殼聚糖包衣對大白菜種子出苗率的影響研究初報

程季珍，武峻新，程伯瑛

（山西省農業科學院蔬菜研究所，山西太原 030032）

因生產殼聚糖的原料來源及加工工藝不同，造成殼聚糖規格較多，特性也略有差異[1-6]。因此，本研究在2003—2005年以不同規格及用量的殼聚糖，用乙酸溶液溶解成液劑[7-8]包衣大白菜種子，研究包衣后對大白菜種子出苗率的影響，以便篩選可用殼聚糖及其用量，同時探索包衣種子的工藝條件。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試種子 太原二青B粒徑等級種子[9]。

1.1.2 器材 燒杯，移液管，種子盒，天平1（分度值：0.01 g），天平 2（分度值：0.01 mg），紙袋，鋁箔袋，白瓷盤等。

1.1.3 供試藥劑 0.074 mm工業級殼聚糖（灰白色，脫乙酰度≥85%，黏度60 mPa·s，水分8.1%，灰分1.2%），0.149 mm食品級殼聚糖（原白色，脫乙酰度≥85%，黏度50 mPa·S，水分7.6%，灰分0.4%），0.177 mm食品級殼聚糖（原白色，脫乙酰度≥95%，黏度 40 mPa·S，水分 7.8%，灰分0.36%），均由濟南海得貝海洋生物工程有限公司生產。36%乙酸，蒸餾水。

1.2 試驗方法

1.2.1 定性試驗 2003年8月1日，取少量工業級殼聚糖放入燒杯中，再加入少量2%乙酸溶液，以觀察工業級殼聚糖在乙酸溶液中的溶解性、成膜性、包衣性、穩定性，以便為下一步的試驗提供依據。

1.2.2 殼聚糖包衣試驗 每次試驗種液質量比除（4）外均為30∶1，均用1.0%乙酸溶液0.68 mL溶解殼聚糖后包衣種子或直接拌種。每個處理均設4次重復，每個重復種1個小區。播種和出苗調查均參照程伯瑛等[9-11]的方法進行。種子貯藏袋選用紙袋（在科研單位使用）和鋁箔袋（在市場銷售使用）。（1）第1次用工業級殼聚糖。處理1.用工業級殼聚糖3.4 mg；處理2.用工業級殼聚糖6.8 mg；處理3.用工業級殼聚糖10.2 mg。乙酸溶液拌種為對照。各處理于8月9日播種。（2）第2次用工業級殼聚糖。方法同（1）。各處理于9月1日播種。（3）第1次用0.149 mm食品級殼聚糖。處理1.用0.149 mm食品級殼聚糖3.4 mg；處理2.用0.149 mm食品級殼聚糖6.8 mg；處理3.用0.149 mm食品級殼聚糖10.2 mg；處理4.用0.149 mm食品級殼聚糖13.6 mg。以乙酸溶液拌種為對照。各處理于8月9日播種。（4）第2次用0.149 mm食品級殼聚糖。處理1.種液質量比30∶1，用乙酸溶液0.68 mL溶解0.149 mm食品級殼聚糖6.8 mg；處理2.種液質量比20∶1，用乙酸溶液1.0 mL溶解0.149 mm食品級殼聚糖10.0 mg；處理3.種液質量比10∶1，用乙酸溶液2.0 mL溶解0.149 mm食品級殼聚糖20.0 mg。以種液質量比20∶1，用乙酸溶液1.0 mL拌種為對照。各處理于9月12日播種。（5）用0.177 mm食品級殼聚糖。處理1.用0.177 mm食品級殼聚糖3.4 mg；處理2.用0.177 mm食品級殼聚糖6.8 mg；處理3.用0.177 mm食品級殼聚糖10.2 mg；處理4.用0.177 mm食品級殼聚糖13.6 mg。以乙酸溶液拌種為對照。各處理于9月1日播種。

1.2.3 操作步驟 按每次試驗要求，用天平1稱種子4～5份，每份20 g。用天平2稱殼聚糖3～4份，放入標有處理號的燒杯中，并往燒杯（含對照）中加入相應量的乙酸溶液，各用小藥勺攪拌15 min。等殼聚糖溶解后，再分別加入種子20 g于燒杯中，用小藥勺輪流攪拌燒杯內的種子，使種子表面呈濕潤狀。過10 min后，種子呈分散狀，放置20 min后，將各燒杯內的包衣種子平攤在標有處理號的白瓷盤內，在室內晾1 h左右，從每個處理的包衣種子中隨機數取400粒，每個小紙袋內裝100粒，共4個小紙袋，為4次重復，田間播種。剩余種子在室內繼續晾4 h后，大致分為2部分，一部分裝入紙袋內，用訂書針封口，另一部分裝入鋁箔袋內，用多功能薄膜封口機封口，在室溫下貯存。1 a后分別開啟紙袋和鋁箔袋取種，田間播種；或取種后再封口后繼續貯存，2 a后再分別開啟紙袋和鋁箔袋取種，田間播種。并分別統計紙袋貯存和鋁箔袋貯存的出苗數（拌種對照除外）。

2 結果與分析

2.1 定性結果

工業級殼聚糖加入2%乙酸溶液約10 min后，工業級殼聚糖完全溶解，形成黏稠、無色透明狀液體。（1）取少量工業級殼聚糖乙酸溶液，加入些大白菜種子，用小藥勺攪拌，很快種子表面呈濕潤狀，且種子之間相互有些黏連，繼續攪拌5～6 min后，黏連種子則分散開呈單粒狀，約20 min后，將包衣種子倒入白瓷盤內晾干，3 d后包衣種子已干，無異常，在陽光下有光澤。（2）在少量工業級殼聚糖乙酸溶液中，加入自來水，用小藥勺攪拌，工業級殼聚糖乙酸溶液中無分層或沉淀出現，3 d后該溶液仍無混濁或沉淀出現，呈黏稠、無色透明狀液體。（3）將少量工業級殼聚糖乙酸溶液和自來水，分別倒在2塊玻璃上，在自來水中有小氣泡，而在工業級殼聚糖乙酸溶液中沒有小氣泡；3 d后，玻璃上的自來水已干、留下水痕，而玻璃上的工業級殼聚糖乙酸溶液水分蒸發后形成一層膜狀物，可用小刀刮起，不易破碎。說明工業級殼聚糖在乙酸溶液中，有很好的溶解性、成膜性、包衣性、穩定性，可用于大白菜種子包衣。

2.2 第1次工業級殼聚糖包衣種子出苗調查

2.2.1 2003年試驗結果 由表1可知，3個處理的包衣種子，其出苗勢（33.3%～37.3%）和出苗率（43.0%～51.8%）均高于對照的出苗勢（28.5%）和出苗率（40.0%），隨著工業級殼聚糖用量的增加，出苗勢和出苗率均有增加的趨勢，其中，處理3表現最好。播后土壤濕度雖偏高，但種子包衣后，提高了種子的抗逆性。因害蟲咬苗，不能按規定天數調查出苗數，故各處理的幼苗數均偏低。

表1 2003—2004年第1次工業級殼聚糖包衣種子出苗調查

2.2.2 2004年試驗結果 由表1可知，（1）紙袋貯存1 a后，只有處理1的出苗勢（63.0%）和出苗率（64.0%）高于對照的出苗勢（57.3%）和出苗率（61.5%），而處理2的出苗勢（57.0%）和出苗率（61.5%）與對照的出苗勢和出苗率相近，說明低用量的工業級殼聚糖包衣種子的出苗效果較好。隨著工業級殼聚糖用量增加，包衣種子的出苗勢和出苗率又呈下降趨勢，這與2003年的結果不同。（2）鋁箔袋貯存1 a后，各處理的包衣種子出苗勢（40.5%～48.5%）和出苗率（44.3%～49.5%）均低于對照的出苗勢（50.0%）和出苗率（52.0%）。播后7 d的出苗數，紙袋貯存為724株，鋁箔袋貯存為556株，紙袋貯存效果優于鋁箔袋貯存。

2 a的試驗表明，包衣種子的幼苗生長正常，無藥害。經貯存后，工業級殼聚糖用量與其包衣種子出苗數之間的關系不穩定。

2.3 第2次工業級殼聚糖包衣種子出苗調查

2.3.1 2003年試驗結果 由表2可知，3個處理的包衣種子的出苗勢（29.3%～32.8%）均低于對照（39.8%）；從出苗率來看，只有處理 1（56.8%）高于對照（54.5%），說明低用量的工業級殼聚糖包衣種子，略有提高出苗率的作用，與第1次工業級殼聚糖包衣種子試驗結果不同。

表2 2003—2004年第2次工業級殼聚糖包衣種子出苗調查

2.3.2 2004年試驗結果 由表2可知，（1）紙袋貯存1 a后，處理1和處理2的出苗勢（31.0%和34.8%）和出苗率（59.8%和65.6%）均高于對照的出苗勢（26.5%）和出苗率（56.3%），與第1次工業級殼聚糖包衣試驗2004年7月播種的結果相似。（2）鋁箔袋貯存1a后，各處理出苗勢（29.3%～32.5%）均低于對照（33.8%）；從出苗率來看，各處理的出苗率（60.0%～67.3%）均高于對照（54.5%）；以處理1的出苗率（67.3%）最高，也是低用量的工業級殼聚糖包衣種子，表現較好。播后7 d的出苗數，紙袋貯存為717株，鋁箔袋貯存為752株，鋁箔袋貯存效果略優于紙袋貯存，也與第1次工業級殼聚糖包衣試驗結果不同。

2 a的試驗表明，低用量的工業級殼聚糖用于種子包衣，可提高種子的出苗率，包衣種子的幼苗生長正常，無藥害。

2.4 第1次0.149 mm食品級殼聚糖包衣種子出苗調查

2.4.1 2003年試驗結果 從表3可以看出，4個處理的包衣種子，其出苗勢（52.5%～58.0%）和出苗率（63.3%～69.5%）均高于對照的出苗勢（51.8%）和出苗率（62.8%）。隨著0.149 mm食品級殼聚糖用量的增加，出苗勢和出苗率略有增高的趨勢，處理4表現最好。播種后雖土壤濕度偏高，加上害蟲咬苗，但用0.149 mm食品級殼聚糖包衣種子后，可提高種子的抗逆性，增加出苗數。包衣種子晾干后，有種子黏連的現象。

表3 2003—2005年第1次0.149 mm食品級殼聚糖包衣種子出苗調查

2.4.2 2004年試驗結果 從表3可以看出，（1）紙袋貯存1 a后，只有處理3的出苗勢（60.0%）和出苗率（63.8%）均高于對照的出苗勢（56.8%）和出苗率（59.5%）。（2）鋁箔袋貯存 1 a后，4個處理的包衣種子出苗勢（48.3%～56.3%）和出苗率（51.8%～58.8%）均低于對照的出苗勢（60.5%）和出苗率（64.0%），其中，以處理4表現略好。播后7 d的出苗數，紙袋為941株，鋁箔袋為886株，紙袋貯存效果優于鋁箔袋貯存。

2.4.3 2005年試驗結果 由表3可知，（1）紙袋貯存2 a后，4個處理包衣種子出苗勢（41.5%～45.5%）和出苗率（54.8%～55.8%）均低于對照的出苗勢（48.5%）和出苗率（58.8%），其中，以處理3表現略好。（2）鋁箔袋貯存2 a后，4個處理的包衣種子出苗勢（16.0%～20.0%）和出苗率（22.3%～27.3%）大幅度下降，均明顯低于對照的出苗勢（32.3%）和出苗率（40.0%），并明顯低于同期紙袋貯存的出苗勢和出苗率。播后7 d的出苗數，紙袋貯存為882株，鋁箔袋貯存為388株，紙袋貯存效果優于鋁箔袋貯存。

3 a的試驗表明，20 g種子用6.8～10.2 mg的0.149 mm食品級殼聚糖包衣，可提高種子的抗逆性，出土幼苗生長正常，無藥害。因其包衣種子用鋁箔袋貯存2 a后，存在出苗率大幅度下降問題，會給市場銷售帶來一定困難。

2.5 第2次0.149 mm食品級殼聚糖包衣種子出苗調查

2.5.1 2003年試驗結果 從表4可看出，3個處理的包衣種子，其出苗勢（56.5%～60.0%）和出苗率（62.3%～69.0%）均高于對照的出苗勢（54.8%）和出苗率（64.5%），以處理2包衣種子的出苗勢（60.0%）和出苗率（69.0%）最高。播種時，雖土壤濕度偏高（13～18日均降雨），但用0.149 mm食品級殼聚糖包衣種子，可提高種子的抗逆性，增加出苗數。適當增加0.149 mm食品級殼聚糖用量，對種子安全。同時還可以看出，處理3的0.149 mm食品級殼聚糖用量是處理1的2.9倍、處理2的2倍，但處理3的出苗勢和出苗率只略高于處理1而低于處理2。

表4 2003—2004年第2次0.149 mm食品級殼聚糖包衣種子出苗調查

2.5.2 2004年試驗結果 由表4可知，（1）紙袋貯存1 a后，只有處理2的出苗勢（34.5%）和出苗率（50.3%）高于對照的出苗勢（30.8%）和出苗率（49.0%）。（2）鋁箔袋貯存1 a后，只有處理1的出苗勢（36.3%）和出苗率（53.0%）高于對照的出苗勢（32.3%）和出苗率（48.8%）。播后7 d的出苗數，紙袋貯存為566株，鋁箔袋貯存為567株，紙袋貯存效果與鋁箔袋貯存效果相近。

2 a的試驗表明，20種子用6.8～10.0 mg的0.149 mm食品級殼聚糖包衣，可提高種子的抗逆性，出土幼苗生長正常，無藥害，雖增加0.149 mm食品級殼聚糖用量對幼苗無害，但不能明顯提高出苗率。

2.6 0.177 mm食品級殼聚糖包衣種子的出苗調查

2.6.1 2003年試驗結果 由表5可知，4個處理的包衣種子，其出苗勢（51.3%～54.0%）和出苗率（66.5%～69.3%）均高于對照的出苗勢（48.0%）和出苗率（65.8%），以處理1的包衣種子出苗勢最高（54.0%），以處理2的包衣種子出苗率最高（69.3%）。雖土壤濕度偏高（3日降大雨），但用0.177 mm食品級殼聚糖包衣種子可提高種子的抗逆性，增加出苗數。

表5 2003—2005年0.177 mm食品級殼聚糖包衣種子出苗調查

2.6.2 2004年試驗結果 由表5可知，（1）紙袋貯存1 a后，播種時氣溫和地溫已降低，特別是重復4的地塊，9：30時，尚不能受到陽光照射，造成出苗勢均偏低；但4個處理的包衣種子出苗率（50.3%～60.8%）均高于對照的出苗率（49.8%）。（2）鋁箔袋貯存1 a后，只有處理3的出苗率（61.3%）高于對照的出苗率（55.0%）。播后7 d的出苗數，紙袋貯存為886株，鋁箔袋貯存為837株，紙袋貯存效果略優于鋁箔袋貯存。

2.6.3 2005年試驗結果 從表5可以看出，（1）紙袋貯存2 a后，4個處理的包衣種子出苗勢（11.3%～16.5%）和出苗率（48.3%～52.3%）均低于對照的出苗勢（19.8%）和出苗率（54.8%）。（2）鋁箔袋貯存2 a后，4個處理的包衣種子出苗勢（7.5%～16.3%）和出苗率（39.2%～54.3%）均高于對照的出苗勢（6.5%）和出苗率（37.5%），其中，表現較好的是處理3（出苗勢16.3%，出苗率54.3%）和處理1（出苗勢15.0%，出苗率44.0%）。播后7 d的出苗數，紙袋貯存為588株，鋁箔袋貯存為550株，紙袋貯存效果略優于鋁箔袋貯存。

3 a的試驗表明，20 g種子用3.4～13.6 mg的0.177 mm食品級殼聚糖包衣，可提高種子的抗逆性和耐貯性，出土幼苗生長正常，無藥害，由于其包衣種子用鋁箔袋貯存1～2 a后，尚能提高田間出苗效果，可選用0.177 mm食品級殼聚糖。

3 小結

3.1 工業級殼聚糖

2次試驗的結果表明，20 g種子用3.4～10.2 mg的工業級殼聚糖包衣后播種，當年包衣種子的幼苗生長正常，無藥害，并能提高出苗率。但當年出苗率與用量選擇之間存在不確定性；同時，包衣種子貯存后存在出苗效果不穩定問題，給用量及貯存方式的選擇帶來一定困難，故不宜用工業級殼聚糖包衣大白菜種子。

3.2 0.149 mm食品級殼聚糖

2次試驗的結果表明，20 g種子用6.8～10.2 mg的0.149 mm食品級殼聚糖包衣后即播種，可提高種子的抗逆性，出土幼苗生長正常，無藥害。因其包衣種子用鋁箔袋貯存2 a后，存在出苗率大幅度下降問題，會給市場銷售帶來一定困難。若需用鋁箔袋貯存包衣種子在1 a以上，也不宜用0.149 mm食品級殼聚糖包衣大白菜種子。增加殼聚糖用量對出苗率影響不大，對苗期及成株期抗病性的影響，還需進一步研究。

3.3 0.177 mm食品級殼聚糖

試驗結果表明，20 g種子用3.4～13.6 mg的0.177 mm食品級殼聚糖包衣后播種，可提高種子的抗逆性和耐貯性，出土幼苗生長正常，無藥害，其包衣種子用鋁箔袋貯存1～2 a后尚能提高出苗效果，在市場銷售時可用0.177 mm食品級殼聚糖包衣大白菜種子。

3.4 選用殼聚糖的規格要求

由于用1.0%乙酸溶液溶解殼聚糖后包衣大白菜種子，無法對3種規格殼聚糖的細度進行判定，可初步認為用殼聚糖包衣大白菜種子時，殼聚糖的規格以脫乙酰度≥95%，黏度40 mPa·S，灰分≤0.36%為好。

［1］黃麗萍，劉宗明.甲殼質、殼聚糖在農業上的應用[J].遼寧農業科學，1999（6）：18-21．

［2］趙蕾，汪天虹.幾丁質、殼聚糖在植物保護中的研究與應用進展[J].植物保護，1999，25（1）：43-44．

［3］張敏恒，鄧忠賢，徐江.甲殼質在農業上的開發及應用[J].農藥，2001，40（4）：3-5．

［4］覃志英，盛家榮，陳超球.殼聚糖的加工技術及應用[J].農牧產品開發，1999（9）：3-5．

［5］郭振楚.甲殼素研究進展[J].日用化學工業，1997（2）：29-38.

［6］樊明濤，陳錦屏，姜麗.殼聚糖涂膜對甜椒和黃瓜的貯藏效應[J].中國果品研究，1999（4）：12-14．

［7］周公度.化學詞典 [M].北京：志英化學工業出版社，2004：797.

［8］王箴.化工詞典 [M].4版.北京：化學工業出版社，2000：1074.

［9］程伯瑛，程季珍，武峻新.不同粒徑大白菜種子的部分生物特性研究[J].山西農業科學，2011，39（2）：120-123.

［10］程伯瑛，程季珍，武峻新.大白菜不同粒徑種子水分蒸發動態研究[J].山西農業科學，2011，39（9）：943-946

［11］程伯瑛，程季珍，武峻新.乙酸溶液拌種對大白菜種子出苗影響的研究[J].山西農業科學，2011，39（11）：120-123.