CN103918379B - 一种甘草种子药沙引发的方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种甘草种子药沙引发的方法涉及一种在播种前处理种子的方法。其目的是为了提供一种能明显提高甘草种子活力和幼苗抗逆性，促进种子萌发和幼苗生长，具有抗寒、抗病、提高幼苗素质的甘草种子药沙引发的方法。本发明一种甘草种子药沙引发的方法，主要步骤为：破除甘草种子硬实；河沙的预处理；药剂的配制；药沙的制备；药沙处理种子；清洗；阴干。本发明的一种甘草种子药沙引发的方法处理的种子，发芽速度快、活力高；表面粗糙，有利于种子丸粒化；体积变大，减少了播种量；提高了种子萌发和幼苗生长对干旱、盐碱、冷害、吸胀损伤、吸胀冷害等逆境的抵御能力；提高了逆境下的田间成苗率。本发明用于甘草种子的生产、加工及人工种植的领域。

Description

一种甘草种子药沙引发的方法

技术领域

本发明涉及一种在播种前处理种子的方法，特别是涉及一种在播种前处理甘草种子的方法。

背景技术

种子引发也称为“渗透调节”(Osmotic conditioning)，由Heydecker等提出，它是一项控制种子缓慢吸水和逐步回干的种子处理技术。这一技术已在许多植物种类上有成功应用，沙引发水稻、甜玉米、紫花苜蓿、草坪草、大豆等改善种子活力和幼苗抗性生理研究方面效果显著。水杨酸和5-氨基乙酰丙酸溶液均为价格低廉的高分子化学物质，具有植物激素的特性，将水杨酸应用到种子上，可显著提高种子萌发和幼苗生长对冷害、盐碱的耐受性，同时对壮苗和提高幼苗素质有显著作用。种子药沙引发是一项将化学活性物质缓慢渗透到种子中的一项新技术，它具有提高种子活力，促进种子萌发，提高幼苗抗逆性和幼苗素质，提高田间成苗率的作用。

由于甘草种子价格昂贵，籽粒较小，播种后田间成苗率低，用硫酸破除硬实后，种皮变薄，种子萌发时很容易遭受吸胀损伤和吸胀冷害，使种子失去生活力；另外，甘草种子萌发和幼苗生长期易遭受干旱、冷害、盐碱、病虫、营养不良等自然灾害而导致田间缺苗断垄。近年来，虽然有学者就蔬菜、花卉、牧草进行了加工处理，提高了种子商品性，提高了幼苗的抗逆性，但也存在种子发芽率降低，发芽势及田间出苗速度减慢等劣势。

近年来，虽然有学者就蔬菜、花卉、牧草进行了加工处理，提高了种子商品性，提高了幼苗的抗逆性，但也存在种子发芽率降低，发芽势及田间出苗速度减慢等劣势。关于硬实豆类、甘草种子引发问题，至今未见报道。近几年来，随着退耕还林还草政策的推进，甘草种子播种常出现干旱、盐碱、冷害等自然灾害引起缺苗断垄，另外市售包衣剂和化学物质常导致大面积“负地苗”的发生，因此研究甘草种子抗逆播种保苗技术是一项非常重要的任务。

发明内容

本发明要解决甘草种子经硫酸处理后，种皮变薄，吸水速度加快，容易导致种子吸胀损伤、吸胀冷害以及盐碱、病虫等逆境危害而导致种子活力下降的技术问题，而提供一种能明显提高甘草种子活力和幼苗抗逆性，促进种子萌发和幼苗生长，具有抗寒、抗病、全苗、壮苗、提高幼苗素质的优点的甘草种子药沙引发的方法。

本发明一种甘草种子药沙引发的方法，包括以下步骤：

一、破除甘草种子硬实；

二、河沙的预处理：将河沙清洗后过0.05～0.8mm筛，然后在140～145℃下消毒2h；

三、药剂的配制：配置浓度为0.0016～0.002％的水杨酸溶液或浓度为0.002～0.008％的5-氨基乙酰丙酸溶液；

四、药沙的制备：每17g步骤二中经过预处理的河沙与1ml步骤三中配置的水杨酸溶液或5-氨基乙酰丙酸溶液混合，均匀后，静置不低于1h，即得到药沙；

五、处理：将破除硬实的甘草种子与步骤四中制备的药沙按体积比为4～5：1混合均匀，然后在20℃，黑暗条件下，处理30h，使种子充分吸胀；

六、清洗：将在药沙中充分吸胀的种子用压强为0.2～0.3kPa的高压水枪在2.0mm孔径的筛面上冲洗干净，去除多余水分后，在阴凉通风处阴干，即制得经药沙引发的甘草种子。

可选的，所述的步骤一中所述破除甘草种子硬实的方法为泡沫酸处理。

可选的，所述的步骤二中所述的河沙清洗后过0.2～0.6mm筛。

可选的，所述的步骤二中所述的河沙清洗后过0.3～0.5mm筛。

可选的，所述的步骤六中制得的引发的甘草种子，经过3.33mm的圆孔筛筛理，筛面上的种子为合格种子，进行包装。

本发明具有以下有益效果：

1、经本发明的药沙引发方法处理的甘草种子，在发芽率不降低的情况下，提高了种子发芽速度，种子第二天开始出苗，第五天达到最大发芽率，提高了田间成苗率，使田间出苗整齐一致。

2、经本发明的药沙引发方法处理的甘草种子，种子活力得到改善。与仅通过酸处理而没有经药沙处理的种子相比：电导率为15.5129us/cm.g，降低了1.26倍，发芽指数为71.73，提高了1.54倍，活力指数为12.021，提高了1.68倍，呼吸脱氢酶为40.12ug/g，提高了2.8倍。

3、经本发明的药沙引发方法处理的甘草种子，田间出苗率提高46％，对死苗的防止效果达到90％，对露地育苗的一年生鲜苗重增加10～25％，对露地直播的两年生甘草产量增加7～26％，且明显促进了甘草的生长发育。

4、经本发明的药沙引发方法处理的甘草种子，种子表面粗糙，有利于种子丸粒化，同时体积变大，能减少播种量1/3以上，播种方便，容易达到均匀一致，田间不间苗，节省大量劳动力。

5、本发明的甘草种子药沙引发的方法，提高了种子萌发和幼苗生长对干旱、盐碱、冷害、吸胀损伤、吸胀冷害等逆境的抵御能力，提高了逆境下的田间成苗率。

6、本发明的甘草种子药沙引发的方法，促进了幼苗生长。沙中发芽试验结束后，幼苗平均高度为2.99cm，提高了0.11cm，平均根长为1.65cm，提高了0.42cm，平均次生根数为2.65，增加了1.6条，平均根重为30.12mg，增加了0.721mg，各项指标都达到了极显著水平。

7.本发明的甘草种子药沙引发的方法，提高了田间成苗率，减少了播种量。对于露地直播，减少播量为22.5kg/hm²，对于育苗移栽，减少播种量为75kg/hm²。

具体实施方式

通过以下实施例和对比试验对本发明进行进一步的说明：

实施例1

本实施例一种甘草种子药沙引发的方法，按以下步骤进行：

一、采用普通硫酸处理方法破除乌拉尔甘草种子硬实：将1.2kg整齐一致的甘草种子用100g 80％浓硫酸在25℃下处理5小时后，用蒸馏水冲洗5遍，用滤纸吸走多余水分，晾干，得到破除硬实的甘草种子；

二、河沙的预处理：将河沙清洗后过0.8mm筛，然后在143℃下消毒2h；

三、药剂的配制：配置浓度为0.0016％的水杨酸溶液；

四、药沙的制备：将1.7kg步骤二中经过预处理的河沙与100ml步骤三中配置的水杨酸溶液混合均匀后，静置1h，即得到药沙；

五、处理：将5kg破除硬实的甘草种子与1kg步骤四中制备的药沙混合均匀，然后在20℃，黑暗条件下，处理30h，使种子充分吸胀；

六、清洗：将在药沙中充分吸胀的种子用压强为0.25kPa的高压水枪在2.0mm孔径的筛面上冲洗干净，去除多余水分后，在阴凉通风处阴干，即制得经药沙引发的甘草种子；

七、检验包装：将步骤六中制得的引发的甘草种子，经过3.33mm的圆孔筛筛理，筛面上的种子为合格种子，进行包装。

实施例2

本实施例一种甘草种子药沙引发的方法，按以下步骤进行：

一、采用泡沫酸处理，破除乌拉尔甘草种子硬实：首先，对乌拉尔甘草种子进行清洗精选，使种子净度达到99.9％；向99.9g 80％硫酸中加入0.1g磺酸，静置2h，制得泡沫酸；取1.2kg甘草种子与100g制得的泡沫酸掺混，搅拌3min；将掺有泡沫酸的种子放入铺有塑料膜的池子内，15℃处理6h；期间每1.5h翻倒一次；将处理后的种子用压强为0.6MPa的高压水枪冲洗1min，甩干水分后，于阴凉通风处阴干，即得到泡沫酸处理破除硬实的甘草种子；

二、河沙的预处理：将河沙清洗后过0.6mm筛，然后在140℃下消毒2h；

三、药剂的配制：配置浓度为0.002％的水杨酸溶液；

四、药沙的制备：将1.7kg步骤二中经过预处理的河沙与100ml步骤三中配置的水杨酸溶液混合均匀后，静置2h，即得到药沙；

五、处理：将5kg破除硬实的甘草种子与1kg步骤四中制备的药沙混合均匀，然后在20℃，黑暗条件下，处理30h，使种子充分吸胀；

六、清洗：将在药沙中充分吸胀的种子用压强为0.3kPa的高压水枪在2.0mm孔径的筛面上冲洗干净，去除多余水分后，在阴凉通风处阴干，即制得经药沙引发的甘草种子；

七、检验包装：将步骤六中制得的引发的甘草种子，经过3.33mm的圆孔筛筛理，筛面上的种子为合格种子，进行包装。

实施例3

本实施例一种甘草种子药沙引发的方法，按以下步骤进行：

一、采用泡沫酸处理，破除光果甘草种子硬实：首先，对光果甘草种子进行清洗精选，使种子净度达到99.9％；向99.9g 80％硫酸中加入0.1g磺酸，静置2h，制得泡沫酸；取1.2kg甘草种子与100g制得的泡沫酸掺混，搅拌3min；将掺有泡沫酸的种子放入铺有塑料膜的池子内，15℃处理6h；期间每1.5h翻倒一次；将处理后的种子用压强为0.6MPa的高压水枪冲洗1min，甩干水分后，于阴凉通风处阴干，即得到泡沫酸处理破除硬实的甘草种子；

二、河沙的预处理：将河沙清洗后过0.05mm筛，然后在145℃下消毒2h；

三、药剂的配制：配置浓度为0.002％的5-氨基乙酰丙酸溶液；

四、药沙的制备：将1.7kg步骤二中经过预处理的河沙与100ml步骤三中配置的5-氨基乙酰丙酸溶液混合均匀后，静置1h，即得到药沙；

五、处理：将5kg破除硬实的甘草种子与1kg步骤四中制备的药沙混合均匀，然后在20℃，黑暗条件下，处理30h，使种子充分吸胀；

六、清洗：将在药沙中充分吸胀的种子用压强为0.2kPa的高压水枪在2.0mm孔径的筛面上冲洗干净，去除多余水分后，在阴凉通风处阴干，即制得经药沙引发的甘草种子；

七、检验包装：将步骤六中制得的引发的甘草种子，经过3.33mm的圆孔筛筛理，筛面上的种子为合格种子，进行包装。

实施例4

本实施例一种甘草种子药沙引发的方法，按以下步骤进行：

一、采用泡沫酸处理，破除乌拉尔甘草种子硬实：首先，对乌拉尔甘草种子进行清洗精选，使种子净度达到99.9％；向99.9g 80％硫酸中加入0.1g磺酸，静置2h，制得泡沫酸；取1.2kg甘草种子与100g制得的泡沫酸掺混，搅拌3min；将掺有泡沫酸的种子放入铺有塑料膜的池子内，15℃处理6h；期间每1.5h翻倒一次；将处理后的种子用压强为0.6MPa的高压水枪冲洗1min，甩干水分后，于阴凉通风处阴干，即得到泡沫酸处理破除硬实的甘草种子；

二、河沙的预处理：将河沙清洗后过0.2mm筛，然后在142℃下消毒2h；

三、药剂的配制：配置浓度为0.008％的5-氨基乙酰丙酸溶液；

四、药沙的制备：将1.7kg步骤二中经过预处理的河沙与100ml步骤三中配置的5-氨基乙酰丙酸溶液混合均匀后，静置1h，即得到药沙；

五、处理：将5kg破除硬实的甘草种子与1kg步骤四中制备的药沙混合均匀，然后在20℃，黑暗条件下，处理30h，使种子充分吸胀；

六、清洗：将在药沙中充分吸胀的种子用压强为0.25kPa的高压水枪在2.0mm孔径的筛面上冲洗干净，去除多余水分后，在阴凉通风处阴干，即制得经药沙引发的甘草种子；

七、检验包装：将步骤六中制得的引发的甘草种子，经过3.33mm的圆孔筛筛理，筛面上的种子为合格种子，进行包装。

对比试验

试验材料：

设置处理一：去除硬实的甘草种子吸胀回干；处理二：去除硬实的甘草种子沙引发；处理三：去除硬实的甘草种子采用本法明方法药沙引发(见实施例1至4)；处理四：去除硬实的甘草种子水中吸胀；以破除硬实的甘草种子为对照。测定种子发芽率，活力指数和发芽指数，同时，发芽结束后测量苗高、根长次生根数和单苗重。发芽指数(GI)＝∑(GT/DT)，活力指数＝∑(GT/DT)*S其中，GT为第Td发芽数，DT为相应的发芽日数，S为幼苗的平均鲜重(mg)。

试验方法：

取各处理幼苗，在0-5℃冰箱中处理24h，取顶芽连同子叶测定SOD、POD及MDA含量，评价幼苗的抗冷性及活力水平。超氧化物歧化酶(SOD)活性测定采用NBT还原法；过氧化物酶(POD)活性用愈创木酚还原法；丙二醛含量测定采用TBA还原法。

统计分析

以SPSS10.0统计软件对数据进行统计分析，以单因素方差分析(One-way ANOVAs)和最小显著差法(LSD)在0.05和0.01概率水平确定各平均值间的差异显著性。分析结果以平均数表示。

结果与分析

①不同处理方式对种子发芽的影响

从发芽率来看，沙引发，药沙引发的种子发芽率与对照差异不显著，而种子水中吸胀和吸胀回干，发芽率极显著(P<0.05)低于对照，从发芽指数来看，药沙引发和沙引发后的种子极显著(P<0.05)高于对照，种子水中吸胀处理极显著降低了种子发芽指数，吸胀回干对发芽指数无影响。从活力指数来看，药沙引发、沙引发和吸胀回干后的种子极显著(P<0.05)高于对照，水中吸胀的种子活力指数极显著低于对照(见表1)。由此可见，种子快速吸胀时存在极显著的吸胀损伤，种子经药沙处理后发芽指数和活力指数均显著提高。

表1不同处理方式对种子发芽的影响

②不同处理方式对甘草种子幼苗生长的影响

从发芽天数来看，吸胀回干、沙引发和药沙引发的种子第二天就开始出苗，水中吸胀第三天才开始出苗。从幼苗生长高度来看，吸胀回干、沙引发和药沙引发的种子极显著高于对照水中吸胀的种子。从根长、次生根个数和根重指标来看，沙引发和药沙引发极显著高于对照((P<0.05)(见表2)。

表2不同处理方式对种子苗高、根长、次生根数、根重的影响

③不同处理方式对幼苗冷处理下的保护酶活性影响

SOD是自由基清除酶，它的活性与植株体内的自由基含量有关，对植株受到外界胁迫有所反应，细胞活力水平与SOD活性呈正相关，除水中吸胀的种子形成的幼苗SOD活性极显著低于对照幼苗，其余处理均极显著高于对照，尤其药沙引发的种子形成的幼苗SOD活性最大(见表2)。

药沙引发种子因发芽快，幼苗生长量大，在低温冷害下，SOD自我修复能力强，导致活性慢，在水中吸胀的种子形成的幼苗，在低温冷害下，自由基大量积累，导致SOD活性降低。

POD是植物体内普遍存在的活性较高的保护酶，它与呼吸作用，光合作用及生长素的氧化有关，对话好环境变化反映非常敏感，在一定程度上反映植物体的代谢状况。在低温状态下，除水中吸胀的种子形成的幼苗POD活性极显著低于对照幼苗，其余处理均极显著高于对照，尤其药沙引发的种子形成的幼苗POD活性最大(见表2)。

丙二醛(MDA)是脂质过氧化的主要产物，且MDA本身对细胞有明显的毒害作用，因此MDA含量可以反映幼苗的活力水平。在低温冷害下，水中吸胀的种子形成的幼苗MDA量极显著高于于对照幼苗，其余处理均极显著低于于对照，尤其吸胀回干、沙引发和药沙引发的种子形成的幼苗MDA产量低。

在低温冷害下，水中吸胀的种子形成的幼苗MDA含量高于其它处理幼苗(见表2)，表明甘草种子不经过处理所形成的幼苗，在低温冷害条件下，易发生细胞劣变与脂质过氧化作用，吸胀回干、沙引发和药沙引发的种子形成的幼苗细胞劣变与脂质过氧化作用较慢，幼苗活性较高。

表3不同处理方式对幼苗抗冷性的影响的影响

通过以上实施例和对比试验可知，

种子处理与种子活力：种子经吸胀回干、沙引发和药沙引发处理，可提高活力。与此相似，本试验中甘草种子经过处理，活力显著提高；从冷害后，各种酶活性指标看，处理种子形成的幼苗在活力水平上也存在着差异，种子活力显著高于对照。水中快速吸胀，对种子有损伤效应。

种子处理后发芽率与活力：甘草种子生活力较高，具有潜在的发芽和成苗能力，这种潜在的能力在硫酸处理后表现为高发芽率。经药沙引发处理，可提高其活力。

种子处理与活力差异：破除硬实的种子经过处理，有利于细胞膜和酶活性的修复，因此种子活力较高，幼苗素质较高，抗低温冷害较好，快速吸胀造成种子物理伤害，还引起膜损伤，因此种子吸胀时可通过沙引发或控制土壤含水量来降低吸胀损伤，保持种子活力或通过激素来改善种子活力。

单项的活力指标不能全面反映种子活力的变化，根系的生长对幼苗生长和植株抗逆性更具有意义，因此需采用多种指标。本试验中，采用发芽指数，活力指数，根长、根重和保护酶活性来反映种子处理后活力变化。本试验结果显示，药沙引发处理，可提高活力。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种甘草种子药沙引发的方法，其特征在于主要包括以下步骤：

一、破除甘草种子硬实；

二、河沙的预处理：将河沙清洗后过0.05～0.8mm筛，然后在140～145℃下消毒2h；

三、药剂的配制：配置浓度为0.0016～0.002％的水杨酸溶液或浓度为0.002～0.008％的5-氨基乙酰丙酸溶液；

四、药沙的制备：每17g步骤二中经过预处理的河沙与1ml步骤三中配置的水杨酸溶液或5-氨基乙酰丙酸溶液混合，搅拌均匀后，静置不低于1h，即得到药沙；

五、处理：将破除硬实的甘草种子与步骤四中制备的药沙按体积比为4～5：1混合均匀，然后在20℃，黑暗条件下，处理30h，使种子充分吸胀；

六、清洗：将在药沙中充分吸胀的种子用压强为0.2～0.3kPa的高压水枪在2.0mm孔径的筛面上冲洗干净，去除多余水分后，在阴凉通风处阴干，即制得经药沙引发的甘草种子。

2.根据权利要求1所述的一种甘草种子药沙引发的方法，其特征在于：所述的步骤一中所述破除甘草种子硬实的方法为泡沫酸处理。

3.根据权利要求1或2所述的一种甘草种子药沙引发的方法，其特征在于：所述的步骤二中所述的河沙清洗后过0.2～0.6mm筛。

4.根据权利要求1或2所述的一种甘草种子药沙引发的方法，其特征在于：所述的步骤二中所述的河沙清洗后过0.3～0.5mm筛。

5.根据权利要求1或2所述的一种甘草种子药沙引发的方法，其特征在于：所述的步骤六中制得的引发的甘草种子，经过3.33mm的圆孔筛筛理，筛面上的种子为合格种子，进行包装。