申承環(huán)
(青海省海東地區(qū)扶貧局,平安,810600)
豌豆(Pisum sativumLinn)屬豆科(Fabaceae),以葉柄和葉片食用,營養(yǎng)價值很高。在青海省海東淺山地區(qū)廣泛種植,豌豆的豆苗萌發(fā)出2~4個子葉的幼苗,鮮嫩清香,最適宜做湯。而且由于它富含芥子油,具有特殊的香辣味,其蛋白質(zhì)水解后能產(chǎn)生大量氨基酸,故經(jīng)濟效益較高。種子是植物所特有的貯存器官,若貯存過久,其生命力會逐漸喪失[1]。而人們研究發(fā)現(xiàn),青霉素浸種可以提高種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢,對促進種子萌發(fā)具有一定的效果。青霉素是由幾種腐生真菌青霉素產(chǎn)生的,對大多數(shù)革蘭氏陽性細菌、部分革蘭氏陰性細菌、各種螺旋體和某些放線菌具有強烈殺菌作用[2]。研究發(fā)現(xiàn),青霉素可誘導(dǎo)植物α-淀粉酶的生成,提高高等植物體內(nèi)SOD、POD酶活性,促進種子萌發(fā)和幼苗生長,特別是對陳種子發(fā)芽率和幼苗生長具有極顯著的作用。為此,研究了青霉素對豌豆陳種子發(fā)芽及幼苗生長的影響,以拓寬青霉素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用,并尋找新的提高陳種子的方法。
試驗于2009年2月至2010年6月在青海省海東地區(qū)農(nóng)業(yè)實驗室、試驗田進行。試驗材料為充分成熟、籽粒飽滿、活力正常的草原25號豌豆種子,由平安縣種子公司提供。青霉素為華北制藥股份公司生產(chǎn)的人體注射青霉素鈉鹽 (醫(yī)藥商店購買)。
①青霉素溶液不同處理濃度對陳豌豆種子萌發(fā) 的 影 響 將 供 試 種 子 在 0,100,200,300,400,500 mg/L的青霉素溶液中浸泡12 h后,取出風(fēng)干,直到種子含水量接近種子最初階段的水分含量。以未浸泡青霉素的干種子(CK1)和水浸12 h的種子(CK2)為對照。每個處理3次重復(fù),每次重復(fù)100粒種子。
②青霉素溶液不同浸種時間對陳豌豆種子萌發(fā)的影響 將供試種子在300 mg/L的青霉素溶液內(nèi)浸泡 6,12,24,48 h 后,取出風(fēng)干,以水浸 12 h 后風(fēng)干的種子為對照(CK)。每個處理3次重復(fù),每次重復(fù)100粒種子。
③不同浸種時間組合對陳豌豆種子萌發(fā)的影響 共設(shè) 5個處理:A:用清水浸 6 h后再置入300 mg/L青霉素溶液中浸2 h;B:用清水浸2 h后再置入300 mg/L青霉素素溶液中浸6 h;C:用清水浸48 h后再置入300 mg/L青霉素溶液中浸2 h;D:用清水浸2 h后再置入300 mg/L青霉素溶液中浸48 h;E(CK):直接置入青霉素 300 mg/L溶液中浸泡6 h。每個處理3次重復(fù),每次重復(fù)100粒種子。
將以上各處理和對照豌豆種子播于墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中,于25℃恒溫箱中催芽。每天統(tǒng)計發(fā)芽的種子數(shù),以10 d內(nèi)發(fā)芽數(shù)計算發(fā)芽率,以前7 d的發(fā)芽率作為發(fā)芽勢,并計算萌發(fā)系數(shù)。
萌發(fā)系數(shù)GI=∑(Gt/Dt),式中Gt是第t天的發(fā)芽數(shù),Dt相應(yīng)于Gt的發(fā)芽天數(shù)。
從表1可以看出,與對照相比,不同濃度青霉素處理均可促進豌豆種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的增加。隨著青霉素濃度的增加,種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、萌發(fā)系數(shù)均有所提高。 和 CK1、CK2相比,300,400,500 mg/L 3個處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、萌發(fā)系數(shù)均有較大提高,差異極顯著,但是3個處理之間差異不顯著。CK2處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、萌發(fā)系數(shù)比CK1顯著提高,分別提高了37.82%,32.85%,10.42%。為了節(jié)省用藥,建議批量種子以300 mg/L青霉素處理為宜。
從表2可以看出,與對照相比,相同青霉素濃度下不同處理時間均可提高豌豆種子的萌發(fā)速度、發(fā)芽率和發(fā)芽勢。經(jīng)300 mg/L青霉素溶液浸種處理48,24,12,6 h后,豌豆種子發(fā)芽率達到50%以上需歷時3 d左右,對照則需7 d。用300 mg/L青霉素溶液處理48,24,12,6 h的發(fā)芽率分別比對照高46.46%,44.84%,43.84%,47.62%。各處理的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和對照相比差異極顯著;處理12 h和24 h的發(fā)芽勢和發(fā)芽率差異不顯著;處理6 h和48 h的發(fā)芽勢和發(fā)芽率差異不顯著。處理48,24,12,6 h的萌發(fā)系數(shù)與對照有極顯著差異。上述結(jié)果表明,300 mg/L青霉素溶液浸種時間以6 h和48 h為宜。從節(jié)省時間角度考慮,建議采用300 mg/L青霉素溶液處理6 h。
表1 不同濃度青霉素處理對陳豌豆種子萌發(fā)的影響
表2 300 mg/L青霉素不同處理時間對陳豌豆種子萌發(fā)的影響
表3 不同浸種時間組合對陳豌豆種子萌發(fā)的影響
表4 不同濃度青霉素處理對陳豌豆種子出苗狀況的影響
從表3可以看出,發(fā)芽勢、發(fā)芽率、萌發(fā)系數(shù)以處理B和處理D優(yōu)于其他處理,差異極顯著,表明先將種子浸于水中2 h后再用300 mg/L青霉素浸種6 h或先浸于水中2 h后再用300 mg/L青霉素浸種48 h的方法對于激發(fā)種子活力,提高萌發(fā)速度和萌發(fā)率具有較強的促進作用,但是鑒于處理D的處理時間較長,故以選用處理B即水浸2 h后再用300 mg/L青霉素浸種6 h為宜。
從表4可以看出,用不同濃度青霉素浸種處理的陳豌豆種子播種后,在田間管理水平一致的情況下,各處理田間成苗率以300,200,400 mg/L青霉素處理的最好,分別為59.1%,55.0%,54.2%,比對照提高了16%,11.9%,11.1%;尤其以300 mg/L青霉素處理田間實際成苗率最高。
種子預(yù)處理實質(zhì)上是種子萌發(fā)前的引發(fā),其目的在于增強種皮透水透氣性,提高種子吸脹率;激活種胚酶的活性、增強種子萌發(fā)時對環(huán)境脅迫的抗逆性;降低種胚抑制物質(zhì)的含量,縮短或打破種子休眠,從而促使種子萌發(fā)。種子萌發(fā)前的引發(fā)有諸多方法,如低溫、溫湯(40℃)、吸濕-回干、赤霉素、殼聚糖、生長素、鹽溶液、H2O2處理等。張衛(wèi)華等[3]研究認為,引發(fā)處理種子,可以提高種子發(fā)芽率、出苗率和幼苗素質(zhì),增強抗逆性,從而間接節(jié)約種子用量,降低成本及提高效益。此外,不同預(yù)處理對種子萌發(fā)的效果也不相同[4~5]。 本試驗中,以0,100,200,300,400,500 mg/L青霉素溶液對豌豆種子進行預(yù)處理,探討了不同預(yù)處理對種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),青霉素不同濃度和不同時間處理均可提高豌豆陳種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢等,還可增加幼苗的根長、幼苗長度,以及幼苗鮮質(zhì)量。其中,先用水浸種2 h,再用300 mg/L的青霉素溶液浸泡6 h的方法處理豌豆種子,可以縮短發(fā)芽天數(shù)、提高萌發(fā)系數(shù)、發(fā)芽勢、發(fā)芽率以及田間成苗率,建議在實際生產(chǎn)中應(yīng)用。
[1]湖南農(nóng)學(xué)院.植物生理學(xué)[M].??冢汉D铣霭嫔?,1994.
[2]李海航,潘瑞熾.青霉素在高等植物中的作用[J].植物生理學(xué)通訊,1987(5):1-6.
[3]張衛(wèi)華,郝麗珍,胡寧寶,等.種子引發(fā)及其效應(yīng)[J].種子,2004,23(6):49-51.
[4]張國萍,倪日群,趙新亮,等.水引發(fā)對干旱脅迫下水稻種子發(fā)芽與幼苗生長的影響[J].種子,2002,21(2):20-22.
[5]李雷鴻.水分脅迫與鹽脅迫對巴西盾柱木種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2005.