CN108464078A - 一种提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法 - Google Patents

Abstract

一种提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，包括：用2～6％盐酸浸泡种子15～30分钟，浸种温度为23～30℃；浸泡后的种子流水漂洗后去除表面水分，再用木霉菌水溶液浸种18～30小时，浸种温度为23～30℃；去除木霉菌浸种后种子的表面水分，将种子与固体颗粒充分混合后置于培养箱内，培养40～56小时，培养分为两个阶段，第一阶段培养20～28小时，温度控制为18～22℃，第二阶段培养20～28小时，温度控制为13～17℃，将种子和固体颗粒分离；将分离后的种子回干至水分含量≤7％。本发明有效减少种子果斑病带菌率，抑制种传真菌病害，同时显著提高了种子活力，解决了生产上盐酸消毒容易降低种子活力的缺点。

Description

一种提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法

技术领域

本发明属于种子处理技术领域，具体涉及一种提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法。

背景技术

中国是世界西瓜生产大国，近年来，随着西瓜种植产业化、规模化的不断扩大，工厂化育苗逐渐成为西瓜种苗生产的主要方式，此外，随着西瓜嫁接栽培面积的不断扩大，葫芦砧木的应用也越来越多，健康、强壮的葫芦砧木、西瓜苗的培育是保证西瓜生产的首要环节。因此，种子质量的高低直接影响到壮苗的培育。

目前在西瓜种苗生产中，种子质量主要有两方面的问题，一是种子带菌，细菌性果斑病、枯萎病等病害是西瓜生产上的重要病害，种子带菌是导致田间病害发生的主要途径之一，有效减少种子有害病菌带菌量是西瓜种苗生产上需解决的难题；二是种子活力低下，由于西瓜、葫芦种子种皮厚，吸水困难，生产上常出现种子发芽慢、不整齐等问题，如何提高种子活力是西瓜种苗生产上需解决的另一难题。

机械化、精量化播种将是今后西瓜生产中的主要育苗方式，西瓜及葫芦种子单粒种子的质量状况将直接关系到壮苗培育，因此播种前种子的健康状况和活力水平非常重要。种子不带病菌将减少规模化育苗风险，减少苗期用药次数，降低育苗成本；种子活力高则出苗快、整齐、出苗率高，方便工厂化育苗管理，最终优质商品苗率高，显著提高育苗效率。因此，获得既健康又活力高的种子在未来的生产中非常重要。

目前生产上对西瓜种子果斑病杀菌方法包括两类，一类采用干热灭菌方法，通过烘干设备高温处理5-7天，其作用原理主要是热传导，由于热传导效率问题，种子堆的中间层种子很难被彻底杀菌，温度过高容易造成种子活力下降。另一类是采用化学试剂消毒，使用盐酸、过氧乙酸、苏纳米等溶液短时间浸泡，处理后种子需及时冲洗晾晒，操作不当非常容易降低种子活力。生产上对炭疽病等真菌病害一般采用化学药剂包衣或温烫浸种的方法。另外，生产上为了提高种子出苗率和整齐度一般采用浸种催芽露白后播种。虽然浸种催芽露白的播种方法可以实现高出苗率和整齐一致的出苗，但由于种子已露白，播种容易损伤胚根，不利于机械化操作。即使此两种方法处理结合也不适合工厂化育苗生产。

种子活力是衡量种子质量的重要指标，种子活力是指在广泛的田间条件下，决定种子迅速、整齐出苗和长成正常幼苗潜在能力的总称。目前，有一种引发技术可以提高种子活力，其原理是控制种子缓慢吸水，得以进行发芽的生理生化准备，却又得不到足够的水分让胚根发芽，最后将种子干燥，处理后的种子可以在短时间内整齐发芽。其中，吸湿-回干处理是让种子吸收一定的水分后再令其脱水干燥到原始含水量的一种种子处理方法，可以提高大多数种子活力。由于引发后的种子处于干燥状态，适合于工厂化育苗生产，但具体的引发效果因品种、处理温度、水分控制、处理时间、干燥方式等参数相关，一般需要5-7天。

但是如果将现有的消毒技术与引发技术简单结合，如干热灭菌后再引发处理，则处理过程太长10-14天，不利于推广。而且，如将化学试剂消毒方法与引发技术简单结合，由于化学试剂浸种过程中，种子吸水近乎饱和，引发处理中非常容易超过水分控制条件，容易造成种子提早发芽，导致引发失败。

因此，现有技术中尚无合适的处理方法既能进行西瓜、葫芦种子消毒，同时可以提升种子活力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，在有效减少种带病菌的同时提高种子活力，以提高种子发芽速度，提早出苗，提高不适环境条件下种子成苗率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，包括如下步骤：

1)用质量百分比浓度2-6％的盐酸浸泡种子15-30分钟，浸种温度为23-30℃，优选为25℃；

2)将步骤1)处理后的种子流水漂洗后去除表面水分，再用木霉菌水溶液浸种18-30小时，浸种温度为23-30℃，优选为25℃；

3)去除木霉菌浸种后种子的表面水分，将种子与固体颗粒充分混合后置于培养箱内，培养40-56小时，培养分为两个阶段，第一阶段培养20-28小时，温度控制为18-22℃，第二阶段培养20-28小时，温度控制为13-17℃，处理结束后利用筛子将种子和固体颗粒分离；

4)将分离后的种子放入干燥箱内回干至水分含量≤7％。

进一步，步骤2)中，所述木霉菌水溶液质量百分比浓度为1～5％。

步骤3)中，所述固体颗粒与初始种子(即预处理的种子)的重量比为1：4～8。

优选的，所述固体颗粒为沸石分子筛，直径大小为1.6～2.5毫米。

又，步骤4)中，所述回干处理方法为：依次在20℃、25℃、30℃、35℃下干燥12小时。

本发明中所述种子为西瓜种子或葫芦种子。

本发明中整个吸湿过程采用变温处理，步骤1)盐酸浸种吸湿处理减少果斑病带菌率，步骤2)木霉菌浸种抑制了种传真菌病害，未保证防病处理效果，此两步骤需在23-30℃条件下进行；接下来18-22℃培养，降低了种子生理代谢速度，延缓了胚根伸出，让种子有充足的时间在胚根未伸出前进行生理生化代谢修复；最后13-17℃培养，模拟了外界低温适度胁迫，在种子生理生化代谢过程中，诱导了相应抗逆相关基因的表达，提高了种子活力。本发明吸湿过程采用变温处理，兼顾了种子防病和种子活力提升两个效果，不同技术巧妙结合，最终在有效减少种带病菌的同时显著提升种子活力。

研究表明，种子活力形成于种子发育的脱水阶段，种子脱水不仅仅是一个简单的水分散失过程，更重要的是它还涉及到基因表达和物质代谢，因此，本发明模拟了种子发育的脱水阶段，让种子在理想条件下完成脱水阶段，达到提高种子活力的目的。

本发明步骤3)采用变温处理进行预发芽生理调控处理，种子生理生化代谢速度在15-30℃范围内随着温度升高而加快，温度越高，所需的调控时间越短，对水分温度控制的精度要求越高，否则种子胚根极易伸出而导致调控失败。本发明步骤1)和2)中种子在23-30℃(优选25℃)条件吸湿已接近饱和，如继续23-30℃培养，种子很快就会胚根伸出，不能进行有效的生理代谢修复作用，提高种子活力效果则很差，因此本发明采用了变温生理调控，第一阶段18-22℃(优选20℃)培养，降低了种子生理代谢速度，延缓了胚根伸出，让种子有充足的时间在胚根未伸出前进行生理生化代谢修复；第二阶段13-17℃(优选15℃)培养，模拟了外界低温适度胁迫，在种子生理生化代谢过程中，诱导了相应抗逆相关基因的表达，显著提高了种子活力。

本发明步骤3)种子预发芽生理调控的关键是控制种子水分，让种子停留在吸胀的第二阶段，保证合适的水分及充足的氧气使种子进行预发芽的生理生化代谢和修复作用，促进细胞膜、细胞器、DNA的修复和酶的活化，但防止胚根伸出。由于本发明种子经步骤2)处理后种子水分已接近饱和状态，此条件下种子胚根很快就会伸出，完成发芽而导致调控失败。因此步骤3)急需降低种子水分含量，使种子保持合适的水分。

本发明创造性地采用沸石分子筛对种子进行预发芽生理调控，沸石分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴，对水分子有较强吸附性，本发明利用沸石分子筛吸收种子中过多的水分，使种子保持合适的水分比例，同时由于沸石分子筛具有中空结构，与种子混合在一起，可以为种子提供丰富的氧气环境，保证了种子的正常代谢。此外，沸石分子筛硬度好，不易破碎，处理结束后与种子容易分离，解决了现有技术中采用蛭石引发处理后蛭石破碎容易粘附在种子上的缺点，本发明沸石分子筛处理后无需水洗种子，可以直接进行回干。

本发明中回干采用不同温度段进行，具体是，依次在20℃、25℃、30℃、35℃下干燥12小时：种子在步骤3)生理调控结束后此时活力已到达最高值，从此以后活力开始逐渐下降，但此时种子水分含量高，种子极易衰变，及时回干是确保种子维持高活力状态的重要方法。如采取快速干燥的方式，种子在脱水过程中极易细胞膜损伤，使调控修复成果完全丧失，反而降低种子活力，因此本发明采用了不同温度段进行干燥处理，模拟自然干燥方式，让种子有足够的时间缓慢完成脱水过程，使细胞膜损伤减少到最低，将种子生理调控修复成果固定下来，完成种子脱水阶段，最终提升种子活力。

本发明的有益效果：

1)本发明整个处理过程为吸湿回干过程，其中吸湿过程分为3步，第一步HCl水溶液浸种，种子水分含量增加40-60％，第二步木霉菌浸种，种子水分含量增加至80-100％，处于水分饱和状态，第三步种子与沸石分子筛混合，种子水分含量回落至30-60％；回干过程采用采用不同温度段进行干燥处理，缓慢回干过程保证了前三步处理的积极效果在种子干燥后仍能保持。

2)本发明将果斑病杀菌、真菌病害防治方法融合到种子吸湿回干处理中，有效减少种带病菌的同时提高了种子活力。具体是：首先采用酸处理，去除表面病菌，然后在木霉菌浸种过程中接入有益菌，同时可以缓解酸溶液浸种对种子伤害的副作用，第三步种子与固体颗粒充分混合进行40-56小时的培养，保证种子有足够的时间完成预发芽生理过程。

3)本发明的整个吸湿过程采用变温处理，第一天处理中HCl水溶液浸种温度和木霉菌浸种温度为23-30℃，是木霉菌生长和种子萌发的适合温度，然后在18-22℃培养20-28小时，第三天13-17℃培养20-28小时，种子吸湿过程中环境温度梯度回落，模拟了种子自然脱水阶段，控制了种子吸水过程，保证了在较短的时间内完成种子预发芽生理过程，而胚根未伸出，可以实现处理效果最大化。

现有技术中种子吸湿处理采用恒温培养条件，但如温度较低则处理时间需延长，温度较高时处理时间短但处理过程中容易发芽，造成处理失败。本发明的变温处理解决了以上两方面的问题，在较短的时间内达到了好的处理效果。

4)本发明在吸湿的第三步采用沸石分子筛与种子混合，沸石分子筛可以缓慢吸收种子水分，并通过控制沸石分子筛与种子的重量比，可以准确控制种子水分含量在30-60％范围内；同时沸石分子筛与种子的混合物结构疏松透气，使处理过程中氧气供应充足，满足了种子进行预发芽生理代谢的需要；而且沸石分子筛硬度好，避免了现有技术中蛭石引发的缺点：西瓜种子、葫芦吸水后表面有粘液，采用蛭石引发的方法，蛭石很容易粘附在种皮上，外观变差，影响销售。

5)本发明提供的吸湿回干处理方法大大提高了种子发芽速度，提早出苗，整齐出苗，也提高了不适环境条件下种子成苗率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。所用的材料均可从商业途径得到。

实施例1

(1)分别称取1000克圣女红3号、双色冰淇淋西瓜种子倒入塑料盆，然后加入2000毫升4％HCl水溶液充分搅拌后置于25℃培养箱内20分钟；浸种后种子质量为1520克，种子中水分增加52％；

(2)将消毒处理后的种子倒入纱网袋在流水中冲洗1分钟，再利用甩干机将种子表面水分甩干，倒入塑料盆内，加入1000毫升5％木霉菌水溶液，置于25℃培养箱内静置24小时；培养处理后种子质量增加至1835克，种子中水分增加至83.5％；

(3)然后利用甩干机将种子表面水分甩干后，将种子倒入铝锅内，同时加入200克沸石分子筛(直径大小为1.6～2.5毫米)进行充分混合，置于培养箱内培养，温度控制采取变温处理，依次为20℃培养24小时，15℃培养24小时；沸石分子筛处理后种子质量为1426克，种子中水分控制在42.6％；

(4)处理结束后，将种子倒入筛网，放入鼓风干燥箱(LC-233，上海爱斯佩克环境设备有限公司)内进行干燥，温度、时间设置为20℃、12小时，25℃、12小时，30℃、12小时，35℃、12小时，水分含量≤7％。处理完毕后将种子密封干燥贮藏待用。

将上述实施例1中的种子取出进行室内发芽实验，发芽方法采用沙床，温度为18℃恒温及25℃恒温，每处理100粒种子，四次重复。结果见表1，表1中对照组为对未进行任何处理的种子采用同样条件进行室内发芽实验。

由表1可知，18℃恒温发芽条件下(低温环境)，圣女红3号西瓜处理种子发芽指数比对照提高58.79％，平均发芽时间比对照种子缩短2.7天，发芽率比对照提高15％，可见，本发明大大提高了不适环境条件下种子成苗率。25℃恒温发芽条件下，圣女红3号西瓜处理种子发芽指数比对照提高25.7％，平均发芽时间比对照种子缩短1天；双色冰淇淋西瓜处理种子发芽指数比对照提高50.94％，平均发芽时间比对照种子缩短1.1天，发芽率比对照提高15％。由此可知，本发明显著提高了种子活力，进而大大提高种子发芽速度，提早出苗，并提高了不适环境条件下种子成苗率。

表1

将实施例1及对照组中的种子取出进行温室穴盘育苗实验，采用72孔穴盘，按常规方式育苗，催芽室催芽2-3天置于苗床。出苗后每天统计出苗数，计算平均出苗时间，1月后统计商品苗率，结果见表2。

由表2可知，“双色冰淇淋”西瓜处理种子平均出苗时间比对照缩短了2.4天，商品苗率比对照组提高11.7％；“圣女红3号”西瓜处理种子平均出苗时间比对照组缩短了2.6天，商品苗率比对照组提高14.5％。

表2

实施例2

(1)称取3000克葫芦(品种“将军”)种子倒入塑料盆，然后加入6000毫升4％HCl水溶液充分搅拌后置于25℃培养箱内20分钟；浸种后种子质量为4200克，种子中水分增加40％；

(2)将消毒处理后的种子倒入纱网袋在流水中冲洗1分钟，再利用甩干机将种子表面水分甩干后倒入塑料盆内，加入3000毫升3％木霉菌水溶液，置于25℃培养箱内静置24小时；培养处理后种子质量增加至5680克，种子中水分增加至89.3％；

(3)利用甩干机将种子表面水分甩干后，将种子倒入铝锅内，同时加入500克沸石分子筛(直径大小为1.6～2.5毫米)进行充分混合。置于培养箱内培养，温度控制采取变温处理，依次为20℃培养24小时，15℃培养24小时；沸石分子筛处理后种子质量为4070克，种子中水分控制在35.7％；

(4)将种子筛网，放入鼓风干燥箱(LC-233，上海爱斯佩克环境设备有限公司)内进行干燥，温度依次设置为20℃、12小时，25℃、12小时，30℃、12小时，35℃、12小时，水分含量≤7％。处理完毕后将种子密封干燥贮藏待用。

将上述实施例2中的种子取出进行室内发芽实验，设未处理对照及引发对照及本发明处理，其中，未处理对照组是指对种子不进行任何处理，引发对照组采用蛭石引发方法，20℃处理24小时。发芽测定方法采用沙床，温度为30℃恒温，每处理50粒种子，四次重复，发芽结果见表3。

由表3可知，实施例2处理后的种子平均发芽时间短，发芽指数和发芽率高，由此可知，经过本发明吸湿回干处理后种子的活力显著提升。

表3

处理	平均发芽时间(天)	发芽指数	发芽率(％)
				未处理对照组	7.1	12.38	88
引发对照组	7.0	12.76	89
				实施例2	5.5	17.27	94

Claims (9)

1.一种提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，包括如下步骤：

1)用质量百分比浓度为2～6％的盐酸浸泡种子15～30分钟，浸种温度为23～30℃；

2)将步骤1)处理后的种子流水漂洗后去除表面水分，再用木霉菌水溶液浸种18～30小时，浸种温度为23～30℃；

3)去除木霉菌浸种后种子的表面水分，将种子与固体颗粒充分混合后置于培养箱内培养40～56小时，培养分为两个阶段，第一阶段培养20～28小时，温度控制为18～22℃；第二阶段培养20～28小时，温度控制为13～17℃，处理结束后利用筛子将种子和固体颗粒分离；

4)将分离后的种子回干至水分含量≤7％。

2.根据权利要求1所述的提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，其特征在于，步骤1)中，浸种温度为25℃。

3.根据权利要求1所述的提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，其特征在于，步骤2)中，浸种温度为25℃。

4.根据权利要求1所述的提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，其特征在于，步骤2)中，所述木霉菌水溶液质量百分比浓度为1～5％。

5.根据权利要求1所述的提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，其特征在于，步骤3)中，第一阶段培养温度控制为20℃，第二阶段培养温度控制为15℃。

6.根据权利要求1所述的提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，其特征在于，步骤3)中，所述固体颗粒与初始种子的重量比为1：4～8。

7.根据权利要求1或6所述的提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，其特征在于，步骤3)中，所述固体颗粒为沸石分子筛，直径大小为1.6～2.5毫米。

8.根据权利要求1所述的提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，其特征在于，步骤4)中，所述回干处理方法为：依次在20℃、25℃、30℃、35℃下干燥12小时。

9.根据权利要求1所述的提高瓜类种子质量的吸湿回干处理方法，其特征在于，所述种子为西瓜种子或葫芦种子。