楊旖旎，徐洪志，曾 川，黃 涌，唐玉琴，尹 璐，鄭 楠，包鵬琴

（1.重慶三峽學(xué)院，重慶萬州 404100；2.重慶三峽農(nóng)業(yè)科學(xué)院，重慶萬州 404155）

油菜產(chǎn)業(yè)是保障國家糧油安全的重要產(chǎn)業(yè)[1-2]。油菜種子是油菜產(chǎn)業(yè)的“芯片”，種子儲(chǔ)存是全產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)。種子濕度、攜帶病菌及害蟲等對(duì)種子儲(chǔ)存具有重要影響，而微波處理有利于種子儲(chǔ)存，目前已在干燥、殺菌殺蟲等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[3]。種子活力是國際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)提出的評(píng)價(jià)種子質(zhì)量的一個(gè)綜合指標(biāo)，直接影響到作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，高活力種子具有明顯的生長優(yōu)勢和生長潛力[4]。目前關(guān)于微波處理后油菜種子活力變化的研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)開展微波處理對(duì)油菜種子活力的影響研究，旨在為油菜生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

ZB01，屬穩(wěn)定的甘藍(lán)型油菜早熟品系，使用2021年收獲的種子；F1200屬穩(wěn)定的甘藍(lán)型油菜中熟品系，使用2021年收獲的種子；德新油59，屬甘藍(lán)型油菜中熟雜交品種，使用2020年收獲的種子。種子均由重慶三峽農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料室提供。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)183 個(gè)處理，即3 個(gè)試驗(yàn)材料、5 個(gè)微波功率、12 個(gè)微波處理時(shí)間，3 個(gè)未經(jīng)微波處理的油菜種子作為對(duì)照（CK）。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。

2021 年在重慶三峽農(nóng)業(yè)科學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)處理均稱取油菜種子30 g，然后放在格蘭仕微波爐[型號(hào)：P70F20EN3P-ZSB(B0)]中進(jìn)行微波處理。

5 個(gè)微波功率為140 W、280 W、420 W、560 W、700 W。每個(gè)功率下都設(shè)12 個(gè)時(shí)間處理，即微波處理時(shí)間分別為30 s、1 min、2 min、3 min、4 min、5 min、10 min、15 min、16 min、17 min、20 min、25 min。

處理后測定種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、正常苗率和種子浸出液電導(dǎo)率，計(jì)算發(fā)芽指數(shù)。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 發(fā)芽、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)

在室內(nèi)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。常溫下，每種材料用100粒種子在培養(yǎng)皿中發(fā)芽，3 次重復(fù)。統(tǒng)計(jì)24 h 和72 h內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)。

式（1）中，Gt 為每天發(fā)芽的種子數(shù)；Dt 為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。

1.3.2 正常苗率

發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束后，調(diào)查每個(gè)處理正常苗的數(shù)量，計(jì)算正常苗率。

正常苗率=正常幼苗數(shù)/全部幼苗數(shù)×100%

1.3.3 種子浸出液電導(dǎo)率

參考馮新乾[5]的方法，稱取大小均勻、吸濕平衡后的干凈種子1 g，用超純水清洗3 次，用濾紙吸干浮水后置于潔凈的100 mL 燒杯中，加入50 mL 超純水，用保鮮膜封口，在20 ℃恒溫條件下浸泡16 h，用雷磁DDSJ-308A 電導(dǎo)率儀測定浸泡液的電導(dǎo)率。以超純水的電導(dǎo)率為對(duì)照，重復(fù)3次，取平均值。

實(shí)際電導(dǎo)率=電導(dǎo)率讀數(shù)-對(duì)照讀數(shù)

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2016整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用SPSS 22進(jìn)行方差分析，使用Graphpad Prism7繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波處理對(duì)油菜種子發(fā)芽率的影響

參試材料ZB01 未經(jīng)微波處理（CK）的種子發(fā)芽率為79.00%，經(jīng)過140 W 30 s、280 W 30 s 微波處理后的種子發(fā)芽率分別達(dá)到86.67%、91.67%；在140 W 1 min和2 min的微波處理下，發(fā)芽率分別為78.67%和76.67%，都與CK 差異不顯著；在140 W 5 min、280 W 2 min、420 W 1min、560 W 1 min 和700 W 1 min 微波處理下的種子發(fā)芽率趨于零（見表1）。說明ZB01在140 W 30 s、140 W 1 min、140 W 2 min和280 W 30 s處理下種子發(fā)芽率正常。

表1 參試材料ZB01不同微波處理的發(fā)芽率 單位：%

由表2 可見，F(xiàn)1200 未經(jīng)微波處理（CK）的發(fā)芽率為88.00%，經(jīng)過140 W 30 s、140 W 1 min、140 W 2 min 的微波處理后，發(fā)芽率分別為89.33%、92.67%、90.67%，后兩者有所提高，但與CK差異不顯著；280 W 30 s、280 W 1 min 處理后種子發(fā)芽率分別為82.67%、75.33%，有所降低，但與CK差異不顯著。說明F1200在140 W 30 s、140 W 1 min、140 W 2 min、280 W 30 s和280 W 1 min處理下的種子發(fā)芽率正常。

表3數(shù)據(jù)表明，德新油59未經(jīng)微波處理（CK）的種子發(fā)芽率為92.33%，在140 W 30 s、140 W 1 min、140 W 2 min 和140 W 3 min 微波處理的種子發(fā)芽率分別為93.67%、94.00%、92.00%和81.67%，與CK 差異不顯著；280 W 30 s、280 W 1 min 處理的種子發(fā)芽率分別為89.00%、89.67%，與CK 差異不顯著。說明德新油59 采用140 W 30 s、140 W 1 min、140 W 2 min、140 W 3 min、280 W 30 s、280 W 1 min 微波處理的種子發(fā)芽率正常。

表3 參試材料德新油59不同微波處理的發(fā)芽率 單位：%

3 個(gè)參試材料種子獲得正常發(fā)芽率的處理?xiàng)l件略有差異，但在140 W 30 s、140 W 1 min、140 W 2 min和280 W 30 s微波處理下都能獲得與CK無顯著差異的種子發(fā)芽率；其他微波處理的發(fā)芽率都顯著降低或不發(fā)芽。低功率短時(shí)微波處理的種子發(fā)芽率有升高現(xiàn)象發(fā)生，但與CK差異不顯著。

由表4 可以看出，在相同功率的微波處理下，三種參試材料的發(fā)芽率差異不顯著，表明各參試材料在微波處理后的發(fā)芽率變化規(guī)律是一致的，發(fā)芽率有隨微波功率增大而下降的趨勢。

表4 三種參試材料的種子發(fā)芽率比較 單位：%

2.2 微波處理對(duì)油菜種子發(fā)芽勢的影響

3 種參試材料在不同處理下的種子發(fā)芽勢有所差異。ZB01 CK 處理的發(fā)芽勢為58.67%，140 W 30 s 處理的發(fā)芽勢為25.33%，與CK 差異顯著；280 W 30 s處理的發(fā)芽勢為61.33%，與CK 差異不顯著；其他處理的發(fā)芽勢都與CK 差異顯著。F1200 CK 處理的發(fā)芽勢為68.67%，140 W 30 s、140 W 1 min、140 W 2 min和280 W 30 s 處理的發(fā)芽勢分別為68.00%、75.67%、67.00%和65.33%，與CK 差異不顯著；其他處理的發(fā)芽勢與CK差異達(dá)顯著水平。德新油59 CK處理的發(fā)芽勢為78.00%，所有微波處理的發(fā)芽勢都降低，且與CK差異達(dá)顯著水平。

在相同功率的微波處理下，三種參試材料的發(fā)芽勢差異不顯著，表明各參試材料在微波處理后的發(fā)芽勢變化規(guī)律是一致的，發(fā)芽勢有隨微波功率增大而下降的趨勢（見表5）。

表5 三種參試材料的發(fā)芽勢比較 單位：%

2.3 微波處理對(duì)油菜種子發(fā)芽指數(shù)的影響

發(fā)芽指數(shù)是種子綜合萌發(fā)指標(biāo)的體現(xiàn)，能夠決定種子萌發(fā)的速率。各參試材料微波處理后的發(fā)芽指數(shù)變化規(guī)律是一致的，在相同功率的微波處理下，三種參試材料的發(fā)芽指數(shù)差異不顯著；發(fā)芽指數(shù)都有隨微波功率增大而下降的趨勢（見表6）。

表6 三種參試材料的發(fā)芽指數(shù)比較

2.4 微波處理對(duì)油菜種子正常苗率的影響

由表7 可以看出，在相同功率的微波處理下，三種參試材料的正常苗率差異不顯著，表明各參試材料在微波處理后的正常苗率變化規(guī)律有一致性，正常苗率都有隨微波功率增大而下降的趨勢。

表7 三種參試材料的正常苗率比較 單位：%

2.5 微波處理對(duì)種子浸出液電導(dǎo)率的影響

種子活力一般與種子浸出液電導(dǎo)率存在負(fù)相關(guān)關(guān)系[6]。由表8 可以看出，在相同功率的微波處理下，ZB01與F1200的電導(dǎo)率差異不顯著，兩者與德新油59的電導(dǎo)率差異達(dá)極顯著水平。電導(dǎo)率有隨微波功率增大而升高的趨勢。

表8 三種參試材料種子浸出液的電導(dǎo)率比較

3 小結(jié)與討論

種子活力是衡量種子質(zhì)量是否優(yōu)良的重要指標(biāo)之一，其檢測指標(biāo)有多種[7-8]。本文選擇了發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、正常苗率和電導(dǎo)率等指標(biāo)開展研究，結(jié)果表明，微波處理功率大小和時(shí)長對(duì)以上指標(biāo)均有影響，因參試材料不同略有差別。在相同微波處理功率下，隨著處理時(shí)間的延長，三種參試材料的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和正常苗率均呈降低趨勢。短時(shí)間低功率的微波處理對(duì)油菜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和正常苗率無顯著影響，長時(shí)間大功率的微波處理降低了發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和正常苗率。

值得注意的是，三種參試材料在不同處理下的種子發(fā)芽勢有差異，可能與種子休眠特性不同有關(guān)。

種子浸泡液電導(dǎo)率的高低可以在一定程度上反映種子的活力，國際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)也將電導(dǎo)率作為種子活力的測定指標(biāo)之一。經(jīng)過微波處理后的油菜種子在浸泡過程中，如果浸泡液清澈無味，則電導(dǎo)率數(shù)值低，種子活力高；浸泡水發(fā)黃有味浮有油脂，則電導(dǎo)率數(shù)值高，種子活力低。這是因?yàn)橛筒朔N子經(jīng)過長時(shí)間高功率的微波處理，種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，油菜種子的油被烤出來了，種子已經(jīng)喪失了活力。本研究表明，在相同功率的微波處理下，ZB01 與F1200 的電導(dǎo)率差異不顯著，但兩者與德新油59的差異達(dá)極顯著水平；三種材料未經(jīng)微波處理（CK）的電導(dǎo)率差異達(dá)極顯著水平，說明種子特征本身有差異。電導(dǎo)率有隨微波功率增大而升高的趨勢。

本研究結(jié)果表明，所有參試材料在140 W 30 s、140 W 1 min、140 W 2 min 和280 W 30 s微波處理下的種子活力都正常。前人研究表明，微波處理對(duì)種子有殺菌殺蟲、延長種子存儲(chǔ)時(shí)間的效果。魏秋瑞開展熱處理對(duì)小麥儲(chǔ)藏特性的影響研究后認(rèn)為，385 W 80 s微波處理對(duì)小麥種子的生活力無顯著性影響，同時(shí)達(dá)到最大程度的滅蟲、除霉效果[9]。因此建議種子存儲(chǔ)前進(jìn)行適當(dāng)水平的微波處理。

本研究處理種子量僅為30 g，對(duì)大量種子儲(chǔ)存前的微波處理方法需進(jìn)一步研究。