下分别用1%CuSO4、0.1%KMnO4、1%CH2O、75%C2H6O、10%H2O2、0.1%HgCl2、10%NaClO、灭菌蒸馏水（CK）浸种5 min，后用蒸馏水冲洗3～4次，放入9 cm培养皿中（在培养皿中铺上消毒的滤纸作为发芽床，将处理过的种子均匀放在滤纸上，每个培养皿50粒，然后加入适量蒸馏水保持发芽床湿润），放入恒温箱发芽（半光照：16 h光照，8 h黑暗，恒温25 ℃）。每个处理设3个重复，以蒸馏水浸种催芽作为对照（CK）。每天保证向培养皿内加入蒸馏水使滤纸保持湿润，但不能有明水。以种子突破种皮的下胚轴长度超过种子自身长度时视为萌发，每天上午统计发芽数，以连续5 d没有种子萌发为发芽统计结束。

测定方法参照《国际种子检验规程》[6]计算种子的发芽率和发芽势。

发芽率是正常发芽的种子数与供试种子总数的百分比，用来反映种子发芽的多少。

式中：GR为种子发芽率，SN1为正常发芽的种子数，SN0为供试种子总粒数。

发芽势是种子发芽数达到高峰时的正常发芽种子总数占供试种子总数的百分率，用来反映种子发芽的快慢和整齐度。

式中：GP为种子发芽势，SNM为种子发芽数达到最高峰时的正常发芽种子总数，SN0为供试种子总数。

种子在失去发芽力之前已发生劣变，发芽指数用于反映种子在整个发芽期的综合活力。

式中：GI为发芽指数，Gt为第t日的发芽种子数，Dt为相应的萌发天数。

1.3 数据统计

数据统计使用Excel软件，差异性分析等使用DPS数据处理系统。

2 结果与分析

2.1 不同消毒剂对托鲁巴姆种子发芽过程的影响

图1 茄子砧木托鲁巴姆种子的发芽过程

由图1可知，不同消毒剂处理的茄子砧木托鲁巴姆种子发芽过程表现为：前8 d种子发芽率几乎为0，种子处于未萌发状态；随着发芽天数的增加，到第9天，种子发芽率开始逐渐增长且增长速率很快；到第15天以后种子发芽率增长逐渐变得缓慢；发芽17 d后种子发芽率趋于平缓，基本保持不变，至此种子发芽过程结束。

2.2 不同消毒剂对托鲁巴姆种子萌发的影响

表1 不同消毒剂对茄子砧木托鲁巴姆种子萌发的影响

由表1可知，茄子砧木托鲁巴姆种子在不同消毒剂处理下发芽率、发芽势和发芽指数都表现出不同程度的差异性。就种子发芽势而言，1%CuSO4处理的种子发芽势最高（33.3%），然后为10%H2O2处理（32.7%），这2个处理之间差异不显著；75%的C2H6O处理种子发芽势最低（14.0%），极显著低于其他处理。就种子发芽指数而言，1%CuSO4处理的种子发芽指数最高（3.30），极显著高于其他处理；75%C2H6O处理的种子发芽指数最低（1.20），极显著低于其他处理；10%NaClO 处理（2.52）、0.1%HgCl2处理（2.50）和0.1%KMnO4处理（2.45）之间差异不显著，均处于处理的中等水平。就种子发芽率而言，1%CuSO4处理的种子发芽率最高（81.3%），其次为10%H2O2处理（73.3%），75%C2H6O处理的种子发芽率最低（30.7%），且极显著低于其他处理。

3 结论与讨论

3.1 结论

本研究通过用不同消毒剂对茄子砧木托鲁巴姆种子萌发的影响研究，结果表明：不同消毒剂处理的托鲁巴姆种子随着发芽天数的增加表现为，种子前期一直处于未萌发状态，中期种子逐渐萌发且发芽率快速增长，后期发芽率增长逐渐变得缓慢并趋于平缓，直至基本保持不变。

茄子砧木托鲁巴姆种子分别用1%CuSO4、0.1%KMnO4、1%CH2O、75%C2H6O、10%H2O2、0.1%HgCl2和10%NaClO消毒剂处理后发现：发芽势和发芽指数都以1%CuSO4消毒更为适宜，且1%CuSO4消毒不会抑制种子的发芽率；而75%C2H6O消毒剂削弱了种子的发芽率、发芽势和发芽指数。说明对于茄子砧木托鲁巴姆种子而言，1%CuSO4是一种较为理想的表面消毒剂。

3.2 讨论

种子萌发是指种胚恢复生长，突破种皮伸长，胚根和胚芽转变成幼苗的过程，影响因素有种皮的限制、胚的生理后熟完成情况、抑制物质的存在和外界条件的限制等，是受多种内、外因素影响的复杂过程，与生理生化反应、相关蛋白的合成以及植物激素、外源环境等均有关。CuSO4、KMnO4、CH2O、C2H6O、H2O2、HgCl2和NaClO是种子消毒处理过程中常用的消毒剂，其使用浓度与消毒时间的不同导致的消毒效果与发芽表现也不同；因此，必须按照种子的不同情况选择不同的消毒剂种类、浓度和消毒时间。

李巧侠等[7]研究了不同温度下NaOH、GA和CaCl2对北方嵩草种子的萌发影响，发现在25 ℃时，用5 g/L CaCl2处理种子的萌发率最高；在20 ℃时，用20 g/L NaOH处理种子的萌发速率最快。李忠光等[8]研究发现，用CuSO4、H2O2、NaClO和HgCl2对小桐子种子进行表面消毒，只有CuSO4提高了小桐子种子的发芽率和发芽指数，其他处理的发芽率、发芽指数都受到不同程度的抑制。彭健等[9]用5%CuSO4溶液浸种非洲狗尾草种子10 min，其发芽率、发芽指数分别是对照的2.8、3.4倍。李星岩[10]用C2H6O、KMnO4、NaClO、CuSO4对甜高粱种子进行消毒处理发现，KMnO4处理的甜高粱种子萌发率较对照高，而75%C2H6O处理萌发率却较其他处理低，对甜高粱种子的萌发存在一定抑制作用。郝海坤等[11-12]研究发现用不同浓度的KMnO4溶液处理苏木、北美红杉的种子一定时间后，种子发芽率均有提高。董文科等[13-14]研究发现经HgCl2处理的红豆草和甜椒种子，其发芽率、发芽势均不高，HgCl2单独处理的甜椒种子发芽率最低。

有关托鲁巴姆种子的萌发习性，前人曾做过研究。岳宏忠等[15]认为变温催芽、浸种18 h、使用100 mg/L的赤霉素处理新鲜种子，是打破托鲁巴姆种子休眠和提高其发芽率的有效手段。林桂荣等[16-17]认为，种子小、含水量低、吸水速度慢、酶活性低且激素含量不平衡是托鲁巴姆种子发芽困难的原因，采用不同的无机化学试剂对托鲁巴姆种子进行浸种处理后，对其种子发芽的影响不同，其中以2.0%K3PO4、0.5%NaNO3、0.5%KNO3处理后的托鲁巴姆种子的发芽率和发芽势都极显著高于对照。

本研究发现，茄子砧木托鲁巴姆种子分别用1%CuSO4、0.1%KMnO4、1%CH2O、75%C2H6O、10%H2O2、0.1%HgCl2和10%NaClO消毒剂处理后，发芽率、发芽势和发芽指数都表现出不同程度的差异性，其中，用1%CuSO4消毒剂处理后，茄子砧木托鲁巴姆的发芽势和发芽指数都相对较高，且不抑制种子的发芽。本研究结果对提高茄子砧木托鲁巴姆种子的萌发具有一定的指导意义，但前人的研究结论与本研究结果不尽一致，其原因可能是选用的材料不同，包括物种不同、托鲁巴姆的产地不同、消毒剂生产厂家及规格不同等；同时也有试验基本条件不同的原因，例如试验中使用消毒剂的浓度、消毒方法、消毒时间等存在差异等。关于试验中出现的乙醇抑制托鲁巴姆种子萌发的原因，至今还没有相关的报道，其中所涉及的原理及机制还有待于进一步的试验进行验证。在种子发芽试验中所用到的消毒试剂种类及其使用浓度较多，本试验只是用单一浓度试剂浸种来对托鲁巴姆种子萌发进行研究，对于试剂的混合使用能否提高种子发芽率还有待于进一步研究。

[1]邢国明,亢秀萍,姬青云,等.茄果类蔬菜嫁接栽培研究进展[J].沈阳农业大学学报,2000,31(1):144-146.

[2]王振跃,曹丽华,李洪连,等.不同砧木嫁接对茄子黄萎病防治效果的初步研究[J].河南农业大学学报,2004,38(4):441-443.

[3]周宝利,姜荷,赵鑫.不同砧木嫁接茄子抗黄萎病特性及其与根系分泌物关系[J].沈阳农业大学学报,2001,32(6):414-417.

[4]冯东昕,李宝栋,马宾生,等.嫁接对茄子黄萎病的抗性及某些生物学性状的影响[J].中国蔬菜,2000(4):13-15.

[5]周宝利,高艳新,林桂荣,等.嫁接茄子抗病性与电导率、脯氨酸含量及苯丙氨酸解氨酶活性的关系[J].园艺学报,1998,25(3):300-302.

[6]张庆春.种子检验学[M].北京:高等教育出版社,2006:75-79.

[7]李巧峡,李凯,丁文龙,等.不同处理对北方嵩草种子萌发的影响[J].草业科学,2009,26(8):112-117.

[8]李忠光,龚明.不同化学消毒剂对小桐子种子萌发和幼苗生长的影响[J].种子,2011,30(1):4-7.

[9]彭健,罗富成,许文花,等.不同消毒剂对非洲狗尾草种子萌发的影响[J].种子,2015,34(2):17-23.

[10]李星岩.表面消毒剂对甜高粱种子萌发的影响[J].植保土肥,2013,3(5):30-32.

[11]郝海坤,莫雅芳,李文付,等.不同预处理方法对苏木种子萌发的影响[J].种子,2013,32(2):27-31.

[12]宋杰,丁鲲,龙江,等.北美红杉(Sequoia sempervirens)种子萌发特性研究[J].西南农业学报,2012,25(4):1427-1431.