老化處理包衣油菜種子的萌發(fā)特性

劉希忠，胡承偉＊，王開周，朱 程，黃桃翠

（1.重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，重慶400060；2.重慶市開州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，重慶405400）

0 引言

【研究意義】油菜是我國重要的食用植物油來源，同時具有菜用、觀花、蜜源、肥用、飼用及輪作養(yǎng)地等多種功能，對維護(hù)國家食用油供給安全、滿足多元化消費(fèi)市場需求具有重要意義。油菜生產(chǎn)中病蟲害發(fā)生較重，嚴(yán)重威脅油菜的生產(chǎn)［1－3］。種子包衣技術(shù)是目前國際上普遍采用的種植處理技術(shù)，種子經(jīng)過包衣劑包膜處理后可有效防治病蟲害，為種子發(fā)芽和生長提供保護(hù)，同時能調(diào)控作物生長，增強(qiáng)幼苗長勢，從而達(dá)到增產(chǎn)的效果［4－6］。種 子 老 化 是 種 子 儲 藏 過 程 中 其 活力、品質(zhì)從較高水平下降到較低水平的不可逆的變化過程，該過程會導(dǎo)致種子發(fā)芽率和種子活力降低，伴隨種子內(nèi)部生理生化變化并進(jìn)一步導(dǎo)致種子死亡的過程［7－9］，是種子貯藏的普遍現(xiàn)象。老化不僅不利于種子儲藏、影響種子萌發(fā)，也不利于苗期生長，對種子保存、利用和開發(fā)都會產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】已有研究表明，油菜種子含油量高、籽粒小、表面積大，不耐貯藏、容易老化［10］。種子老化與環(huán)境密切相關(guān)，低溫低濕環(huán)境可降低種子老化的速率，而高溫高濕環(huán)境能加快種子老化。邢蘆蔓等［11］通過高溫高濕老化玉米種子后推測，HSP20基因?qū)ΨN子老化有重要作用，其蛋白的ACD結(jié)構(gòu)域中Arg和Lys等氨基酸的靶向氧化可能是種子衰老的主要原因之一。顧炳朝等［12］研究發(fā)現(xiàn)，用高溫高濕老化油菜種子后其發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)顯著降低，與王玉嬌等［13］在小麥種子上研究的結(jié)論基本一致；老化還能影響油菜種子磷脂構(gòu)成，引起質(zhì)膜結(jié)構(gòu)損傷［14］。李亮等［15］研究發(fā)現(xiàn)，黑籽比黃籽油菜種子更耐老化，其耐性主要依賴于種子含有活性更多的非酶抗氧化物質(zhì)?！狙芯壳腥朦c】目前，關(guān)于油菜種子包衣的研究主要集中在包衣后對病蟲害的防控和對油菜生長的影響［16－17］，但對包衣后油菜種子老化的研究鮮有報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】采用2種不同的包衣劑包衣油菜種子，通過測試?yán)匣幚砗蠓N子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力指數(shù)和種子含水量，研究包衣油菜種子的儲藏性能，以期為延緩種子老化和加強(qiáng)包衣劑在生產(chǎn)上的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 油菜品種 為常規(guī)油菜陽光2009和雜交油菜慶油1號，2個油菜品種均由重慶中一種業(yè)有限公司提供，常溫保存。

1.1.2 種子包衣劑 盈可泰和邁舒平，分別由盈可泰（天津）農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司和瑞士先正達(dá)作物保護(hù)公司生產(chǎn)，均為市購。

1.2 方法

1.2.1 種子包衣與老化處理 試驗于2018年7月進(jìn)行，參照候林濤［18］的方法，稍作改進(jìn)。將油菜種子分別進(jìn)行盈可泰和邁舒平包衣處理，按照1∶100藥種比包衣油菜種子，以未包衣種子為對照（CK）。模擬老化處理：將包衣和未包衣（CK）的油菜種子置于溫度為45℃、濕度90%的人工老化箱內(nèi)模擬老化，老化時間為0d、2d、4d和6d，老化后的種子用自封袋封裝備用。

1.2.2 種子發(fā)芽試驗 發(fā)芽試驗參考顧炳朝等［12］的相關(guān)方法并適當(dāng)改進(jìn)，采用培養(yǎng)皿培養(yǎng)法，挑選健康飽滿、大小均勻一致的老化處理后的油菜種子置于培養(yǎng)皿內(nèi)（鋪2層濕潤濾紙），每處理3次重復(fù)，每重復(fù)100粒，于25℃、75%濕度的條件下恒溫保濕培養(yǎng)，培養(yǎng)7d時完成發(fā)芽試驗。

1.2.3 指標(biāo)測定 含水量用TL－4型油料水分測試儀測定。培養(yǎng)第4天及第7天統(tǒng)計發(fā)芽情況，培養(yǎng)結(jié)束后測量種子根長。最后計算種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力指數(shù)。

發(fā)芽勢＝培養(yǎng)第4天正常發(fā)芽的種子粒數(shù)／培養(yǎng)種子總粒數(shù)×100%

發(fā)芽率＝培養(yǎng)第7天正常發(fā)芽種子粒數(shù)／培養(yǎng)種子總粒數(shù)×100%

活力指數(shù)＝發(fā)芽率×平均根長

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用SPSS進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 老化處理對包衣油菜種子發(fā)芽勢的影響

發(fā)芽勢是種子發(fā)芽速度的重要指標(biāo)。由表1可知，陽光2009未包衣種子的發(fā)芽勢隨老化時間延長而迅速下降，正常種子（未經(jīng)老化處理）發(fā)芽勢為59.3%，老化處理6d的僅為31.0%；盈可泰和邁舒平包衣陽光2009油菜種子的發(fā)芽勢也隨老化時間的延長而下降，但下降較慢；老化處理6d，包衣油菜種子的發(fā)芽勢均顯著高于未包衣種子，盈可泰和邁舒平包衣種子較未包衣分別高36.5%和39.7%。慶油1號未包衣種子的發(fā)芽勢隨老化時間延長而下降，包衣油菜種子的發(fā)芽勢下降較慢；老化處理6d，包衣油菜種子的發(fā)芽勢顯著高于未包衣種子，盈可泰和邁舒平包衣種子較未包衣分別高10.3%和8.1%?？梢?，老化處理降低了油菜種子的發(fā)芽勢，陽光2009的降幅大于慶油1號。包衣油菜種子的發(fā)芽勢下降速度明顯低于未包衣油菜，說明包衣劑能起到保護(hù)種子、延緩老化的作用。盈可泰包衣種子的發(fā)芽勢整體高于邁舒平包衣種子，與包衣劑的成分和性能有關(guān)。

表1 不同老化處理時間油菜種子的發(fā)芽勢Table 1 Germination potential of rape seed treated with different ageing times %

2.2 老化處理對包衣油菜種子發(fā)芽率的影響

發(fā)芽率是種子發(fā)芽能力的重要指標(biāo)。從表2看出，陽光2009未包衣種子發(fā)芽率隨老化時間延長而快速下降，老化處理6d時種子發(fā)芽率較未經(jīng)老化種子的降低29.9%；慶油1號未包衣種子發(fā)芽率隨老化時間延長明顯下降，老化處理6d時種子發(fā)芽率較未經(jīng)老化種子的降低23.2%，可見陽光2009比慶油1號更易老化。老化處理6d，陽光2009和慶油1號種子用盈可泰和邁舒平包衣后的發(fā)芽率分別比未包衣的（對照）提高18.5%、14.8%和12.1%、6.7%，差異達(dá)顯著水平?？梢姲绿幚砟芴岣叻N子的耐老化能力，且盈可泰包衣劑的效果優(yōu)于邁舒平。

表2 不同老化處理時間油菜種子的發(fā)芽率Table 2 Germination rate of rape seed treated with different ageing times %

2.3 老化處理對包衣油菜種子活力指數(shù)的影響

活力指數(shù)是反映種子發(fā)芽質(zhì)量的綜合指標(biāo)。從表3可知，隨老化時間延長，未包衣油菜種子活力指數(shù)快速下降，老化處理6d，陽光2009的活力指數(shù)僅為未老化種子的56.2%，慶油1號活力指數(shù)是未老化種子的62.2%，可見陽光2009比慶油1號更易老化。老化處理6d，陽光2009和慶油1號種子用盈可泰和邁舒平包衣后的活力指數(shù)分別比未包衣的（對照）提高21.9%、17.5%和17.9%、11.6%，差異達(dá)顯著水平?？梢姲掠筒朔N子活力指數(shù)下降速度明顯低于未包衣油菜種子，說明包衣處理能提高種子的耐老化能力，且盈可泰包衣劑的效果優(yōu)于邁舒平。

表3 不同老化處理時間油菜種子的活力指數(shù)Table 3 Vigor index of rape seed treated with different ageing times

2.4 老化處理對包衣油菜種子含水量的影響

含水量是影響種子質(zhì)量的重要因素。由表4可知，老化時間對包衣和未包衣油菜種子含水量的影響不大，2個品種在包衣和未包衣條件下的含水量都在油菜種子安全貯藏含水量（≤10%）范圍內(nèi)，常規(guī)種和雜交種之間水分含量也無明顯差異，可見老化處理對油菜種子含水量無明顯影響。2個油菜品種的包衣種子含水量均高于未包衣油菜種子，且以未老化處理的較高，隨著老化時間的延長而逐漸穩(wěn)定，主要是因為包衣劑含有適量的水分所致。

表4 不同老化處理時間油菜種子的含水率Table 4 Water content of rape seed treated with different ageing times %

3 討論

針對2個甘藍(lán)型油菜品種（常規(guī)油菜陽光2009和雜交油菜慶油1號）和2種包衣劑（盈可泰和邁舒平）在4個老化時間（0d、2d、4d和6d）處理條件下油菜種子的萌發(fā)情況進(jìn)行研究，結(jié)果表明，隨著老化時間延長，油菜種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和種子活力等顯著下降，出現(xiàn)明顯的老化特性；采用包衣劑包衣后的油菜種子，其發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力指數(shù)隨老化時間的延長而下降，但降速較慢，而未包衣油菜種子則迅速下降，說明包衣能明顯提高油菜的抗老化能力，而未包衣油菜種子的抗老化能力較差，與前人的研究結(jié)果一致［19－21］。在老化處理6d，陽光2009用盈可泰和邁舒平2種包衣劑包衣后種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力指數(shù)比未包衣種子提高36.5%～39.7%、14.8%～18.5%和17.5%～21.9%；而慶油1號用盈可泰和邁舒平2種包衣劑包衣后種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力指數(shù)比未包衣種子提高8.1%～10.3%、6.7%～12.1%和11.6%～17.9%；陽光2009的提高比例均高于慶油1號，表明包衣劑對陽光2009的作用效果優(yōu)于慶油1號，可能與品種特性有關(guān)。隨著老化時間的延長，盈可泰包衣2個油菜品種的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力指數(shù)整體高于邁舒平包衣的油菜種子，說明盈可泰對油菜的包衣效果優(yōu)于邁舒平，可能與包衣劑的成分和性能有關(guān)。隨著老化時間的延長，2個油菜品種包衣和未包衣種子含水量的變化均不大，都在安全貯藏含水量范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

包衣劑包衣能提高油菜種子的抗老化能力，延長種子貯藏期，其中盈可泰包衣劑的效果優(yōu)于邁舒平包衣劑。