CN111543136A - 一种裸燕麦种子浸种的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种裸燕麦种子浸种的方法，属于裸燕麦种植技术领域，所述方法包括以下步骤：将裸燕麦种子于20～30℃、黑暗条件下浸泡在黄腐酸水溶液中3～15h，得到浸种后的燕麦种子。本发明利用黄腐酸水溶液浸泡裸燕麦种子能够缓解裸燕麦种子干旱逆境胁迫，进而显著提高裸燕麦种子的发芽率，提高旱作裸燕麦株高、地上部干物质量，以及光合效率，进而实现旱作燕麦产量的增加。

Description

一种裸燕麦种子浸种的方法
技术领域
本发明涉及裸燕麦种植技术领域，尤其涉及一种裸燕麦种子浸种的方法。
背景技术
裸燕麦作为一种冷凉干旱地区的特色优势作物，与目前主要粮食作物比较，其具有较好营养价值，籽粒富含不饱和脂肪酸、赖氨酸、蛋白质、膳食纤维、维生素等人体急需的营养物质，现越来越受到重视，同时裸燕麦秸秆也是良好的畜牧饲料。
裸燕麦在我国多数种植在干旱贫瘠区域，干旱是制约我国裸燕麦发展的重要因素之一，其导致作物出苗困难，出苗率低。种子播前预处理是提高种子活力、促进作物出苗、提高出苗质量以及增强生长期抗逆性的重要技术，其使用方法简便、效果明显，可缩短种子萌发时间，促进种子萌发，是干旱环境下提高出苗率有效措施。但现有技术对裸燕麦种子预处理的方法还停留在实验研究阶段，不能满足复杂环境下的大田裸燕麦种植和盆栽裸燕麦种植的要求。目前，缺少一种能够适应多种裸燕麦种植模式的裸燕麦种子预处理的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种裸燕麦种子浸种的方法，本发明的方法能够适应大田、盆栽等多种裸燕麦种植模式，并且能够显著提高裸燕麦种子发芽率，提高裸燕麦产量。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种裸燕麦种子浸种的方法，包括以下步骤：将裸燕麦种子于20～30℃、黑暗条件下浸泡在黄腐酸水溶液中3～15h，得到浸种后的裸燕麦种子；所述黄腐酸水溶液中黄腐酸的质量浓度为0.4～0.67mg/mL。
优选的，所述黄腐酸水溶液中黄腐酸的质量浓度为0.5mg/mL。
优选的，所述浸泡的温度为25～26℃。
优选的，所述浸泡的时间为9～12h。
优选的，得到浸种后的裸燕麦种子后，还包括对所述浸种后的裸燕麦种子进行干燥。
优选的，所述干燥的时间为3～4h，温度为20～30℃。
优选的，在将裸燕麦种子浸泡于黄腐酸水溶液之前，还包括对裸燕麦种子依次进行消毒和冲洗。
优选的，所述消毒的试剂包括次氯酸钠水溶液；所述次氯酸钠水溶液中次氯酸钠的体积百分含量为3％。
本发明的有益效果：本发明提供了一种裸燕麦种子浸种的方法，所述方法包括以下步骤：将裸燕麦种子于20～30℃、黑暗条件下浸泡在黄腐酸水溶液中3～15h，得到浸种后的裸燕麦种子。本发明利用黄腐酸水溶液浸泡裸燕麦种子能够缓解裸燕麦种子逆境胁迫，进而显著提高旱作种植中裸燕麦种子的发芽率、裸燕麦产量、裸燕麦穗数、小穗数、单株穗粒重、千粒重，并且还能提高裸燕麦株高、地上部干物质量，以及提高裸燕麦的光合效率。
附图说明
图1为实施例1不同处理坝莜5号裸燕麦种子发芽率的情况；
图2为实施例2不同处理坝莜10号裸燕麦种子发芽率的情况；
图3为实施例3不同处理坝莜13号裸燕麦种子发芽率的情况；
图4为实施例4不同处理张莜14号裸燕麦种子发芽率的情况；
图5为实施例5不同处理坝莜3号裸燕麦种子发芽率的情况；
图6为实施例6不同处理和不同时期裸燕麦株高的情况；
图7为实施例6不同处理和不同时期裸燕麦地上部干物质量的情况；
图8为实施例7不同处理和不同时期裸燕麦出苗率的情况。
具体实施方式
本发明提供了一种裸燕麦种子浸种的方法，包括以下步骤：将裸燕麦种子于20～30℃、黑暗条件下浸泡在黄腐酸水溶液中3～15h，得到浸种后的裸燕麦种子；所述黄腐酸水溶液中黄腐酸的质量浓度为0.4～0.67mg/mL，优选为0.5mg/mL；所述黄腐酸水溶液的溶剂优选为蒸馏水；所述浸泡环境的温度优选为25～26℃，时间优选为9～12h；所述黄腐酸水溶液的用量优选的以将裸燕麦种子完全淹没为准；所述黑暗条件是为了避免种子在浸种过程中萌发。
本发明对所述裸燕麦品种没有特殊限制，本发明具体实施过程中，所述裸燕麦种子的品种优选的包括坝莜5号、坝莜10号、坝莜13号、张莜14号和坝莜3号中的一种或几种；所述裸燕麦种子优选为健康、饱满、无杂质的裸燕麦种子。
本发明中，所述黄腐酸优选为符合国家生产标准的可溶性黄腐酸；所述黄腐酸优选的来源于常规市售；本发明具体实施过程中，所述黄腐酸购自范德(北京)生物科技有限责任公司，所述黄腐酸水溶液优选的采用以下方法制备得到：制备黄腐酸浸种原溶液，采用蒸馏水对黄腐酸浸种原溶液稀释150～250倍，优选为200倍，稀释后的黄腐酸水溶液中黄腐酸的质量浓度为0.4～0.67mg/mL，优选为0.5mg/mL；所述黄腐酸浸种原溶液中黄腐酸的质量浓度为0.1g/mL；所述黄腐酸原溶液的制备方法优选为：将黄腐酸粉末溶解于蒸馏水中；所述黄腐酸粉末的质量和水的体积的比例为1g：10ml。
本发明在将裸燕麦种子浸泡于黄腐酸水溶液之前，优选的还包括对裸燕麦种子依次进行消毒和冲洗；所述消毒的试剂优选的包括次氯酸钠水溶液；所述次氯酸钠水溶液中次氯酸钠的体积含量优选为3％；所述消毒的方式优选为将裸燕麦种子浸泡于次氯酸钠水溶液中进行消毒；所述消毒的时间优选为30min；所述冲洗的次数优选为3～5次。
本发明在得到浸种后的裸燕麦种子后，优选的还包括对所述浸种后的裸燕麦种子进行干燥；所述干燥的方式优选为晾干，具体包括将裸燕麦种子从黄腐酸水溶液中取出后，于20～30℃条件下平铺晾制3～4h；本发明对所述干燥的光照强度没有特殊限制，室内自然光即可。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
选用坝莜5号裸燕麦品种，选取健康饱满大小均一的裸燕麦种子，用3％(体积百分比)的次氯酸钠水溶液浸泡消毒30min后，蒸馏水冲洗3～5次。
配置质量浓度为0.1g/mL的黄腐酸浸种原溶液(将购买的黄腐酸粉末1g溶解于10ml蒸馏水中)，分别将浸种原液稀释50倍、100倍、150倍、200倍、250倍、300倍后在25℃、黑暗条件下对裸燕麦种子进行浸种。浸种时将去杂拌种后的裸燕麦种子置于容器中，将黄腐酸浸种液加入容器，加入量以完全淹没裸燕麦种子为标准，将此容器用黑色布进行包裹后置于25℃、黑暗条件下，浸种，每个浓度下设置浸种时间分别为3h、6h、9h、12h、18h和24h，浸种结束后在25℃、室光下回干3h，对照为不浸种(CK)。
将两层滤纸固定于发芽盒底部，用蒸馏水将滤纸润湿后从浸种后的每个处理中分别选取100粒置于培养皿中，重复3次，放入光照培养箱(光照14h，温度25℃；黑暗10h，温度20℃)中进行发芽，每隔一天补水一次。发芽结果参见图1。
实施例2
选用坝莜10号裸燕麦品种，其余同实施例1。发芽结果参见图2。
实施例3
选用坝莜13号裸燕麦品种，其余同实施例1。发芽结果参见图3。
实施例4
选用张莜14号裸燕麦品种，其余同实施例1。发芽结果参见图4。
实施例5
选用坝莜3号裸燕麦品种，其余同实施例1。发芽结果参见图5。
由图1～图5中5个品种的发芽状态可以看出，5个品种浸种后的发芽效果基本一致，均表现为与CK相比150倍、200倍和250倍黄腐酸稀释液可明显提高种子发芽率，其中以200倍稀释液浸种后对种子发芽率的提高幅度最大，而50倍和100倍稀释液浸种后因浓度过大导致发芽率明显降低；浸种3h、6h和9h和12h后发芽率相比于CK明显提高，以浸种12h后发芽率达到最高值，24h浸种后，严重种子发芽抑制，甚至绝大部分种子出现致死状态。
实施例6裸燕麦种子浸种后大田种植试验
种植地点：乌兰察布农业科学研究院。乌兰察布农科院位于内蒙古乌兰察布市察右前旗平地泉镇(40.9232°N，113.1196°E)，属于温带大陆性季风气候，多寒干燥，风多雨少，昼夜温差大，年均气温为4.5℃，最高气温为39.7℃，最低气温为-34.4℃；年降水量376.1mm，且多集中在7～8月上旬；年均无霜期131d；土壤类型为栗钙土。
以实施例1中制备的200倍稀释的黄腐酸溶液进行浸种，品种选择实施例5中最佳发芽率的坝莜3号。将去杂拌种后的裸燕麦种子置于容器中，将黄腐酸浸种液加入容器，加入量以完全淹没裸燕麦种子为标准，将此容器用黑色布进行包裹后置于25℃、黑暗条件下，浸种12h；将浸种后晾干的种子播种于大田，设置浸种(黄腐酸)和不浸种(CK)两个处理。
将黄腐酸处理和CK处理之后的种子进行大田种植，种植结果：
1、黄腐酸浸种对裸燕麦产量及其构成因子的情况
表1黄腐酸浸种对裸燕麦产量及其构成因子的情况
Figure BDA0002483913650000051
由表1可以看出，黄腐酸浸种与CK相比，裸燕麦产量提高15.23％。黄腐酸浸种后裸燕麦穗长和单株穗粒数相比于CK提高不显著，而穗数、小穗数、单株穗粒重及千粒重均显著提高(p<0.05)。其中穗数提高25.51％，小穗数提高32.50％，单株穗粒重提高56.20％，千粒重提高19.10％。
2、黄腐酸浸种对裸燕麦株高的影响
裸燕麦株高随生育期的推进逐渐提高(图6)，黄腐酸浸种对裸燕麦株高影响均差异显著(p<0.05)，从拔节期到成熟期，黄腐酸浸种与CK相比，株高分别增加11.50％、16.80％、11.95％和12.34％。
3、黄腐酸浸种对裸燕麦地上部干物质量的影响
裸燕麦株高随生育期的推进逐渐提高(图7)，黄腐酸浸种对裸燕麦株高影响均差异显著(p<0.05)，从拔节期到成熟期，黄腐酸浸种与CK相比，株高分别增加11.50％、16.80％、11.95％和12.34％。
4、黄腐酸浸种对裸燕麦光合参数的影响
黄腐酸浸种后，裸燕麦叶片的参数变化如表2所示，黄腐酸浸种与CK相比，Tr和Ci在各个生育时期均无显著差异，而Pn、Gs和SPAD值均达到显著差异(p<0.05)。从拔节期到灌浆期，Pn分别增加37.34％、36.40％和30.97％；Gs分别增加0.36％、31.65％和15.49％；SPAD分别增加16.25％、19.06％和3.60％。
表2黄腐酸浸种对裸燕麦光合参数的影响
Figure BDA0002483913650000061
实施例7裸燕麦种子浸种后盆栽试验
在内蒙古呼和浩特市内蒙古农业大学裸燕麦产业研究中心温室进行。使用盆栽方法，土壤为蛭石与泥炭土按质量比为1:1的比例混合而成。泥炭土中N+P+K>10g·kg-1，有机质含量>50g·kg-1，pH5.5～8.5，土壤含水量为10％。塑料盆高25cm，直径20cm，每盆装混合土2.5kg，播种前底施磷酸二铵(含N18％，P2O546％)2g，在拔节期与抽穗期各追施尿素(含N46％)2g。10月15日播种，每盆播30粒，在三叶期定苗，每盆20株。试验采用随机区组排列，设置正常供水处(75％田间持水量)、中度干旱胁迫(60％田间持水量)和重度干旱胁迫(45％田间持水量)3个水分条件，在不同水分条件下设浸种(黄腐酸)和未浸种(CK)2个处理，共6个处理，每个处理3次重复，每个重复种植5盆，共90盆。浸种按照实施例1中制备的200倍稀释的黄腐酸溶液进行浸种，品种选择实施例1～5中最佳发芽率的坝莜3号。将去杂拌种后的裸燕麦种子置于容器中，将黄腐酸浸种液加入容器，加入量以完全淹没裸燕麦种子为标准，将此容器用黑色布进行包裹后置于25℃、黑暗条件下，浸种12h。水分胁迫在拔节期开始，每天下午5点利用称重法进行补水以保持各处理土壤含水量稳定。
种植结果：
1、黄腐酸浸种对裸燕麦出苗率影响
在不同干旱胁迫梯度下黄腐酸浸种后对裸燕麦出苗率的影响如图8所示，在正常供水与中度干旱胁迫下，黄腐酸浸种相比于CK，出苗率均未达到显著差异，而重度干旱胁迫下差异显著(p<0.05)。三个水分梯度下，黄腐酸浸种后，出苗率分别提高4.35％、6.10％和34.00％。
2、黄腐酸浸种对裸燕麦地上部干物质量的影响
裸燕麦地上部干物质量随生育期的推进而逐渐提高(表3)，干旱胁迫导致裸燕麦地上部干物质量下降，且降幅随着干旱胁迫程度的加剧而增加。正常供水条件下，黄腐酸浸种后对干物质量影响不显著；中度干旱胁迫条件下干物质量虽有显著提升，但只有部分达到显著差异；在重度干旱胁迫条件下黄腐酸浸种CK相比各时期均达到显著差异(p<0.05)，各个生育时期分别提高7.56％、4.05％和5.95％。说明黄腐酸可以缓解干旱胁迫对裸燕麦地上部干物质量造成的影响，且在重度干旱胁迫下效果最显著。
表3黄腐酸浸种对裸燕麦地上部干物质量的影响
Figure BDA0002483913650000071
Figure BDA0002483913650000081
3、黄腐酸浸种对裸燕麦产量其构成因子的影响
如表4所示，通过在不同水分处理下黄腐酸浸种后的产量构成因素对比发现：正常供水和中度胁迫下黄腐酸浸种与CK相比各因素均未达到显著差异，而在重度干旱胁迫下黄腐酸浸种与CK相比穗长、单穗粒重及千粒重显著增加(p<0.05)，分别为29.27％、11.11％和13.36％。综上说明，干旱胁迫对裸燕麦的产量构成产生明显的负效应，黄腐酸浸种可不同程度地缓解干旱胁迫的影响，尤其是在重度干旱胁迫下效果最显著。
表4黄腐酸浸种对裸燕麦产量其构成因子的影响
Figure BDA0002483913650000082
4、黄腐酸浸种对裸燕麦产量的影响
裸燕麦产量随水分胁迫程度的加剧而逐渐降低(表5)，在正常供水条件下，黄腐酸浸种后裸燕麦产量与CK差异不显著；在中度干旱胁迫下，产量增加3.34％；重度干旱胁迫下增加8.93％，差异均达到显著水平(p<0.05)，但重度胁迫下产量增幅更大。说明黄腐酸浸种在重度干旱胁迫条件下对裸燕麦的增产效果最佳。
裸燕麦产量随水分胁迫程度的加剧而逐渐降低(表5)，在正常供水条件下，黄腐酸浸种后裸燕麦产量与CK差异不显著；在中度干旱胁迫下，产量增加3.34％；重度干旱胁迫下增加8.93％，差异均达到显著水平(p<0.05)，但重度胁迫下产量增幅更大。说明黄腐酸浸种在重度干旱胁迫条件下对裸燕麦的增产效果最佳。
表5黄腐酸浸种对裸燕麦产量的影响
Figure BDA0002483913650000091
5、黄腐酸浸种对裸燕麦叶片叶绿素含量的影响
干旱胁迫下黄腐酸浸种后裸燕麦叶绿素含量的变化如表6所示。从拔节期到灌浆期，裸燕麦叶片Chla+Chlb逐渐提高。干旱胁迫导致裸燕麦叶片Chla、Chlb和Chla+Chlb降低，且降幅随着干旱胁迫程度加剧而增加。黄腐酸浸种后，正常供水条件下二者与CK相比差异均不显著；中度干旱胁迫下，叶片Chla、Chlb和Chla+Chlb分别比CK增加4.28％、10.02％和6.18％，但只有部分时期差异达到显著水平；而重度干旱胁迫下分别比CK增加22.32％、30.60％和24.88％，且均达到显著差异(p<0.05)。综上说明，干旱胁迫使裸燕麦叶片叶绿素总量的合成受阻，分解速率增大，而黄腐酸浸种可不同程度地缓解干旱胁迫造成的影响，在重度干旱胁迫下对叶绿素合成的促进作用最显著。
表6黄腐酸浸种对裸燕麦叶片叶绿素含量的影响
Figure BDA0002483913650000092
Figure BDA0002483913650000101
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种裸燕麦种子浸种的方法，包括以下步骤：将裸燕麦种子于20～30℃、黑暗条件下浸泡在黄腐酸水溶液中3～15h，得到浸种后的裸燕麦种子；所述黄腐酸水溶液中黄腐酸的质量浓度为0.4～0.67mg/mL。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述黄腐酸水溶液中黄腐酸的质量浓度为0.5mg/mL。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸泡的温度为25～26℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸泡的时间为3～15h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到浸种后的裸燕麦种子后，还包括对所述浸种后的裸燕麦种子进行干燥。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述干燥的时间为3～4h，温度为20～30℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将裸燕麦种子浸泡于黄腐酸水溶液之前，还包括对裸燕麦种子依次进行消毒和冲洗。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述消毒的试剂包括次氯酸钠水溶液；所述次氯酸钠水溶液中次氯酸钠的体积百分含量为3％。
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