青霉素處理對(duì)陳豌豆種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響

申承環(huán)

（青海省海東地區(qū)扶貧局，平安，810600）

豌豆（Pisum sativumLinn）屬豆科（Fabaceae），以葉柄和葉片食用，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高。在青海省海東淺山地區(qū)廣泛種植，豌豆的豆苗萌發(fā)出2～4個(gè)子葉的幼苗，鮮嫩清香，最適宜做湯。而且由于它富含芥子油，具有特殊的香辣味，其蛋白質(zhì)水解后能產(chǎn)生大量氨基酸，故經(jīng)濟(jì)效益較高。種子是植物所特有的貯存器官，若貯存過久，其生命力會(huì)逐漸喪失[1]。而人們研究發(fā)現(xiàn)，青霉素浸種可以提高種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)，對(duì)促進(jìn)種子萌發(fā)具有一定的效果。青霉素是由幾種腐生真菌青霉素產(chǎn)生的，對(duì)大多數(shù)革蘭氏陽性細(xì)菌、部分革蘭氏陰性細(xì)菌、各種螺旋體和某些放線菌具有強(qiáng)烈殺菌作用[2]。研究發(fā)現(xiàn)，青霉素可誘導(dǎo)植物α-淀粉酶的生成，提高高等植物體內(nèi)SOD、POD酶活性，促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，特別是對(duì)陳種子發(fā)芽率和幼苗生長(zhǎng)具有極顯著的作用。為此，研究了青霉素對(duì)豌豆陳種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響，以拓寬青霉素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用，并尋找新的提高陳種子的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2009年2月至2010年6月在青海省海東地區(qū)農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室、試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)材料為充分成熟、籽粒飽滿、活力正常的草原25號(hào)豌豆種子，由平安縣種子公司提供。青霉素為華北制藥股份公司生產(chǎn)的人體注射青霉素鈉鹽 （醫(yī)藥商店購(gòu)買）。

1.2 試驗(yàn)方法

①青霉素溶液不同處理濃度對(duì)陳豌豆種子萌發(fā) 的 影 響 將 供 試 種 子 在 0，100，200，300，400，500 mg/L的青霉素溶液中浸泡12 h后，取出風(fēng)干，直到種子含水量接近種子最初階段的水分含量。以未浸泡青霉素的干種子（CK1）和水浸12 h的種子（CK2）為對(duì)照。每個(gè)處理3次重復(fù)，每次重復(fù)100粒種子。

②青霉素溶液不同浸種時(shí)間對(duì)陳豌豆種子萌發(fā)的影響 將供試種子在300 mg/L的青霉素溶液內(nèi)浸泡 6，12，24，48 h 后，取出風(fēng)干，以水浸 12 h 后風(fēng)干的種子為對(duì)照（CK）。每個(gè)處理3次重復(fù)，每次重復(fù)100粒種子。

③不同浸種時(shí)間組合對(duì)陳豌豆種子萌發(fā)的影響 共設(shè) 5個(gè)處理：A：用清水浸 6 h后再置入300 mg/L青霉素溶液中浸2 h；B：用清水浸2 h后再置入300 mg/L青霉素素溶液中浸6 h；C：用清水浸48 h后再置入300 mg/L青霉素溶液中浸2 h；D：用清水浸2 h后再置入300 mg/L青霉素溶液中浸48 h；E（CK）：直接置入青霉素 300 mg/L溶液中浸泡6 h。每個(gè)處理3次重復(fù)，每次重復(fù)100粒種子。

將以上各處理和對(duì)照豌豆種子播于墊有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中，于25℃恒溫箱中催芽。每天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽的種子數(shù)，以10 d內(nèi)發(fā)芽數(shù)計(jì)算發(fā)芽率，以前7 d的發(fā)芽率作為發(fā)芽勢(shì)，并計(jì)算萌發(fā)系數(shù)。

萌發(fā)系數(shù)GI=∑（Gt/Dt），式中Gt是第t天的發(fā)芽數(shù)，Dt相應(yīng)于Gt的發(fā)芽天數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度青霉素處理對(duì)陳豌豆種子萌發(fā)的影響

從表1可以看出，與對(duì)照相比，不同濃度青霉素處理均可促進(jìn)豌豆種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的增加。隨著青霉素濃度的增加，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、萌發(fā)系數(shù)均有所提高。 和 CK1、CK2相比，300，400，500 mg/L 3個(gè)處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、萌發(fā)系數(shù)均有較大提高，差異極顯著，但是3個(gè)處理之間差異不顯著。CK2處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、萌發(fā)系數(shù)比CK1顯著提高，分別提高了37.82%，32.85%，10.42%。為了節(jié)省用藥，建議批量種子以300 mg/L青霉素處理為宜。

2.2 青霉素不同處理時(shí)間對(duì)陳豌豆種子萌發(fā)的影響

從表2可以看出，與對(duì)照相比，相同青霉素濃度下不同處理時(shí)間均可提高豌豆種子的萌發(fā)速度、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。經(jīng)300 mg/L青霉素溶液浸種處理48，24，12，6 h后，豌豆種子發(fā)芽率達(dá)到50%以上需歷時(shí)3 d左右，對(duì)照則需7 d。用300 mg/L青霉素溶液處理48，24，12，6 h的發(fā)芽率分別比對(duì)照高46.46%，44.84%，43.84%，47.62%。各處理的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和對(duì)照相比差異極顯著；處理12 h和24 h的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率差異不顯著；處理6 h和48 h的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率差異不顯著。處理48，24，12，6 h的萌發(fā)系數(shù)與對(duì)照有極顯著差異。上述結(jié)果表明，300 mg/L青霉素溶液浸種時(shí)間以6 h和48 h為宜。從節(jié)省時(shí)間角度考慮，建議采用300 mg/L青霉素溶液處理6 h。

表1 不同濃度青霉素處理對(duì)陳豌豆種子萌發(fā)的影響

表2 300 mg/L青霉素不同處理時(shí)間對(duì)陳豌豆種子萌發(fā)的影響

表3 不同浸種時(shí)間組合對(duì)陳豌豆種子萌發(fā)的影響

表4 不同濃度青霉素處理對(duì)陳豌豆種子出苗狀況的影響

2.3 不同浸種時(shí)間組合對(duì)陳豌豆種子萌發(fā)的影響

從表3可以看出，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、萌發(fā)系數(shù)以處理B和處理D優(yōu)于其他處理，差異極顯著，表明先將種子浸于水中2 h后再用300 mg/L青霉素浸種6 h或先浸于水中2 h后再用300 mg/L青霉素浸種48 h的方法對(duì)于激發(fā)種子活力，提高萌發(fā)速度和萌發(fā)率具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用，但是鑒于處理D的處理時(shí)間較長(zhǎng),故以選用處理B即水浸2 h后再用300 mg/L青霉素浸種6 h為宜。

2.4 不同濃度青霉素對(duì)陳豌豆種子田間幼苗生長(zhǎng)的影響

從表4可以看出，用不同濃度青霉素浸種處理的陳豌豆種子播種后，在田間管理水平一致的情況下，各處理田間成苗率以300，200，400 mg/L青霉素處理的最好，分別為59.1%，55.0%，54.2%，比對(duì)照提高了16%，11.9%，11.1%；尤其以300 mg/L青霉素處理田間實(shí)際成苗率最高。

3 結(jié)論與討論

種子預(yù)處理實(shí)質(zhì)上是種子萌發(fā)前的引發(fā)，其目的在于增強(qiáng)種皮透水透氣性，提高種子吸脹率；激活種胚酶的活性、增強(qiáng)種子萌發(fā)時(shí)對(duì)環(huán)境脅迫的抗逆性；降低種胚抑制物質(zhì)的含量，縮短或打破種子休眠，從而促使種子萌發(fā)。種子萌發(fā)前的引發(fā)有諸多方法，如低溫、溫湯（40℃）、吸濕－回干、赤霉素、殼聚糖、生長(zhǎng)素、鹽溶液、H2O2處理等。張衛(wèi)華等[3]研究認(rèn)為，引發(fā)處理種子，可以提高種子發(fā)芽率、出苗率和幼苗素質(zhì)，增強(qiáng)抗逆性，從而間接節(jié)約種子用量，降低成本及提高效益。此外，不同預(yù)處理對(duì)種子萌發(fā)的效果也不相同[4～5]。 本試驗(yàn)中，以0，100，200，300，400，500 mg/L青霉素溶液對(duì)豌豆種子進(jìn)行預(yù)處理，探討了不同預(yù)處理對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，青霉素不同濃度和不同時(shí)間處理均可提高豌豆陳種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)等，還可增加幼苗的根長(zhǎng)、幼苗長(zhǎng)度，以及幼苗鮮質(zhì)量。其中，先用水浸種2 h，再用300 mg/L的青霉素溶液浸泡6 h的方法處理豌豆種子，可以縮短發(fā)芽天數(shù)、提高萌發(fā)系數(shù)、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率以及田間成苗率，建議在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。

[1]湖南農(nóng)學(xué)院.植物生理學(xué)[M].?？冢汉Ｄ铣霭嫔纾?994.

[2]李海航，潘瑞熾.青霉素在高等植物中的作用[J].植物生理學(xué)通訊，1987（5）：1-6.

[3]張衛(wèi)華，郝麗珍，胡寧寶，等.種子引發(fā)及其效應(yīng)[J].種子，2004，23（6）：49-51.

[4]張國(guó)萍，倪日群，趙新亮，等.水引發(fā)對(duì)干旱脅迫下水稻種子發(fā)芽與幼苗生長(zhǎng)的影響[J].種子，2002，21（2）：20-22.

[5]李雷鴻.水分脅迫與鹽脅迫對(duì)巴西盾柱木種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2005.