專利名稱：一種提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法
技術領域：
本發明涉及一種種子預處理方法，尤其涉及提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法。
背景技術：
目前常用的苜蓿種子預處理措施主要有種皮劃破、種子包衣、化學藥劑浸種拌種以及各種種子的引發措施。采用物理方法在劃破種皮，增加出苗率的同時也極易引入病原菌，對種子活力的保持造成一定傷害；拌種工序繁雜；種子包衣成本昂貴；目前較常用的種子引發試劑主要包括聚乙二醇、交聯型丙烯酸鈉和聚乙烯醇等有機大分子和硝酸鉀、氯化鈉和二氯化鈣等無機鹽小分子，化學藥劑主要有赤霉酸、次氯酸鈉等，然而，由于不同種質的特點不一，所選的處理藥劑濃度也不一樣，給不同種質的浸種拌種和引發處理造成了一定的不便，且處理時藥劑濃度偏低不足以腐蝕種子硬而厚的種皮，促進種子萌發，不足以殺死種子攜帶的病菌而減少幼苗的死亡率，而藥劑處理濃度過高則會對胚和內酶活性產生不利的影響，進而抑制幼苗的正常生長，給處理增加了一定的難度，同時，部分藥劑成本昂貴， 也不利于生產中的大批量使用。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種操作容易控制、不易引入病菌的有效提高幼苗活力及鹽堿抗性的種子預處理方法。本發明解決技術問題采用如下技術方案
一種提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法，包括種子超干處理和復水處
理；
所述超干處理為將種子置入透氣性網袋中，均勻放置于盛滿硅膠的干燥器中，所述硅膠為經120°C高溫烘干至恒重并冷卻至室溫的烘干硅膠，種子與烘干硅膠的質量比為1 10，并且每隔23 2 更換一次硅膠，在密封狀態下用烘干硅膠將種子在室溫下干燥12 21 ，使種子以質量百分數計含水為4. 59 7. 09%，干燥后的種子用鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥器中，室溫貯藏6 365天；
所述復水處理為播種前將超干處理并貯藏后的種子依次置于相對濕度依次升高的密閉環境中，逐漸提高種子含水量。進一步地，超干處理過程中，優選每隔M小時更換一次硅膠。進一步地，復水處理的環境依次為=CaCl2飽和溶液調節的相對溫度35. 0%的密閉環境、NH4Cl飽和溶液調節的相對濕度70%的密閉環境和蒸餾水調節的相對濕度100%的密閉環境，在各密閉環境中復水處理的時間均為M 26小時，各飽和溶液均是溫度20°C下的飽和溶液。進一步地，貯藏后的超干種子在各密閉環境中復水處理的時間優選M小時。進一步地，超干處理時，所述種子與烘干硅膠的質量比優選1:10。
進一步地，所述的更換硅膠間隔為24h —次，所述的烘干硅膠為經120°C烘干至恒重并冷卻后的硅膠。進一步地，所述的干燥時間為72 120h，使種子以質量百分數計含水為5. 18 5. 7 后貯藏的種子幼苗活力及鹽堿抗性最好。進一步地，所述種子為苜蓿種子。本發明的有益效果體現在
本發明所述的提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法，將種子的含水量降低到種質保存的安全含水量，即在室溫條件下對苜蓿種子進行超干處理，通過保持膜的完整性和細胞結構、增加種子內部保護性物質、維持自由基清除系統的穩定性和增強酶系統的活性來減少脂質過氧化的發生，提高種子活力及所得幼苗的抗逆性，是可以延長種子貯藏壽命的簡單、節能、有效的種子預處理技術。而本方法采用常溫干燥劑快速超干的方式將種子含水量降低，以提高種子生活力和抗滲透物質的含量，使種子在萌芽期對滲透脅迫的抗性增強，實現提高幼苗在鹽堿環境中抗滲透脅迫的作用。并通過提高出苗速度，提高出苗整齊度的方式實現苜蓿栽培的節水化和耐旱性。另外本發明的種子預處理方法與種皮劃破提高種子幼苗活力及鹽堿抗性相比，不易引入病菌，與種子包衣、化學藥劑浸種拌種的預處理方法相比操作容易控制。
圖1為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在中性環境下幼苗株高對比圖； 圖2為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在鹽脅迫下幼苗株高對比圖3為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在堿脅迫下幼苗株高對比圖； 圖4為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在中性環境下幼苗葉片數目對比圖； 圖5為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在鹽脅迫下幼苗葉片數目對比圖； 圖6為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在堿脅迫下幼苗葉片數目對比圖； 圖7為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在中性環境下幼苗葉面積對比圖； 圖8為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在鹽脅迫下幼苗葉面積對比圖； 圖9為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在堿脅迫下幼苗葉面積對比圖； 圖10為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在中性環境下幼苗葉綠素含量對比
圖11為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在鹽脅迫下幼苗葉綠素含量對比圖； 圖12為實施例1 8處理方法處理后的苜蓿種子在堿脅迫下幼苗葉綠素含量對比圖。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步的描述，所用隴東紫花苜蓿種子，凈度98. 5%， 初始發芽率78. 84%，以質量分數計初始水分含量9. 05%。試驗開始前，種子于室溫下通風處避光保存，開始預處理前，種子貯藏時間為6個月。實施例1
將隴東紫花苜蓿種子5. Og置入透氣性良好的尼龍網袋中，均勻放置于盛滿硅膠的干燥皿中，種子與硅膠的比例為1:10 (質量比)，之后2 更換一次硅膠，硅膠經120°C高溫烘干至恒重并冷卻；在密封容器內用硅膠將種子在室溫下干燥12h，種子含水量為7. 09%(質量分數)，干燥后的種子用雙層鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥皿中，置于室溫條件下貯藏6天。播種前將超干處理并貯藏后的種子依次置于相對濕度依次升高的密閉環境中，逐漸提高種子含水量。本實施例中使用的復水處理的環境依次為=CaCl2飽和溶液調節的相對濕度35. 0%的密閉環境、NH4Cl飽和溶液調節的相對濕度70%的密閉環境和蒸餾水調節的相對濕度100%的密閉環境，在各密閉環境中復水處理的時間均為M小時，逐漸提高種子含水量。實施例2
將隴東紫花苜蓿種子5. Og置入透氣性良好的尼龍網袋中，均勻放置于盛滿硅膠的干燥皿中，種子與硅膠的比例為1:10 (質量比)，之后24h更換一次硅膠，硅膠經120°C高溫烘干至恒重并冷卻；在密封容器內用硅膠將種子在室溫下干燥Mh，種子含水量為6. 93%(質量分數)，干燥后的種子用雙層鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥皿中，置于室溫條件下貯藏30天。播種前將超干處理并貯藏后的種子依次置于相對濕度依次升高的密閉環境中，逐漸提高種子含水量。本實施例中使用的復水處理的環境依次為=CaCl2飽和溶液調節的相對濕度35. 0%的密閉環境、NH4Cl飽和溶液調節的相對濕度70%的密閉環境和蒸餾水調節的相對濕度100%的密閉環境，在各密閉環境中復水處理的時間均為25小時，逐漸提高種子含水量。實施例3
將紫花隴東苜蓿種子5. Og置入透氣性良好的尼龍網袋中，均勻放置于盛滿硅膠的干燥皿中，種子與硅膠的比例為1:10 (質量比)，之后2 更換一次硅膠，硅膠經120°C高溫烘干至恒重并冷卻；在密封容器內用硅膠將種子在室溫下干燥48h，種子含水量為6. 36%(質量分數)，干燥后的種子用雙層鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥皿中，置于室溫條件下貯藏60天。播種前將超干處理并貯藏后的種子依次置于相對濕度依次升高的密閉環境中，逐漸提高種子含水量。本實施例中使用的復水處理的環境依次為=CaCl2飽和溶液調節的相對濕度35. 0%的密閉環境、NH4Cl飽和溶液調節的相對濕度70%的密閉環境和蒸餾水調節的相對濕度100%的密閉環境，在各密閉環境中復水處理的時間均為沈小時，逐漸提高種子含水量。
實施例4
將隴東紫花苜蓿種子5. Og置入透氣性良好的尼龍網袋中，均勻放置于盛滿硅膠的干燥皿中，種子與硅膠的比例為1:10 (質量比)，之后24h更換一次硅膠，硅膠經120°C高溫烘干至恒重并冷卻；在密封容器內用硅膠將種子在室溫下干燥72h，種子含水量為5. 72%(質量分數)，干燥后的種子用雙層鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥皿中，置于室溫條件下貯藏120天。復水處理方法與實施例1中的處理方法相同。實施例5將隴東紫花苜蓿種子5. Og置入透氣性良好的尼龍網袋中，均勻放置于盛滿硅膠的干燥皿中，種子與硅膠的比例為1:10 (質量比)，之后24h更換一次硅膠，硅膠經120°C高溫烘干至恒重并冷卻；在密封容器內用硅膠將種子在室溫下干燥96h，種子含水量為5. 46%(質量分數)，干燥后的種子用雙層鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥皿中，置于室溫條件下貯藏180天。復水處理方法與實施例1中的處理方法相同。 實施例6
將隴東紫花苜蓿種子5. Og置入透氣性良好的尼龍網袋中，均勻放置于盛滿硅膠的干燥皿中，種子與硅膠的比例為1:10 (質量比)，之后24h更換一次硅膠，硅膠經120°C高溫烘干至恒重并冷卻；在密封容器內用硅膠將種子在室溫下干燥120h，種子含水量為5. 18%(質量分數)，干燥后的種子用雙層鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥皿中，置于室溫條件下貯藏220天。復水處理方法與實施例1中的處理方法相同。 實施例7
將隴東紫花苜蓿種子5. Og置入透氣性良好的尼龍網袋中，均勻放置于盛滿硅膠的干燥皿中，種子與硅膠的比例為1:10 (質量比)，之后24h更換一次硅膠，硅膠經120°C高溫烘干至恒重并冷卻；在密封容器內用硅膠將種子在室溫下干燥144h，種子含水量為4. 97%(質量分數)，干燥后的種子用雙層鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥皿中，置于室溫條件下貯藏300天。復水處理方法與實施例1中的處理方法相同。 實施例8
將隴東紫花苜蓿種子5. Og置入透氣性良好的尼龍網袋中，均勻放置于盛滿硅膠的干燥皿中，種子與硅膠的比例為1:10 (質量比)，之后24h更換一次硅膠，硅膠經120°C高溫烘干至恒重并冷卻；在密封容器內用硅膠將種子在室溫下干燥21他，種子含水量為4. 59%(質量分數)，干燥后的種子用雙層鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥皿中，置于室溫條件下貯藏365天。
復水處理方法與實施例1中的處理方法相同。
對比試驗
為更好的說明本發明的優點，下面將按照實施例1至8中所述方法得到的種子樣品與未經超干的，含水量9. 03%(質量分數)的隴東紫花苜蓿種子作對比實驗。a、鹽堿脅迫設計方法
將NaCl和Na2SO4按9:1摩爾比混合，根據隴東紫花苜蓿的耐鹽程度，通過培養皿中的預實驗選擇出40mmol/L的最適鹽濃度為盆栽試驗脅迫濃度，以模擬典型鹽脅迫環境。將NaHCO3和Na2CO3按9 1摩爾比混合，模擬典型堿脅迫環境，選擇出15mmol/L的最適堿脅迫濃度，作為盆栽試驗的堿脅迫濃度。
6
配制Hoagland 營養液，大量元素Ca (NO3) 2 417mg/L ；KNO3 607mg/L ；MgSO4 493mg/L ； (NH4)3PO4 115mg/L ；微量元素=H3BO3 2. 86 mg/L ；MnCl2 4H20 1. 81 mg/L ； ZnS04 7H20 0. 22 mg/L ；CuS04 5H20 0. 08 mg/L ；H2Mo04 H20 0. 02 mg/L。鹽脅迫營養液用NaOH (lmol/L)或HCl (lmol/L)調節pH值至7. 0。選用過Imm篩的清潔河沙，以4mol/L鹽酸浸證，用蒸餾水將河沙反復浸洗至pH值為7. 0 士 0. 3，去離子水沖洗2 4次后烘干。b、播種
隨機選擇各超干處理苜蓿種子25粒，裝入直徑7cm、高7. 5cm、容積200 mL的已盛有 480g清潔河沙的塑料花盆中，覆沙40g后將各處理盆分別置入完全營養液和和盛有相應脅迫濃度的完全Hoagland營養液的水槽中，使培養液自盆底向上緩慢滲透至沙土表面。出苗22天時，測定各處理下幼苗的形態和生理生化指標。C、試驗結果
(a)超干處理對中性環境及鹽堿脅迫下幼苗株高的影響參見圖1至3。參見圖1，中性環境下，種子出苗5d時，各處理間差異不顯著；出苗10天時，5. 72% 含水量的超干處理株高高出對照16. 82% ；出苗15d時，5. 7 含水量的超干處理株高高出對照19. 87% ；出苗22d時，以質量分數計含水量6. 36 5. 18%的各處理株高高出對照2. 21 18. 38%，差異具有統計學意義(P < 0. 05)。參見圖2，鹽脅迫下，種子出苗5d時，4. 97%含水量處理幼苗株高高出對照43. 59% ； 出苗10天時，5. 72 4. 97%含水量的超干處理株高高出對照21. 59 46. 59% ；出苗15d時， 5. 46 4. 97%含水量的超干處理株高高出對照8. 16 23. 81% ；出苗22d時，所有超干處理苗株高均高出對照，為對照的8. 47 59. 32%，統計學差異顯著(P < 0. 05)。參見圖3，堿脅迫下，種子出苗5d時，以質量分數計含水量5. 36%處理幼苗株高高出對照31. 91% ；出苗10天時，以質量分數計含水量5. 72 5. 18%的超干處理株高高出對照 2. 08 44. 70% ；出苗15d時，所有超干處理株高均高出對照，為對照的5. 2 37. 01% ；出苗 22d時，所有超干處理苗株高同樣全部高出對照，為對照的3. 41 47. 33%，統計學差異顯著 (P < 0. 05)。(b)超干處理對中性環境及鹽堿脅迫下幼苗葉片數的影響參見圖4至6。參見圖4，中性環境下，6. 36,5. 46和以質量分數計含水量4. 59%超干處理的幼苗葉片數較對照幼苗分別高出3. 95、15. 79和2. 63%，差距具有統計學意義(P < 0. 05)。參見圖5，鹽脅迫下，所有超干處理幼苗葉片數均高于對照處理，為對照的 112. 5 150%，差距具有統計學意義(P < 0. 05)。參見圖6，堿脅迫下，所有超干處理種子幼苗的葉片數同樣高出對照處理，為對照的112. 5 150%，差距具有統計學意義(P < 0. 05)。(c)超干處理對中性環境及鹽堿脅迫下幼苗葉面積的影響參見圖7至9。參見圖7，中性環境下，以質量分數計含水量5. 72 5. 18%范圍內的超干處理幼苗葉面積超出對照4. 83 14. 64%，差距具有統計學意義(P < 0. 05)。參見圖8，鹽脅迫下，以質量分數計含水量5. 72 4. 97%間的超干處理幼苗葉面積為對照的123. 80 165. 65%，統計學差異顯著(P < 0. 05)。參見圖9，堿脅迫下，以質量分數計含水量6. 36 4. 97%間的超干處理幼苗葉面積顯著高出對照處理，為對照的116. 26 167. 95%，統計學差異顯著(P < 0. 05)。(d)超干處理對中性環境及鹽堿脅迫下幼苗葉綠素含量的影響參見圖10至12。參見圖10，中性環境下，以質量分數計含水量5. 72 4. 59%間的超干處理幼苗葉綠素含量較對照幼苗高，為對照的4. 83 12. 70%。參見圖11，鹽脅迫下，以質量分數計含水量7. 09 4. 97%間的超干處理種子幼苗葉綠素含量高出對照處理10. 01 71. 31%，差距具有統計學意義(P < 0. 05)。參見圖12，堿脅迫下，以質量分數計含水量6. 36 5. 46%間的超干處理種子幼苗葉綠素含量高出對照處理121. 77 140. 53%，差距具有統計學意義(P < 0. 05)。以上實驗數據表明，隴東紫花苜蓿種子采用硅膠超干預處理快速降低種子含水量的超干方式，可以實現提高幼苗在鹽堿環境中抗滲透脅迫的作用，提高種子活力及所得幼苗的抗逆性，并通過提高出苗速度、出苗整齊度的方式實現苜蓿栽培的節水化和耐旱性。是可以延長種子貯藏壽命的簡單、節能、有效的種子預處理技術。
權利要求
1.一種提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法，其特征在于包括種子超干處理和復水處理；所述超干處理為將種子置入透氣性網袋中，均勻放置于盛滿硅膠的干燥器中，所述硅膠為烘干至恒重并冷卻至室溫的烘干硅膠，并且每隔23 25小時更換硅膠，在密封狀態下用烘干硅膠將種子在室溫下干燥12 216h，使種子以質量分數計含水降為4. 59 7. 09%, 干燥后的種子用鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥器中，室溫貯藏6 365天；所述復水處理為播種前將超干處理并貯藏后的種子依次置于相對濕度依次升高的密閉環境中，逐漸提高種子含水量。
2.根據權利要求1所述的提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法，其特征在于所述超干處理中每隔M小時更換硅膠。
3.根據權利要求1所述的提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法，其特征在于，貯藏后的超干種子復水處理的環境依次為=CaCl2飽和溶液調節的相對濕度35. 0%的密閉環境、NH4Cl飽和溶液調節的相對濕度70%的密閉環境和蒸餾水調節的相對濕度100%的密閉環境，在各密閉環境中復水處理的時間均為M 26小時。
4.根據權利要求1或2或3所述的提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法， 其特征在于，貯藏后的超干種子在各密閉環境中復水處理的時間為M小時。
5.根據權利要求1所述的提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法，其特征在于超干處理時，所述種子與烘干硅膠的質量比為1:10。
6.根據權利要求1所述的提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法，其特征在于硅膠每隔24h更換一次，所述的烘干硅膠為經120°C高溫烘干至恒重并冷卻后的硅膠。
7.根據權利要求1所述的提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法，其特征在于所述種子的干燥時間為72 120h，干燥后種子以質量分數計含水為5. 18 5. 72%。
8.根據權利要求1所述的提高幼苗活力及鹽堿抗性的種子預處理方法，其特征在于 所述種子為苜蓿種子。
全文摘要
本發明公開了一種提高幼苗活力及鹽堿抗性的苜蓿種子預處理方法，首先將種子置入透氣性網袋中，放置于盛滿硅膠的干燥皿中密封，用硅膠將種子在室溫下干燥，使種子含水量降為4.59～7.09%，干燥后的種子用鋁箔紙密封，置于盛有烘干硅膠的干燥皿中，室溫貯藏。播種前將超干處理并貯藏后的種子依次置于相對濕度依次升高的密閉環境中，逐漸提高種子含水量。種子進行超干處理，可提高種子活力及所得幼苗的抗逆性，是延長種子貯藏壽命的簡單、節能、有效的種子預處理方法。同時使種子在萌芽期對滲透脅迫的抗性增強，實現提高幼苗在鹽堿環境中抗滲透脅迫的作用。并通過提高出苗速度，提高出苗整齊度的方式實現苜蓿栽培的節水化和耐旱性。
文檔編號A01C1/00GK102204439SQ201110145340
公開日2011年10月5日 申請日期2011年6月1日 優先權日2011年6月1日
發明者師尚禮, 張淑卿, 李劍峰, 陳力玉, 霍平慧 申請人:甘肅農業大學