張自陽,候軒軒,陳培,王娟娟,劉長福,劉明久
(1.河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003;2.鄭州瑪斯特科技發(fā)展有限公司,河南鄭州450002)
種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本資料之一,種子質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到生產(chǎn)的成效收益.種子活力是種子質(zhì)量的重要指標(biāo),也是種用價值的主要部分,種子活力問題日益引起國際、國內(nèi)種子工作者的重視.1980年,北美官方種子分析家協(xié)會(AOSA)把種子活力定義為:在廣泛的田間條件下,決定種子迅速整齊出苗以及幼苗正常生長的潛力[1].國際種子檢驗協(xié)會(ISTA)將種子活力定義為“在廣泛的田間條件下,種子批生理劣變程度及種子特征的綜合表現(xiàn)”.種子活力是一個綜合性狀,受遺傳、環(huán)境的影響[2-4].影響種子活力的因素有種子發(fā)芽情況,幼苗的田間表現(xiàn)(包括出苗率、幼苗長勢和整齊度),貯藏、運輸后的表現(xiàn)等,特別是貯藏、運輸后發(fā)芽能力的保持,表現(xiàn)好即為高活力種子[5].高活力種子具有明顯的生長優(yōu)勢和生產(chǎn)潛力,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義.高活力種子生產(chǎn)優(yōu)越性具體表現(xiàn)為:提高田間出苗率,抵御不良環(huán)境條件,增強對病蟲雜草競爭能力,抗寒力強,適于早播,節(jié)約播種費用,增加作物產(chǎn)量.低活力的種子在適宜的條件下雖然能夠發(fā)芽,但是發(fā)芽緩慢,在不良的條件下容易造成田間出苗率低,甚至不出苗,最終降低作物的產(chǎn)量.因此,提高種子活力變得愈發(fā)重要.為此,不同的研究者采用了不同的方法來提高種子活力,包括浸種[6]、化學(xué)試劑處理[7-12]、電磁場處理[13]、電能離子注入[14]、小麥種子引發(fā)[15]等.但是,能夠方便、直接地應(yīng)用于生產(chǎn)的較少.尤其是用種子活力劑拌種提高種子活力僅有極少報道[16].MST種子活力推動劑內(nèi)含生物蛋白酶,可刺激種子內(nèi)源激素的變化,從而誘導(dǎo)保護酶、GA、核酸酶等的產(chǎn)生,刺激細胞分裂,促進胚根胚芽的生長;內(nèi)含多種有益微生物菌,可提高種、苗在惡劣土壤環(huán)境下抵御土傳病害侵襲的能力,增加種子的發(fā)芽勢及幼苗的抗病蟲和抗寒、抗旱等能力;內(nèi)含NRP種子引發(fā)劑,增強種子萌發(fā)的原動力,促使根系強健深扎,發(fā)芽提前1~2 d,發(fā)芽率提高5%~9%,苗齊苗壯.
本實驗室在前期研究中發(fā)現(xiàn)MST種子活力劑能顯著提高小麥種子的活力.因此,本文以3個小麥品種為試驗材料,采用不同稀釋倍數(shù)MST種子活力劑拌種,研究不同劑量的MST種子活力劑對小麥種子活力及幼苗生長的影響,以期找到提高小麥種子活力的最佳劑量、最佳拌種技術(shù),為提高小麥種子活力播前拌種處理技術(shù)提供理論參考依據(jù)與技術(shù)支撐.
試驗材料為百農(nóng)矮抗58、鄭麥366、鄭麥7698,均由河南科技學(xué)院小麥中心提供.
試驗試劑MST種子活力劑(產(chǎn)品名稱:拌星),由鄭州瑪斯特科技發(fā)展有限公司研發(fā)提供.
試驗設(shè)置為11個處理,每個處理重復(fù)3次,用MST種子活力劑分別稀釋0(CK)、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50倍,各處理按照每kg種子2 mL活力劑的標(biāo)準(zhǔn)拌種,拌種后晾干備用.
種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)及幼苗生長指標(biāo)的測定:按照《GB/T 3543.4—1995農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗》[17]進行種子室內(nèi)發(fā)芽試驗.將拌種過的種子置于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽盒中,發(fā)芽盒底部放有2層濾紙,將100粒種子放在濾紙上,腹溝向下,種胚朝上,重復(fù)4次.將各處理放入20℃光照發(fā)芽箱內(nèi)發(fā)芽,逐日統(tǒng)計正常發(fā)芽的種子數(shù),4 d時計算發(fā)芽勢,7 d時統(tǒng)計發(fā)芽率,7 d后將幼苗取出.量幼苗高度、根系長度;稱量單株幼苗鮮重、幼苗干重、根系鮮重、根系干重,計算發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù).
發(fā)芽勢/%=第4天發(fā)芽種子數(shù)/發(fā)芽供試種子數(shù)×100
發(fā)芽率/%=第8天的正常幼苗數(shù)/發(fā)芽供試種子數(shù)×100
發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)
活力指數(shù)(VI)=GI×S
Gt為第t天的發(fā)芽數(shù);Dt為相應(yīng)的天數(shù);S為發(fā)芽結(jié)束時幼苗單株鮮重.
MST活力劑對供試小麥種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率等指標(biāo)的影響見表1.由表1可知,不同劑量MST種子活力劑處理與CK相比,種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢變化較小,稀釋25、30、35倍MST溶液雖能提高發(fā)芽率、發(fā)芽勢,但與CK差異未達顯著水平.
與CK相比,百農(nóng)矮抗58用稀釋30、35倍液的MST種子活力劑處理種子后,發(fā)芽指數(shù)顯著高于CK,用稀釋30、35、40、45倍的MST種子活力劑處理種子,活力指數(shù)顯著高于CK,稀釋5、10、15、50倍處理的與CK相比,發(fā)芽指數(shù)差異未達顯著水平.稀釋10、15、50倍處理的與CK相比,活力指數(shù)未達顯著水平.
鄭麥366用稀釋25、30、35倍的MST種子活力劑溶液處理后,發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)顯著高于CK,稀釋5、10、15、50倍處理的與CK相比差異不顯著.
鄭麥7698用稀釋30、35、40倍的MST種子活力劑溶液處理后,種子發(fā)芽指數(shù)顯著高于CK,稀釋35、40倍的MST種子活力劑溶液處理鄭麥7698,活力指數(shù)顯著高于CK.
總體而言,不同劑量的MST種子活力劑溶液處理3個小麥品種,以稀釋30、35倍處理對小麥種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)影響較顯著.
表1 不同劑量MST種子活力劑處理對不同小麥品種種子活力的影響Tab.1 Effect of MS Ttreatment on the vigor of different wheat seed
MST活力劑對供試小麥種子幼苗生長的影響見表2.由表2可知,MST種子活力劑拌種處理小麥對幼苗生長有明顯的促進作用.
用稀釋10、15、20、25、30、35、40倍的MST種子活力劑處理百農(nóng)矮抗58、鄭麥366、鄭麥7698,種子幼苗鮮重、幼苗干重、根系鮮重、根系干重、苗高、根長均高于CK.3個小麥品種用稀釋30、35倍活力劑處理的單株幼苗鮮重、單株幼苗干重顯著高于CK.
百農(nóng)矮抗58用稀釋30、35倍的種子活力劑拌種后,單株根系鮮重顯著高于CK,稀釋25~45倍種子活力劑處理的種子幼苗高度、根系長度顯著高于CK;鄭麥366用稀釋35、40倍活力劑處理的種子單株根系干重顯著高于CK,用稀釋10~45倍活力劑處理的種子幼苗高度顯著高于CK,用稀釋30~45倍活力劑處理的種子根系長度顯著高于CK;用稀釋30~40倍活力劑處理的種子根系干重和幼苗高度顯著高于CK.
表2 不同劑量MST種子活力劑處理對不同小麥品種幼苗生長的影響Tab.2 Effect ofMSTtreatment on the seedlinggrowth of different wheat seed
種子活力的研究表明,活力指數(shù)和發(fā)芽指數(shù)等幼苗生長指標(biāo)反映種子活力高低較為可靠,尤其是活力指數(shù),既涵蓋了發(fā)芽速率和發(fā)芽總數(shù)的信息,又反映了植物幼苗的生長勢,因此有著廣泛的應(yīng)用價值[18-19].本試驗結(jié)果表明,不同劑量的MST種子活力劑處理小麥種子對萌發(fā)及幼苗生長具有明顯的促進作用,MST種子活力劑處理顯著提高了小麥種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù).
高活力種子可以提高生物產(chǎn)量10%[20].試驗結(jié)果表明MST種子活力劑拌種顯著提高了小麥幼苗的鮮重、根系鮮重、幼苗高度、根系長度,在稀釋30、35倍拌種顯著提高了小麥種子活力及幼苗生長量,強壯的幼苗提高了小麥的抗逆性,為幼苗進一步茁壯生長奠定了基礎(chǔ).MST種子活力劑是生物型活力劑,對環(huán)境污染較小,稀釋10~50倍拌種均可以提高種子活力和幼苗生長,安全性較高.建議在生產(chǎn)上大力推廣應(yīng)用MST種子活力劑.
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