CN102144443B

CN102144443B - 一种种子萌发处理的方法

Info

Publication number: CN102144443B
Application number: CN201010617550XA
Authority: CN
Inventors: 梁镇海; 赵艳军; 秦海峰; 王宝军
Original assignee: Taiyuan University of Technology
Current assignee: Taiyuan University of Technology
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: CN102144443A

Abstract

一种种子萌发处理的方法首先是配置0.001～0.1mol/L的硫酸钠电解液或者按摩尔比尿素∶NaBr(NaCl)∶KBr＝79％∶19.5％∶1.5％，混合均匀，温控在60～90℃溶解，后加入等体积的甲酰胺或者乙二醇，搅拌过滤，得到离子液体电解液；其次是用5％的次氯酸钠溶液对种子消毒2～10分钟，后将其置入无隔膜电解槽中，同时加入上述配置的硫酸钠电解液或按体积分数为1％～30％的离子液体电解液，以钛为阴极，铂为阳极，用直流或者脉冲电解体系，在室温下，电压为1～10V，电解1～6小时，最后蒸馏水清洗，再进行微波处理，干燥。本发明利用电化学体系原位产生的自由基及微电流作用种子细胞，使种子细胞内部的酶活性增强，从而促进种子的萌发，其种子的发芽率提高了5～30％。

Description

一种种子萌发处理的方法

技术领域

本发明涉及一种种子萌发处理的方法，尤其是一种采用电化学手段对种子处理以提高种子发芽率的一种方法。

背景技术

现有处理种子的方法主要是采用一些物理处理的方法，常用的物理方法有电磁场和静电处理方法、超声波处理方法、核辐射处理方法、磁化水处理方法、光子辐射和低能离子照射种子的处理方法等。但主要是利用高压电场处理，如：公开号为CN1031168A的一种“静电场处理种子方法”的发明专利，利用静电场对种子进行处理使作物增产，在该方法中，对种子进行处理需要高压设施，其安全性差且成本较高。

现有对种子的处理方法还有采用化学处理的方法，如：公开号为CN1915032A的“一种用于促进种子萌发的种子处理剂”的发明专利，利用赤霉素、萘乙酸、玉米素和多菌灵与水的化学试剂促进种子萌发的方法，在该方法中对种子处理含有一些激素，激素对人体的健康有一些影响。还有公开号为CN1295785A的一种“直流电场综合处理种子的方法”的发明专利，介绍了一种将直流电场(静电场)和常规种子处理方法相结合的综合预处理方法，即先将种子浸入ABT生根粉、GA赤霉素、PEG调节剂以及其它化学元素组成的营养液中，先预处理后再用直流电场处理种子，然后在处理过的的种子中拌入石灰粉Ca(OH)₂。该方法将化学方法和物理方法集于一体对种子进行处理需要一些电力设施，其所需电场强度为100～500kv/m，所需电压还是较高。

发明内容

本发明的问题在于通过电化学体系原位产生的活性自由基及微电流作用种子细胞，使种子细胞内部的酶活性增强，进一步提高种子的萌发速率，提供一种在常温下，流程简单，成本低廉，且无毒无害的一种种子萌发处理的方法。

为了实现上述目的，本发明在离子液体或硫酸钠电解液中应用电化学体系对种子进行处理，其具体的方法步骤如下：

1、制备电解液

配置0.001～0.1mol/L的硫酸钠电解液，备用；

或者按摩尔比尿素∶NaBr(NaCl)∶KBr＝79％∶19.5％∶1.5％，混合均匀，加热，温度控制在60～90℃，使其溶解，得到无色溶液；然后加入等体积的甲酰胺或者乙二醇，搅拌均匀，过滤，得到离子液体电解液，密封备用；

2、种子处理

将种子用5％的次氯酸钠溶液消毒2～10分钟；然后将其种子置入无隔膜电解槽中，同时加入上述配置的硫酸钠电解液或者加入按体积分数为1％～30％的离子液体电解液，以钛为阴极，铂为阳极，采用直流或者脉冲电解体系，在室温下，电压为1～10V，电解1～6小时，利用电化学体系原位产生的活性自由基及微电流作用种子细胞，促进种子细胞内部的酶活性增强；最后用蒸馏水清洗种子，并进行微波处理5～30秒，其波长为1mm～1m，频率为300MHz～300GHz的高频波，干燥备用。

本发明上述的一种种子萌发处理的方法，与现有技术相比，其处理方法是在常温常压下进行，反应条件温和，工艺流程简单，反应容易控制，且利用电化学体系原位产生的自由基及微电流作用种子细胞，使种子细胞内部的酶活性增强，从而促进种子的萌发，提高了种子萌发速率，通过该方法处理的种子发芽率提高了5～30％。

具体实施方式

下面进一步详细说明本发明的具体实施方式。

本发明所述的种子是指豆类、蔬菜类、谷类等植物种子。所述的豆类种子包括大豆、扁豆、绿豆等；所述的蔬菜类种子包括白菜、芹菜、黄瓜等；所述的谷类种子包括小麦、大麦、水稻以及谷子等。

本发明所述的方法是利用电化学体系原位产生的活性自由基及微电流作用种子细胞，其机理是由于活性自由基寿命很短，不能够将其分离出来，所以通过原位生成的自由基直接作用于种子细胞，使其电解对植物细胞膜产生微电流作用来激活细胞内的淀粉酶、过氧化物酶等各种活性酶，从而使种子细胞内部的酶活性增强来促进种子萌发率的提高，再用微波的生物学效应进一步稳定和提高植物种子的萌发率。

实施方式1

实施本发明所述的一种种子萌发处理的方法，其具体实施方式如下：

首先，制备电解液，配置6×10^-2mol/L的硫酸钠电解液，称取1.704g无水的硫酸钠固体，将其容于200mL的容量瓶中，用作对大豆种子的处理；

其次，进行种子的处理，选取豆类种子中的大豆种子50粒，先用5％的次氯酸钠溶液对其种子进行消毒处理8分钟左右；然后将其种子置入无隔膜电解槽中，同时再加入上述配置的硫酸钠电解液中，设置钛棒材料为阴极，铂丝材料为阳极，选用直流电源并在直流电的电解体系下，以及在室温下，选设电压为6V左右，对大豆种子进行电解4小时左右，后利用电化学体系通过原位产生的活性自由基以及与细胞的微电流作用于种子，该自由基主要是氧自由基，其活性强，能够对种子细胞的细胞质产生一些影响，最后用蒸馏水清洗种子3次左右，并利用波长为12cm左右，频率为2450MHz左右的微波进行处理30秒左右，再对大豆种子进行干燥处理，即可得到本发明方法处理的大豆种子，将本发明处理后的大豆种子直接用于播种，其种子发芽率比不进行处理的种子发芽率提高了19％左右。

实施方式2

首先，在配置电解液时，按摩尔比尿素∶NaBr∶KBr＝79％∶19.5％∶1.5％，称取尿素189.6g，NaBr 80g，KBr 7.2g，再混合均匀，进行加热，并将温度控制在85℃左右，使其全部溶解，得到200mL的无色溶液，然后加入等体积的甲酰胺，搅拌均匀，并进行过滤，制得离子液体电解液，置入容器中密封备用，再量取3mL的离子液体将其定容于100mL的容量瓶中，得到体积分数为3％的离子液体电解液，用作对大豆种子的处理；

其次，进行种子的处理，选取豆类种子中的大豆种子50粒，用5％的次氯酸钠溶液进行消毒处理8分钟左右；然后将其种子置入无隔膜电解槽中，同时再加入上述配置好的体积分数为3％的离子液体电解液中；设置钛板材料为阴极，铂片材料为阳极，选用脉冲电源并在脉冲电的电解体系下，以及在室温下，选设电压为6V左右，对大豆种子进行电解3小时左右，后利用电化学体系通过原位产生的活性自由基以及与细胞的微电流作用于种子，最后用蒸馏水清洗种子3次左右，并利用波长为12cm左右，频率为2450MHz左右的微波进行处理30秒左右，再对大豆种子进行干燥，即可得到本发明方法处理的大豆种子，将本发明处理后的大豆种子直接用于播种，其种子发芽率比不进行处理的种子发芽率提高了16％左右。

实施方式3

首先，制备电解液，配置2×10^-2mol/L的硫酸钠电解液，称取0.568g无水的硫酸钠固体，将其容于200mL的容量瓶中，用作对白菜种子的处理；

其次，进行种子的处理，选取蔬菜类种子中的白菜种子50粒，先用5％的次氯酸钠溶液对其种子进行消毒处理8分钟左右；然后将其种子置入无隔膜电解槽中，同时再加入上述配置的硫酸钠电解液中，设置钛棒材料为阴极，铂丝材料为阳极，选用直流电源并在直流电的电解体系下，以及在室温下，选设电压为4V左右，对白菜种子进行电解3小时左右，后利用电化学体系通过原位产生的活性自由基以及与细胞的微电流作用于种子，最后用蒸馏水清洗种子3次左右，并利用波长为14cm左右，频率为2200MHz左右的微波进行处理20秒左右，对白菜种子进行干燥，即可得到本发明方法处理的白菜种子，将本发明处理后的白菜种子直接用于播种，种子发芽率比不进行处理的种子发芽率提高了10％左右。

实施方式4

首先，在配置电解液时，按摩尔比尿素∶NaBr∶KBr＝79％∶19.5％∶1.5％，称取尿素189.6g，NaBr 80g，KBr 7.2g，再混合均匀，进行加热，并将温度控制在85℃左右，使其全部溶解，得到200mL的无色溶液，然后加入等体积的甲酰胺，搅拌均匀，并进行过滤，制得离子液体电解液，置入容器中密封备用，再量取2mL的离子液体将其定容于100mL的容量瓶中，得到体积分数为2％的离子液体电解液，用作对白菜种子的处理；

其次，进行种子的处理，选取蔬菜类种子中的白菜种子50粒，用5％的次氯酸钠溶液进行消毒处理8分钟左右；然后将其种子置入无隔膜电解槽中，同时再加入上述配置的体积分数为2％的离子液体电解液中，设置钛板材料为阴极，铂片材料为阳极，选用脉冲电源并在脉冲电的电解体系下，以及在室温下，选设电压为4V左右，对白菜种子进行电解3小时左右，后利用电化学体系通过原位产生的活性自由基以及与细胞的微电流作用于种子，最后用蒸馏水清洗种子3次左右，并利用波长为14cm左右，频率为2200MHz左右的微波进行处理20秒左右，再对白菜进行干燥，即可得到本发明方法处理的白菜种子，将本发明处理后的白菜种子直接用于播种，种子发芽率比不进行处理的种子发芽率提高了6％左右。

实施方式5

首先，制备电解液，配置4×10^-2mol/L的硫酸钠电解液，称取1.136g无水的硫酸钠固体，将其容于200mL的容量瓶中，用作对小麦种子的处理；

其次，进行种子的处理，选取谷类种子中的小麦种子50粒，先用5％的次氯酸钠溶液对其种子进行消毒处理8分钟左右；然后将其种子置入无隔膜电解槽中，同时再加入上述配置的硫酸钠电解液中，设置钛棒材料为阴极，铂丝材料为阳极，选用直流电源并在直流电的电解体系下，以及在室温下，选设电压为8V左右，对小麦种子进行电解2.5小时左右，后利用电化学体系通过原位产生的活性自由基以及与细胞的微电流作用于种子，最后用蒸馏水清洗种子3次左右，并利用波长为10cm左右，频率为2000MHz左右的微波进行处理10秒左右，再对小麦种子进行干燥，即可得到本发明方法处理的小麦种子，将本发明处理后的小麦种子直接用于播种，其种子发芽率比不进行处理的种子发芽率提高了30％左右。

实施方式6

首先，在配置电解液时，按摩尔比尿素∶NaBr∶KBr＝79％∶19.5％∶1.5％，称取尿素189.6g，NaBr 80g，KBr 7.2g，再混合均匀，进行加热，并将温度控制在85℃左右，使其全部溶解，得到200mL的无色溶液，然后加入等体积的甲酰胺，搅拌均匀，并进行过滤，制得离子液体电解液，置入容器中密封备用，再量取1.5mL的离子液体将其定容于100mL的容量瓶中，得到体积分数为1.5％的离子液体电解液，用作对小麦种子的处理；

其次，进行种子的处理，选取谷类种子中的小麦种子50粒，用5％的次氯酸钠溶液进行消毒处理8分钟左右；然后将其种子置入无隔膜电解槽中，同时再加入上述配置的体积分数为1.5％的离子液体电解液中，设置钛板材料为阴极，铂片材料为阳极，选用脉冲电源并在脉冲电的电解体系下，以及在室温下，选设电压为4V左右，对小麦种子进行电解3小时左右，后利用电化学体系通过原位产生的活性自由基以及与细胞的微电流作用于种子，最后用蒸馏水清洗种子3次左右，并利用波长为10cm左右，频率为2000MHz左右的微波进行处理10秒左右，再对小麦种子进行干燥，即可得到本发明方法处理的小麦种子，将本发明处理后的小麦种子直接用于播种，其种子发芽率比不进行处理的种子发芽率提高了28％左右。

根据以上所述的实施方式可以得出用电化学体系处理过的种子发芽率比没有处理过的种子发芽率高，且处理过的种子幼苗比没有处理过的种子幼苗生长旺盛。

Claims

1.一种种子萌发处理的方法，其具体方法步骤如下：

I、制备电解液

配置0.001～0.1mol/L的硫酸钠电解液，备用；

或者按摩尔比尿素：NaBr或NaCl∶KBr＝79％∶19.5％∶1.5％，混合均匀，加热，温度控制在60～90℃，使其溶解，得到无色溶液；然后加入等体积的甲酰胺或者乙二醇，搅拌均匀，过滤，得到离子液体电解液，密封备用；

II、种子处理

用5％的次氯酸钠溶液对种子消毒2～10分钟，后将种子置入无隔膜电解槽中，同时加入上述配置的硫酸钠电解液或者加入按体积分数为1％～30％的离子液体电解液，以钛为阴极，铂为阳极，采用直流或者脉冲电解体系，在室温下，电压为1～10V，电解1～6小时，利用电化学体系原位产生的活性自由基及微电流作用种子细胞，促进种子细胞内部的酶活性增强，最后用蒸馏水清洗种子，并进行微波处理5～30秒，其微波波长为10～15cm，频率为2000～2500MHz的高频波，干燥备用；

所述种子是大豆种子、白菜种子、或者是小麦种子。