一種用于引發種子的改進方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于引發種子的方法,包括將種子浸在水溶液中并隨后培育。此 外,本發明還涉及一種通過該方法可獲得的種子,以及一種從該種子生長出的植物。此外, 本發明也涉及一種用于培育種子的設備。
【背景技術】
[0002] 種子品質對作物的最終產量的影響是眾所周知的。種子引發是一種用于提高種子 性能的天然而又環境友好的方法。它對于發芽能力高和低的種子都是有效的。在種子引發 中,種子發芽所需的基本代謝反應發生在濕度高、氧氣充足和溫度適當的條件下。通常在種 子出苗之前一即在發芽過程完成之前一通過干燥引發的種子而使發芽過程中斷。在干燥之 后,可采用與未處理過的種子相同的方式來包裝、儲存、分送和種植引發的種子。
[0003] 如已確認的那樣,種子引發對于作物產量和植樹造林有一些益處。相比于未引發 的種子,引發的種子通常會更快速而均勻地出芽。此外,相比于未引發的種子,引發的種子 在很寬的溫度范圍內以及諸如鹽度和有限水資源之類的惡劣實地條件下能更好地發芽。引 發也在很多蔬菜品種中對中斷種子休眠顯示出效果。由種子引發而增加的最終產量可使利 潤提高,從而彌補在很多品種中引發處理所帶來的額外費用。因此,需要使用種子引發方 法。
[0004] 本領域中的引發方法包括水引發、滲透引發和基質引發。在這些引發方法中,水引 發的優點是,既節省在引發期間化學品/基質的使用成本,又節省在引發后除去這些材料 所需的勞力。然而,水引發對于產生良好的結果和防止種子在引發處理期間發芽都需要更 精確的技術。
[0005] 為防止種子在引發期間發芽,必須嚴格控制種子的供水和培育時間。
[0006] 專利JP7289021公開了一種用于統一種子的萌發起始期以及用于提供能夠具有 更高的穩定的發芽性能的高性能包衣種子的工藝。在所公開的工藝中,將種子浸在水中,以 使種子的含水量多30%干重。將準備的種子保持在相對濕度多50%的氣相環境中,直至即 將發芽,以提供一種用于統一種子的萌發起始期的方法。
[0007] 美國專利6, 421,956公開了一種使用液體一尤其是水,且涉及到使用含流體的氣 體一來處理種子的方法和裝置,由此使種子接觸到一種流體含量受控的氣體,且在限定的 時段使種子保持與氣體接觸,同時基本上排除在種子與液體形式的流體之間的直接接觸。 在將種子暴露于含流體的氣體之前,可將種子潤濕,以降低種子的滲透壓。
[0008] 在這兩種方法中,如果種子與水/流體接觸時是飽和的,應嚴格控制培育時間,以 防止種子在引發期間發芽。如果在種子飽和之前中止吸液,對水的限制一尤其是通常位于 內胚乳或果皮內的胚芽一會限制引發效果。使種子過早地停止吸液會使引發種子的發芽性 能甚至劣于未引發的種子。
[0009] 因此,需要一種能夠克服現有技術缺陷的種子引發方法。
【發明內容】
[0010] 由此,本發明的目的是,通過提供一種用于引發種子的方法,以單獨或任何組合的 方式減輕、克服、消除或避免本領域中的一或多個上述缺陷和缺點,其中將待引發的種子浸 在水溶液中,且一旦種子已被水飽和,就取出種子。將種子在相對濕度至少為95%但小于 100%的空氣氣氛下培育之前,降低種子的含水量。
[0011] 通過用水使種子飽和,向種子提供充足的水,用于要開始和進行的代謝過程。為防 止種子完成發芽過程,將其含水量降低。
[0012] 本發明的另一方面涉及一種通過該方法可獲得的引發種子、以及一種通過使該引 發種子生長而獲得的植物。
[0013] 本發明的另一方面涉及一種按照該方法培育種子的設備。該設備包括基本上水平 的可旋轉的帶蓋翻滾桶。該蓋在下游依次設有用于通過該蓋和桶將水供應給新鮮空氣流的 裝置、以及用于從空氣/水流中除去水滴的裝置。此外,該桶設有出氣口。通過提供高而穩 定的濕度、供應充足的氧氣、以及消除對于每種種子的不利氣體,該設備提供最佳條件,以 使種子經歷在發芽之前的準備過程。
[0014] 在從屬權利要求中限定了本發明的其他有利特征。此外,在本文公開的實施方式 中詳細地闡述了本發明的有利特征。
【附圖說明】
[0015] 所附單圖是一種用于執行本發明所述方法中的培育步驟的翻滾設備的示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 在發芽期間,可將成熟的干種子對水的吸收分成三個階段。在初始階段(第1階 段,吸液),快速吸收水,直至到達平穩階段(第2階段,停滯階段)。在停滯階段,基本上不 吸收水。在已度過停滯階段后,開始第3階段(發芽,種子出苗),種子再次吸收水。一旦種 子與水接觸,就開始在吸液和停滯階段(第2階段)都發生的用于準備發芽種子的一系列 代謝過程。在整個發芽期間最活躍的器官是胚芽,因此胚芽對水的有效吸收是非常重要的。
[0017] 在現有工藝中(參見專利JP7289021和US6, 421,956),為避免發芽,將種子浸在 水中,并隨后在相對濕度高的氣氛下培育,最重要的是控制浸漬時間、水溶液的滲透壓以及 培育時間。如果這些參數都未被控制,種子在引發期間就有發芽的危險。
[0018] 通過縮短浸漬時間,可將含水量保持在低于使種子進入發芽的第2階段所需的水 平。此外,某些種子,例如來自諸如蕃茄、胡椒、洋蔥、蓖麻子和小麥之類的內胚乳物種的種 子,來自諸如歐洲赤松、挪威云杉和銀杏之類的裸子植物物種的種子,或來自諸如甜菜、胡 蘿卜和各種草種之類的帶果皮的種子,會延遲水從內胚乳到種子胚芽的輸送,或延遲水從 果皮到果皮內種子的輸送。縮短浸漬時間將限制胚芽(對于內胚乳種子)或種子(對于帶 果皮的種子)對水的吸收。這意味著在發芽階段有阻礙代謝反應發生的危險,這是因為位 于種子內的諸如胚芽的種子器官尚未完全進入第2階段。如果浸漬時間太短,該種子甚至 可能比未引發的種子發芽得更差(二者都具有更長的發芽時間和更低的發芽能力)。
[0019] 在允許種子對水變得飽和的種子引發期間,有必要對培育階段嚴格控制,以免發 芽。通常,在已完成用于發芽的代謝準備之前,適當地中止培育。由此使得引發不夠徹底。
[0020] 本發明人已發現,一旦種子吸液并被水飽和,即可通過降低種子的含水量,將在引 發期間發芽的危險降至最低,由此使胚芽和被包圍的內胚乳均得到充足的水,從而開始發 芽的準備過程。然而,降低種子的含水量會使發芽不夠徹底。
[0021] 在完成吸液后的水分減少期間,失水主要發生在種子的表面器官中,例如內胚乳 (對于內胚乳種子和裸子植物種子)和果皮(對于包圍有果肉部分的種子)。而在胚芽中, 胚芽作為種子的最活躍和最重要的器官,由于水在種子器官之間傳輸需要消耗時間,因而 在水分減少之后含水量對于整個代謝過程將在更長的時間內保持充足。
[0022] 在吸液之后這樣減少水分的一個益處是,可幾乎完成發芽的代謝準備過程,但由 于種子的愈發干燥的堅硬表面,使得發芽一即穿透種子表面而出苗一受到抑制。用水使種 子飽和可向種子提供充足的水,以開始發芽的準備過程,而通過降低種子的含水量則可阻 止完全發芽。
[0023] 根據一實施方式,提供了一種用于引發種子的方法,其中允許在浸漬步驟中用水 使種子變得飽和,且無需嚴格控制隨后的培育時間。在這種方法中,在浸漬步驟之后,降低 種子的含水量。通過降低含水量,即使延長培育時間,也不會使發芽的第3階段開始。
[0024] 在這種方法中,首先提供待引發的種子。通常,種子是干的或至少基本上是干的。 將種子浸在水溶液中,且一旦種子已被水飽和,就取出種子。據發現,將種子浸在水溶液中 是使種子快速被水飽和的