液體冷卻介質處理對玉米種子發(fā)芽率的影響

胡斯杰 ，劉宇博 ，陸超群 ， 佟長青 ，， 李 偉 ，

（1.大連海洋大學食品科學與工程學院，遼寧大連 116023；2.江蘇麥克諾菲生物科技有限公司，江蘇南京 210000）

玉米是世界上總產量排名第1位的農作物，更是我國東北地區(qū)三大主要農作物之一（水稻、玉米、大豆），是集糧、經、飼于一體的三元作物[1]，其機體富含淀粉、蛋白質、脂肪、粗纖維、多種維生素、類胡蘿卜素及微量元素，具有豐富的營養(yǎng)價值和藥用價值[2]。在玉米種植過程中，玉米種子的萌發(fā)是影響其后續(xù)生長和經濟效益的關鍵所在，溫度、干澇、滲透壓等均能影響種子發(fā)芽率。已有大量研究報道化學制劑對玉米種子發(fā)芽特性的影響，如王芳等人[3]研究了水楊酸浸種對玉米發(fā)芽率的影響，通過水楊酸作為植物內源激素加快種子萌發(fā)，結果表明較低濃度的水楊酸浸泡玉米種子有利于種子的萌發(fā)，較高濃度的浸泡則抑制萌發(fā)。邵晨霞等人[4]研究了2種酸度（pH值分別為5.1和6.4） 的殼聚糖溶液對4種玉米材料發(fā)芽率的影響，通過殼聚糖的抗菌性抑制發(fā)芽期微生物生長，結果證明2種酸度的殼聚糖溶液均能顯著提高玉米出苗率。嚴霞等人[5]研究了不同化學融雪劑對玉米種子發(fā)芽率的影響，通過融雪劑對土壤環(huán)境和滲透壓的改變對玉米種子的發(fā)芽率造成影響，結果表明不同融雪劑均對種子萌發(fā)有不同抑制作用，且抑制程度隨融雪劑濃度升高而增強。試驗所使用的液體冷卻介質主要在食品玻璃化急速凍結中使用，含有5%的NaCl、7%的乙醇、35%的甘油、2%的蔗糖、0.5%的菲律賓蛤仔凝集素（MCLT） 和1%的殼寡糖。采用該液體冷卻介質對8種玉米種子進行處理，研究其發(fā)芽特性，以期獲得該液體冷卻介質對玉米種子發(fā)芽率效果的評價。

1 材料與方法

1.1 材料

8種玉米種子分別為X1，F6，S23，S10，H1，H4，K17和K16，遼寧省農業(yè)科學院提供。

液體冷卻介質由質量分數為5%的NaCl、7%的乙醇、35%的甘油、2%的蔗糖、0.5%的菲律賓蛤仔凝集素（MCL-T）和1%的殼寡糖組成。

1.2 方法

1.2.1 種子處理方法

將玉米種子置于不同溫度的液體冷卻介質中5 min，取出后置于常溫直至進行發(fā)芽率試驗。

1.2.2 種子發(fā)芽能力測定

2017年5月開始，對處理后的種子按照《國際種子檢驗規(guī)程》進行逐份取樣測定。

1.2.3 數據處理

試驗中所有數據均使用Excel軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 液體冷卻介質對不同溫度下玉米種子發(fā)芽率的影響

不同溫度下處理3 d玉米種子的4 d平均發(fā)芽率見圖1，玉米種子在不同溫度下處理3 d的7 d平均發(fā)芽率見圖2。

圖1 玉米種子在不同溫度下處理3 d的4 d平均發(fā)芽率

圖2 玉米種子在不同溫度下處理3 d的7 d平均發(fā)芽率

液體冷卻介質對不同溫度下玉米種子發(fā)芽率有較大影響。在6種溫度下，利用液體冷卻介質處理玉米種子3 d，X1，F6，S10和H4的4 d平均發(fā)芽率較未處理的對照組發(fā)芽率分別有所下降，H1和K17的4d平均發(fā)芽率均高于對照組，除-25℃處理外，其余溫度處理的S10發(fā)芽率均低于對照組發(fā)芽率（見圖1）。S23，H1及K16經6種溫度液體冷卻介質處理后的7 d平均發(fā)芽率均明顯高于對照組，F6號和S23在-10℃液體冷卻介質處理后發(fā)芽率最高，其余則是在-20～-30℃經液體冷卻介質處理后達到最高（見圖2）。

2.2 液體冷卻介質對處理不同時間的玉米種子發(fā)芽率的影響

玉米種子在-15℃下處理不同時間的4 d平均發(fā)芽率見圖3，玉米種子在-15℃下處理不同時間的7 d平均發(fā)芽率見圖4。

圖3 玉米種子在-15℃下處理不同時間的4 d平均發(fā)芽率

圖4 玉米種子在-15℃下處理不同時間的7 d平均發(fā)芽率

同種種子在相同溫度下用液體冷卻介質處理不同時間后，其發(fā)芽率有顯著區(qū)別。以-15℃處理為例，處理1.5 d的X1，F6，H1，H4和K17種子4 d的平均發(fā)芽率最高，處理6 d的S10和K16種子4 d的平均發(fā)芽率明顯高于其他處理時間（見圖3）。在-15℃下處理不同時間的7 d平均發(fā)芽率可以看出，除S23和K17外，其余6種玉米種子經液體冷卻介質處理后，7 d的平均發(fā)芽率最高且均接近100%（見圖 4）。

3 結論

在不同溫度下，利用液體冷卻介質處理玉米種子對玉米種子4 d和7 d發(fā)芽率有較大影響。同種種子在相同溫度下用液體冷卻介質處理不同時間后，其發(fā)芽率有顯著區(qū)別。在-15℃下冷卻介質處理不同時間的結果可以看出，X1，F6，S10，H1，H4和K16經液體冷卻介質處理后，7d平均發(fā)芽率最高且均接近100%。液體冷卻介質處理玉米種子是一種種子處理新技術。