干熱處理對帶菌黃瓜種子滅活效果的影響

崔曉磊，云興福，田曉春，武日華，劉杰才

（1.內蒙古農業(yè)大學園藝與植物保護學院，內蒙古 呼和浩特 010011；2.內蒙古農牧業(yè)技術推廣中心農墾經濟發(fā)展處，內蒙古呼和浩特 010010；3.巴彥淖爾市臨河區(qū)農業(yè)技術推廣中心，內蒙古臨河 015000）

近年來，由于黃瓜的栽培面積逐年增加，加之我國南菜北運，黃瓜成一種可以四季供應的蔬菜，在“菜籃子工程”中占有重要的地位[1]。隨著我國設施黃瓜的普遍種植，為了給黃瓜提供充足的溫度和濕度，進而實現(xiàn)反季節(jié)供應，周期性規(guī)模種植的一系列問題相應產生[2]。高溫高濕環(huán)境雖然加速了黃瓜的生長，但也給病原菌的侵染提供了溫床[3]，導致目前黃瓜生產上發(fā)生的病害越來越多，且程度越來越嚴重，從而影響黃瓜的產量與品質。種帶菌病害是生產上制約黃瓜產量與品質的最重要因素之一[4]。

種帶菌病害依據病原菌分為真菌性種帶菌病害和細菌性種帶菌病害[5]。霜霉病、角斑病、白粉病是常見的種帶菌病害，在黃瓜生產過程中發(fā)病周期短，傳播速度快，嚴重的甚至會使黃瓜葉片全部死亡，對于黃瓜來說是一場毀滅性的病害[6-8]。在我國東北、華北和華東地區(qū)，很容易受到這些病害的侵染。植株一旦感染，導致黃瓜產量減少，嚴重時甚至絕收，給農業(yè)生產和農民增收帶來很大影響[9-10]。

生產中通常使用化學試劑和農藥進行種子消毒，但是消毒過程中可能造成黃瓜種子污染，導致產生對人體有害的物質，威脅人類的身體健康[11]。為了解決蔬菜生產中種子傳播病害的問題，并減輕黃瓜受到的農藥污染，提高食品安全質量，干熱處理黃瓜種子具有重要意義。關于干熱處理黃瓜種子的試驗已有報道，李明等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在70 ℃和76 ℃下干熱處理24、48、72 h 對于種子表面真菌和細菌有防治效果，70 ℃處理72 h 防治效果最好，并且不影響種子發(fā)芽和種子活力。周賢達等[13]將種子置于72 ℃處理12 h，結果表明，干熱處理可以有效殺滅種子病菌和病毒。本試驗將黃瓜種子在60、70、80、90、100 ℃溫度下分別處理2、4、6、8、10、12 h，旨在尋找通過干熱處理殺死黃瓜種帶病原真菌、細菌且不影響種子萌發(fā)力的最佳溫度與時間，為黃瓜的綠色生產提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

黃瓜種子品種選用亮豐77（購自內蒙古自治區(qū)農牧業(yè)科學院種子經銷部，種子含水量5%以下），干熱儀器為電熱鼓風干燥箱。

1.2 試驗設計及方法

1.2.1 干熱處理對黃瓜種子萌發(fā)的影響

在60、70、80、90、100 ℃溫度下處理2、4、6、8、10、12 h，共30 個處理，對照（CK）為同批未經干熱處理的黃瓜種子，每個處理重復3 次，測量各處理的發(fā)芽勢和發(fā)芽率。在培養(yǎng)皿中墊兩層濾紙，用蒸餾水浸濕，將干熱處理后的黃瓜種子置于培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿中放50 粒黃瓜種子。然后將培養(yǎng)皿置于培養(yǎng)箱中催芽，溫度為28 ℃，各處理每天定時加入定量的蒸餾水保證黃瓜種子正常發(fā)芽（保證其濕潤又不流出水分）。每天記錄黃瓜種子的發(fā)芽情況。

1.2.2 干熱處理對黃瓜種帶菌活力的影響

無菌條件下，將經過干熱處理的黃瓜種子，分別用鑷子放置到PDA 培養(yǎng)基（200 g 馬鈴薯+20 g蔗糖+16 g 瓊脂+1 000 mL 蒸餾水）和LB 培養(yǎng)基（10 g 蛋白胨+5 g 酵母提取物+10 g NaCl+15 g 瓊脂+1 000 mL 蒸餾水）內進行培養(yǎng)，每個培養(yǎng)皿放50粒黃瓜種子。PDA 培養(yǎng)基放置在25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中，LB 培養(yǎng)基放置在37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中。第4 天時觀察黃瓜種子種帶菌情況，記錄被污染的種子數量。PDA 培養(yǎng)基測定真菌性種帶菌滅活率，LB 培養(yǎng)基測定細菌性種帶菌滅活率。

1.3 數據統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 17.0 軟件進行數據整理和方差分析。

2 結果與分析

2.1 干熱處理對黃瓜種子萌發(fā)的影響

由表1 可知，發(fā)芽勢隨著處理時間的延長呈先升后降的趨勢。干熱處理60、70、80 ℃各處理發(fā)芽勢顯著高于90、100 ℃發(fā)芽勢（P＜0.05）。60 ℃處理4、6、8、10 h，70 ℃處理2、4、6、8、10 h，80 ℃處理4、6 h發(fā)芽勢高于CK 且發(fā)芽勢為72.67%～78.00%。黃瓜種子發(fā)芽勢最高的是70 ℃干熱處理4 h，為78.00%。而90、100 ℃干熱處理發(fā)芽勢低于CK。

表1 不同溫度不同時間處理后黃瓜種子的發(fā)芽勢 單位：%

由表2 可知，發(fā)芽率隨著處理時間的延長呈先升后降的趨勢。60 ℃處理6、8、10、12 h，70 ℃處理2、4、6、8 h，80 ℃處理4、6 h 發(fā)芽率為90.00%～98.00%，均高于CK。發(fā)芽率最高的是70 ℃處理4 h，為98.00%。60、70、80 ℃各處理與90、100 ℃各處理相比差異顯著（P＜0.05）。對種子萌發(fā)來說，干熱處理的上限溫度為80 ℃，干熱處理超過80 ℃，種子萌發(fā)率顯著降低。

表2 不同溫度不同時間處理后黃瓜種子的發(fā)芽率 單位：%

2.2 干熱處理對黃瓜種帶菌活力的影響

2.2.1 不同處理的黃瓜種子在PDA 培養(yǎng)基的真菌性種帶菌滅活率

由表3 可知，PDA 培養(yǎng)基中，黃瓜種子在60 ℃處理下，隨著處理時間延長真菌性種帶菌活力下降，說明干熱處理對真菌性種帶菌活力有抑制作用。在70 ℃下，真菌性種帶菌滅活率隨干熱時間的增加呈先升后降的趨勢。70 ℃和80 ℃處理2、4、6、8、10、12 h 滅活率均顯著高于CK（P＜0.05）。70 ℃處理2、4、6、8、10 h，80 ℃處理4、6 h 滅活率為81.33%～97.33%。滅活率最高的為70 ℃處理4 h，滅活率為97.33%。

表3 不同處理的黃瓜種子在PDA 培養(yǎng)基的真菌性種帶菌滅活率 單位：%

2.2.2 不同處理的黃瓜種子在LB 培養(yǎng)基的細菌性種帶菌滅活率

由表4 可知，在LB 培養(yǎng)基中，60 ℃各處理滅活率為0，說明在60 ℃下干熱處理不能滅活細菌性種帶菌。70 ℃和80 ℃處理2、4、6、8、10、12 h 與CK 差異顯著（P＜0.05）。70 ℃處理4 h 滅活率最高，滅活率為96.67%。在70 ℃和80 ℃干熱處理下，細菌性種帶菌活力隨處理時間的增加，呈先升后降的趨勢。在干熱處理中，殺死黃瓜種帶菌且不顯著降低種子萌發(fā)力的最佳溫度與時間為70 ℃、4 h。

表4 不同處理的黃瓜種子在LB 培養(yǎng)基的細菌性種帶菌滅活率 單位：%

3 討論與結論

孟姍姍等[14]在進行干熱處理時，對于攜帶細菌和病毒的黃瓜種子，將處理溫度從35 ℃提高至65～75 ℃進行處理，黃瓜種子置于75 ℃處理72 h 可有效抑制黃瓜細菌性角斑病、黃瓜綠斑駁花葉病毒病引起的種拌細菌性和病毒性病害，而種子的發(fā)芽率不受影響。高山睦雄等[15]研究發(fā)現(xiàn)，將黃瓜種子在70 ℃干熱處理3 d 或80 ℃處理2 d 可以有效防治黃瓜根腐病，且干熱處理后不影響種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢，不存在發(fā)芽障礙，對植株鮮重也沒有影響。本試驗結果表明，60、70、80 ℃各處理發(fā)芽勢顯著（P＜0.05）高于90、100 ℃各處理。60、70、80 ℃各處理發(fā)芽率與CK 差異不顯著（P＞0.05），而90、100 ℃各處理與CK 差異顯著（P＜0.05），說明干熱處理超過80 ℃，種子萌發(fā)率顯著（P＜0.05）降低，干熱處理上限溫度為80 ℃。這與高山睦雄等[15]試驗結果趨勢一致，干熱處理溫度在70、80 ℃時不影響種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率。

在PDA 培養(yǎng)基中，70 ℃和80 ℃處理2、4、6、8、10、12 h 滅活率顯著（P＜0.05）高于CK，滅活率最高的為70 ℃處理4 h，為97.33%。在LB 培養(yǎng)基中70 ℃和80 ℃處理2、4、6、8、10 h 滅活率與CK 差異顯著（P＜0.05）。70 ℃處理4 h 滅活率最高，為96.67%，說明在干熱處理中，殺死黃瓜種帶病原細菌且不顯著降低種子萌發(fā)力的最佳溫度與時間為70 ℃處理4 h。周賢達等[13]的試驗結果是70 ℃處理12 h，可有效防治病害。本試驗的結果是70 ℃處理4 h 為干熱處理最合適的溫度與時間，且干熱處理后不影響種子萌發(fā)，明顯降低了干熱處理時間。

本試驗結果表明，70 ℃處理4 h 黃瓜種子在PDA 培養(yǎng)基的真菌性種帶菌活力最低，滅活率達到了97.33%且顯著（P＜0.05）高于CK。在LB 培養(yǎng)基的細菌性種帶菌活力最低，滅活率達到了96.67%且顯著（P＜0.05）高于CK，且發(fā)芽勢和發(fā)芽率比CK 顯著（P＜0.05）提高，說明70 ℃處理4 h 效果最好。干熱處理可以有效防治真菌、細菌性種帶菌。