CN113661802A - 一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法 - Google Patents

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陈万响
刘双喜
刘印增
王金星
胡安瑞
郝心诚
李自豪
李丛毅
牟景莹
刘奇
刘瀚晖
卞伟
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    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
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Abstract

本发明公开了一种处理水稻种子的方法，具体是一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法，包括水稻种子的筛选、晾晒、赤霉素溶液浸种、高压静电场处理等步骤，通过本发明处理后的水稻种子，可以明显提高发芽率并可以促进种子内部的活性酶大大提高，促进种子更快萌发，提高生长期的抗病能力，而且本发明操作简单，成本低廉，无副作用，具有广阔的应用前景。

Description

一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法
技术领域
本发明属于农业技术领域，具体涉及一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法。
背景技术
进入21世纪以来，总体上我国水稻面积和产量都呈增加状态，2004年以来，随着前期积压的稻谷库存减少，我国稻谷播种面积和产量开始出现恢复性增长，占全国粮食总产35％，仅次于玉米居第二位。进入本世纪，我国大米净出口量经过前3年的增长后，从2004年开始出现逐年减少的趋势，2011年出现逆转，由净出口转为净进口。
人口增长是我国水稻产业发展的原始动力，作为生产和消费稻米大国，2030年我国人口将接近15亿，如何保障稻米生产和消费的平衡已经给我国稻米产业的发展提出严峻挑战。
高压静电技术具有设备简单、可重复使用、成本较低和短时间内效果显著等特点，受到国内外众多科技工作者的高度重视，也取得了丰硕的成果。但是，因受到各方面因素的影响，当前我国农作物的产量实际上并没有达到粮食种植的最大潜力，采用电场单一因素已经不能满足现代农业对农作物增产的需求。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法，以提高育种的发芽率和酶活性，进而提高后期育苗的存活率和产量。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法，包含如下步骤：
(1)预选：将物理筛选后的水稻种子置于温度为18℃～21℃的通风处摊薄铺开晾晒24h，期间每间隔2.5h～3.5h翻动一次，直至将水稻种子表面晒干，然后放置于干燥阴凉处凉透；
(2)浸泡：将晒干后的水稻种子浸入水中浸泡3min，期间充分搅拌，捞取掉漂浮在水面上的不饱满的种子；
(3)赤霉素溶液处理水稻种子：将浸泡后的水稻种子放置于25℃～30℃的恒温培养箱中，用浓度为30mg/L～70mg/L的赤霉素溶液浸泡其24h，之后采用去离子水反复冲洗，直至洗净种子外残留的赤霉素液；
(4)将洗净的水稻种子捞出，沥干水分，放入湿润砂床中保持湿度；
(5)高压静电场处理水稻种子：将砂床中的水稻种子放入电压为10～50kv，板间距为10cm的静电场中，处理时间为3min～20min；
(6)将高压静电场处理后的水稻种子放入25℃培养箱中，每隔24h加一次水，第三天开始统计长成正常幼苗的个数。
将经过赤霉素处理后的水稻种子放入电场中处理，在赤霉素和电场的双重作用下，加速种子内部营养物质的溶解，缩短发芽时间，促进种子内部抗氧化酶的活性，增强生命力和抗逆性。
优选的，高压的静电场处理，采用平板电极作下极板，锯齿形电极作上极板。可以使极板放电更均匀、放电密度更大，能更大化的促进种子内部抗氧化酶的活性。
优选的，综合处理时，选用赤霉素溶液的浓度为40mg/L，高压静电场的电压为40kv，板间距10cm，发芽率和抗氧化酶活性大大提升。
与现有公开的技术方案相比，本发明具有的有益效果：
本发明提供的水稻种子，经过上述压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法处理后，其发芽率和抗氧化酶含量均明显高于不经过其综合处理的水稻种子。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，不用于限制本发明。
实施例1
(1)将物理筛选后的水稻种子置于温度为18℃～21℃的通风处摊薄铺开晾晒24h，期间每间隔2.5h～3.5h翻动一次，直至将水稻种子表面晒干，然后放置于干燥阴凉处凉透；
这一操作可以增强种皮的透性，增进酶的活性，降低病害发生率，有提高发芽率和发芽势的作用。每隔一段时间进行翻动，可以使种子干燥的一致。
(2)将晒干后的水稻种子充分浸入水中浸泡3min并搅拌，捞取掉漂浮在水面上的不饱满的种子；
同时还可以简单清除水稻种子中含有的杂质的灰尘，以降低种子的发病。
(3)用赤霉素溶液处理种子：将浸泡后的水稻种子分为3份分别放置于三个恒温培箱中，恒温箱的温度均为28℃，分别用浓度为30mg/L、40mg/L和70mg/L的赤霉素溶液浸泡种子24h，之后倒掉赤霉素溶液，用去离子水冲洗3次以上，直到洗净种子外残留的赤霉素；
(4)将浸泡后的种子捞出，沥干水分，放入湿润砂床中保持湿度；
(5)将处理后的种子放入25℃培养箱中催芽，每隔24h加一次水，第三天开始统计长成正常幼苗的个数。
实施例2
(1)预选：将物理筛选后的水稻种子置于温度为18℃～21℃的通风处摊薄铺开晾晒24h，期间每间隔2.5h～3.5h翻动一次，直至将水稻种子表面晒干，然后放置于干燥阴凉处凉透；
(2)浸泡：将晒干后的水稻种子充分浸入水浸泡3min，期间充分搅拌，捞取掉漂浮在水面上的不饱满的种子；
(3)将浸泡后的种子捞出，沥干水分，放入湿润砂床中保持湿度；
(4)将砂床中的种子分为9份，放入静电场中，分别采用电压为10KV、40KV、50KV，板间距为10cm不同的电场再分别采用处理时间为3min、8min和20min；
(5)将处理后的种子放入25℃培养箱中催芽，每隔24h加一次水，第三天开始统计长成正常幼苗的个数。
实施例3
(1)预选：将物理筛选后的水稻种子置于温度为18℃～21℃的通风处摊薄铺开晾晒24h，期间每间隔2.5h～3.5h翻动一次，直至将水稻种子表面晒干，然后放置于干燥阴凉处凉透；
(2)浸泡：将晒干后的水稻种子充分浸入水浸泡3min，期间充分搅拌，捞取掉漂浮在水面上的不饱满的种子；
(3)用赤霉素溶液处理种子：在25℃的恒温培养箱中，用浓度为30mg/L的赤霉素溶液浸泡种子24h，之后倒掉赤霉素溶液，用去离子水冲洗3次以上，直到洗净种子外残留的赤霉素；
(4)将浸泡后的种子捞出，沥干水分，放入湿润砂床中保持湿度；
(5)将砂床中的种子放入静电场中，电压10KV，板间距10cm，处理时间为3min。
(6)将处理后的种子放入25℃培养箱中催芽，每隔24h加一次水，第三天开始统计长成正常幼苗的个数。
实施例4
(1)预选：将物理筛选后的水稻种子置于温度为18℃～21℃的通风处摊薄铺开晾晒24h，期间每间隔2.5h～3.5h翻动一次，直至将水稻种子表面晒干，然后放置于干燥阴凉处凉透；
(2)浸泡：将晒干后的水稻种子充分浸入水浸泡3min，期间充分搅拌，捞取掉漂浮在水面上的不饱满的种子；
(3)用赤霉素溶液处理种子：在28℃的恒温培养箱中，用浓度为40mg/L的赤霉素溶液浸泡种子24h，之后倒掉赤霉素溶液，用去离子水冲洗3次以上，直到洗净种子外残留的赤霉素；
(4)将浸泡后的种子捞出，沥干水分，放入湿润砂床中保持湿度；
(5)将砂床中的种子放入静电场中，电压为40KV，板间距为10cm，处理时间为8min；
(6)将处理后的种子放入25℃培养箱中催芽，每隔24h加一次水，第三天开始统计长成正常幼苗的个数。
实施例5
(1)预选：将物理筛选后的水稻种子置于温度为18℃～21℃的通风处摊薄铺开晾晒24h，期间每间隔2.5h～3.5h翻动一次，直至将水稻种子表面晒干，然后放置于干燥阴凉处凉透；
(2)浸泡：将晒干后的水稻种子充分浸入水浸泡3min，期间充分搅拌，捞取掉漂浮在水面上的不饱满的种子；
(3)用赤霉素溶液处理种子：在30℃的恒温培养箱中，用浓度为70mg/L的赤霉素溶液浸泡种子24h，之后倒掉赤霉素溶液，用去离子水冲洗3次以上，直到洗净种子外残留的赤霉素；
(4)将浸泡后的种子捞出，沥干水分，放入湿润砂床中保持湿度；
(5)将砂床中的种子放入静电场中，电压50KV，板间距10cm，处理时间为20min；
(6)将处理后的种子放入25℃培养箱中催芽，每隔24h加一次水，第三天开始统计长成正常幼苗的个数。
对照组1采用清水处理水稻种子，包括：
(1)预选：将物理筛选后的水稻种子置于温度为18℃～21℃的通风处摊薄铺开晾晒24h，期间每间隔2.5h～3.5h翻动一次，直至将水稻种子表面晒干，然后放置于干燥阴凉处凉透；
(2)浸泡：将晒干后的水稻种子充分浸入水浸泡3min，期间充分搅拌，捞取掉漂浮在水面上的不饱满的种子；
(3)将处理后的种子放入25℃培养箱中催芽，每隔24h加一次水，第三天开始统计长成正常幼苗的个数。
实施例1-5和对照组1以将要播种的南粳9108水稻为实验材料，分别单独用赤霉素溶液和高压静电场处理水稻种子，并将用不同浓度的赤霉素溶液处理后的水稻种子放入不同电场条件中处理。
其中单独用赤霉素溶液的实施例1中，根据赤霉素的浓度不同，得到3组不同的数据；单独采用高压静电场的实施例2中，根据电压和处理时间的不同，得到9组数据，在数据对比分析中，均采用得到的数据中的最优值做对比。
七天后统计发芽率，并检测POD酶和CAT酶活性。
其中种子发芽率(％)＝(最终种子萌发数/供试种子数)×100％。
分别取实施例1和实施例2的最优值作为统计数值。在实施例1中，赤霉素的浓度为40mg/L时，数值最优；实施例2中，电压为40KV，处理时间为8min时，数值最优。
结果统计如下：
表1不同处理下的水稻种的子发芽率和POD酶和CAT酶活性。
Figure BDA0003245670460000051
Figure BDA0003245670460000061
表1结果显示，实施例1(只采用赤霉素处理，选取最优结果)、实施例2(只采用高压静电场处理，选取最优结果)、实施例3、4、5的发芽率和酶活性对比对照数据都有不同程度的提升。
提升比例结果如下：
表2不同处理下的水稻种子的发芽率和POD酶和CAT酶活性相对于对于对照组1的提升比例。
Figure BDA0003245670460000062
采用将要播种的籼型常规稻“早籼201”水稻为实验材料，采用与上述完全一致的步骤和内容进行实验，为了区分开来，分别命名为对照组1-1，实施例1-1，实施例2-1，实施例3-1，实施例4-1，实施例5-1。
同样的分别取实施例1-1和实施例2-1的最优值作为统计数值。得到在实施例1-1中，赤霉素的浓度为40mg/L时，数值最优；实施例2-1中，电压为40KV，处理时间为8min时，数值最优。
结果统计如下：
表3不同处理下的水稻种的子发芽率和POD酶和CAT酶活性。
Figure BDA0003245670460000071
表2结果显示，实施例1-1(只采用赤霉素处理，选取3组数据中最优结果)、实施例2-1(只采用高压静电场处理，选取9组数据中最优结果)、实施例3-1、4-1、5-1的发芽率和酶活性对比对照数据都有不同程度的提升。
提升比例结果如下：
表2不同处理下的水稻种子的发芽率和POD酶和CAT酶活性相对于对于对照组1的提升比例。
Figure BDA0003245670460000072
由结果可见，只经过赤霉素溶液处理和只经过高压静电场处理的水稻种子，对比清水处理的水稻种子，发芽率和抗氧化酶提高比例较低，而经过赤霉素与高压静电场综合处理后的水稻种子发芽率和其内部的活性酶有较大幅度的提升。
经过赤霉素处理后的水稻种子放入电场中处理，在赤霉素和电场的双重作用下，加速种子内部营养物质的溶解，缩短发芽时间，促进种子内部抗氧化酶的活性，增强生命力和抗逆性。
特别是将赤霉素溶液浸泡过的水稻种子放入电压为40KV的高压静电场中，持续处理时间8min，然后再放入25℃培养箱中催芽，其发芽率和POD酶活性和CAT酶活性明显提高。
为了更好的提升发芽率，在预选的时候，可以采用水分快速测量仪，选用含水量13％-17％的水稻种子，抗氧化酶和磷脂酶的活性最好，从而提升发芽率。低于含水量13％的水稻种子，抗氧化酶的活性比较低；含水量多过17％的水稻种子，呼吸作用活跃，容易发生霉变，影响发芽率。
在浸泡时，宜采用冷水浸泡，使不饱满的种子、病籽漂浮在水面，方便其捞取掉，也可使夹杂物快速漂浮于水面上。
在高压的静电场处理的步骤中，还可以采用平板电极作下极板，锯齿形电极作上极板。可以使极板放电更均匀、放电密度更大，能更大化的促进种子内部各种酶的活性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法，其特征在于，包含如下步骤：
（1）预选：将物理筛选后的水稻种子置于温度为18℃~21℃的通风处摊薄铺开晾晒24h，期间每间隔2.5h~3.5h翻动一次，直至将水稻种子表面晒干，然后放置于干燥阴凉处凉透；
（2）浸泡：将晒干后的水稻种子浸入水中浸泡3min，期间充分搅拌，捞取掉漂浮在水面上的不饱满的种子；
（3）赤霉素溶液处理水稻种子：将浸泡后的水稻种子放置于25℃~30℃的恒温培养箱中，用浓度为30mg/L~70mg/L的赤霉素溶液浸泡其24h，之后采用去离子水反复冲洗，直至洗净种子外残留的赤霉素液；
（4）将洗净的水稻种子捞出，沥干水分，放入湿润砂床中保持湿度；
（5）高压静电场处理水稻种子：将砂床中的水稻种子放入电压为10~50kv，板间距为10cm的静电场中，处理时间为3min~20min；
（6）将高压静电场处理后的水稻种子放入25℃培养箱中，每隔24h加一次水，第三天开始统计长成正常幼苗的个数。
2.根据权利要求1所述的一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法，其特征在于，所述赤霉素溶液的浓度为40mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法，其特征在于，所述高压静电场处理时电压为40kv。
4.根据权利要求3所述的一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法，其特征在于，所述高压静电场处理时间为8min。
5.根据权利要求1所述的一种高压静电场和赤霉素综合处理水稻种子的方法，其特征在于，所述高压静电场处理时，采用平板电极作下极板，锯齿形电极作上极板。
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