張自陽,候軒軒,陳培,王娟娟,劉長福,劉明久

（1.河南科技學院,河南新鄉(xiāng)453003；2.鄭州瑪斯特科技發(fā)展有限公司,河南鄭州450002）

種子是農業(yè)生產的基本資料之一,種子質量的優(yōu)劣直接關系到生產的成效收益.種子活力是種子質量的重要指標,也是種用價值的主要部分,種子活力問題日益引起國際、國內種子工作者的重視.1980年,北美官方種子分析家協(xié)會（AOSA）把種子活力定義為：在廣泛的田間條件下,決定種子迅速整齊出苗以及幼苗正常生長的潛力[1].國際種子檢驗協(xié)會（ISTA）將種子活力定義為“在廣泛的田間條件下,種子批生理劣變程度及種子特征的綜合表現”.種子活力是一個綜合性狀,受遺傳、環(huán)境的影響[2-4].影響種子活力的因素有種子發(fā)芽情況,幼苗的田間表現（包括出苗率、幼苗長勢和整齊度）,貯藏、運輸后的表現等,特別是貯藏、運輸后發(fā)芽能力的保持,表現好即為高活力種子[5].高活力種子具有明顯的生長優(yōu)勢和生產潛力,對農業(yè)生產具有十分重要的意義.高活力種子生產優(yōu)越性具體表現為：提高田間出苗率,抵御不良環(huán)境條件,增強對病蟲雜草競爭能力,抗寒力強,適于早播,節(jié)約播種費用,增加作物產量.低活力的種子在適宜的條件下雖然能夠發(fā)芽,但是發(fā)芽緩慢,在不良的條件下容易造成田間出苗率低,甚至不出苗,最終降低作物的產量.因此,提高種子活力變得愈發(fā)重要.為此,不同的研究者采用了不同的方法來提高種子活力,包括浸種[6]、化學試劑處理[7-12]、電磁場處理[13]、電能離子注入[14]、小麥種子引發(fā)[15]等.但是,能夠方便、直接地應用于生產的較少.尤其是用種子活力劑拌種提高種子活力僅有極少報道[16].MST種子活力推動劑內含生物蛋白酶,可刺激種子內源激素的變化,從而誘導保護酶、GA、核酸酶等的產生,刺激細胞分裂,促進胚根胚芽的生長；內含多種有益微生物菌,可提高種、苗在惡劣土壤環(huán)境下抵御土傳病害侵襲的能力,增加種子的發(fā)芽勢及幼苗的抗病蟲和抗寒、抗旱等能力；內含NRP種子引發(fā)劑,增強種子萌發(fā)的原動力,促使根系強健深扎,發(fā)芽提前1～2 d,發(fā)芽率提高5%～9%,苗齊苗壯.

本實驗室在前期研究中發(fā)現MST種子活力劑能顯著提高小麥種子的活力.因此,本文以3個小麥品種為試驗材料,采用不同稀釋倍數MST種子活力劑拌種,研究不同劑量的MST種子活力劑對小麥種子活力及幼苗生長的影響,以期找到提高小麥種子活力的最佳劑量、最佳拌種技術,為提高小麥種子活力播前拌種處理技術提供理論參考依據與技術支撐.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為百農矮抗58、鄭麥366、鄭麥7698,均由河南科技學院小麥中心提供.

試驗試劑MST種子活力劑（產品名稱：拌星）,由鄭州瑪斯特科技發(fā)展有限公司研發(fā)提供.

1.2 試驗方法

試驗設置為11個處理,每個處理重復3次,用MST種子活力劑分別稀釋0（CK）、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50倍,各處理按照每kg種子2 mL活力劑的標準拌種,拌種后晾干備用.

種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數、活力指數及幼苗生長指標的測定：按照《GB/T 3543.4—1995農作物種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗》[17]進行種子室內發(fā)芽試驗.將拌種過的種子置于標準發(fā)芽盒中,發(fā)芽盒底部放有2層濾紙,將100粒種子放在濾紙上,腹溝向下,種胚朝上,重復4次.將各處理放入20℃光照發(fā)芽箱內發(fā)芽,逐日統(tǒng)計正常發(fā)芽的種子數,4 d時計算發(fā)芽勢,7 d時統(tǒng)計發(fā)芽率,7 d后將幼苗取出.量幼苗高度、根系長度；稱量單株幼苗鮮重、幼苗干重、根系鮮重、根系干重,計算發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數、活力指數.

發(fā)芽勢/%=第4天發(fā)芽種子數/發(fā)芽供試種子數×100

發(fā)芽率/%=第8天的正常幼苗數/發(fā)芽供試種子數×100

發(fā)芽指數（GI）=∑（Gt/Dt）

活力指數（VI）=GI×S

Gt為第t天的發(fā)芽數；Dt為相應的天數；S為發(fā)芽結束時幼苗單株鮮重.

2 結果與分析

2.1 MST種子活力劑對小麥種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數、活力指數的影響

MST活力劑對供試小麥種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率等指標的影響見表1.由表1可知,不同劑量MST種子活力劑處理與CK相比,種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢變化較小,稀釋25、30、35倍MST溶液雖能提高發(fā)芽率、發(fā)芽勢,但與CK差異未達顯著水平.

與CK相比,百農矮抗58用稀釋30、35倍液的MST種子活力劑處理種子后,發(fā)芽指數顯著高于CK,用稀釋30、35、40、45倍的MST種子活力劑處理種子,活力指數顯著高于CK,稀釋5、10、15、50倍處理的與CK相比,發(fā)芽指數差異未達顯著水平.稀釋10、15、50倍處理的與CK相比,活力指數未達顯著水平.

鄭麥366用稀釋25、30、35倍的MST種子活力劑溶液處理后,發(fā)芽指數、活力指數顯著高于CK,稀釋5、10、15、50倍處理的與CK相比差異不顯著.

鄭麥7698用稀釋30、35、40倍的MST種子活力劑溶液處理后,種子發(fā)芽指數顯著高于CK,稀釋35、40倍的MST種子活力劑溶液處理鄭麥7698,活力指數顯著高于CK.

總體而言,不同劑量的MST種子活力劑溶液處理3個小麥品種,以稀釋30、35倍處理對小麥種子的發(fā)芽指數、活力指數影響較顯著.

表1 不同劑量MST種子活力劑處理對不同小麥品種種子活力的影響Tab.1 Effect of MS Ttreatment on the vigor of different wheat seed

2.2 MST種子活力劑對小麥種子幼苗生長的影響

MST活力劑對供試小麥種子幼苗生長的影響見表2.由表2可知,MST種子活力劑拌種處理小麥對幼苗生長有明顯的促進作用.

用稀釋10、15、20、25、30、35、40倍的MST種子活力劑處理百農矮抗58、鄭麥366、鄭麥7698,種子幼苗鮮重、幼苗干重、根系鮮重、根系干重、苗高、根長均高于CK.3個小麥品種用稀釋30、35倍活力劑處理的單株幼苗鮮重、單株幼苗干重顯著高于CK.

百農矮抗58用稀釋30、35倍的種子活力劑拌種后,單株根系鮮重顯著高于CK,稀釋25～45倍種子活力劑處理的種子幼苗高度、根系長度顯著高于CK；鄭麥366用稀釋35、40倍活力劑處理的種子單株根系干重顯著高于CK,用稀釋10～45倍活力劑處理的種子幼苗高度顯著高于CK,用稀釋30～45倍活力劑處理的種子根系長度顯著高于CK；用稀釋30～40倍活力劑處理的種子根系干重和幼苗高度顯著高于CK.

表2 不同劑量MST種子活力劑處理對不同小麥品種幼苗生長的影響Tab.2 Effect ofMSTtreatment on the seedlinggrowth of different wheat seed

3 討論

種子活力的研究表明,活力指數和發(fā)芽指數等幼苗生長指標反映種子活力高低較為可靠,尤其是活力指數,既涵蓋了發(fā)芽速率和發(fā)芽總數的信息,又反映了植物幼苗的生長勢,因此有著廣泛的應用價值[18-19].本試驗結果表明,不同劑量的MST種子活力劑處理小麥種子對萌發(fā)及幼苗生長具有明顯的促進作用,MST種子活力劑處理顯著提高了小麥種子的發(fā)芽指數、活力指數.

高活力種子可以提高生物產量10%[20].試驗結果表明MST種子活力劑拌種顯著提高了小麥幼苗的鮮重、根系鮮重、幼苗高度、根系長度,在稀釋30、35倍拌種顯著提高了小麥種子活力及幼苗生長量,強壯的幼苗提高了小麥的抗逆性,為幼苗進一步茁壯生長奠定了基礎.MST種子活力劑是生物型活力劑,對環(huán)境污染較小,稀釋10～50倍拌種均可以提高種子活力和幼苗生長,安全性較高.建議在生產上大力推廣應用MST種子活力劑.

[1] Perry D A.The concept of seed vigor and its relevance to seed production techniques[M]//Hebblathwaite P D.Seed Production.London：Botterworths,1980：585-591.

[2] 陳利華,萬杉.不同溫度條件下水稻種子活力QTL的定位分析[J].武漢植物學研究,2005,23（2）：125-130.

[3] 孫群,王建華,孫寶啟.種子活力的生理和遺傳機理研究進展[J].中國農業(yè)科學,2007,40（1）：48-53.

[4] Bai B,Sikron N,Gendler T,et al.Ecotypic variability in the meta-bolic response of seeds to diurnal hydration-dehydration cycles and its relationship to seed vigor[J].Plant Cell Physiology,2012,53（1）：38-52.

[5] Hampton J G.Producingqualityseed：the problem of seed vigour[J].Agronomy Society of New Zealand,2000,12：53-61.

[6] 左廣成.電解水對種子萌發(fā)和生長的影響[J].遼寧農業(yè)職業(yè)技術學院學報,2005,7（2）：9-10.

[7] 陳云,梁建生,劉立軍,等.低聚殼聚糖對小麥種子萌發(fā)以及幼苗生理生化特性的影響[J].耕作與栽培,2003（3）：28-29.

[8] 張曉艷,李宇歌.PEG滲透處理對老化種子活力的影響[J].吉林師范大學學報：自然科學版,2005（2）：50-52.

[9] 湯菊香,馮艷芳.KH2PO4和青霉素對小麥老化種子發(fā)芽及幼苗生長的影響[J].種子,2001（4）：19-25.

[10] 湯海軍,周建斌,王春陽.矮壯素浸種對不同小麥品種萌發(fā)生長及水分利用效率的影響[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究,2005,23（5）：29-34.

[11] 劉萍,齊付國,丁義峰,等.青霉素和氨芐青霉素對小麥種子萌發(fā)及幼苗生理生化的影響[J].華北農學報,2004,19（3）：66-68.

[12] 劉建新,趙國林.駱駝蓬提取物浸種對小麥幼苗生長及抗氧化酶活性的影響[J].西北植物學報,2005,25（9）：175-176.

[13] 喬春林,劉濱疆.空間電場對小麥種子發(fā)育的影響[J].中國種業(yè),2004（12）：39-40.

[14] 周小云,計巧靈,劉亞萍.低能離子注入對小麥種子發(fā)芽及幼苗生理生化的影響[J].生物技術,2005,15（2）：69-72.

[15] 張曉艷,李宇歌.PEG滲透處理對老化種子活力的影響[J].吉林師范大學學報：自然科學版,2005,2：50-52.

[16] 譚周茲,李訓貞.種子活動劑對雜交水稻種子活力影響的初步研究[J].種子,1991（6）：6-9.

[17] 國家技術監(jiān)督局.GB/T3543.4—1995農作物種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗[S].北京：中國標準出版社,1995.

[18] 鄭文寅,姚大年,張文明.大豆種子活力評定指標的研究[J].種子,2007,26（12）：70-73.

[19] 王青峰,宮慶友,沈凌云,等.超甜玉米種子活力研究[J].種子,2007,26（6）：4-7.

[20] Yamane Y,Kashino Y,Koike H,et al.Effects of high temperatures on the photosynthetic systems in spinach：Oxygen-evolving activities,fluoresce characteristics and the denatiuration process[J].Photosynth Research,1998,57：51-59.