李丹丹 張付遠(yuǎn)

摘要 [目的]為了研究UV-C照射對(duì)辣椒種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的相關(guān)影響。[方法]按照農(nóng)作物發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)，并測(cè)定株高、莖粗、干鮮重等指標(biāo)。[結(jié)果]UV-C輻射能使辣椒種子發(fā)芽勢(shì)降低1.5%～10.6%，但對(duì)發(fā)芽率沒有影響。10、20 h處理使辣椒種子的出苗率分別提高18%和17%。通過(guò)測(cè)定生長(zhǎng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)10 h處理能使辣椒幼苗的莖粗增加，植株高度降低，干鮮質(zhì)量增加，壯苗指標(biāo)有所提高。[結(jié)論] UV-C照射處理辣椒種子10 h的效果最好。

關(guān)鍵詞 UV-C照射;辣椒種子;辣椒幼苗;生長(zhǎng)

中圖分類號(hào) S505 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）33-11629-03

Effects of UV-C Radiation on Germination and Growth of Pepper

LI Dan-dan， ZHANG fu-yuan

（Jiangxi Environmental Engineering Vocational College， Ganzhou， Jiangxi 712100）

Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of UV-C radiation on pepper seedl germination and seeding growth. [Method] According to the germination standard of the crops， the rate of the seedling emergence and the germination potential were measured， and the indicators such as plant height， stem diameter and dry and fresh weight， etc were measured. [Result] UV-C could decrease pepper seed germination by 1.5%-10.6%， while 10 h and 20 h radiation could remarkably increase pepper seedling emergence rate by 18% and 17% respectively. 10 h radiation could decrease seedling height， but increase seedling stem， fresh and dry weight. This was beneficial for breeding strong and vigorous seedling. [Conclusion] The optimum treatment was 10 h.

Key words Ultraviolet-C Radiation; Pepper seed; Pepper seedling; Growth

作者簡(jiǎn)介 李丹丹（1983-），女，河南開封人，講師，從事植物栽培生理生態(tài)方面的研究。

收稿日期 2014-10-11

紫外線UV是指波長(zhǎng)為200～380 nm的太陽(yáng)光線，包括3類，即UV-A波長(zhǎng)為315～380 nm，UV-B波長(zhǎng)為280～315 nm，UV-C波長(zhǎng)為200～280 nm。到達(dá)地球表面的太陽(yáng)光線（290～2 000 nm）中紫外線約占13%，其中UV-A占97%，UV-B占3%，UV-C接近于0，對(duì)人皮膚有損傷的只有UV-A、UV-B。紫外輻射雖然僅占所有到達(dá)地球表面電磁光譜的很小一部分，但會(huì)對(duì)生物產(chǎn)生復(fù)雜的影響，從而影響植物的形態(tài)、光合作用、生物量和有機(jī)物含量。所以，日益增強(qiáng)的紫外線作用已成為全球關(guān)注的重大問(wèn)題之一[1-2]。

辣椒又名番椒、辣子等，原產(chǎn)南美熱帶地區(qū)。它是一年生的草本茄科植物，其維生素C含量在蔬菜中首屈一指。設(shè)施蔬菜業(yè)的迅速發(fā)展解決了寒冷地區(qū)冬季缺乏新鮮蔬菜的問(wèn)題，然而設(shè)施內(nèi)幼苗易徒長(zhǎng)、果實(shí)色澤灰暗、味道不鮮、病蟲害嚴(yán)重等問(wèn)題突出。光照不足，特別是缺乏正常光線中紫外光部分是造成這些問(wèn)題的重要原因。此外，目前植物病害的防治主要采用化學(xué)防治，不僅污染環(huán)境，而且農(nóng)藥殘留對(duì)產(chǎn)品和環(huán)境的污染問(wèn)題突出。許多研究表明，適當(dāng)劑量的紫外線不僅可以使植株健壯，而且可以防治病害。

目前對(duì)UV-C在種子方面的研究很少。筆者研究了UV-C對(duì)種子的作用，以期為該研究提供研究?jī)r(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料

供試?yán)苯菲贩N為世紀(jì)紅，購(gòu)于陜西楊凌農(nóng)科大農(nóng)城種業(yè)科技中心。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及處理

設(shè)5個(gè)處理。以在普通日光燈（6根，40 W，飛利浦電子貿(mào)易有限公司生產(chǎn)）下培育作為對(duì)照（CK）。另外4組除在日光燈下外，另加一根紫外燈（40 W，254 nm，上海鑫鑫照明電器有限公司生產(chǎn)），照射1、10、20、30 h，共照射1次，并且保持紫外燈距離辣椒種子10 cm。

試驗(yàn)在西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院實(shí)驗(yàn)室光照培養(yǎng)箱內(nèi)（28 ℃）進(jìn)行。種子在下面墊有2層濾紙的培養(yǎng)皿（直徑12 cm）上萌發(fā)。每個(gè)培養(yǎng)皿中有50粒辣椒種子。每天加定量的蒸餾水以保持一定的濕度。每個(gè)處理3次重復(fù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

根據(jù)國(guó)家農(nóng)作物發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，在第6和14天計(jì)算發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。將處理后種子播種于營(yíng)養(yǎng)缽中，在播種后第15天計(jì)算出苗率。在播種后第15、27和39天，每個(gè)處理取18棵幼苗，測(cè)定其株高、莖粗（距離營(yíng)養(yǎng)缽?fù)撩? cm）、葉面積、干鮮質(zhì)量等，計(jì)算壯苗指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 UV-C照射辣椒種子對(duì)發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率的影響

種子萌發(fā)是種子立苗的基礎(chǔ)。發(fā)芽勢(shì)反映種子發(fā)芽的快慢與整齊程度。它是種子生活力的重要指標(biāo)。從圖1可以看出，發(fā)芽率隨UV-C照射處理時(shí)間的增加而減少。對(duì)照與1、20 h處理之間差異沒有達(dá)到顯著水平，而10、30 h處理能顯著抑制辣椒種子的發(fā)芽勢(shì)。但是，最終對(duì)發(fā)芽率沒有顯著影響。這說(shuō)明UV-C照射處理辣椒種子只是抑制了發(fā)芽進(jìn)程。

2.2 UV-C照射辣椒種子對(duì)籽苗的影響

從表1可以看出，UV-C照射辣椒種子對(duì)籽苗的影響趨勢(shì)是隨著處理時(shí)間的增加，籽苗的各項(xiàng)指標(biāo)抑制作用均增加。UV-C照射辣椒種子對(duì)籽苗的下胚軸長(zhǎng)、地上部分鮮質(zhì)量和全株鮮質(zhì)量的影響不大，與對(duì)照之間的差異均沒有達(dá)到顯著水平。但是，UV-C照射處理辣椒種子對(duì)幼苗根部的影響最大，特別是對(duì)根長(zhǎng)的影響，10、20 h處理與對(duì)照之間的差異達(dá)到0.05顯著水平，而30 h處理與對(duì)照之間的差異達(dá)到0.01顯著水平。UV-C照射對(duì)根質(zhì)量影響較大，各處理與對(duì)照間的差異均達(dá)到0.05顯著水平。也就是說(shuō)，UV-C照射的增加對(duì)根的抑制作用增加。

圖1 紫外線UV-C照射對(duì)辣椒種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響

表1 紫外線UV-C處理辣椒種子對(duì)籽苗的影響

注：同列不同小寫字母表示在P<0.05水平上差異顯著，不同大寫字母表示在P<0.01水平上差異顯著。

2.3 UV-C照射辣椒種子對(duì)辣椒出苗率的影響

將處理過(guò)的辣椒種子播于營(yíng)養(yǎng)缽中。從圖2可以看出，一定量的UV-C照射處理辣椒種子能提高辣椒種子的出苗率，其中10、20 h最好，分別能提高出苗率18%和17%， 與對(duì)照之間的差異達(dá)到0.05顯著水平，而提高程度隨劑量的增加而降低。UV-C輻射1 h對(duì)辣椒幼苗的出苗率沒有多大的影響，與對(duì)照間的差異沒有達(dá)到顯著水平。

圖2 紫外線UV-C照射辣椒種子后對(duì)辣椒種子出苗率的影響

2.4 UV-C照射辣椒種子對(duì)幼苗株高和莖粗的影響

從圖3和4可以看出UV-C照射處理辣椒種子對(duì)辣椒幼苗株高和莖粗的影響。株高的變化最能說(shuō)明植物對(duì)UV-C照射的敏感性。除播種后15 d，處理10 h的降幅最大，為對(duì)照的85.4%，并且與對(duì)照和其余處理之間的差異達(dá)到0.05顯著水平;20、30 h處理的辣椒幼苗株高分別為對(duì)照的98.1%和94.8%，與對(duì)照之間的差異達(dá)到0.05顯著水平。播種后其余時(shí)期的變化趨勢(shì)基本上相同。

UV-C照射辣椒種子對(duì)辣椒幼苗莖粗的影響則與植株高度的變化相反。在播種后15 d，20 h處理的辣椒幼苗莖粗比對(duì)照增加4.1%，其他處理的莖粗均比對(duì)照小，但不管是增大還是減小，與對(duì)照之間的差異均沒有達(dá)到0.05顯著水平。在播種后27、39 d ，處理的辣椒幼苗莖粗都比對(duì)照有所增加，其中10 h處理莖粗增幅最大，分別比對(duì)照增加16.3%和10.7%，與對(duì)照間差異達(dá)到0.05顯著水平。其他處理與對(duì)照之間差異均沒有達(dá)到顯著水平。

圖3 UV-C間斷照射對(duì)辣椒幼苗植株高度的影響

圖4 UV-C間斷照射對(duì)辣椒幼苗莖粗的影響

2.5 UV-C照射辣椒種子對(duì)幼苗干鮮質(zhì)量的影響

植物的總生物積累（干鮮質(zhì)量）是權(quán)衡UV-C照射對(duì)植物影響的總指標(biāo)。從表2可以看出UV-C照射處理辣椒種子對(duì)幼苗的影響。在播種后15 d，對(duì)照的鮮質(zhì)量最大，各個(gè)處理辣椒幼苗全株鮮質(zhì)量、地上部分鮮質(zhì)量與對(duì)照間均沒有達(dá)到0.05顯著差異水平;而對(duì)照的全株干質(zhì)量與10 h處理相同，也是最大，但與其他處理之間差異達(dá)到0.05顯著水平。隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，處理種子的辣椒幼苗干鮮質(zhì)量增大，并且逐漸大于對(duì)照。在播種后39 d，對(duì)照的干鮮質(zhì)量小，與各個(gè)處理間的差異達(dá)到0.05顯著水平。其中，10 h處理增幅最大，全株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別比對(duì)照增加16.3%和14.8%。其他處理的變化都小于10 h處理。這說(shuō)明10 h處理辣椒種子對(duì)以后幼苗生長(zhǎng)的影響最大，效果也最好。

2.6 UV-C照射辣椒種子對(duì)壯苗指數(shù)及幼苗葉片數(shù)的影響

壯苗指數(shù)是通過(guò)對(duì)植株干質(zhì)量、高度及莖粗進(jìn)行綜合測(cè)評(píng)，得出的對(duì)幼苗健壯程度進(jìn)行評(píng)價(jià)的一個(gè)指標(biāo)。從圖5可以看出，除了在播種后15 d ，對(duì)照的壯苗指數(shù)比10 h處理大7.7%;在其他時(shí)期，10 h處理的壯苗指數(shù)都最大。這說(shuō)明10 h處理的辣椒種子對(duì)以后抑制辣椒幼苗徒長(zhǎng)的效果最好。

葉片是植物進(jìn)行光合作用的基礎(chǔ)，因此一定數(shù)目的葉片數(shù)是植物存活的保證。從圖6可以看出UV-C照射處理辣椒種子對(duì)辣椒幼苗葉片數(shù)的影響。在辣椒幼苗生長(zhǎng)的前期，UV-C照射辣椒種子對(duì)辣椒幼苗的葉片數(shù)影響不大，各個(gè)處理與對(duì)照之間差異沒有達(dá)到顯著水平;在生長(zhǎng)后期，這對(duì)葉片數(shù)的影響逐漸顯露，1、10 h處理分別是對(duì)照的103.2%和108.9%，并且與對(duì)照之間差異達(dá)到0.05顯著水平，其他處理與對(duì)照之間差異沒有達(dá)到顯著水平。

表2 紫外線UV-C處理持續(xù)時(shí)間對(duì)幼苗干鮮質(zhì)量的影響

注：同列不同小寫字母表示在P<0.05水平上差異顯著，不同大寫字母表示在P<0.01水平上差異顯著。

圖5 UV-C照射對(duì)辣椒幼苗壯苗指標(biāo)的影響

圖6 UV-C照射對(duì)辣椒幼苗綠葉數(shù)的影響

3 結(jié)論與討論

（1）UV-C照射處理辣椒種子，降低其發(fā)芽勢(shì)，但是沒有降低發(fā)芽率，也就是推遲了發(fā)芽時(shí)間。這可能是由于UV-C

照射處理抑制了種子內(nèi)某種激素。這與何雨紅等[3-4]研究

相一致，認(rèn)為抑制發(fā)芽的原因是由于改變了水分和細(xì)胞膨壓，但是并不隨著輻射時(shí)間的延長(zhǎng)而增加抑制度。

（2）UV-C照射處理對(duì)籽苗的下胚軸長(zhǎng)和地上部分鮮重影響不大。UV-C照射處理對(duì)根部的影響較大。這可能是由于UV-C處理主要對(duì)根產(chǎn)生影響。具體原因需進(jìn)一步證實(shí)。

（3）UV-C照射處理辣椒種子能提高種子出苗率。這可能是由于UV-C照射處理辣椒種子相當(dāng)于給辣椒的種子消毒殺菌，提高其出苗率。但是，并不是隨著照射時(shí)間的延長(zhǎng)出苗率增加，低劑量和高劑量的UV-C照射均降低出苗率。這可能是由于過(guò)高或過(guò)低的UV-C照射處理會(huì)抑制種子內(nèi)的某種激素，只有適當(dāng)劑量的UV-C照射才能促進(jìn)該激素的產(chǎn)生。

（4）對(duì)幼苗指標(biāo)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)腢V-C照射處理辣椒種子對(duì)其幼苗的影響很大，都能降低辣椒幼苗的株高、莖粗、出苗率、干鮮質(zhì)量、提高壯苗指標(biāo)。這說(shuō)明UV-C輻射處理辣椒種子對(duì)以后幼苗的生長(zhǎng)有影響，可以用于培育壯苗。

（5）經(jīng)過(guò)篩選，10 h 處理辣椒種子最好，能提高出苗率，增加干鮮質(zhì)量，提高壯苗指數(shù)，從而不僅能培育壯苗，而且操作方便。也就是說(shuō)，適當(dāng)劑量的UV-C照射處理辣椒種子對(duì)以后幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]齊雨藻，黃長(zhǎng)江，應(yīng)浙鴻，等.紫外光對(duì)有毒甲藻塔瑪亞歷山大藻的生態(tài)學(xué)效應(yīng)[J].海洋與湖沼，1997，28（2）：113-119.

[2] 晏斌，戴秋杰.紫外線B對(duì)水稻葉組織中活性氧代謝及膜系統(tǒng)的影響[J].植物生理學(xué)報(bào)，1996，22（4）：373-378.

[3] 何雨紅，鄭有飛，王傳海，等.紫外輻射增強(qiáng)對(duì)菠菜種子萌發(fā)及出苗的影響[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，24（2）：265-268.

[4] 王傳海，閔錦忠，嚴(yán)培君，等.UV-B增加對(duì)小麥及玉米物候發(fā)育影響的初步研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2004（3）：80-83.