張 靖, 張超一, 宋海妹

(青島海大生物集團(tuán)股份有限公司 山東青島 266000)

近年來(lái)根據(jù)氣候變化進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)表明,小麥播種后如果遭遇低溫,會(huì)出現(xiàn)發(fā)芽遲、出苗慢、幼苗參差不齊且長(zhǎng)勢(shì)弱的現(xiàn)象,還會(huì)影響小麥后期的分蘗、孕穗,致使成穗數(shù)不足,最終影響產(chǎn)量[1-3]。 為了促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)、防病防蟲,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上進(jìn)行種子處理已是比較普遍的現(xiàn)象[4]。 海藻中含有大量的陸生生物缺乏的生物活性物質(zhì)和微量元素[5],其中海藻多糖是一種廣泛存在于海藻中的天然多糖聚合物。 有研究報(bào)道,海藻酸鈉寡糖浸種可以促進(jìn)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)[6]。 青島海大生物集團(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱海大生物公司)基于綠藻滸苔和褐藻海帶為原料,開發(fā)了一款新型的天然雙藻源海藻提取物,產(chǎn)品自身富含海藻多糖、海藻酸、有機(jī)質(zhì)、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、甜菜堿等生物活性物質(zhì)。 為考察新型海藻提取物不同用量浸種及與拌種劑復(fù)配拌種對(duì)小麥種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響,開展了試驗(yàn)研究,以期明確新型海藻提取物在種子處理中的應(yīng)用方向,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

試驗(yàn)于2022 年10 月在海大生物公司生態(tài)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2 供試材料

拌種劑:海藻提取物(海藻多糖SEA-D30/Seawinner818),w(海藻多糖)≥18%,w(海藻酸)≥30%,海大生物公司自主研發(fā);某拌種劑,質(zhì)量分?jǐn)?shù)9%的苯醚·咯·噻蟲嗪懸浮種衣劑。

供試小麥:品種為菲達(dá)H6756。

供試設(shè)備:TU-1810 型紫外-可見分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 試驗(yàn)方法

首先進(jìn)行海藻提取物浸種紙床發(fā)芽試驗(yàn),目的是探明海藻提取物拌種的適宜濃度范圍。 設(shè)置6 個(gè)不同海藻提取物用量的浸種處理,海藻提取物添加量分別為小麥種子質(zhì)量的0、0.007%、0.025%、0.05%、0.1%、0.2%,每個(gè)處理重復(fù)3 次。 用適量的清水將海藻提取物溶解,然后將相應(yīng)質(zhì)量的小麥種子置于海藻提取物溶液中浸泡16 h。 選取大小一致的浸泡后的小麥種子置于已鋪濾紙并加5 mL 自來(lái)水的培養(yǎng)皿中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn),每個(gè)紙床上放30 粒小麥種子,每個(gè)處理重復(fù)3 次。 室溫培養(yǎng),每天視濾紙的干濕度適量補(bǔ)充水分。 以芽長(zhǎng)超過(guò)種子長(zhǎng)度的一半為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)[7],定期觀察小麥種子的發(fā)芽情況。

通過(guò)海藻提取物浸種紙床發(fā)芽試驗(yàn),確定0.025%的海藻提取物添加量為最佳拌種量,以該添加量為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3 個(gè)梯度與拌種劑進(jìn)行復(fù)配,然后拌種進(jìn)行紙床發(fā)芽試驗(yàn),驗(yàn)證其與拌種劑復(fù)配后拌種對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響。 試驗(yàn)設(shè)計(jì)4 個(gè)處理(見表1),每個(gè)處理重復(fù)3 次。

表1 試驗(yàn)處理

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

(1)在培養(yǎng)第3 天、第4 天分別觀測(cè)種子發(fā)芽情況,發(fā)芽率按式(1)計(jì)算:

式中:Gv——發(fā)芽率,%;

n——發(fā)芽種子數(shù);

N——種子總數(shù)。

(2)在小麥苗三葉一心期,每個(gè)苗床取25 株麥苗測(cè)定株高、根長(zhǎng)、地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量;將鮮樣放入烘箱80 ℃殺青,烘至恒質(zhì)量測(cè)定地上部干質(zhì)量、地下部干質(zhì)量;小麥幼苗根系活力采用TTC 法檢測(cè);采集小麥苗干樣測(cè)定可溶性糖和可溶性蛋白含量,可溶性糖含量采用硫酸-蒽酮分光光度法測(cè)定,可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)采用軟件Excel 2010 及SPSS 23 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理,采用LSD 法進(jìn)行差異性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同海藻提取物用量對(duì)小麥種子發(fā)芽率的影響

不同海藻提取物用量培養(yǎng)3 ～4 d 的小麥種子發(fā)芽率見表2。

表2 不同海藻提取物用量培養(yǎng)3～4 d 的小麥種子發(fā)芽率

從表2 可以看出,海藻提取物的用量對(duì)小麥種子的萌發(fā)有影響,當(dāng)添加量高于某一數(shù)值時(shí),促進(jìn)種子發(fā)芽的效果會(huì)降低;海藻提取物用量為0.025%時(shí),小麥種子的發(fā)芽率達(dá)到最高;在第4 天時(shí),海藻提取物用量為0.025%的小麥種子發(fā)芽率與其他用量的差異達(dá)到顯著水平,且較清水對(duì)照提高了44.3%。 試驗(yàn)結(jié)果表明在促進(jìn)小麥種子萌發(fā)的時(shí)候,海藻提取物用量為0.025%較適合,一定程度上為提高小麥出苗整齊度奠定了基礎(chǔ)。 因此,選用0.025%作為海藻提取物與拌種劑復(fù)配的用量基礎(chǔ),設(shè)計(jì)復(fù)配拌種試驗(yàn)。

2.2 海藻提取物復(fù)配拌種劑對(duì)小麥種子發(fā)芽率的影響

在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將海藻提取物與拌種劑復(fù)配驗(yàn)證其對(duì)種子萌發(fā)的效果,以評(píng)判其作為拌種增效劑的可行性,不同處理培養(yǎng)3 ～4 d 的小麥種子發(fā)芽率見表3。

表3 不同處理培養(yǎng)3～4 d 的小麥種子發(fā)芽率

從表3 可以看出:拌種劑中復(fù)配一定量的海藻提取物可以促進(jìn)小麥種子的萌發(fā);T1 處理促進(jìn)小麥種子萌發(fā)的效果最顯著,第3 天、第4 天小麥種子發(fā)芽率較CK 處理的提高了8.6%、8.4%。試驗(yàn)結(jié)果表明,拌種劑復(fù)配適量的海藻提取物可以促進(jìn)種子萌發(fā),避免因拌種劑處理不當(dāng)導(dǎo)致小麥種子發(fā)芽率受影響。

2.3 海藻提取物復(fù)配拌種劑對(duì)小麥幼苗農(nóng)藝性狀的影響

小麥幼苗根系的伸長(zhǎng)有利于其對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收、傳導(dǎo),鮮質(zhì)量和干質(zhì)量反映了小麥幼苗的物質(zhì)積累量。 不同處理的小麥幼苗農(nóng)藝性狀見表4。

表4 不同處理的小麥幼苗農(nóng)藝性狀

從表4 可以看出:拌種劑中復(fù)配一定量的海藻提取物可以促進(jìn)小麥幼苗的生長(zhǎng);T1 處理的小麥幼苗的株高、根長(zhǎng)、地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、地下部干質(zhì)量等比CK 處理的分別提高了12.0%、 30.5%、 33.4%、 97.8%、48.1%、19.2%。 因此,常規(guī)拌種劑復(fù)配適量的海藻提取物,可顯著提高小麥幼苗的根長(zhǎng)、株高、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量等指標(biāo),具有壯苗的作用。

2.4 海藻提取物復(fù)配拌種劑對(duì)小麥根系活力的影響

植物根系是活躍的吸收器官和合成器官,根的生長(zhǎng)情況和活力水平對(duì)肥料利用率的提高及產(chǎn)量的形成有非常重要的影響[8]。 不同處理的小麥幼苗根系活力見圖1,圖中不同小寫字母表示處理間差異顯著(P＜0.05),下同。

圖1 不同處理的小麥幼苗根系活力

從圖1 可以看出,T1、T2、T3 處理的小麥幼苗根系活力較CK 處理的分別提高了17.1%、45.7%、29.7%。 因此,加入海藻提取物可不同程度提高小麥幼苗根系活力,有利于增強(qiáng)幼苗根系的適應(yīng)性。

2.5 海藻提取物復(fù)配拌種劑對(duì)小麥幼苗葉片中可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響

在外界環(huán)境脅迫下,可溶性糖、可溶性蛋白的增加可以增強(qiáng)植物的適應(yīng)能力,使幼苗維持正常代謝[9]。 不同處理的小麥幼苗葉片中可溶性糖和可溶性蛋白含量見圖2 和圖3。

圖2 不同處理的小麥幼苗葉片中可溶性糖含量

圖3 不同處理的小麥幼苗葉片中可溶性蛋白含量

從圖2 可以看出,T1、T2 處理的小麥幼苗葉片中可溶性糖含量顯著高于CK 處理的,提高幅度分別為35.1%、28.2%。 因此,添加適量的海藻提取物可以顯著促進(jìn)小麥葉片中可溶性糖的積累。 可溶性糖含量的增加可以為蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪的合成和積累提供碳架,且可通過(guò)氧化磷酸化作用為它們的合成和積累提供必需的氧化還原動(dòng)力[6,10]。

從圖3 可以看出,T1 處理的小麥幼苗葉片中可溶性蛋白的含量顯著高于CK 處理的,提高幅度為80.7%。 表明添加適量的海藻提取物可以在一定程度上促進(jìn)小麥種子中貯藏蛋白質(zhì)向可溶性蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化,從而提高小麥幼苗的生長(zhǎng)活力。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)海藻提取物浸種小麥紙床發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果表明,海藻提取物作為小麥拌種劑,當(dāng)其用量為拌種量的0.025%時(shí),在提高小麥種子發(fā)芽率方面效果最佳。

(2)海藻提取物不同用量復(fù)配拌種劑小麥紙床發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果表明,海藻提取物以一定用量與拌種劑復(fù)配,可以提高小麥種子的發(fā)芽率;在小麥幼苗的長(zhǎng)勢(shì)方面,可以顯著提高株高、根長(zhǎng)、鮮質(zhì)量等生長(zhǎng)指標(biāo),有明顯的生根壯苗效果;通過(guò)提高小麥根系活力來(lái)提高根系適應(yīng)力,通過(guò)提高可溶性糖含量來(lái)提高小麥幼苗的生理活性,通過(guò)提高可溶性蛋白含量來(lái)增強(qiáng)小麥幼苗的適應(yīng)能力,進(jìn)而提高小麥幼苗的抗逆性。

本文對(duì)海藻提取物復(fù)配拌種劑對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響主要是通過(guò)水培試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,后期將繼續(xù)深入開展海藻提取物復(fù)配拌種劑的盆栽及大田拌種試驗(yàn),為海藻提取物作為拌種增效劑在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。