干熱處理對甜瓜種子發(fā)芽及幼苗生長的影響

摘 要： 以中蜜 1 號甜瓜種子為材料，研究了不同干熱處理對甜瓜種子發(fā)芽及幼苗生長的影響。 結(jié)果表明：不同的處理溫度及時間對甜瓜種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及幼苗葉片中葉綠素含量沒有顯著影響。 80 ℃、24 h 處理后甜瓜幼苗的植株高度、莖粗度、地上部分干質(zhì)量和鮮質(zhì)量，地下部分干質(zhì)量和鮮質(zhì)量都處于較高水平，甜瓜葉片中的 POD 酶的活性顯著高于其他處理。因此 80 ℃、24 h 處理是甜瓜種子較為理想的干熱處理溫度和時間。

關鍵詞： 甜瓜； 干熱處理； 發(fā)芽； 幼苗生長

干熱處理是廣泛應用在種子上的一種物理處理方法。有研究表明，將干燥的瓜類、茄果類蔬菜種子進行干熱處理可增強種皮的通透性， 提高發(fā)芽速度，有利于培育壯苗[ 1-2]，而且種子干熱處理還可以殺死種子表面以及種子內(nèi)部的病菌[3-4]。目前，國際上將干熱處理方法廣泛應用于具有高附加值的種子上[5-8]，特別是售價很高的蔬菜種子。據(jù)報道，干熱處理辣椒種子，可消滅種子的病菌，特別是鈍化種子所帶的 TMV 病毒，增強種皮的通透性，提高發(fā)芽速度[9]。番茄種子干熱處理可以提高種子活力[10]。水稻種子干熱處理可以打破休眠等[11]。不同的蔬菜種子有不同的生物學特性，對其種子進行干熱處理時，適宜的溫度和時間各不相同。目前，有關甜瓜種子干熱處理的研究鮮有報道，為了探索甜瓜種子干熱處理的安全溫度及時間，本試驗以中蜜 1 號甜瓜種子為試材，研究不同干熱處理對甜瓜種子發(fā)芽及幼苗生長的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試的網(wǎng)紋甜瓜品種為中蜜 1 號，由中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所甜瓜課題組選育。

1.2 試驗設計

試驗于 2011 年 3—6月及 7—10月在中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所進行。試驗為雙因素隨機區(qū)組設計，3 次重復，每重復 50 粒種子。干熱處理在恒溫培養(yǎng)箱中進行，溫度為因素 A，A1為 70 ℃；A2 為 75 ℃；A3為 80 ℃。干熱處理持續(xù)時間為因素 B，B1為 24 h；B2為 48 h；B3為 72 h。不進行干熱處理為對照組（CK）。處理分別為 A1B1，A1B2，A1B3，A2B1，A2B2，A2B3，A3B1，A3B2，A3B3，CK 共 10 個處理。處理前每個處理均 50 ℃ 預處理 24 h。

種子處理后，溫湯浸種后放入培養(yǎng)箱，30 ℃ 催芽，24 h 后測定發(fā)芽勢，48 h 后測定發(fā)芽率。然后每個重復取出 30 粒種子，于 3 月 17 日及 7 月 20 日 分別播種于塑料育苗缽中，育苗基質(zhì)為蛭石和草炭混合物 （v ： v = 1 ∶ 1），添加 5% 雞糞，常規(guī)管理。幼苗3葉1心時進行各項指標測定。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢計算 種子發(fā)芽率是指在規(guī)定的條件和時間內(nèi)長成的正常幼苗數(shù)占供檢種子數(shù)的百分率。種子發(fā)芽勢是種子活力的重要指標，能夠代表種子的健壯度。種子發(fā)芽勢是指種子發(fā)芽初期正常發(fā)芽種子數(shù)占供試種子數(shù)的百分率，分別采用下式計算[12]。

發(fā)芽率/%=發(fā)芽期內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100

發(fā)芽勢/%=第 1 次計數(shù)發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100

1.3.2 生長指標及干、鮮質(zhì)量測定 用卷尺測量從網(wǎng)紋甜瓜子葉處到莖尖生長點的高度。采用游標卡尺測定莖粗度。分別取地上部分及地下部分樣品，稱鮮質(zhì)量，然后放入電熱鼓風干燥箱 105 ℃ 殺青 20 min， 70 ℃ 烘干24 h，之后測定干質(zhì)量。

1.3.3 生理生化指標的測定 采用手持式葉綠素測定儀 SPAD-502 測定植株相同部位功能葉片的葉綠素相對含量。取 0. 2 g 甜瓜葉片，用 pH 7. 0 的磷酸緩沖液，冰浴研磨成勻漿，4 ℃ 下 10 000×g 離心 20 min 取上清液用于酶活性的測定，每次測定均 3 次重復。過氧化物酶（ POD）：采用愈創(chuàng)木酚法[13]，測定 470 nm 下的動力學變化，以吸光值在A470 每min變化0.01 為POD 的1 個酶活單位（U）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用 Excel 2003 整理，用 SPSS 11. 5 分析軟件進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干熱處理對甜瓜種子發(fā)芽的影響

從表 1可以看出，經(jīng)干熱處理后，甜瓜種子的發(fā)芽勢都在 97% 以上，大部分達到100%，發(fā)芽率均達到 100%。因此不同干熱處理對甜瓜種子發(fā)芽勢及發(fā)芽率沒有產(chǎn)生顯著影響。

表1 不同干熱處理對甜瓜種子

發(fā)芽率及發(fā)芽勢的影響

[注] 表中同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著（α=0.05）。后表同。

2.2 不同干熱處理對甜瓜幼苗各項生理指標的影響

從表 2 中可以看出，處理后大部分幼苗的植株高度都高于對照，A3B1處理后幼苗的株高比對照增加了 50.9%，其次是處理A2B1 比對照增加了 42%。經(jīng)干熱處理后甜瓜幼苗植株的莖粗度都大于對照，A3B1處理后幼苗的莖粗度比對照增加了 19.08%。植株地上部及地下部分的鮮、干質(zhì)量的平均值隨著處理溫度的上升呈現(xiàn)上升的趨勢，同一溫度下3個處理的平均值表現(xiàn)為 80 ℃>75 ℃>70 ℃。A3B1處理表現(xiàn)最好，處理后幼苗的地上部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別比對照增加了 62.65% 和 31.87%；地下部分鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別比對照增加了59.17% 和 28.57%。不同干熱處理對甜瓜幼苗葉綠素含量沒有產(chǎn)生顯著影響，各個處理甜瓜幼苗葉片中的葉綠素的相對含量在 37.30～38.67 （SPAD） 之間。A3B1 處理的過氧化物酶 （POD） 活性顯著的高于對照及其他處理，較對照提高了20.25%。

3 結(jié)論與討論

前人的研究表明不同干熱處理對不同蔬菜作物種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)的影響不完全相同[12，14]。對于中椒 7 號甜椒種子，80 ℃ 是其安全的干熱溫度；對于中農(nóng) 14 號黃瓜種子和文圖拉芹菜種子，80 ℃ 也較為安全；80 ℃ 影響了中雜 101 番茄種子的發(fā)芽勢，但對發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)影響不顯著；對于中甘 17 號甘藍種子，70 ℃ 是其安全的干熱溫度。張百俊等[10] 研究認為，干熱處理溫度是主導因子，時間是次要因子。本試驗中所設定的不同干熱處理對甜瓜種子的發(fā)芽勢及發(fā)芽率沒有顯著影響，說明 80 ℃ 是甜瓜種子安全的干熱溫度。

種子干熱處理后對甜瓜幼苗的生長具有很好的促進作用。本試驗中 80 ℃、24 h 干熱處理后甜瓜幼苗的植株高度、莖粗度、地上部分干鮮質(zhì)量，地下部分干鮮質(zhì)量都處于較高水平。80 ℃、24 h 干熱處理后幼苗的植株高度比對照增加了 50.9%；莖粗度比對照增加了 19.08%；幼苗的地上部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別比對照增加了 62.65% 和 31.87%；地下部分鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別比對照增加了 59.17% 和 28.57%。因此 80 ℃、24 h 處理是甜瓜種子較為理想的干熱處理溫度和時間。干熱處理技術簡單，成本低，效果好，可作為甜瓜生產(chǎn)的配套技術措施應用于生產(chǎn)。

有研究表明干熱處理方法是防治蔬菜種子種傳病害的一種有效方法，處理過的單粒種子上的活菌數(shù)量明顯減少。適當?shù)母蔁崽幚砜梢酝耆珰⑺婪N子上的病原菌，既能有效地防止種子所攜帶病原菌傳播，同時又不影響種子質(zhì)量[15-17]。對于干熱處理對甜瓜種子的殺菌效果還有待進一步研究。

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