張依哲,陳夢微*,張成磊,梁 徐
(1.臺州科技職業(yè)學(xué)院,浙江臺州 318020;2.順毅股份有限公司,浙江臺州 318000)
魚蛋白多肽是近年來興起的一種新型高效有機肥料,主要以羅非魚、草魚和鱈魚等海洋生物為原料,利用生物酶解技術(shù)制備得到的高分子化合物,富含小分子多肽、氨基酸、?;撬帷⒕S生素等多種活性物質(zhì)及豐富的鈣、鎂等中微量元素。
目前,已有研究者對魚蛋白在植物種子萌發(fā)、植物抗逆性、植物產(chǎn)量和果實品質(zhì)等多個方面的調(diào)控作用展開了研究。結(jié)果表明,魚蛋白多肽可以緩解鹽脅迫對櫻桃番茄種子萌發(fā)的影響[1],能有效緩解銅脅迫對彩椒幼苗生長的抑制作用,提高彩椒對銅脅迫的抵抗能力[2],還可以提高藍(lán)莓果實的單果重和糖酸比[3],提高櫻桃番茄果實的含糖量[4],顯著提高小型西瓜果實中的可溶性固形物、可溶性蛋白和VC 含量[5],加快溫室辣椒植株的生長勢,增加樹體的高度,增加其單株結(jié)果數(shù)量和單果重,顯著增加產(chǎn)量[6]。
西瓜為葫蘆科西瓜屬一年生蔓性草本植物,在世界上廣泛栽培。我國是世界上最大的西瓜生產(chǎn)國和消費國。西瓜種植周期短,經(jīng)濟價值高,果實肉質(zhì)多汁、口感爽口、解熱止渴,深受廣大種植戶和消費者的喜愛。西瓜種子具有堅硬的種殼,再加上受種子未完成后熟、自身的抑制物以及貯藏條件等因素的影響,會造成種子發(fā)芽緩慢、出苗不一致等問題,進(jìn)而影響西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)[7]。因此,研究不同濃度魚蛋白對西瓜種子萌發(fā)及芽苗生長的影響,對今后在提高西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的研究具有一定的指導(dǎo)意義。
本試驗供試西瓜品種為甜王一號和早佳花蜜8424,市購。
供試魚蛋白為舟山豐宇三立海洋生物肥料有限公司生產(chǎn),氨基酸≥100 g/L,Zn+B≥20 g/L,魚蛋白質(zhì)≥35%,蛋白聚合質(zhì)總量≥45%,有機氮(磷、鉀)≥100 g/L,酶解肽≥48.5%,pH 值5.0~7.0,市購。
1.2.1 種子處理
先將試驗所用種子在溫水(55~60 ℃)中浸泡5~6 h,期間攪動2~3 次,浸種后用蒸餾水沖洗幾遍并反復(fù)揉搓,洗去種子表面的黏液以利種子萌發(fā)。之后將種子置于網(wǎng)袋中,分別用不同濃度的魚蛋白溶液和等量蒸餾水浸種處理。試驗設(shè)計見表1。在28 ℃條件下浸種24 h 后用蒸餾水沖洗干凈,然后平放在鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中,每個培養(yǎng)皿30 粒種子,每個處理重復(fù)3 次。將培養(yǎng)皿放在28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng),期間每天定時補充水分、換氣,并統(tǒng)計種子的發(fā)芽數(shù)(以種子露白2 mm 作為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)),第6 天結(jié)束發(fā)芽試驗。
表1 試驗設(shè)計
1.2.2 測定指標(biāo)及方法
式中:Gt 表示在t 時間內(nèi)發(fā)芽數(shù),Dt 表示相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù),S 為種苗生長量。
發(fā)芽結(jié)束后,從每個培養(yǎng)皿隨機選取10 株西瓜芽苗,用直尺測量胚軸長和胚根長,用游標(biāo)卡尺測量胚軸粗度和胚根粗度,用分析天平稱量胚軸鮮重和胚根鮮重。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2019 和SPSS 24.0 軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。
2.1.1 魚蛋白對甜王一號西瓜種子萌發(fā)的影響
不同濃度魚蛋白處理對甜王一號西瓜種子萌發(fā)的影響如表2 所示。
表2 不同濃度魚蛋白處理對甜王一號西瓜種子萌發(fā)的影響
用300 倍液魚蛋白溶液處理甜王一號西瓜種子后,其種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)較對照組分別降低了11.1%、20.3%和18.3%,其中,發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)與對照組的差異達(dá)顯著水平;600 倍液魚蛋白溶液處理可以提高甜王一號西瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù),相較于對照分別提高了11.1%、14.8%和22.2%,差異均不顯著;經(jīng)900 倍液和1 200 倍液魚蛋白溶液處理后,甜王一號西瓜種子萌發(fā)表現(xiàn)出不同的效應(yīng),但與對照組的差異均不顯著。
2.1.2 魚蛋白對早佳花蜜8424 西瓜種子萌發(fā)的影響
不同濃度魚蛋白處理對早佳花蜜8424 西瓜種子萌發(fā)的影響如表3 所示。
表3 不同濃度魚蛋白處理對早佳花蜜8424 西瓜種子萌發(fā)的影響
300 倍液、600 倍液、900 倍液和1 200 倍液魚蛋白溶液處理均在一定程度上抑制了早佳花蜜8424 西瓜種子的萌發(fā),其發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)相較于對照組均有所降低,其中,300 倍液魚蛋白溶液處理組的種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著低于對照組,600 倍液和900 倍液魚蛋白溶液處理組的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)與對照組的差異達(dá)顯著水平。
2.2.1 魚蛋白對甜王一號西瓜芽苗生長的影響
不同濃度魚蛋白溶液處理對甜王一號西瓜芽苗生長的影響如表4 所示。
表4 不同濃度魚蛋白處理對甜王一號西瓜芽苗生長的影響
相較于對照組,300 倍液、600 倍液、900 倍液和1 200 倍液魚蛋白溶液處理抑制了甜王一號西瓜芽苗胚根的加粗生長,抑制率達(dá)23.1%~30.8%,但增加了其長度和鮮重,分別增加了31.0%~50.6%和3.1%~34.4%;除1 200 倍液魚蛋白溶液處理組外,其他3 個濃度處理均在一定程度上增加了甜王一號西瓜芽苗胚軸的長度、粗度和鮮重,但差異不顯著。
2.2.2 魚蛋白對早佳花蜜8424 西瓜芽苗生長的影響
不同濃度魚蛋白溶液處理對早佳花蜜8424 西瓜芽苗生長的影響如表5 所示。
表5 不同濃度魚蛋白處理對早佳花蜜8424 西瓜芽苗生長的影響
經(jīng)300 倍液、600 倍液、900 倍液和1 200 倍液魚蛋白溶液浸種處理后,早佳花蜜8424 西瓜芽苗胚軸、胚根的長度和鮮重較對照組均有所下降,長度分別降低了11.2%~30.6%和18.4%~31.8%,鮮重分別降低了9.9%~34.1%和2.7%~27.0%;除300 倍液魚蛋白溶液處理外,其他3 個濃度處理均增加了芽苗的胚軸粗度和胚根粗度,較對照組分別增加了5.3%和0.9%~1.8%。
由本試驗結(jié)果可知,魚蛋白對甜王一號和早佳花蜜8424 西瓜種子萌發(fā)、芽苗生長有不同的效應(yīng)。600 倍液、900 倍液、1 200 倍液整體上可以促進(jìn)甜王一號西瓜種子萌發(fā),但300 倍液、600 倍液、900 倍液、1 200 倍液的魚蛋白溶液均抑制了早佳花蜜8424 西瓜種子的萌發(fā)。根據(jù)西瓜芽苗的生長情況可以發(fā)現(xiàn),300 倍液、600 倍液、900 倍液、1 200 倍液抑制了甜王一號西瓜芽苗胚根的加粗生長,但300 倍液、600 倍液、900 倍液處理可以增加胚軸的長度、粗度、鮮重以及胚根的長度和鮮重;300 倍液、600 倍液、900 倍液、1 200 倍液的魚蛋白溶液會抑制早佳花蜜8424 西瓜芽苗胚軸和胚根的伸長生長,但600 倍液、900 倍液、1 200 倍液可以促進(jìn)芽苗胚軸和胚根的加粗生長。由此可見,對于不同品種的西瓜,魚蛋白對其種子發(fā)芽特性的影響也是不同的。高濃度魚蛋白會抑制甜王一號西瓜種子的萌發(fā)以及芽苗的生長,低濃度魚蛋白可以起到促進(jìn)作用;但不論低濃度還是高濃度,對促進(jìn)早佳花蜜8424 西瓜種子萌發(fā)和芽苗生長的效果均不明顯,甚至起到抑制作用。
魚蛋白對西瓜種子萌發(fā)的影響因素除了魚蛋白濃度外,還有魚蛋白的種類、處理方法和處理時間等,本試驗只探究了300 倍液、600 倍液、900 倍液、1 200 倍液魚蛋白溶液對兩個西瓜品種種子發(fā)芽特性的影響,其他因素對西瓜種子發(fā)芽特性的影響有待進(jìn)一步研究。