CN101828443A - 一种提高西瓜种子萌发率和活力的固体基质引发方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高西瓜种子萌发率和活力的固体基质引发方法。本发明提供的提高西瓜种子萌发率的方法，包括以下步骤：将种子放入固体基质中，在温度为20℃下密封培养24-32小时。本发明的方法，可以有效地提高有萌发障碍的三倍体西瓜种子的萌发能力，并有效提高西瓜种子的活力从而提高保护地育苗或直播西瓜种子的田间出苗率和整齐度。本发明方法还可以进一步用于提高种子田间成苗的质量和能力的批量种子处理的产业化生产。

Description

一种提高西瓜种子萌发率和活力的固体基质引发方法

技术领域

本发明涉及一种提高种子萌发率的方法，特别涉及一种提高西瓜种子萌发率和活力的固体基质引发方法。

背景技术

三倍体西瓜(无籽西瓜)具有无籽、甜度高、抗病性强和耐贮存的特性，近年来在我国越来越受到欢迎。虽然无籽西瓜有很好的市场价值，但其产量一直很低。由于无籽西瓜是由四倍体和二倍体亲本杂交得到，三倍体种子形成相对困难，种量少种皮加厚，因此限制无籽西瓜生产的主要因素是种子萌发率低导致的田间出苗率低和苗期生长缓慢。

除掉、割破或磕开种皮可以提高种子的萌发率，但是这种操作很容易造成对种胚的损害，而且费时、费工。种子引发(priming)技术，可以有效地改善和提高种子的萌发速度和出苗整齐度，已经在很多农作物种子的试验中得到证明。用于蔬菜作物的引发技术主要是两大类，种子的渗透调控引发技术和吸水回干引发技术。其中包括PEG和高浓度盐渗调处理、固体基质引发(SMP)，种子吸湿回干等技术。瓜类种子中，引发技术可以提高甜瓜、双倍体西瓜和苦瓜的萌发速度和低活力种子的发芽率。对于三倍体西瓜的引发技术在国内还少见报道。另一方面，引发技术是否能在生产中发挥作用的关键因素，是促萌效果的保持时间，而效果的保持时间又与种子处理后的回干条件相关。

现代化蔬菜生产越来越重视设施农业的发展，工厂化育苗是其中的重要组成部分，也是西瓜种子的主要育苗方式。工厂化育苗成本较高，希望苗盘里的种子能够萌发的整齐一致，才能得到整齐健壮的幼苗，提高利用价值。一般一批种子的发芽能力和萌发速度都存在较大的差异，因此研究提高西瓜种子活力，使其萌发整齐一致的技术，对于提高工厂化育苗的利用价值和减少普通育苗的成本起到重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于弥补以上现有技术的缺陷，提供一种提高西瓜种子萌发率和活力，尤其是提高无籽西瓜种子或有萌发障碍种子萌发率的方法。

本发明提供的提高西瓜种子萌发率的方法，包括以下步骤：

将种子放入固体基质中，在温度为15-20℃下密封培养24-32小时。

上述温度最好为20℃；上述培养时间可为24小时或32小时。

进一步，上述种子与固体基质的质量之比为(30-40)∶(240-250)，优选为30∶240或40∶240。

上述固体基质是将蛭石与水按照质量比为(3-5)∶(2-3)进行混合得到的基质；质量比优选为5∶3。

进一步，上述提高西瓜种子萌发率的方法还包括培养结束后的干燥。

上述干燥的方法，包括如下步骤：

将种子在温度为20-25℃、相对湿度为40-50％条件下干燥至种子含水量为10-12％(是质量百分含量)。

所述干燥时的温度是20℃；所述相对湿度是40％或45％。

当然，为了便于种子的商业化，提高西瓜种子萌发率的方法还包括干燥后的保存。所述保存的步骤是：将干燥好的种子在5-10℃温度下密封保存。优选保存的温度为5℃。

更进一步，上述提高西瓜种子萌发率的方法中，将种子放入固体基质之前还包括将种子经过预处理，预处理是将种子置于浓度为1％(质量百分比)次氯酸钠溶液中消毒，消毒时间为5分钟，用清水冲洗4-5分钟后，干燥。预处理步骤中的干燥可以是擦干或用甩干机甩干。

本发明的方法，可以有效的提高有萌发障碍的三倍体西瓜种子的萌发能力(萌发率从40％提高到90％)，并有效提高西瓜种子的活力从而提高保护地育苗或直播西瓜种子的田间出苗率和整齐度以及苗期抗病和抗逆性。处理后的种子保存9个月后仍保持了原有的引发效果。本发明方法还可以进一步用于提高种子田间成苗的质量和能力的批量种子处理的产业化生产。

附图说明

图1为本发明实施例1无籽京欣3号西瓜种子(明显萌发障碍)提高萌发率的效果图。

图2为本发明实施例1无籽京欣3号西瓜种子SMP处理并干燥后密封保存于5℃条件下9个月后的萌发率测定结果

图3为本发明实施例2无籽国密二号西瓜种子(无明显萌发障碍)提高萌发率的效果图，SMP1和SMP2分别代表引发24小时和30小时的两种处理方式的引发结果。

图4为本发明实施例2无籽国密二号西瓜种子(无明显萌发障碍)提高出苗率的效果图，CK表示未处理种子的出苗情况曲线，CK(浸泡)表示生产上常用的在50℃水中浸泡2小时的种子的出苗情况曲线，CK(磕开)表示浸泡后人工磕开种子的出苗情况曲线，SMP(引发)表示引发后种子的出苗情况

图5为本发明实施例2无籽国密二号西瓜种子固体基质引发后提高了出苗率，种苗的整齐度及质量的结果图，图中CK为无处理对照；浸泡为50℃水浸泡种子2小时(与生产上采用的方法一致)；引发为固体基质引发处理。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1、有明显萌发障碍的无籽西瓜种子的萌发及其统计分析

一、无籽西瓜种子的处理

1、种子预处理

采用有明显萌发障碍的无籽京欣3号西瓜种子(购自北京京研益农科技发展中心)，将选取的种子称重后置于浓度为1％(是质量百分比)的次氯酸钠溶液中消毒5分钟，用清水冲洗5分钟后用纸巾擦干。

2、制备固体基质

固体基质由蛭石(蛭石购自北京利得科技开发公司)和水组成，将蛭石和水按质量比为5∶3的比例在容器中混匀，即可采用150g蛭石加90g水混合组成。

3、种子引发

将上述步骤1中擦干的种子和步骤2中的固体基质按质量之比为30∶240的比例，即30g干种子：240g固体基质，将干种子均匀拌入容器中配制好的固体基质中，密封，在20℃下培养32小时。

4、干燥

培养结束后，将步骤3中的种子连同固体基质平摊于托盘中，在20℃，相对湿度(RH)50％，干燥1天后筛出种子继续在20℃，RH 40％条件下干燥至种子含水量达到10-12％(是质量百分含量)，一般需要1-2天。

二、统计分析

1、萌发率和萌发速度

将上述步骤一中干燥后得到的种子，按照国家标准《农作物种子检验规程发芽试验》GB/T 3543.4-1995中西瓜种子的萌发条件，置于纸间发芽床上，在25℃条件下萌发，统计其萌发率，如图1所示，SMP表示采用上述步骤一处理后的京欣3号种子萌发情况，CK表示未进行上述步骤一处理的京欣3号种子萌发情况，两组曲线相比SMP(经步骤一方法处理后的京欣3号种子)的萌发率比CK(未进行上述步骤一方法处理的京欣3号种子)的萌发率提高了40％，即有明显萌发障碍的无籽京欣3号西瓜种子的萌发率由未处理的40％左右提高到90％；并且由图1可知经过上述步骤一方法处理过的种子的萌发速度和整齐度都提高了。

2、SMP引发种子的保存效果

将上述步骤一中得到的SMP处理的无籽京欣3号西瓜种子种子，干燥到含水量11％后密封保存于5℃条件下，保存9个月后的种子按照国家标准《农作物种子检验规程发芽试验》GB/T 3543.4-1995中西瓜种子的萌发条件，置于纸间发芽床上，在25℃条件下萌发，统计其萌发率，如图2所示，SMP表示步骤一中干燥后的京欣3号种子萌发情况，SMP-A表示步骤一中干燥后的京欣3号种子保存9个月后的种子萌发情况，CK是未进行任何处理的京欣3号种子萌发情况。从三组曲线比较的结果可以看到，经SMP处理并保存9个月后的种子仍基本保持了原有的引发效果。

实施例2、没有明显萌发障碍的无籽西瓜种子的萌发及其统计分析

一、无籽西瓜种子的处理

1、种子预处理

采用没有明显萌发障碍的国蜜二号无籽西瓜种子(购自北京京研益农科技发展中心)，将选取的种子称重后置于浓度为1％(是质量百分比)的次氯酸钠溶液中消毒5分钟，用清水冲洗5分钟后，用甩干机甩干。

2、制备固体基质

固体基质由蛭石和水组成，将蛭石和水按质量比为5∶3的比例在容器中混匀，即可采用150g蛭石加90g水混合组成。

3、种子引发

将上述步骤1中擦干的种子和步骤2中的固体基质按质量之比为40∶240的比例，即40g干种子：240g固体基质，将干种子均匀拌入容器中配制好的固体基质中，密封，在20℃下培养24小时和30小时。

4、干燥

培养结束后，将步骤3中的种子直接筛出，放入可调控温度和相对湿度干燥机中，设定温度为20℃，相对湿度RH为45％，干燥至种子含水量达到10-12％(一般需2天)时。

二、统计分析

1、萌发率和萌发速度

将上述步骤一中干燥后得到的无籽国密二号西瓜种子，按照国家标准《农作物种子检验规程发芽试验》GB/T 3543.4-1995中西瓜种子的萌发条件，置于纸间发芽床上，在25℃条件下萌发，统计其萌发率，如图2所示，SMP1和SMP2分别表示固体基质引发24小时和30小时的两种处理方式引发种子的萌发情况曲线，CK表示无处理对照种子的萌发情况曲线，SMP1和SMP2的萌发率都达到95％以上，CK的萌发率为80％左右，SMP1和SMP2的萌发率都比CK的萌发率提高了15％；SMP1且和SMP2比CK萌发的速度提高了。

2、出苗率和出苗整齐度

将用上述步骤一中干燥后的无籽国密二号西瓜种子，种植于盛有营养土的栽培盒中，置于光照植物生长箱内，在35℃培养24小时后，转为30℃培养48小时后转为25℃培养，分别于播种2天、3天、4天及14天记录出苗情况，统计无籽国密二号西瓜种子的出苗情况，如图4所示，CK表示未处理种子的出苗情况曲线，CK(浸泡)表示生产上常用的在50℃水中浸泡2小时的种子的出苗情况曲线，CK(磕开)表示浸泡后人工磕开种子的出苗情况曲线，SMP(引发)表示经步骤一的方法后种子的出苗情况。CK(磕开)和SMP(引发)种子的出苗率分别为100％和98％，说明SMP引发处理基本上可以达到人工磕开种子的出苗率水平，可以取代繁琐的人工磕开种子的程序在生产中使用，且SMP(引发)种子的出苗率比出苗率为88％的CK和CK(浸泡)提高了10％。

由此可知经过上述步骤一方法处理后的无明显萌发障碍的无籽西瓜种子的萌发率、出苗率和整齐度都提高了。

3、幼苗质量

用上述步骤一得到的无籽国密二号西瓜种子，不但提高了出苗率和种苗整齐度也明显提高了幼苗质量。在播种14天后，统计无籽国密二号西瓜种子的幼苗质量，如图5和表1所示，CK表示未处理种子的幼苗质量，CK(浸泡)表示生产上常用的在50℃水中浸泡2小时的种子的幼苗质量，CK(磕开)表示浸泡后人工磕开种子的幼苗质量，SMP(引发)表示经上述方法固体基质引发后种子的幼苗质量。SMP引发种子的幼苗长度，幼苗鲜重及干重都显著高于对照以及浸泡和磕开的种子的幼苗。说明SMP引发西瓜种子可以提高西瓜田间早期幼苗质量，为西瓜苗期抗病和抗逆打下基础。

表1SMP引发西瓜种子幼苗质量状况

处理	幼苗长度(cm)	幼苗鲜重(mg)	幼苗干重(mg)
				CK	7.79±2.01	397.0	24.7

处理	幼苗长度(cm)	幼苗鲜重(mg)	幼苗干重(mg)
				CK(浸泡2h)	7.52±2.16	416.0	25.6
CK(磕开)	8.61±1.76	393.0	24.9
				SMP(引发)	10.06±1.71	587.0	31.8

Claims (9)

1.一种提高西瓜种子萌发率的方法，包括以下步骤：

将种子放入固体基质中，在温度为15-20℃下密封培养24-32小时。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述温度为20℃；所述培养时间为24小时或32小时。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述种子与所述固体基质的质量之比为(30-40)∶(240-250)；优选为30∶240或40∶240。

4.如权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：所述固体基质是将蛭石与水按照质量比为(3-5)∶(2-3)进行混合得到的基质；所述质量比优选为5∶3。

5.如权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于：所述提高西瓜种子萌发率的方法还包括培养结束后的干燥；所述干燥的方法，包括如下步骤：

将种子在温度为20-25℃、相对湿度为40-50％条件下干燥至种子含水量为10-12％(是质量百分含量)。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述干燥时的温度是20℃；所述相对湿度是40％或45％。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述提高西瓜种子萌发率的方法还包括干燥后的保存，所述保存的步骤是：将干燥好的种子在5-10℃温度下密封保存；保存的温度优选为5℃。

8.如权利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于：所述提高西瓜种子萌发率的方法中，将种子放入固体基质之前还包括将种子经过预处理，所述预处理是将种子置于浓度为1％(质量百分比)次氯酸钠溶液中消毒，消毒时间为5分钟，用水冲洗4-5分钟后，干燥。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述预处理步骤中的干燥是擦干或用甩干机甩干。

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