何正婷， 蹇興亮

( 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院， 南京 210031 )

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旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

何正婷， 蹇興亮*

( 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院， 南京 210031 )

以“淮麥19”小麥種子為研究對(duì)象，采用磁場(chǎng)強(qiáng)度為11 mT的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)進(jìn)行處理，設(shè)定不同的時(shí)間梯度(10、20、30、60 min)，以未經(jīng)磁場(chǎng)處理的為對(duì)照，研究了不同處理時(shí)間下旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)小麥種子發(fā)芽指標(biāo)及幼苗生理特性的影響。結(jié)果表明：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理對(duì)小麥種子萌發(fā)具有促進(jìn)作用，不同處理時(shí)間下，種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均有顯著提高，隨著時(shí)間的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，以處理30 min為最高，分別比對(duì)照提高了8.24%、7.37%、11.24%。經(jīng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理后，小麥根系發(fā)達(dá)，根長(zhǎng)、根數(shù)均顯著高于對(duì)照；幼苗生長(zhǎng)加快，株高除處理60 min外，其他處理均顯著高于對(duì)照，以處理30 min為最大，高出對(duì)照11.13%；葉片數(shù)除處理10 min外，其他處理均高于對(duì)照，以處理30 min為最大，比對(duì)照高出38.89%，且差異顯著。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理顯著增加了小麥幼苗的物質(zhì)積累，不同處理時(shí)間表現(xiàn)出不同的效果，對(duì)幼苗生物積累量影響最佳的是處理20 min。這說(shuō)明旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理提高了小麥種子的萌發(fā)能力，加快了小麥幼苗的生長(zhǎng)速度。

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)， 小麥種子， 發(fā)芽勢(shì)， 發(fā)芽率， 生理特性

20世紀(jì)以來(lái)，生物磁學(xué)得到了國(guó)內(nèi)外關(guān)注與研究，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)療和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域(毛偉海，1997；鄭必勝等，2007；鄧光武，2012)。農(nóng)業(yè)應(yīng)用始于60年代，處理方法由磁化水浸種發(fā)展到磁場(chǎng)直接處理種子，研究涉及蔬菜(陳懷軍，2008)、糧食(劉錄祥等，2002；張小玲等，2006；鄭世英和徐建，2010)、果樹(shù)和食用菌(張賓和馬敏，2010)等。磁場(chǎng)處理能提高種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率(王計(jì)平等，2013)，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，誘導(dǎo)植株抗逆性(張?jiān)聦W(xué)等，2006)，提高作物總產(chǎn)量(Ramalingam & Bollipo，2012)。因此，作為種子預(yù)處理的新方法，磁處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域具有重要意義。

利用恒定磁場(chǎng)處理植物種子的報(bào)道較多，對(duì)番茄(弭曉菊等，1999)、綠豆(王紅梅，2010)、玉米(Florez et al，2007)、向日葵(Vashisth & Nagarajan，2010)等農(nóng)作物和花卉種子的研究，都證實(shí)了恒定磁場(chǎng)對(duì)種子萌發(fā)和酶活性有良好的促進(jìn)作用，對(duì)幼苗根系的生長(zhǎng)有刺激作用。隨著磁場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)脈沖磁場(chǎng)、梯度磁場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)處理植物種子也有研究。梁軍等(2008)發(fā)現(xiàn)脈沖磁場(chǎng)可以提高愈傷組織的鮮質(zhì)量增加量，促進(jìn)代謝產(chǎn)物的積累，增強(qiáng)保護(hù)性酶的活性。尹美強(qiáng)等(2006)對(duì)芝麻種子的研究發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)處理促進(jìn)了種子內(nèi)部自由基濃度增加，能有效提高種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率，促進(jìn)根系生長(zhǎng)。于凌春和張乃琴(2010)用強(qiáng)磁場(chǎng)處理小白菜種子，通過(guò)接種霜霉病試驗(yàn)，證實(shí)了強(qiáng)磁場(chǎng)能提高POD、PPO的活性，從而提高植物的抗病性。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有空間上以固定頻率旋轉(zhuǎn)變化的獨(dú)特之處，已在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得研究成果(潘曉華等，2006)，但在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用研究尚未見(jiàn)有報(bào)道。本研究采用自制的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生裝置，對(duì)小麥種子進(jìn)行磁場(chǎng)處理，通過(guò)分析不同處理時(shí)間對(duì)小麥種子萌發(fā)與幼苗生長(zhǎng)的影響，研究旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)種子的生物學(xué)效應(yīng)，為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料本研究采用鹽城黃海農(nóng)場(chǎng)提供的淮麥19作為試驗(yàn)材料。

1.1.2 儀器設(shè)備有自制旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生裝置、gzp-250 n型恒溫箱、90 mm培養(yǎng)皿、盆缽等。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生裝置是由一臺(tái)型號(hào)為YS6312、額定功率180 W的三相異步電動(dòng)機(jī)改制而成(圖1)。圖1包括抽掉直徑為49 mm的轉(zhuǎn)子，在定子線(xiàn)圈內(nèi)緊密嵌套一個(gè)外直徑50 mm的PVC管為試驗(yàn)小室。無(wú)轉(zhuǎn)子時(shí)，定子線(xiàn)圈阻抗急劇降低，不能接380 V交流電。三相交流電經(jīng)變壓器降壓得到相電壓14 V、線(xiàn)電壓24 V加于星形連接的定子線(xiàn)圈。為得到均勻旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，試驗(yàn)小室內(nèi)有效空間選為直徑40 mm、長(zhǎng)度60 mm的范圍。用CH-3600高精度三維特斯拉計(jì)測(cè)定有效試驗(yàn)空間內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度為11 mT，旋轉(zhuǎn)頻率為50 Hz。

1.2 方法

1.2.1 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理選取大小均勻一致的小麥種子，在清水中浸泡8～10 h，撈出后用濾紙吸干種子表面的水分備用。將小麥種子分成5組，一組是未經(jīng)磁場(chǎng)處理的對(duì)照組CK，另外4組依次放入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中進(jìn)行處理，處理時(shí)間分別為10、20、30、60 min。

1.2.2 種子發(fā)芽試驗(yàn)小麥種子經(jīng)磁場(chǎng)處理后，先用0.4%的高錳酸鉀表面消毒5 min，反復(fù)沖洗干凈，再用蒸餾水沖洗兩遍，用濾紙吸干種子表面的水分。參照國(guó)家種子檢驗(yàn)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)GB/T3543.4-1995(國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局，1995)，選取直徑90 mm的培養(yǎng)皿，高溫滅菌后，以雙層濾紙為發(fā)芽床，每皿100粒種子，均勻平鋪于濾紙上，每處理4個(gè)重復(fù)，置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，每天加6 mL蒸餾水保持濾紙濕潤(rùn)。發(fā)芽期間每天記錄發(fā)芽的種子數(shù)，正常發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)是根達(dá)種子長(zhǎng)，幼芽達(dá)種子長(zhǎng)的1/2。發(fā)芽第4天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，第8天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率，計(jì)算發(fā)芽指數(shù)。

發(fā)芽指數(shù)GI=∑(Gt/Dt)

式中，Gt指在t天內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

1.2.3 幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)種子經(jīng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理后，播撒于裝有500 g固體基質(zhì)的盆缽中，每盆15粒種子，每處理3個(gè)重復(fù)，以未經(jīng)磁場(chǎng)處理的為對(duì)照組CK。10 d后取樣，每盆選取長(zhǎng)勢(shì)一致的10株幼苗，將小麥幼苗全株取出，沖洗干凈，用濾紙吸干多余的水分。數(shù)出葉片數(shù)、根數(shù)，用直尺分別測(cè)量株高、根長(zhǎng)，用電子天平測(cè)量地上鮮重、地下鮮重，用烘箱105 ℃殺青20 min，然后烘箱 80 ℃條件下將地上部分和地下部分分別烘干至恒重，用電子天平分別測(cè)量地上干重和地下干重，記錄數(shù)據(jù)并計(jì)算平均值。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理與作圖，用IBM SPSS Statistics 20軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan方法進(jìn)行多重比較，不同處理間的顯著性分析均在P<0.05水平下。

2　結(jié)果與分析

2.1 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響

由表1可知，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理對(duì)種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均有顯著影響(P<0.05)。發(fā)芽勢(shì)均顯著高于對(duì)照，其中處理30 min時(shí)最大，為92.00%，比對(duì)照提高了8.24%，4個(gè)不同處理之間發(fā)芽勢(shì)無(wú)顯著差異。發(fā)芽率也均顯著高于對(duì)照，處理30 min的發(fā)芽率最高，為94.75%，高于對(duì)照7.37%，不同處理之間無(wú)顯著差異。發(fā)芽指數(shù)均顯著高于對(duì)照，最高出現(xiàn)在處理30 min時(shí)，為47.39，比對(duì)照高出11.24%，4個(gè)不同處理之間，只有處理60 min的發(fā)芽指數(shù)與其他處理的差異顯著。結(jié)果表明，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理能夠促進(jìn)小麥種子的萌發(fā)，而且不同處理時(shí)間對(duì)種子表現(xiàn)出不同的促進(jìn)效果。

2.2 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理小麥幼苗的形態(tài)學(xué)特征表現(xiàn)

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理能促進(jìn)根的生長(zhǎng)發(fā)育。出苗后第10天進(jìn)行幼苗采樣時(shí)，觀察到磁場(chǎng)處理組的根系較發(fā)達(dá)，色白粗壯，主根長(zhǎng)，側(cè)根多，與對(duì)照組的對(duì)比明顯(圖2)，圖2中每個(gè)處理為10株小麥幼苗。

表 1　旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理不同時(shí)間對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響

注： 不同字母表示0.05水平下差異顯著。下同。

Note： Different letters indicate significant differences at 0.05 level. The same below.

磁場(chǎng)處理后小麥幼苗的生長(zhǎng)速率表現(xiàn)各異。圖3顯示，磁場(chǎng)處理20 min和30 min時(shí)，幼苗長(zhǎng)出第3片葉子，相對(duì)于其他處理組和對(duì)照組，生長(zhǎng)速度較快；而磁場(chǎng)處理10 min和60 min時(shí)，以及對(duì)照組的幼苗只長(zhǎng)出第2片葉子。這表明在合適的處理時(shí)間下，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)能提高小麥幼苗的生長(zhǎng)速度。

圖 1　試驗(yàn)裝置實(shí)物圖Fig. 1　Experimental device

圖 2　不同處理時(shí)間對(duì)應(yīng)的根系生長(zhǎng)狀況Fig. 2　Effects of different treating times on the growth of root

圖 3　不同處理時(shí)間對(duì)應(yīng)的葉片生長(zhǎng)狀況Fig. 3　Effects of different treating times on the growth of leaf

2.3 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響

從表2可知，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理對(duì)小麥幼苗的株高、根長(zhǎng)、根數(shù)、葉片數(shù)有顯著影響(P<0.05)。4個(gè)不同處理中除處理60 min外，其他處理的株高均顯著高于對(duì)照，其中處理30 min的株高最高，為22.79 cm，比對(duì)照提高了11.13%。各磁場(chǎng)處理的根長(zhǎng)、根數(shù)均顯著高于對(duì)照，其中處理10 min的根長(zhǎng)最長(zhǎng)，為20.55 cm，比對(duì)照增加了36.83%，且與其他處理間差異顯著；處理20 min的根數(shù)最大，平均為3.89，比對(duì)照增加了45.65%。4個(gè)不同處理中處理20 min和30 min的葉片數(shù)顯著高于對(duì)照，其中處理30 min的葉片數(shù)最大，平均為2.78，比對(duì)照高出38.89%。

從圖4可以看出，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理對(duì)幼苗的生物積累量有顯著影響(P<0.05)。各磁場(chǎng)處理的地上鮮重、地下鮮重、地上干重、地下干重均高于對(duì)照，其中最佳處理時(shí)間為20 min，地上鮮重最大為0.257 g，比對(duì)照提高34.38%；地下鮮重最大為0.149 g，比對(duì)照提高148.15%；地上干重最大為0.034 g，比對(duì)照提高32.48%；地下干重最大為0.050 g，比對(duì)照提高66.67%。隨著處理時(shí)間的增加，磁場(chǎng)對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的促進(jìn)效果增強(qiáng)；當(dāng)超過(guò)最佳處理時(shí)間之后，磁場(chǎng)的促進(jìn)作用會(huì)逐漸減弱?？傊?，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理能夠提高小麥幼苗的高度、根系長(zhǎng)度和干物質(zhì)積累，從而加快了小麥幼苗的生長(zhǎng)。

3　討論與結(jié)論

3.1 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響

種子發(fā)芽勢(shì)的高低直接反應(yīng)了萌發(fā)過(guò)程中代謝的快慢，發(fā)芽率的高低反應(yīng)了種子的出苗質(zhì)量，它們都是度量種子萌發(fā)活力的重要指標(biāo)(林仁榮，1999)。國(guó)內(nèi)外大量研究表明，經(jīng)磁場(chǎng)處理的種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率明顯提高(Belyavskaya，2002；鄭世英和徐建，2010)。本研究結(jié)果表明，不同處理時(shí)間下，磁場(chǎng)強(qiáng)度為11 mT的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)小麥種子萌發(fā)起到促進(jìn)作用，處理后的種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)都顯著高于對(duì)照，這與韓杰和蘇潤(rùn)洲(2014)、張萍萍等(2006)對(duì)其他類(lèi)型磁場(chǎng)的研究結(jié)果一致。其原因可能是磁場(chǎng)刺激了種子內(nèi)部自由基、酶及蛋白質(zhì)的活性，從而增強(qiáng)了種子的呼吸作用，加速新陳代謝的進(jìn)行，最終促進(jìn)種子的發(fā)芽。

3.2 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響

磁場(chǎng)處理不僅能夠提高種子的萌發(fā)能力，也會(huì)促進(jìn)根和幼苗的生長(zhǎng)。本研究結(jié)果表明，經(jīng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理后，幼苗的株高、根數(shù)、根長(zhǎng)、葉片數(shù)、地上鮮重、地下鮮重、地上干重和地下干重有明顯提高。不同磁場(chǎng)處理時(shí)間對(duì)小麥種子表現(xiàn)出的影響幅度不同，總體上的趨勢(shì)是隨著處理時(shí)間的增加，磁場(chǎng)對(duì)小麥種子的促進(jìn)作用表現(xiàn)出“低—高—低”的響應(yīng)趨勢(shì)(張玲慧等，2013)，這與Souza et al(2014) 和Panagopoulos & Margaritis (2010)提出的生物磁學(xué)中的“window”現(xiàn)象相一致。說(shuō)明只有在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間范圍內(nèi)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理對(duì)小麥種子具有促進(jìn)作用；時(shí)間過(guò)短，可能無(wú)法引起作物體內(nèi)的生物效應(yīng)；但時(shí)間過(guò)長(zhǎng)， 磁場(chǎng)的作用力可能導(dǎo)致細(xì)胞壁或細(xì)胞膜受到損傷，又會(huì)降低小麥種子的活力。

圖 4　不同處理時(shí)間對(duì)小麥幼苗生物量的影響Fig. 4　Effects of different treating times on the biomass of wheat seedlings

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)能夠有效促進(jìn)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，但磁處理技術(shù)是綜合物理、生物等多學(xué)科的復(fù)雜技術(shù)，其作用機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

BELYAVSKAYA NA, 2004. Biological effects due to weak magnetic field on plants [J]. Adv Space Res，34：1 566-1 574.

BUREAU OF TECHNICAL SUPERVISION, 1995. Inspection of crop seeds [M]. Beijing：China Standard Publishing. [國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局, 1995. 農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程 [M]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版.]

CHEN HJ, 2008. The effect of magnetic field on drought-resistant seedlings of cucumber seeds [D]. Xi’an：Shaanxi Normal University. [陳懷軍, 2008. 磁場(chǎng)處理黃瓜種子對(duì)其幼苗抗旱性的影響 [D]. 西安：陜西師范大學(xué).]

DENG GW，XIA F，WANG JY，et al, 2012. Effect of low-frequency alternating magnetic field on biomass of monascus purpurcus solid-state fermentation [J]. Trans Chin Soc Agric Mach，43(6)：128-131. [鄧光武，夏帆，王潔雅，等, 2012. 低頻交變磁場(chǎng)對(duì)紅曲霉固態(tài)發(fā)酵生物量的影響 [J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，43(6)：128-131.]

FLOREZ M，CARBONELL MV，MARTINEZ E， 2007. Exposure of maize seeds to stationary magnetic fields: effects on germination and early growth [J]. Environ Exp Bot，59：68-75.

HAN J，SUN RZ, 2014. Steady gradient magnetic field on the biological effect and peroxidase of soybean and corn [J]. J Shanxi Agric Sci，42(3)：227-230. [韓杰，蘇潤(rùn)洲, 2014. 穩(wěn)恒梯度磁場(chǎng)對(duì)大豆和玉米生物效應(yīng)及過(guò)氧化物酶的影響 [J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，42(3)：227-230.]

LIANG J，NING SH，WANG ZC，et al, 2008. Effect of pulsed magnetic field on the growth,physiological and biochemical characteristics of pinus massoniana callus [J]. For Res，21(6)：818-824. [梁軍，寧少華，王振朝，等, 2008. 脈沖磁場(chǎng)對(duì)馬尾松愈傷組織生長(zhǎng)和生理生化特性的影響 [J]. 林業(yè)科學(xué)研究，21(6)：818-824.]

LIN RR， 1999. Application of magnetic treatment in agriculture [J]. J Fujian Agric Univ: Nat Sci Ed，28(4)：575-579. [林仁榮， 1999. 磁處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 [J]. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版，28(4)：575-579.]

LIU LX，WANG J，JIN HQ，et al， 2002. Biological effects of magnetic field-free space on wheat [J]. J Nucl Agric Sci，16(1)：2-7. [劉錄祥，王晶，金海強(qiáng)，等， 2002.零磁空間誘變小麥的生物效應(yīng)研究 [J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)，16(1)：2-7.]

MAO WH， 1997. Research advance in biological effects and application of magnetic fields on wheat [J]. J Tritic Crop，17(1)：51-53. [毛偉海， 1997. 磁場(chǎng)對(duì)小麥的生物學(xué)效應(yīng)及應(yīng)用研究進(jìn)展 [J]. 麥類(lèi)作物學(xué)報(bào)，17(1)：51-53.]

MI XJ，MA Y，GUO GY, 1999. Study on the effect of tomato seeds physiology and biochemistry with magnetic field treatment [J]. Bull Bot Res，19(1)：68-74. [弭曉菊，馬躍，郭桂云, 1999. 磁場(chǎng)處理番茄種子對(duì)其生理生化影響的研究 [J]. 植物研究，19(1)：68-74.]

PANAGOPOULOS DJ，MARGARITIS LH, 2010. The identification of an intensity “window” on the bioeffects of mobile telephony radiation [J]. Int J Rad Biol，86(5)：358-366.

PAN XH，XIAO DM，ZHANG XY，et al, 2006. An experimental study of the effects of a rotating magnetic field on steroid-induced necrosis of the femoral head [J]. Chin J Phys Med Rehab，28(11)：735-738. [潘曉華，肖德明，張小云，等, 2006. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)治療激素性股骨頭壞死 [J]. 中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志，28(11)：735-738.]RAMALINGAM R，BOLLIPO DIANA RK， 2012. Pulsed magnetic field: a contemporary approach offers to enhance plant growth and yield of soybean [J]. Plant Physiol Biochem， 51：139-144.

SOUZA AD，GARCIA D，SUEIRO L，et al, 2014. Improvement of the seed germination，growth and yield of onion plants by extremely low frequency non-uniform magnetic fields [J]. Sci Hort-amsterdam， 176：63-69.

VASHISTH A，NAGARAJAN S, 2010. Effect on germination and early growth characteristics in sunflower (Helianthus annuus) seeds exposed to static magnetic field [J]. J Plant Physiol，167(2)：149-156.

WANG HM, 2010. Effect of magnetic field treatment on fresh weight and bug length of mung bean buds [J]. J Nucl Agric Sci，24(3)：575-579. [王紅梅, 2010. 磁場(chǎng)處理對(duì)綠豆芽鮮重和芽長(zhǎng)的影響 [J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)，24(3)：575-579.]

WANG JP，SHI HP，ZHANG LH，et al, 2013. Biological effects onPerillafrutescensseed treated with magnetic fieldJ]. J Nucl Agric Sci，27(11)：1 670-1 674. [王計(jì)平，史華平，張玲慧，等, 2013. 磁場(chǎng)處理紫蘇種子的生物學(xué)效應(yīng) [J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)，27(11)：1 670-1 674.]

YIN MQ，ZHANG JL，MA TC，et al， 2006. Effect of magnetic field with different strengths on the free radical concentration inSesamumindicumseeds [J]. Chin J Eco-agric，14(1)：51-53. [尹美強(qiáng)，張家良，馬騰才，等， 2006. 梯度磁場(chǎng)對(duì)芝麻種子生物效應(yīng)的影響 [J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，14(1)：51-53.]YU LC，ZHANG NQ， 2010. Preliminary study on a strong magnetic field-induced resistance with Chinese cabbage [J]. Hubei Agric Sci，49(11)：2 793-2 795. [于凌春，張乃琴， 2010. 強(qiáng)磁場(chǎng)誘導(dǎo)小白菜抗病性研究初報(bào) [J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，49(11)：2 793-2 795.]

ZHANG B，MA M, 2010. Effect of electric-magnetic fields on the growth of pleurotus Sajor-Caju [J]. J Shanxi Agric Univ: Nat Sci Ed，30(4)：296-299. [張賓，馬敏, 2010. 電磁場(chǎng)處理對(duì)鳳尾菇生長(zhǎng)效應(yīng)的研究 [J]. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版，30(4)：296-299.]ZHANG LH，SHI HP，WANG JP， 2013. Biological effects on perilla frutescens seed treated with magnetic field [J]. Chin Agric Sci Bull，29(30)：64-68. [張玲慧，史華平，王計(jì)平， 2013. 磁場(chǎng)處理對(duì)紫蘇種子萌發(fā)的影響 [J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，29(30)：64-68.]

ZHANG PP，WU LF，TANG ML，et al, 2006. Induction of antioxidative enzymes in wheat exposed to high static magnetic fields (SMFs) [J]. Chin Environ Sci，26(1)：82-86. [張萍萍，吳麗芳，湯明禮，等, 2006. 超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)小麥抗氧化酶的誘導(dǎo)表達(dá) [J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)，26(1)：82-86.]

ZHANG XL，WU YQ，LUO TK，et al， 2006. Effects of anther pretreatment by magnetic field on anther culture ofIndicarice [J]. J Nucl Agric Sci，20(2)：110-112. [張小玲，吳一琦，羅天寬，等， 2006. 磁場(chǎng)預(yù)處理對(duì)秈稻花藥培養(yǎng)影響研究初報(bào) [J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)，20(2)：110-112.]

ZHANG YX，TANG FL，ZHANG HQ，et al, 2006. Breeding of new wariety Nongjing No.1 ofMedicagosativaL. by magnetic field free space [J]. J Nucl Agric Sci，21(1)：34-37. [張?jiān)聦W(xué)，唐鳳蘭，張弘強(qiáng)，等, 2006. 零磁空間處理選育花苜蓿品種農(nóng)菁1號(hào) [J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)，21(1)：34-37.]

ZHENG BS，GUO SY，YOU S， 2007. Effects of magnetic treatment on biomass and EPS of spirulina [J]. Food Sci， 28(1)：94-98. [鄭必勝，郭祀遠(yuǎn)，尤珊， 2007. 磁場(chǎng)處理對(duì)螺旋藻生長(zhǎng)及胞外多糖的影響 [J]. 食品科學(xué)， 28(1)：94-98.]ZHENG SY，XU J, 2010. Effect of magnetic treatment on seed germination and photosynthetic characteristics of wheat [J]. J Tritic Crop，30(1)：79-82. [鄭世英，徐建, 2010. 磁處理對(duì)小麥種子萌發(fā)及光合特性的影響 [J]. 麥類(lèi)作物學(xué)報(bào)，30(1)：79-82.]

Effects of rotating magnetic field on seed germination and seedling growth of wheat

HE Zheng-Ting, JIAN Xing-Liang*

(CollegeofEngineering,NanjingAgriculturalUniversity, Nanjing 210031, China )

Magnetic field treatment of seed, a new physical agricultural technology and a valuable agricultural production technique， is widely used at home and abroad. In order to study the effects of rotating magnetic field on wheat seed germination and seedling physiological characteristics, wheat seeds (Triticumaestivumcv. Huaimai 19) were treated in the rotating magnetic field with 11 mT for different times (10, 20, 30 and 60 min), and non-treatment was designed as the control CK. The seed germination potential, germination rate, germination index, plant height, root length, root number, leaf number, dry weight and fresh weight were observed in the study. The results indicated that the treatment of rotating magnetic field for different times could significantly improve wheat seed germination potential, germination rate and germination index. With the increase of time, these germination indexes showed initial increase and then subsequent decrease. The best treatment time was 30 min, where the seed germination potential, germination rate, germination index were more than the control by 8.24%, 7.37% and 11.24%. Treatment of rotating magnetic field could stimulate the development of wheat root system. Root length and root number were significantly higher than the control. It also could accelerate the growth of wheat seedling. Among all the treatments, except for the treatment for 60 min, plant height was significantly higher than the control, and the highest appeared in the treatment for 30 min, which was 11.13% more than the control; Except for the treatment for 10 min, the number of leaves was higher than the control, and the highest appeared in the treatment for 30 min, which was significantly higher than the control by 38.89%. By the treatment of rotating magnetic field for different times, wheat seedling aboveground fresh and dry biomass, underground fresh and dry biomass were higher than the control, and biomass of wheat seedlings showed a low-high-low tendency with the increase of time. The highest appeared in the treatment for 20 min, which were significantly higher than the control. In conclusion, appropriate range of rotating magnetic field has positive effects on seed germination and seedling growth of wheat.

rotating magnetic field, wheat seed, germination potential, germination rate, physiological characteristic

10.11931/guihaia.gxzw201503029

2015-05-18

2015-06-22

江蘇省自然科學(xué)基金(BK2011653)[Supported by the Natural Science Foundation of Jiangsu(BK2011653)]。

何正婷(1990-)，女，江蘇興化人，碩士，主要從事檢測(cè)技術(shù)研究,(E-mail)hezhengting@yeah.net。

蹇興亮，碩士，副教授，主要從事無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究,(E-mail) jianxingliang@njau.edu.cn。

Q945， S351.1

A

1000-3142(2016)09-1076-06

何正婷， 蹇興亮. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 廣西植物， 2016， 36(9):1076-1081

HE ZT, JIAN XL. Effects of rotating magnetic field on seed germination and seedling growth of wheat[J]. Guihaia， 2016， 36(9):1076-1081