CN86106145A - 在凝胶胶囊中进行水合的发芽前处理的改进方法 - Google Patents

Abstract

为在发芽前经过处理并以水合态保持在凝胶胶囊中的植物种子的准备和供应提供了新的方法。各种植物种子都可以在某些具体实施中，与有用的添加物，在凝胶基质中进行包胶和发芽前的处理。这些发芽前经过处理的种子比一些来自种植物基质上的原种子出芽得快。这些种子可以按所述多种方法进行包胶和发芽前的处理。

Description

本发明通常涉及农业和农作物生产的领域，尤其涉及在水合聚合物凝胶胶囊中进行发芽前处理的均一化的植物种子的供应，使之能够较迅速均匀地长出籽苗。

植物种子的发芽前处理（初生，渗透调节，活力，发芽）是一种使种子早期发芽，有时包括在适宜条件下产生胚根的种子处理方法。这种发芽前进行处理的方法，其结果是在不太理想的环境条件下，经过处理的种子比未经处理的种子或原种子更迅速地出苗而且出苗率也较高（参阅里瓦斯、赛德斯特洛姆和爰德瓦兹合著的“辣胡椒种子萌发后的发芽和发育”，园艺学，1984年第19卷第279～281页;凯特里弗、菲歇尔和尼尔合著的“防止莴苣种子萌发后产生热休眠的机理”，植物生理学，1984年第75卷第290～294页）。根据一些现有方法，在种子进行发芽前的处理后，不是进行再干燥就是通常在不适宜的环境条件下立即进行播种。根据本发明，种子的发芽前处理是在水合凝胶胶囊中完成的，从而避免了现有技术方法的缺点。使用含有足够游离水分的参予发芽前期的处理过程的胶囊优于现有的供应方法。

已知至少有两种供应发芽前经过处理的种子的方法：原种子的水合和再干燥，以及流体钻孔技术。在第一种方法，种子只是仅仅在含水的溶液中进行水合，或者在含有诸如盐、聚乙二醇渗压剂的水溶液中进行水合，水合时间为24小时至数天（参阅卡恩的“种子的预处理、发芽和特性”，《种子休眠和发芽的生理生化》第283～316页，卡恩编，此荷兰出版公司，阿姆斯特丹和纽约，1977年）。在种子水合之后和胚根出现之前，种子要从进行发芽前处理的溶液中移开，在各种不同的条件下干燥。经过发芽前处理的种子与未经处理的原种子一样的方法，播种在田地或温室里。这种发芽前进行处理和供应的方法有若干缺点。第一，对种子进行精细的水合处理必须经过几次操作，这会导致种子受到损伤，减少种子的大量发芽。如果在重新干燥之前已经产生胚根，则这个问题更为严重。第二，重新干燥的过程会增加操作、设备和能源消耗，因而增加了额外的费用。第三，已经萌发的种子进行重新干燥的过程，在置于任何生长培养基时需要再水合。这个附加的步骤会使种子出土延迟或增加对土壤病原体的感染率。

上述第二种已知的供应发芽前处理过的种子的方法就是流体钻孔法。在该方法中，正如上所述，种子首先在水中或在渗压剂中进行发芽前处理，然后将种子加到为Laponite或Agrigel一类的流体钻孔基质水溶液中去，最后将流体钻孔基质中潮湿的种子运送到种植区。（参阅格雷的“蔬菜种子的流体钻孔”一文，园艺评论，1981年第1～27页）。这个方法至少有三个主要缺点。第一、种子被不规则地放在流体钻孔基质中，降低了准确播种的可能性;第二，种子在产生胚根并且根已长到1～2厘米后再予以搬运，会增加对根的损害和籽苗的成活率;第三流体钻孔技术要求专门的设备。

本发明的基础在于为种子包入胶囊后进行发芽前处理提供一种方法。该方法是借助水合多聚物凝胶作为密封材料来完成的。胶囊中含有的游离水分能够参予种子发芽前期的过程。

这个在凝胶胶囊中进行种子发芽前处理的独特方法具有下述优点：避免重新干燥种子的步骤消除了流体条播法的一个缺点。最后，胶囊密封和发芽前处理能控制阻止在种植前胚根的出现。本技术还能够在即使胚根出现之后，也可安全处理种子。

此外，这个胶囊密封和发芽前处理的方法可以适时有效地给予大量有用的添加物，包括但不限于杀菌剂、杀虫剂、杀线中剂、肥料、生长促进剂、生长调节剂，以及有益的微生物，包括但不限于细菌、真菌、线虫和放线菌。

因此，本发明的目的是使植物种子能够在水合聚合物凝胶胶囊中进行发芽前处理，从而使来自任何生长培养基质的籽苗较为迅速均匀地出现高出苗率。

本发明的另一个目的是能够释放出发芽前处理的含水种子，以消除对在生长培养物质中的种子先进行干燥然后再予以水合的步骤。

本发明的进一步目的在于提供均一的经发芽前处理的种子，从而可以将经发芽前处理的种子精确地放至任何生长培养基质中。

本发明更进一步的目的在于能够使水合凝胶胶囊中已经发芽前处理的种子与广泛有用的化学和生物添加物一起，以进一步改良在广泛的生命和非生命条件下种子的特性。

本发明最后的一个目的是控制发芽前处理的含水的种子的胚根生长、防护已经出现的胚根的损害。

本发明为植物种子均一化、水合和在凝胶胶囊、某些类同的具体化合物和与之合用的有益的添加物中进行发芽前处理提供了方法和组成。

“种子”或“植物种子”一词用于表示含有胚胎组织的任何植物繁殖体，在适宜的条件下能够进行植物体的生长和发育。这些包括合子种子、孤雌生殖的种子、体细胞胚胎和其它植物繁殖体，如土豆种块、萘菜种子（果实）、谷类种子（颖果）等，都会导致植物生长。

“发芽前处理”一词用于一般明白的意为在种子播种前，种子发芽的生化和物理过程开始阶段时的方法。其它述语也用于这个过程，包括初生，渗透调节，活力，发芽等。

根据本发明提供了在凝胶胶囊中植物种子水合作用及有利的辅助添加物与发芽前处理的方法和组成。

根据本发明，在为数众多的介质中，凡是可作为适合的包胶材料能将种子包于其中的介质，这里都称为“凝胶”。一般说来，凝胶可以借助气体扩散使胚胎进行呼吸作用。胶制成的胶囊应足以防止外来的磨损和不利的力的影响，但其柔韧性应足以使胚胎生长并在适宜的时候使胚胎发芽。令人满意的是为了获得所期望的结果，各种凝胶可以结合使用，或者混合使用或者涂层使用。选用的凝胶也应能保持参予种子发芽前生理过程的大量“游离水分”。可以利用的游离水分应为胶囊重量的50～99.6%，最好是胶囊重量的70～99.6%。

用于包胶分生组织的凝胶包括藻酸钠、瓜耳胶、含刺槐豆胶的角叉胶和含明胶的藻酸钠。其他宜用的凝胶包括但不限于表1所列的凝胶剂。

表1    凝胶剂

1.天然聚合物

A.离子键（需要配位剂）

合聚果胶酸盐的藻酸盐

果胶酸钠

Furcellaran

果胶

Hypnean

葡聚糖

罗望子胶

瓜耳胶

Gellan胶

B.疏水作用

直链淀粉

琼脂

琼脂糖

含明胶的琼脂

明胶

淀粉

支链淀粉

Cornhull胶

淀粉阿半乳聚糖

印度胶

Karagan胶

钛胶

黄蓍胶

麦胶

壳多糖

糊精

2.化学改进的天然聚合物

A.离子键（需要豳位剂）

琥珀酰乙酯纤维素

琥珀酰玉米醇溶蛋白

羧甲基纤维素

B.疏水作用

甲基纤维素

羟乙基纤维素

C.共价键

含戊二醛明胶

3.合成聚合物

A.共价键

聚丙烯酰胺

B.疏水作用

聚乙二醇

聚乙烯吡咯烷酮

聚氧乙烯

亲水氨基甲酸乙酯

聚乙酸乙烯酯

乙烯基树脂

羟基异丁烯酸酯

2-甲基-5-乙烯吡啶-甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸

C.离子键

含聚（乙烯基.甲基吡啶）氯化物的钠聚（磺酸苯乙烯）

含聚（乙烯基，卞基三甲基铵）氯化物的钠聚（磺酸苯乙烯）

含强硷聚阳离子的强酸聚阴离子

波尔顿聚合物公司（乙酸乙烯酯均聚物（波尔顿公司）

盖尔伐多尔（Gelvatol）（聚乙烯醇树脂）（蒙赛多-Monsants）

4.稳定性化合物

A.商品名

Super    Slurper（美国农业部，东南亚一年度报告，北方登记，

研究图书馆）

Viterra（碳化物协会）

Laponite（美国拉普特股份有限公司）

Gelrite（Kelco）

Seakem（FMC公司）

Seaplaque（FMC公司）

Seaprep（FMC公司）

IsoGel（FMC公司）

B.有机化合物

Methylan    Clear    Wallpaper    Paste

乳糖

蛋白胶

选择包胶用的凝胶通常包括下列特征（虽然这些特征为这个技术领域者所公认，但本发明可以以另一种方式予以实施）：

1.要求能够保护并覆盖住发芽前处理的种子;

2.内部物质具有能够接受容纳添加剂特征的可溶性或者是乳剂，添加剂包括但不限于水、不溶解物质，或疏水物质;

3.外表层应是能经受机械压力的防护层，操作方便，并能保住种子活力;

4.凝胶要具有足够的强度，能保持胶囊的完整性，但在发芽期间仍能使胚根和根穿破胶囊，要能容纳和释放添加物。

人们认为，把添加物加到土壤、植株的根周围和植株表面，可以促进植物的建立、生长和发育。还有人认为，控制添加物的释放可以促进植物生长，例如罗斯曼和曼斯道尔弗合著的《传递系统的控制释放》（马赛尔.戴克尔有限公司，纽约，1983年）。

已知用于发芽前种子包前的添加物有：农药、肥料、能源、生长促进剂、生长调节剂、防护剂和微生物。

表2    添加物

1.农药

A.杀菌剂

硫酸铜

二硫化四甲秋兰姆

克菌丹

Benomyl

Metalaxyl

B.杀虫剂

Carbofuran

Acephate

Malathion

马拉硫磷（低毒有机磷杀虫剂）

C.除莠剂

Pronamide

乙基二丙基硫化氨基甲酸盐

2.肥料和营养物质

氮

磷

钾

硫

钙

镁

氨基酸

微量营养物

3.能源

糖

碳水化合物

三磷酸腺苷

4.微生物

假单胞细菌

Thuringiensis杆菌

Myeoorrhizal真菌

根瘤菌

枯草芽孢杆菌

放线菌

5.生长调节剂和激素

赤霉酸

细胞分化素

萘乙酸

吲哚乙酸

6.其他生物活性化合物

反硝化抑制剂

铁螯合剂

外激素

酶

农药解毒剂和农药防护剂

7.其他惰性活化物

土壤和水分调节剂

分散剂

湿润剂

pH调节化合物

形成凝胶胶囊有两种方法：第一种方法，例如将凝胶加到一个配位剂上，藻酸钠溶液就形成凝胶。因此，通常所用的氯化钙、氯化镧、氯化铁、氯化钴、硝酸钙、氢氧化钙和硫酸铜，以及通常带多价阴离子的其他化合物都是可以使用的。

选用凝胶应具有可用于本发明的浓度范围，选择的浓度在操作方便、胶凝时间、凝胶强度和分生组织周围的覆盖厚度方面都应是最优化的。

制备藻酸钠的浓度可以是1～10%（重量（克）容积（毫升）百分比）的水溶液，较常用的是1.5～5%，理想的浓度是1.5～3%。

然后将待包胶的种子加到藻酸钠溶液，浓度为每毫升1～50颗种子，较常用的浓度为每毫升5～20颗种子。种子的特定大小随种子的种类、来源和发育阶段而变化，浓度必将随之变化。

种子可以单个地或分散在凝胶溶液中，然后将该溶液滴入配位剂中。凝胶溶液和配位剂两者都可以遮过这个领域中大量已知的任何一种技术互相进行混合。这些技术可以包括一步法的胶点成形和试剂加成。这个方法是通过振动喷咀由一处喷出胶点并且由另一处用配位剂将胶点涂覆。

氯化钙（或另一个配位剂）可以配制成浓度为1～1.000毫摩尔的溶液，较常用的浓度为20～500毫摩尔，理想浓度为50～100毫摩尔。其他配位剂也具有不同的最佳浓度范围。对选用凝胶和配位剂浓度来说，凝胶生成时间和胶凝溶液的温度是相关参数。选择的温度应该免使种子受到损害，通常的温度范围为1～50℃，较常用为10～40℃，最佳温度为20～30℃。

在令人满意的温度范围内，选择一个特定值表示与凝胶完全生成相一致的尽可能短的胶凝时间。典型的是凝胶迅速生成，但完全配位则时间较长。对浓度为每100毫升水中含2.0克的藻酸钠溶液，浓度为100毫摩尔的氯化钙溶液而言，在反应温度25℃条件时，及到适当的胶凝时间为5～120分，较常需要的时间为10～90分，通常在20～30分可全部完成。

上述凝胶的特征对各个凝胶来说都是可以改变的，但一般来说是由凝胶的浓度参数和化学性质决定的。

生成凝胶胶囊的第二种方法是当将种子加到凝胶剂时，用于种子的配位剂使凝胶在种子周围成形。氯化钙是配位剂的一个例子，当把种子放到凝胶剂（如藻酸钠溶液）时，用于种子的配位剂氯化钙就会在种子周围生成聚合凝胶胶囊。

此外，当用配位剂处理的每颗种子都是凝胶聚合反应的核心。当操作适当时，这个包胶系统使每颗种子在胶囊中成为均一化和中心。

氯化钙是常用的配位剂，然而，氯化铁、硝酸钙、过磷酸盐化肥和氟草胺一类农药，如同一般带有多价阴离子的其他化合物一样，都是令人满意的配位剂。

选用的凝胶要具有适用于本发明的浓度范围，选择的浓度在操作方便、胶凝时间、凝胶强度和种子周围的覆盖厚度方面都应是最优化的。如果凝胶浓度太高，则会因溶液太粘而不能搅拌，因此在将处理过的种子浸入凝胶溶液造成困难。例如制备藻酸钠水溶液的浓度可以是0.2-5%（重量1克）容积（毫升）百分比），较常用的是0.4～2.5%，优先采用0.6～1%。

待包胶的特殊添加物可以加到藻酸钠中，但对该特殊添加物的使用比例而言有其自己特殊的浓度。例如可以将农药加到浓度高达99.4%藻酸盐溶液的藻酸钠中，而较常用的农药浓度则是由每毫升0.002～0.300毫升配制成农药（2×10^-4～0.30克活性组分）。又如肥料可以加到浓度为每毫升0.1～1.000毫克的藻酸钠中。再如微生物可以在浓度为每毫升1～10¹²微生物加入。碳源可以在浓度为每毫升藻酸钠溶液1～500毫克加入，较常用的浓度为5～100毫克/毫升。

配位剂处理过的种子可以加到凝胶溶液中的分散添加物。通常搅拌凝胶溶液期望促使处理过的种子迅速进入凝胶溶液并且阻止正在成形的凝胶胶囊凝集成块。

氯化钙（或其他配位剂）可以配制成浓度为0.05～6.2摩尔（或者饱和或过饱和溶液）的溶液，较常用的浓度为0.3～6.2摩尔，理想浓度为0.6～2.0摩尔。其他配位剂各有不同的最佳浓度范围。然后可以用氯化钙（或其他配位剂）浣液通过湿渍、喷雾、浸涂、浸注或任何其他一些能使适当数量的配位剂沉积在种子上的方法，处理种子。当把蕃茄种子浸在氯化钙溶液中的准备实施该方法时，在溶液中的时间可以为1秒至24小时，较常用的是1分至1小时，理想的为2～10分。除外，氯化钙（或其他配位剂）也可以以固态形状加到种子上。例如无水氯化钙可以借助粘着剂如石腊油应用于种子。

凝胶生成的时间和胶凝溶液的温度对于选择凝胶和配位剂的浓度来说，都是相关参数。选用的温度应免使种子受到伤害，通常的温度范围为1～50℃，较常用的为10～40℃，优先采用20～30℃。

在令人满意的温度范围内，选择一个特定值表示与凝胶完全生成相一致的尽可能短的胶凝时间。典型的是凝胶迅速生成，但完全配位则时间较长。对浓度为0.6克/100毫升的藻酸钠水溶液，浓度为1摩尔的氯化钙溶液，在室温（22℃）条件下，得到适当的胶凝时间为5～120分钟，较常需要的时间为10～90分钟，通常15～20分钟足以完成。

上述凝胶的特征对各个凝胶来说都是可以改变的，但一般说来是由凝胶的浓度参数和化学性质决定的。

设计这个凝胶包胶的方法是为了保持胶囊内高水平的游离水分。胶囊的外表面是由凝胶和配位剂的化学反应生成的。胶囊内部保持湿润，含有50%以上水分，最佳为70-99%及60-70%之间，在胶囊中，这个水分可以直接进入到种子的组织，水分的吸收是发芽前处理的重要的第一步。

胶囊生成以后，可以以两种方法的任何一种开始对种子进行发芽前的处理。种子一旦包胶以后，种子立即开始吸水和发芽的过程。采用第一个发芽前的处理方法，这个过程可以发生在0～7天一个特定时期，较常见的是1～4天，通常是1～3天。发芽前处理的温度应在种子发芽的生理范围内，一般为10～30℃，较为普遍的是15～25℃。

在这个特定时间之后，浓度足以抑制根和芽生长的渗透剂水溶液扩期到胶囊内。渗透剂的分子量应足以小到能够扩散到凝胶胶囊内（并在播种时耗尽）。高分子量的渗透剂会使胶囊内的水分外流和种子周围的胶囊减小和坍缩。一个特别可以用的但并不算是渗透剂的是一价盐。许多一价盐类都可以用，尤其是那些可用作植物的肥料为硝酸钾。硝酸钾很容易扩散到凝胶胶囊内，在浓度为0.3～1.0摩尔，较常用的浓度为0.4～0.6摩尔，通常为0.4～0.5摩尔时会抑制发芽。盐扩散到胶囊内是通过搅动实现的搅动大容积盐溶液中一个体积的胶囊需要有足够的时间。搅动时间因种子种类和胶囊大小而异，搅动0.4摩尔溶液需要1～3小时，0.5摩尔溶液需要0.5～1小时。低分子量的有机分子也可用作渗压剂。甘露醇在0.6～1.4摩尔时可用于控制根的出现。

采用第二个发芽前处理的方法就是在胶囊生成之前将置入凝胶材料和配位剂中（假如需要如此）。从胶囊生成时起就有渗透剂参予并不会终止种子的吸水或发芽的生化过程，但毕竞会抑制细胞的膨胀（例见海德克尔和科皮尔在《种子科学和技术》上发表的一文，1977年第5卷第353～425页中第391页）。这些胶囊被控制在或接近最佳发芽温度，根据种子类型，在1～7天内开始发芽。两种发芽前处理的方法都比种在土壤中的原种出芽快。

为了说明本发明，在各种不同条件下进行了下述实验。

例1

1.蕃茄种子发芽前的处理和在米克斯温室中出苗的情况。

将蕃茄种子（品种UC82，得自加拿大任德兰德卡纳种子公司）用上述第一种包胶方法进行包胶。蕃茄种子单颗置于由分液漏斗滴入的2%藻酸盐溶液（2克LF-60藻溶于100毫升水中），用100毫克分子CaCl.HO浣液的藻酸盐配位包胶。胶囊在24℃条件下存放3天后，在0.4摩尔KNO₃溶液（胶囊的体积与盐溶液的比为1∶4）中搅拌3小时。100颗胶囊和100颗原种子播种在米克斯商用温室的低温流室内，检查出苗情况。播种后9天，85%经过发芽前包胶的种子出苗了，而原种子一颗也未出苗。播种后14天，98%经过发芽前包胶的种子出苗，原种子96%出苗。在重复实验时，除原种子92%出苗外，其他结果类似。

2.蕃茄种子的发芽前处理和在温室田块土壤上出苗情况

未经消毒的田块土壤含有大量能影响和减少种子发芽的腐物寄生菌和病源菌。除了将经发芽前包胶的种子和原种子播种上温室的田块土壤外，进行了类似于实施例-1的实验，结果不如米克斯温室。播种后10天，81%经发芽前包胶的种子发芽，而原种子一颗也末发芽。发芽后25天，经发芽前包胶的种子90%出苗，而原种子出苗率为45%。

3.加硝酸钾之前发芽前处理的时间选择

进行了加入控制发芽的KNO₃的适时试验。除了KNO₃在包胶后1，2，3，4天扩散到胶囊中的外，种子按实施例-2进行包胶和发芽前处理。然后将每个处理的100颗胶囊和对照用的原种子播种在温室的田块土壤中，检查出芽情况。

四个经发芽前包胶处理的试验，最早出芽的时间都相似的，并且远远超过原种子的出芽时间。4个经发芽前处理过的种子，播种后5天开始出芽，至第10天，经1，2，3，4天发芽前处理的出芽百分率分别达87、62、80、74。原种子的出芽率分别为：播种后8天是10%，播种后10天是1%，至播种后17天还未达到75%，而此时经1，2，3，4天发芽前处理过的种子的出芽百分率分别为90、67、88、85（平均为82.5%）。

4.胶囊生成时如硝酸钾进行发芽前处理

如上所述的在凝胶胶囊中进行发芽前处理的第二种方法，在胶囊生成时加渗压剂并在适宜的温度条件下保持胶囊一至数天，也能在胶囊中进行发芽前的处理。按实施例-1所述对蕃茄种子进行包胶，只是没有包括在包胶时用0.4摩尔的硝酸钾。这些胶囊在24℃条件下保持7天。另外，为了比较起见，按实施例-1所述对种子进行包胶。每个处理用100颗胶囊和100颗原种子，播种在米克斯商用温室的温室内，并检查出苗情况。播种后7天，在胶囊生成时加硝酸钾的胶囊，出苗率达93%;在胶囊生成3天加硝酸钾的胶囊，出苗率达89%，而原种子的出苗率仅为8%。播种后14天，出苗百分率按相同顺序分别95、93和95。

5.发芽前包胶的蕃茄种子的大田出苗情况

按实施例-1所述对蕃茄种子包胶和进行发芽前处理。100颗胶囊和100颗原种子播种在多少有点类似于商业性质的加利福尼亚蕃茄农场的方式准备的大田中，并检查出苗情况。在播种和灌溉后5天，经过发芽前处理包胶的种子，出苗率达49%，而原种子没有出苗。播种后18天，经发芽前处理包胶的种子，出苗率达73%，而原种子的出苗率仅达56%。这个试验在连续5个多星期中进行了5次，5次都取得类似相应的结果。

6.经发芽前处理包胶的种子与进行发芽前处理的原种子的比较

经发芽前处理过的并且为了贮运作过再干燥的原种子往往比未经处理过的原种子出芽得快。经发芽前处理并包胶过的种子比经发芽前处理过的原种子甚至比经发芽前处理过的原种子出芽得更快。将蕃茄种子进行发芽前处理，并且除了在胶囊生成后2天加入硝酸钾外，全按实施例-1所述进行包胶。原种子通过使种子在通气的0.4摩尔硝酸钾溶液中吸液3天（如在本发明的背景部分所述），然后将滴干的种子置于室温空气下干燥24小时。将这两种处理的种子各100颗和100颗未经处理的原种子播种在商业性的米克斯温室中，检查出芽情况。播种后6天，经发芽前处理包胶的种子出芽31%，经发芽前处理干燥过的原种子出芽达3%，而未经处理的原种子出芽0%。3个处理的最终出芽百分率很相似（大于95%）。

实施例二

1.蕃茄种子在用第二种包胶方法生成的胶囊中进行发芽前的处理

按上述第二种包胶方法将蕃茄种子包胶。将蕃茄种子浸入1摩尔CaCl₂.2H₂O溶液10分钟，然后逐颗滴入搅动着的0.6%藻酸钠溶液（0.6克LF-60藻酸盐溶于100毫升水中）。20分钟后，筛出胶囊，用蒸馏水洗涤，然后在27℃条件下保持2天进行发芽前处理。取其中125颗胶囊和125颗原种子播种在低温温室内的田块土壤，检查出芽情况。播种后5天，经发芽前处理包胶的种子，出芽达31%，而原种子则为10%。播种后14天，两个处理的出芽都达59%。

实施例三

1.在有农药存在下蕃茄种子的发芽前处理

除了在胶囊生成后2天加入硝酸钾外，按上述实施例-1对蕃茄种子进行发芽前处理和包胶。一半胶囊含有杀菌剂metalaxyl（Ciba\\Geigy，Greensboro，NC）在一个当量速率对于所介绍的种子处理时速率（0.6克metalaxyl/4克种子＝2.0微克metalaxyl/胶囊）。原种子也可以用一个当量率的metalaxyl进行处理，或留下未处理过的原种子作为对照。共有4个处理，每个处理有160颗胶囊或种子，播种在经高压锅消毒的田块土壤。

经过发芽前处理包胶的种子比原种子出芽快得多，而且在胶囊中含有农药metalaxyl并不影响出芽（见表3）。

表3    经发芽前处理包胶或原种子±metalaxyl的出芽情况

种子处理    metalaxyl浓度    出芽率（%）

（克/千克种子）    4天    14天

经发芽前处理    0    10    93

包胶的种子

经发芽前处理    0.6    29    96

包胶的种子

原种子    0    0    85

原种子    0.6    0    99

实施例四

1.鼠尾草在凝胶胶囊中的发芽前处理

对赏花鼠尾草种子的样品（Park    Seed，Gfeenwood，SC，品种：Hotline），除了在胶囊生成后立即加入硝酸钾并将胶囊在16℃条件下保持14天外，按实施例2所述处理蕃茄一样，进行发芽前的处理和包胶。100颗经发芽前处理包胶的种子和100颗原种子播种在营养性米克斯温室内，检查发芽情况。播种后9天，经发芽前处理包胶的种子的出芽率达54%，而原种子仅达17%。播种后26天，经发芽前处理包胶的种子的出芽率为73%，原种子则为74%。

实施例五

1.在凝胶胶囊中带胚根的烟草种子的发芽前处理和在米克斯温室中的发芽情况

将烟草种子（品种：TR型）按实施例-1包胶，在胶囊生成后2天用0.5摩尔硝酸钾处理，然后再在24℃条件下存夜5天。播种前两天，将一半胶囊从硝酸钾中取出，用去离子水洗涤一小时，使能进行发芽。播种时（胶囊生成后7天），这些胶囊中的种子已经出现胚根。80颗装有带胚根的种子的胶囊、装有无胚根种子的胶囊和原种子，播种在米克斯温室的低温温室内，检查出苗情况。包胶过程保护已经显露的胚根，而这些种子的出苗比其他两个处理的种子块（表4）。

表4    在凝胶胶囊中（带或不带胚根）的原种子和未经处理的原

种子的出苗情况

出苗率

种子处理    9天    22天

带胚根的经发芽前处理    73.8    83.4

包胶的种子

无胚根的经发芽前处理    46.3    80.0

包胶的种子

未经处理的原种子    0    67.5

Claims (47)

1、一种进行均一的水合的发芽前处理种子的方法，包括步骤有：

a.包在胶囊中的至少有一颗未发芽的种子，所述胶囊由水合聚合物凝胶组成；

b.所述种子胶囊是保持在水合条件下，使游离水分可为胶囊内进行种子发芽所利用；

c.所述种子胶囊是保持在使种子有可能发芽的条件下。

d.将渗压生长抑制剂用于所述的水合种子胶囊；以及

e.将所述水合物进行发芽前处理过的种子胶囊提供给生长发育的环境。

2、根据权利要求1所述的方法，其中所述种子胶囊从包胶开始包供给胶囊含有重量为70～99 1/10 - 1/6 %的水分。

3、根据权利要求1所述方法，其中所述保持种子胶囊在发芽条件下存在0～7天。

4、根据权利要求1所述方法，其中所述渗压生长抑制剂的特征在于低分子量。

5、根据权利要求1所述的方法，其中所述种子选自包括合子植物的种子、孤雌生殖的植物种子和体细胞胚一类的种子。

6、根据权利要求1所述方法，其中所述种子选自包括马铃薯种块、甜菜种子和谷类植物种子一类种子。

7、根据权利要求1所述方法，其中所述发芽条件一部分包括10℃～40℃的环境温度。

8、根据权利要求1所述方法，其中所述渗压生长抑长剂选自包括氯化钠、硝酸钾和甘露糖醇一类抑制剂。

9、根据权利要求1所述方法，其中在包胶之前，有一个至少把一个有用的辅助剂加到水合聚合凝胶的附加步骤。

10、根据权利要求9所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括硫酸铜、二硫化四甲秋兰姆、Captan、benomyl、metalaxyl、carbofuran、acephate、malathion、pronamide和乙基二丙基硫代氨基甲酸盐中的一种。

11、根据权利要求9所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括氮、磷、钾、硫、钙、镁、氨基酸和微量营养物质中的一种。

12、根据权利要求9所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括糖、碳水化合物和三磷酸腺苷中的一种。

13、根据权利要求9所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括像单胞细菌、Bacillus  thusingiensis、Mycorrhizal  fungi、根瘤菌、枯草芽孢杆菌和夜线菌中之一种。

14、根据权利要求9所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括赤霉酸、细胞分化素、萘乙酸、吲哚基丁酸和吲哚乙酸中的一种。

15、根据权利要求9所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括反硝化抑制剂、铁螯合剂、外激素、酶、农药解毒剂和农药防护剂中的一种。

16、根据权利要求9所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括土壤和水分调节剂、分散剂、湿润剂和pH调节化合物中的一种。

17、一种将均一的经发芽前处理过的种子提供给生长发育环境的方法，其中包括的步骤有：

包在胶囊中的至少有一颗未发芽的种子，所述胶囊是由含有渗压生长抑制剂的水合聚合凝胶组成;

所述种子是保持在水合条件下，使游离水分可为胶囊内进行种子发芽所利用;

所述种子胶囊是保持在发芽温度条件下;以及

将所述水合的进行发芽前处理过的种子胶囊提供给生长发育环境。

18、根据权利要求17所述方法，其中所述种子胶囊从包胶开始至供给胶囊含有重量为70～99 1/10 - 1/6 %的水分。

19、根据权利要求17所述方法，其中所述用渗压生长抑制剂包胶种子的手段包括抑制细胞膨胀而能使种子吸收。

20、根据权利要求17所述方法，其中所述保持种子胶囊在发芽条件下存在0～7天。

21、根据权利要求17所述方法，其中所述渗压生长抑制剂的特征在于低分子量。

22、根据权利要求17所述方法，其中所述种子是选自包括合子植物的种子、孤雌生殖的种子和体细胞胚一类的种子。

23、根据权利要求17所述方法，其中所述种子选自包括马铃薯种块、甜菜种子和谷类植物种子。

24、根据权利要求17所述方法，其中所述发芽温度是在10℃～40℃之间。

25、根据权利要求17所述方法，其中所述渗压抑制剂是选自包括氯化钠、硝酸钾和甘露糖醇中的一种。

26、根据权利要求17所述方法，其中所述在包胶前，有一个至少把一个有用的辅助剂加到水合聚合凝胶的附加步骤。

27、根据权利要求26所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括硫酸铜、二硫化四甲秋兰姆、Captan、benomyl、metalaxyl、carbofuran、acephate、malathion、pronamide和基二丙基硫代氨基甲酸盐中的一种。

28、根据权利要求26所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括氮、磷、钾、硫、钙、镁、氨基酸和微量营养物质中的一种。

29、根据权利要求26所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括糖、碳水化合物和三磷酸腺苷中的一种。

30、根据权利要求26所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括假单胞细菌、Bacillus  thuringiensis、Mycorrhizal  fungi、根瘤菌、枯草芽孢杆菌和放线菌中之一种。

31、根据权利要求26所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括赤霉酸、细胞分化素、萘乙酸、吲哚基丁酸和吲哚乙酸中的一种。

32、根据权利要求26所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括反硝化抑制剂、铁螯合剂、外激素、酶、农药解毒剂和农药防护剂中的一种。

33、根据权利要求26所述方法，其中所述有用辅助剂是选自包括土壤和水分调节剂、分散剂、湿润剂和pH调节化合物中的一种。

34、将经发芽前处理过的种子与渗压生长抑制剂一起包在水合聚合凝胶中，形成种子胶囊。

35、根据权利要求34所述种子胶囊，其中所述胶囊含有重量为70～99 1/10 - 1/6 %的水分。

36、根据权利要求34所述种子胶囊，其中渗压生长抑制剂的特征在于低分子量。

37、根据权利要求34所述种子胶囊，其中经过发芽前处理过的种子选自合子植物的种子、孤雌生殖的种子和体细胞胚一类的种子。

38、根据权利要求34所述种子胶囊，其中经过发芽前处理过的种子选自马铃薯种块、甜菜种子和谷类植物种子。

39、根据权利要求34所述种子胶囊，其中渗压抑制剂选自氯化钠、硝酸钾和甘露糖醇。

40、根据权利要求34所述种子胶囊，进一步包括有用辅助剂。

41、根据权利要求40所述种子胶囊，其中有用辅助剂是选自包括硫酸铜、二硫化四甲秋兰姆、Captan、benomyl、metalaxyl、carbofuran、acephate、malathion、pronamide和乙基二丙基硫代氨基甲酸盐中之一种。

42、根据权利要求40所述种子胶囊，其中有用辅助剂是选自包括氮、磷、钾、硫、钙、镁、氨基酸和徵量营养物质中的一种。

43、根据权利要求40所述种子胶囊，其中有用辅助剂是选自包括糖、碳水化合物和三磷酸腺苷中的一种。

44、根据权利要求40所述种子胶囊，其中有用辅助剂是选自包括假单胞细菌、Bacillus  thuringiensis、Mycorrhizal  fungi、根瘤菌、枯草芽孢杆菌和放线菌中之一种。

45、根据权利要求40所述种子胶囊，其中有用辅助剂是选自包括赤霉酸、细胞分化素、萘乙酸、吲哚基丁酸和吲哚乙酸中的一种。

46、根据权利要求40所述种子胶囊，其中有用辅助剂是选自包括反硝化抑制剂、铁螯合剂、外激素、酶、农药解毒剂和农药防护剂中的一种。

47、根据权利要求40所述种子胶囊，其中有用辅助剂是选自包括土壤和水分调节剂、分散剂、湿润剂和pH调节化合物中的一种。