崔曉磊,云興福,田曉春,武日華,劉杰才
(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010011;2.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)技術(shù)推廣中心農(nóng)墾經(jīng)濟(jì)發(fā)展處,內(nèi)蒙古呼和浩特 010010;3.巴彥淖爾市臨河區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,內(nèi)蒙古臨河 015000)
近年來(lái),由于黃瓜的栽培面積逐年增加,加之我國(guó)南菜北運(yùn),黃瓜成一種可以四季供應(yīng)的蔬菜,在“菜籃子工程”中占有重要的地位[1]。隨著我國(guó)設(shè)施黃瓜的普遍種植,為了給黃瓜提供充足的溫度和濕度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)反季節(jié)供應(yīng),周期性規(guī)模種植的一系列問(wèn)題相應(yīng)產(chǎn)生[2]。高溫高濕環(huán)境雖然加速了黃瓜的生長(zhǎng),但也給病原菌的侵染提供了溫床[3],導(dǎo)致目前黃瓜生產(chǎn)上發(fā)生的病害越來(lái)越多,且程度越來(lái)越嚴(yán)重,從而影響黃瓜的產(chǎn)量與品質(zhì)。種帶菌病害是生產(chǎn)上制約黃瓜產(chǎn)量與品質(zhì)的最重要因素之一[4]。
種帶菌病害依據(jù)病原菌分為真菌性種帶菌病害和細(xì)菌性種帶菌病害[5]。霜霉病、角斑病、白粉病是常見(jiàn)的種帶菌病害,在黃瓜生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)病周期短,傳播速度快,嚴(yán)重的甚至?xí)裹S瓜葉片全部死亡,對(duì)于黃瓜來(lái)說(shuō)是一場(chǎng)毀滅性的病害[6-8]。在我國(guó)東北、華北和華東地區(qū),很容易受到這些病害的侵染。植株一旦感染,導(dǎo)致黃瓜產(chǎn)量減少,嚴(yán)重時(shí)甚至絕收,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民增收帶來(lái)很大影響[9-10]。
生產(chǎn)中通常使用化學(xué)試劑和農(nóng)藥進(jìn)行種子消毒,但是消毒過(guò)程中可能造成黃瓜種子污染,導(dǎo)致產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì),威脅人類的身體健康[11]。為了解決蔬菜生產(chǎn)中種子傳播病害的問(wèn)題,并減輕黃瓜受到的農(nóng)藥污染,提高食品安全質(zhì)量,干熱處理黃瓜種子具有重要意義。關(guān)于干熱處理黃瓜種子的試驗(yàn)已有報(bào)道,李明等[12]研究發(fā)現(xiàn),在70 ℃和76 ℃下干熱處理24、48、72 h 對(duì)于種子表面真菌和細(xì)菌有防治效果,70 ℃處理72 h 防治效果最好,并且不影響種子發(fā)芽和種子活力。周賢達(dá)等[13]將種子置于72 ℃處理12 h,結(jié)果表明,干熱處理可以有效殺滅種子病菌和病毒。本試驗(yàn)將黃瓜種子在60、70、80、90、100 ℃溫度下分別處理2、4、6、8、10、12 h,旨在尋找通過(guò)干熱處理殺死黃瓜種帶病原真菌、細(xì)菌且不影響種子萌發(fā)力的最佳溫度與時(shí)間,為黃瓜的綠色生產(chǎn)提供參考。
黃瓜種子品種選用亮豐77(購(gòu)自內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院種子經(jīng)銷部,種子含水量5%以下),干熱儀器為電熱鼓風(fēng)干燥箱。
1.2.1 干熱處理對(duì)黃瓜種子萌發(fā)的影響
在60、70、80、90、100 ℃溫度下處理2、4、6、8、10、12 h,共30 個(gè)處理,對(duì)照(CK)為同批未經(jīng)干熱處理的黃瓜種子,每個(gè)處理重復(fù)3 次,測(cè)量各處理的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。在培養(yǎng)皿中墊兩層濾紙,用蒸餾水浸濕,將干熱處理后的黃瓜種子置于培養(yǎng)皿中,每個(gè)培養(yǎng)皿中放50 粒黃瓜種子。然后將培養(yǎng)皿置于培養(yǎng)箱中催芽,溫度為28 ℃,各處理每天定時(shí)加入定量的蒸餾水保證黃瓜種子正常發(fā)芽(保證其濕潤(rùn)又不流出水分)。每天記錄黃瓜種子的發(fā)芽情況。
1.2.2 干熱處理對(duì)黃瓜種帶菌活力的影響
無(wú)菌條件下,將經(jīng)過(guò)干熱處理的黃瓜種子,分別用鑷子放置到PDA 培養(yǎng)基(200 g 馬鈴薯+20 g蔗糖+16 g 瓊脂+1 000 mL 蒸餾水)和LB 培養(yǎng)基(10 g 蛋白胨+5 g 酵母提取物+10 g NaCl+15 g 瓊脂+1 000 mL 蒸餾水)內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng),每個(gè)培養(yǎng)皿放50粒黃瓜種子。PDA 培養(yǎng)基放置在25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中,LB 培養(yǎng)基放置在37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中。第4 天時(shí)觀察黃瓜種子種帶菌情況,記錄被污染的種子數(shù)量。PDA 培養(yǎng)基測(cè)定真菌性種帶菌滅活率,LB 培養(yǎng)基測(cè)定細(xì)菌性種帶菌滅活率。
采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 17.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和方差分析。
由表1 可知,發(fā)芽勢(shì)隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升后降的趨勢(shì)。干熱處理60、70、80 ℃各處理發(fā)芽勢(shì)顯著高于90、100 ℃發(fā)芽勢(shì)(P<0.05)。60 ℃處理4、6、8、10 h,70 ℃處理2、4、6、8、10 h,80 ℃處理4、6 h發(fā)芽勢(shì)高于CK 且發(fā)芽勢(shì)為72.67%~78.00%。黃瓜種子發(fā)芽勢(shì)最高的是70 ℃干熱處理4 h,為78.00%。而90、100 ℃干熱處理發(fā)芽勢(shì)低于CK。
表1 不同溫度不同時(shí)間處理后黃瓜種子的發(fā)芽勢(shì) 單位:%
由表2 可知,發(fā)芽率隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升后降的趨勢(shì)。60 ℃處理6、8、10、12 h,70 ℃處理2、4、6、8 h,80 ℃處理4、6 h 發(fā)芽率為90.00%~98.00%,均高于CK。發(fā)芽率最高的是70 ℃處理4 h,為98.00%。60、70、80 ℃各處理與90、100 ℃各處理相比差異顯著(P<0.05)。對(duì)種子萌發(fā)來(lái)說(shuō),干熱處理的上限溫度為80 ℃,干熱處理超過(guò)80 ℃,種子萌發(fā)率顯著降低。
表2 不同溫度不同時(shí)間處理后黃瓜種子的發(fā)芽率 單位:%
2.2.1 不同處理的黃瓜種子在PDA 培養(yǎng)基的真菌性種帶菌滅活率
由表3 可知,PDA 培養(yǎng)基中,黃瓜種子在60 ℃處理下,隨著處理時(shí)間延長(zhǎng)真菌性種帶菌活力下降,說(shuō)明干熱處理對(duì)真菌性種帶菌活力有抑制作用。在70 ℃下,真菌性種帶菌滅活率隨干熱時(shí)間的增加呈先升后降的趨勢(shì)。70 ℃和80 ℃處理2、4、6、8、10、12 h 滅活率均顯著高于CK(P<0.05)。70 ℃處理2、4、6、8、10 h,80 ℃處理4、6 h 滅活率為81.33%~97.33%。滅活率最高的為70 ℃處理4 h,滅活率為97.33%。
表3 不同處理的黃瓜種子在PDA 培養(yǎng)基的真菌性種帶菌滅活率 單位:%
2.2.2 不同處理的黃瓜種子在LB 培養(yǎng)基的細(xì)菌性種帶菌滅活率
由表4 可知,在LB 培養(yǎng)基中,60 ℃各處理滅活率為0,說(shuō)明在60 ℃下干熱處理不能滅活細(xì)菌性種帶菌。70 ℃和80 ℃處理2、4、6、8、10、12 h 與CK 差異顯著(P<0.05)。70 ℃處理4 h 滅活率最高,滅活率為96.67%。在70 ℃和80 ℃干熱處理下,細(xì)菌性種帶菌活力隨處理時(shí)間的增加,呈先升后降的趨勢(shì)。在干熱處理中,殺死黃瓜種帶菌且不顯著降低種子萌發(fā)力的最佳溫度與時(shí)間為70 ℃、4 h。
表4 不同處理的黃瓜種子在LB 培養(yǎng)基的細(xì)菌性種帶菌滅活率 單位:%
孟姍姍等[14]在進(jìn)行干熱處理時(shí),對(duì)于攜帶細(xì)菌和病毒的黃瓜種子,將處理溫度從35 ℃提高至65~75 ℃進(jìn)行處理,黃瓜種子置于75 ℃處理72 h 可有效抑制黃瓜細(xì)菌性角斑病、黃瓜綠斑駁花葉病毒病引起的種拌細(xì)菌性和病毒性病害,而種子的發(fā)芽率不受影響。高山睦雄等[15]研究發(fā)現(xiàn),將黃瓜種子在70 ℃干熱處理3 d 或80 ℃處理2 d 可以有效防治黃瓜根腐病,且干熱處理后不影響種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì),不存在發(fā)芽障礙,對(duì)植株鮮重也沒(méi)有影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明,60、70、80 ℃各處理發(fā)芽勢(shì)顯著(P<0.05)高于90、100 ℃各處理。60、70、80 ℃各處理發(fā)芽率與CK 差異不顯著(P>0.05),而90、100 ℃各處理與CK 差異顯著(P<0.05),說(shuō)明干熱處理超過(guò)80 ℃,種子萌發(fā)率顯著(P<0.05)降低,干熱處理上限溫度為80 ℃。這與高山睦雄等[15]試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)一致,干熱處理溫度在70、80 ℃時(shí)不影響種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率。
在PDA 培養(yǎng)基中,70 ℃和80 ℃處理2、4、6、8、10、12 h 滅活率顯著(P<0.05)高于CK,滅活率最高的為70 ℃處理4 h,為97.33%。在LB 培養(yǎng)基中70 ℃和80 ℃處理2、4、6、8、10 h 滅活率與CK 差異顯著(P<0.05)。70 ℃處理4 h 滅活率最高,為96.67%,說(shuō)明在干熱處理中,殺死黃瓜種帶病原細(xì)菌且不顯著降低種子萌發(fā)力的最佳溫度與時(shí)間為70 ℃處理4 h。周賢達(dá)等[13]的試驗(yàn)結(jié)果是70 ℃處理12 h,可有效防治病害。本試驗(yàn)的結(jié)果是70 ℃處理4 h 為干熱處理最合適的溫度與時(shí)間,且干熱處理后不影響種子萌發(fā),明顯降低了干熱處理時(shí)間。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,70 ℃處理4 h 黃瓜種子在PDA 培養(yǎng)基的真菌性種帶菌活力最低,滅活率達(dá)到了97.33%且顯著(P<0.05)高于CK。在LB 培養(yǎng)基的細(xì)菌性種帶菌活力最低,滅活率達(dá)到了96.67%且顯著(P<0.05)高于CK,且發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率比CK 顯著(P<0.05)提高,說(shuō)明70 ℃處理4 h 效果最好。干熱處理可以有效防治真菌、細(xì)菌性種帶菌。