CN101161041A - 一种提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子处理方法，属农作物处理技术领域，特别涉及种子处理方法，本发明提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子处理方法，是按照洁净烟草干种子∶10％PEG水溶液为1∶10的比例(W/W)，将确定数量的洁净干种子，放入比例量的10％PEG水溶液处理剂中，于15±2℃温度和通入空气补氧的条件下，连续浸泡(即渗调)处理72h，完成浸泡处理后，滤去浸泡液，用纯水清洗并风干种子，再对该种子进行后续常规包衣工序处理，袋封备播，本方法能显著提高种子抵御吸胀冷害的能力，使烟草种子遭遇低温袭击时仍具有较高的发芽率、较早的成苗期和较高的成苗素质，改善烟草移栽大田后的农艺性状，增加烟草产量和产值。

Description

一种提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子处理方法

技术领域

本发明一种提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子处理方法，属农作物处理技术领域。

背景技术

在烟草农业生产中早春播种往往遇到雨雪气候，种子在吸胀萌发过程中普遍遭遇低温冷害逆境；加之烟草种子小、营养物少，所以在种子萌发过程中极易因遭受吸胀冷害而导致萌发时间长、发芽率降低、出苗不整齐、成苗素质差，乃至移栽后生长发育慢以致最后产量品质下降。为此，在烟草农业生产中，往往需要将种子在播前进行预处理以提高种子活力。近十年来，国内外科技工作者们在这方面开展了大量的工作：例如研究者发现多胺可提高烟草种子活力，壳聚糖浸种也能在一定程度上促进烟草种子萌发，适量增加微量元素浸种可使烟草种子萌发力增强并能促进其幼苗生长，氮离子注入有助于烟草种子萌发，人们还发现植物激素，如赤霉素(GA₃)、茉莉酸甲酯、表油菜素内酯等，以及植物生长调节剂，如吡咯喹林醌(PQQ)、聚乙烯醇(PVA)、四环素(TET)、双氧水(H₂O₂)等浸种也能促进种子萌发；此外，以腐殖酸浸种和喷施幼苗叶面都可以提高烟草种子萌发能力和幼苗生长的活力。尽管进行了多方面的努力，烟草种子易遭受吸胀冷害、萌发时间长的问题仍未得到有效解决。

此外，关于聚乙二醇(PEG)溶液渗调烟草种子以提高烟草种子活力的探讨比较活跃。例如孙渭等在“聚乙二醇浸种对烟草种子萌发的影响”一文中提出：20％-30％PEG作渗诱剂渗调3d可以提高发芽率、缩短出苗时间、降低种子浸出液的电导率、提高相关酶活性(种子，2003，3：10-11，14)；张燕等在“聚乙二醇处理对烟草种子活力及幼苗抗冷性的影响”一文中指出20％的PEG处理烟草种子可以显著提高烟草种子活力并能增强烟草幼苗的抗冷性(中国烟草学报，2002，8(3)：30-34)；丁永乐等发表的“PEG对烤烟种子萌发和幼苗生理特性的影响”论文，他们的结果是：利用20％PEG浸种处理，使烤烟种子幼苗长势和抗旱力增强(河南农业科学，2000，1：8-10)。当然还有一些关于PEG应用于烟草种子的类似报道。但这些研究并没有以解决烟草种子的吸胀冷害问题为目的，没有系统研究在吸胀阶段遭遇低温冷害逆境的条件下，渗透调节处理对烟草种子发芽势、发芽率、贮藏物水解酶和细胞保护酶活性的影响；此外，现有文献涉及所选择的PEG水溶液浓度在20-30％，由于PEG浓度较高，必然增加投入成本；再者，现有研究文献中确定的适宜温度条件与烟草农业生产实际有较大差距。有鉴于此，本发明针对烟草农业生产中烟草种子的吸胀冷害问题，通过系统研究在吸胀阶段遭遇低温冷害逆境的条件下，渗透调节处理对烟草种子发芽势、发芽率、贮藏物水解酶和细胞保护酶活性的影响，确定了能显著有效提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子渗调处理液的最佳渗调剂浓度、处理温度、处理时间、处理方式，制定了适宜的增强烟草抵御吸胀冷害能力的种子处理技术。并在烟草农业生产中验证了该项发明的显著效果，有效地解决了烟草农业生产中烟草种子的吸胀冷害问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子处理方法，以解决烟草农业生产中普遍存在的因种子遭遇吸胀冷害而导致的出苗慢、出苗率低、成苗素质差、移栽大田后生长发育慢以致烟叶产量下降和品质不佳等问题，通过本发明方法处理烟草种子后，能够提高烟草种子抵御吸胀冷害能力，缩短烟草萌发时间、提高幼苗整齐度、提高烟苗素质、提高烟叶产量和品质。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一种提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子处理方法，是按照洁净烟草干种子：10％PEG水溶液为1∶10的比例(W/W)，将确定数量的洁净干种子，放入比例量的10％PEG水溶液处理剂中，于15±2℃温度和通入空气补氧的条件下，连续浸泡(即渗调)处理72h，完成浸泡处理后，滤去浸泡液，用纯水清洗并风干种子，再对该种子进行后续常规包衣工序处理，袋封备播。

本方法的具体处理步骤，由以下迅速连贯进行的五步组成：

①配制烟草种子PEG水溶液处理剂：

按照10％PEG(W/W)浓度用电子天平或电子秤称取PEG用量，用量筒或量杯量取三级纯水，于洁净的塑料或玻璃或陶瓷等容器中轻轻搅拌至完全溶解后，遮盖容器，置阴凉处备用，每次10％PEG水溶液配制数量依种子的用量来确定；

②清洗烟草种子：

用清洁的自来水清洗待处理的烟草种子2-3次，洗去种子中混杂的假种、尘土和杂质等，将此洁净种子滤干；

③浸泡种子：

按照洁净干种子：10％PEG溶液为1∶10的比例(W/W)，将确定数量的洁净干种子，放入比例量的10％PEG水溶液处理剂中，保持此水溶液处理剂温度15±2℃，并在通入空气补氧的条件下，连续浸泡(即渗调)种子72h；

④洗去种子表面残余PEG水溶液：

浸泡完成后，滤去PEG水溶液，迅速用纯水清洗，然后风干或室温吹干。

⑤常规包衣：

将完成浸泡、清洗并风干的种子按照成核、丸化、定型、抛光、染色并烘干等常规包衣工序处理后，制成包衣种子，袋封备播。

本发明方法的工艺参数，是通过大量的室内试验和大田试验确定的：

根据烟草种子自身萌芽特性和生产中播种的实际环境，确定了10％PEG水溶液处理液的典型室温条件为15±2℃，并对相关参数进行了以下试验研究。

1.通过考察室温(15±2℃)和冷害(0±1℃，试验冰箱控制，该温度也是大田条件下种子萌发中的较低温度)下10％PEG、50ppm赤霉素(GA₃)两种浸泡剂(即渗调剂)和是否通入氧气等浸泡措施组合对烟草种子萌发的影响(考察发芽势、发芽率等指标，室温浸种96h、冷害处理24h)，初步确定采用PEG浸种并持续通入氧气为较高效而经济的浸泡措施；

2.通过考察室温(15±2℃)下PEG水溶液不同浓度(0％、5％、10％、15％、20％、25％、30％)和不同浸泡时长(4h、8h、12h、24h、48h、72h、96h、120h)对烟草种子发芽指标(发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数)的影响，根据各时间段内发芽势和发芽率所出现的高峰位置，在追求尽可能高的发芽率的基础上，同时考虑到浸泡耗时、试剂用量综合确定10％为PEG浸泡的较适宜浓度，48-96h为较适宜的浸泡时长；

3.通过考察10％PEG分别浸泡24h、48h、72h、96h、120h、144h、168h后对烟草种子内含物外渗、贮藏物水解酶和细胞保护酶活性的影响及其动态变化规律，综合各指标变化的共同趋势确定72h为最佳浸泡时长。

结论：在试验研究的基础上，根据各时间段内发芽势和发芽率所出现的高峰位置，在尽可能提高发芽率的前提下，以能显著提高并稳定烟草萌发阶段贮藏物水解酶和细胞保护酶活性为技术核心，全面综合确定了本发明处理方法的浸泡处理剂浓度、处理温度、连续处理时间和通入空气补氧等工艺参数，经大田种植试验证明，经本发明方法处理后的烟草种子，在遭遇冷害温度的萌发期间，其贮藏物水解酶和细胞保护酶活性高并且稳定，所以能显著提高烟草抵御吸胀冷害的能力，其具体表现在于PEG水溶液处理能显著提早成苗期，提高成苗素质，改善田间农艺性状并增加产量产值。

本方法依托的基本原理是在渗调剂(浸泡剂)形成的渗控条件下，减低或基本消除种子内外水势差距，使之维持一个稳定的细胞外低水势环境，让种子能缓慢地吸水以赢得充足的时间完成其生物膜体系的修复，恢复种子干燥前所具备的完善结构与功能的膜系统，这样不仅有利于避免种子因快速吸胀引起的膜伤害，还有利于种子萌发所需要的各种酶活性的发挥，从而能够维持种子萌发活力，提高种子在吸胀阶段抵御低温等逆境的能力。为此，试验研究确定了本发明能显著有效提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子浸泡处理液的最佳浸泡剂浓度、处理温度、处理时间、处理方式。通过大田示范，证实了经本发明方法处理的烟草种子，能显著缩短烟草萌发时间、提高幼苗整齐度、提高烟苗素质、提高烟叶产量和品质。为解决烟草生产中长期存在的因种子遭受吸胀冷害而导致的种子萌发时间长、出苗不整齐、烟苗素质差，烟株生长发育迟缓、产量产值下降的问题，探索了一条新的有效的途径，这对提高烟叶的产量产值以及品种资源的保存和利用都有重要的意义。

本发明方法的技术进步和技术效果非常显著：

1)能显著提高种子抵御吸胀冷害的能力，使烟草种子遭遇低温袭击时仍具有较高的发芽率、较早的成苗期和较高的成苗素质；

2)能够改善烟草移栽大田后的农艺性状，增加烟草产量和产值；

3)所用的浸泡剂原料PEG用量较少、成本不高，无公害，容易降解；

4)本方法浸泡处理过程在室温下进行，无需加温，并且操作简便，使农事操作省心省力。

5)本方法能够在不同的烟草品种、不同的地域气候中充分显现其各项技术优越性。

具体实施方式

现举以下示范大田实例，说明本发明如何实施及其技术效果：

所选的示范大田都是湖北省烟草种植主产区，海拔高度800-1400m，早春播种时节里，往往会遇到低温、阴雨气候，平均气温0-10℃，这是普通烟草种子萌发时极容易遭受吸胀冷害的温度。烟草育苗方式均采取漂浮育苗，成苗后由苗床移栽大田，田间种植密度为：烤烟，行距1.20m、株距0.50m；白肋烟，行距1.20m、株距0.45m。

例1

2004年，在恩施州和襄樊市示范实施了1000亩烟田，按使用种子的用量，成比例配制10％PEG溶液，于15±2℃处理温度(空调控制室温)和通入空气补氧的条件下用10％PEG溶液连续浸泡处理72h，经常规包衣后播种。以恩施州咸丰县高乐山镇梅坪村12组杨昌国家责任地(平均海拔1100m)的实施结果为例，经过PEG浸泡后再进行常规包衣的烤烟K326出苗率为95.0％，比对照组(不经浸种，直接进行常规包衣的种子，下同)88.0％提高了7个百分点，并且出苗期、小十字期、大十字期均提前5天，最后提前2-5天成苗，而且出苗更整齐，苗株更健壮。

例2

2005年，按本发明方法处理的烟草种子种植面积在湖北省推广实施了2万亩。种子统一调配，均按使用种子的数量，成比例配制10％PEG浸泡液，于15±2℃处理温度并连续通入氧气条件下，连续浸泡烟草种子浸泡处理72h，然后进行常规包衣。宜昌市兴山县黄粮镇金家坝示范地(平均海拔1000m)对烤烟K326成苗期、各成苗素质指标记录表明，PEG浸泡的种子和对照组种子于3月6日同天播种，分别于5月17日和5月19日成苗；与对照组的苗情相比，经过PEG浸种的烟苗根部鲜重可以增加25.5％，茎叶鲜重可以增加74.4％，茎高可以增高33.4％，可见本发明10％PEG溶液浸泡处理并包衣对烟苗素质各要素都有明显的促进效果。

例3

2006年，该发明方法处理的种子种植在湖北省推广面积达8.99万亩，如前所述，均按使用种子的数量，成比例配制10％PEG溶液浸泡处理剂，于15±2℃处理温度并连续通入氧气条件下，连续浸泡烟草种子浸泡处理72h，建始县高坪镇示范地(平均海拔1200m)增加了对成苗时叶片数、茎围和茎高等成苗素质要素的考察，记录表明，与对照组种子相比，PEG浸种的白肋烟“鄂烟1号”的叶数、茎围和茎高分别增加了20.8％、32.7％和3.0％，烤烟“云烟85”的上述三要素分别增加了17.5％、27.7％和12.1％；鹤峰县的“云烟87”虽叶数没有显著增加，但是其茎围和茎高分别增加了28.6％和62.5％。所以，大田实施证明，按本发明处理方法，对不同的实施地点和不同烟草品种的种子，成苗素质的促进作用方面，即在叶片数、茎围、株高各要素或部分要素上有明显提升的表现积极效果。

例4

2005年在恩施市崔坝镇的新淌坪村(平均海拔850m)，按本发明方法，根据使用种子的数量，成比例配制10％PEG溶液，于15±2℃处理温度并连续通入氧气的条件下，连续浸泡烟草种子浸泡处理72h，对烤烟“云烟85”种子进行了浸泡处理，并在其成熟期作了大田农艺性状调查。结果表明，本发明试验组与对照组相比较，PEG浸种的烟株中部叶，加长了2.8cm，加宽了2.7cm，叶面积增加了11.5％；上部叶，加长了3.9cm，加宽了3.9cm，叶面积增加了22.2％；全株平均叶数增加了1.0片。可见，PEG浸泡对烟草生长发育的促进作用可以延续到苗期后的营养生长阶段。

当年的测产数据显示，按本发明方法浸种的烟叶(调制成熟后)亩产量、亩产值、上中等烟率均有不同程度的提高。与对照种子相比，白肋烟“鄂烟1号”亩产量增加了8.1kg，增幅5.8％，亩产值增加了97.2元，增幅11.3％，上中等烟率提高了4.9％；烤烟K326亩产量增加了11.0kg，增幅6.8％，亩产值增加了253.5元，增幅16.9％，上中等烟率提高了2.0％。可见按本发明方法浸泡烟种能促进烤烟的增产增收。

以上实例说明本发明处理方法对烟草种子的萌发乃至全生育期的作用是长效性的，而且，本发明处理方法的优越性还表现在本方法能够在不同的烟草品种、不同的地域气候中充分发挥作用。

经本发明提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子渗调处理方法处理的烟草种子，在烟草大田种植实施中表现强劲的生命力：种子抵御吸胀冷害的能力显著提高，使遭遇低温袭击时仍具有较高的发芽率、较早的成苗期和较高的成苗素质；改善了烟草移栽大田后的农艺性状，增加烟草产量和产值。2007年湖北全省烟草种子，按本发明方法渗调处理的烟草种子的种植推广实施总面积已扩大到71.9万亩，其中恩施州49.9万亩，宜昌9.0万亩，襄樊7.8万亩，十堰5.2万亩。

Claims (2)

1.一种提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子处理方法，是按照洁净烟草干种子：10％PEG水溶液为1∶10的比例(W/W)，将确定数量的洁净干种子，放入比例量的10％PEG水溶液处理剂中，于15±2℃温度和通入空气补氧的条件下，连续浸泡处理72h，完成浸泡处理后，滤去浸泡液，用纯水清洗并风干种子，再对该种子进行后续常规包衣工序处理，袋封备播。

2.根据权利要求权1的提高烟草种子抵御吸胀冷害能力的种子处理方法的工艺步骤，由以下迅速连贯进行的五步操作组成：

①配制烟草种子PEG水溶液处理剂：

按照10％PEG(W/W)浓度，分别称取PEG和量取三级纯水，于洁净的塑料或玻璃或陶瓷等容器中轻轻搅拌至完全溶解后，遮盖容器，置阴凉处备用，每次10％PEG水溶液配制数量依种子的用量来确定；

②清洗烟草种子：

用清洁的自来水清洗待处理的烟草种子2-3次，洗去种子中混杂的假种、尘土和杂质等，将此洁净种子滤干；

③浸泡种子：

按照洁净干种子：10％PEG溶液为1∶10的比例(W/W)，将确定数量的洁净干种子，放入比例量的10％PEG水溶液处理剂中，保持此水溶液处理剂温度15±2℃，并在通入空气补氧的条件下，连续浸泡种子72h；

④洗去种子表面残余PEG水溶液：

浸泡完成后，滤去PEG水溶液，迅速用纯水清洗，然后风干或室温吹干。

⑤常规包衣：

将完成浸泡、清洗并风干的种子，按照成核、丸化、定型、抛光、染色并烘干等常规包衣工序处理后，制成包衣种子，袋封备播。