一種新型抗旱拌種劑的優(yōu)化配方研究

吳雪平

（河南科技學院,河南新鄉(xiāng)453003）

水分不足是制約我國旱地冬小麥產量提高的關鍵因子.如何通過栽培調控措施促進作物自身對水分的高效利用,是雨養(yǎng)麥區(qū)長期關注的問題[1].近年來,化學抗旱技術得到迅速發(fā)展,成為繼節(jié)水灌溉、地膜覆蓋、深耕蓄水保墑等抗旱節(jié)水技術之后的又一重要抗旱技術.目前,化學抗旱技術已被廣泛應用于土壤處理、種子處理、幼苗處理和植株處理,在小麥、玉米等作物的抗旱方面發(fā)揮了重要的作用[2-4].它的主要特點是具有超常的吸水、保水性能,能夠吸收和保持相當于自身重量幾百倍的水分,它好似微型水庫,可以反復釋放和吸收水分,供種子和植物根部緩慢吸收；還有一定的保溫和透氣功能,如與農藥、植物生長調節(jié)劑、肥料等結合使用,可使它們緩慢釋放、提高利用率、減少環(huán)境污染,而且無腐蝕性和毒性.研究表明,在墑情較好的情況下,使用抗旱拌種劑有提前出苗、促進扎根和防病的功能,在同等干旱條件下,可以提高出苗率30%以上[5-6].

在抗旱拌種劑中一般加入吸水樹脂作為保水劑,但吸水樹脂加入量的多少可能會較大程度地影響小麥的發(fā)芽和苗期生長.本文探討了由高嶺土、硫酸鈣和吸水樹脂組成的不同配方的拌種劑對小麥發(fā)芽和苗期生長的影響,進而篩選出最好的配方比例,供抗旱拌種劑的研制提供參考.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

丙烯酸,無水碳酸鈉,丙烯酰胺,腐殖酸鈉,N,N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）,過硫酸鉀,均為分析純；小麥種子,品種為豫麥49.

1.2 試驗儀器

電子天平（上海光正醫(yī)療儀器有限公司）,電熱恒溫干燥箱（天津市濱海新區(qū)大港紅杉實驗設備廠）,超高速多功能粉碎機（深圳尚族機電有限公）,數顯恒溫磁力攪拌器（金壇市科興儀器廠）,磁力電動攪拌器（河南省志成科技發(fā)展有限公司）,電熱恒溫水槽（揚州市三發(fā)電子有限公司）.

1.3 試驗方法

1.3.1 吸水樹脂的合成及吸水率的測定 丙烯酸的中和度為70%,中和劑為無水碳酸鈉,腐殖酸鈉、丙烯酰胺、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、過硫酸鉀的量分別為丙烯酸單體質量的2%、20%、0.04%、0.5%.聚合時首先用電子天平分別稱取一定量的無水碳酸鈉、腐植酸鈉、丙烯酰胺、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、過硫酸鉀于干凈的小燒杯中,然后用適量的蒸餾水將所稱取的藥品充分溶解（無水碳酸鈉溶液需冷卻）,取一定量的丙烯酸于250 mL錐形瓶中,將溶解的碳酸鈉緩緩倒入,完畢后在磁力攪拌器上攪拌使其反應,直至澄清.將中和后的丙烯酸與其他試劑混合均勻的樣品放入60℃的恒溫水浴鍋中使其聚合并攪拌,反應4 h后,取出剪碎,將恒溫箱調到80℃干燥24 h,將干燥后的樹脂放入粉碎機中粉碎,過80目標準篩,得到樹脂粉末備用.然后準確稱取2份0.5 g左右干燥樹脂于錐形瓶中,加入足量蒸餾水[7],24 h后用紗布瀝去多余水分并稱量樹脂質量,測定吸水倍率.計算吸水倍率的計算公式為：

式中：W1為干樹脂質量/g,W2為吸水后樹脂質量/g,Q為吸水倍率.

1.3.2 拌種劑的配制 按照表1配方分別稱取硫酸鈣、高嶺土和吸水樹脂,硫酸鈣用不同的溫度處理2 h備用.

表1 拌種劑配方Tab.1 Prescriptions of the seed dressing agent

（續(xù)表1）

1.3.3 拌種劑對小麥種子發(fā)芽及幼苗生長的影響 按藥種比5∶1將配制好的拌種劑與浸泡24 h的小麥種子均勻混合,自然晾干后放于沙土上進行種子發(fā)芽試驗,每天定量噴灑少量清水以保持一定濕度和沙土的濕潤.每處理設置100粒種子并設對照,重復3次.第2 d測量小麥的萌發(fā)率,第8 d測量小麥幼苗的根長、芽長和鮮重,并作多重比較[8].

2 結果與分析

2.1 不同配方的拌種劑對浸種小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

不同配方的拌種劑對浸種小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響見表2.

表2 不同配方拌種劑對浸種小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響Tab.2 Effect of the seed dressing agent with different ingredient on the germination and germinal growth ofsoaking wheat seed

由表2可知,編號3、4根長、芽長和鮮重都是所有配方當中最高的,只有發(fā)芽率比配方1、2略小,同時配方3、4之間不存在顯著差異.配方11、12是所有配方當中各項指標最低的,且與其他組存在顯著差異.表明當吸水樹脂的含量為10%時,所得的配方最好.而當吸水樹脂含量為50%時,所得的配方最差.硫酸鈣的處理溫度對小麥影響較小.

2.2 不同配方的拌種劑對干小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

不同配方的拌種劑對干小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響見表3.

表3 不同配方拌種劑對干小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響Tab.3 Effect of the seed dressing agent with different ingredient on the germination and germinal growth ofdry wheat seed

由表3可知,編號16、17的發(fā)芽率、根長、芽長和鮮重都是所有配方當中最高的,且差異顯著.同時16、17兩個配方之間除根長外也都不存在顯著差異.配方24、25是所有配方當中各項指標最低的,且與其他組存在顯著差異.表明當吸水樹脂的含量為10%時,所得的配方最好；當吸水樹脂含量為50%時,所得的配方最差；所合成吸水樹脂的吸水倍率為412倍率.

3 結論

硫酸鈣作為一種賦形劑加入到拌種劑當中,是為了使拌種劑能更加牢固地吸附在種子上.本試驗對硫酸鈣做了2個溫度處理,一般來說溫度越高,硫酸鈣失水越多,則吸水后成形更牢固.但從試驗結果來看,溫度越高對小麥發(fā)芽率和幼苗生長不但起不到促進作用,而且還有一定程度的反作用,可能是由于硫酸鈣使得種子透氣性降低的原因.所用吸水樹脂當中添加的腐殖酸鈉是一種高分子化合物,目的是為了增加樹脂的吸水率,同時腐殖酸鈉有增加肥效的功能,可以促進小麥苗期生長[9].試驗結果表明,拌種劑中吸水樹脂的加入并不是越多越好,吸水樹脂加入太多,可能會堵住種子與外界的通道,抑制小麥種子的呼吸作用,進而抑制小麥種子的萌發(fā)和幼苗生長,長期的濕潤而不發(fā)芽的狀態(tài),還會導致種子的霉變.綜合來看,當吸水樹脂加入量為10%時最合適.除了吸水樹脂的含量對小麥種子有影響以外,它的合成工藝、組成成分、吸水倍率以及吸水后的保水時間是否對小麥種子的生長有影響,有待于進一步的研究和探討.

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