壳聚糖包衣对大白菜种子出苗率的影响研究初报

程季珍，武峻新，程伯瑛

（山西省农业科学院蔬菜研究所，山西太原 030032）

因生产壳聚糖的原料来源及加工工艺不同，造成壳聚糖规格较多，特性也略有差异[1-6]。因此，本研究在2003—2005年以不同规格及用量的壳聚糖，用乙酸溶液溶解成液剂[7-8]包衣大白菜种子，研究包衣后对大白菜种子出苗率的影响，以便筛选可用壳聚糖及其用量，同时探索包衣种子的工艺条件。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试种子 太原二青B粒径等级种子[9]。

1.1.2 器材 烧杯，移液管，种子盒，天平1（分度值：0.01 g），天平 2（分度值：0.01 mg），纸袋，铝箔袋，白瓷盘等。

1.1.3 供试药剂 0.074 mm工业级壳聚糖（灰白色，脱乙酰度≥85%，黏度60 mPa·s，水分8.1%，灰分1.2%），0.149 mm食品级壳聚糖（原白色，脱乙酰度≥85%，黏度50 mPa·S，水分7.6%，灰分0.4%），0.177 mm食品级壳聚糖（原白色，脱乙酰度≥95%，黏度 40 mPa·S，水分 7.8%，灰分0.36%），均由济南海得贝海洋生物工程有限公司生产。36%乙酸，蒸馏水。

1.2 试验方法

1.2.1 定性试验 2003年8月1日，取少量工业级壳聚糖放入烧杯中，再加入少量2%乙酸溶液，以观察工业级壳聚糖在乙酸溶液中的溶解性、成膜性、包衣性、稳定性，以便为下一步的试验提供依据。

1.2.2 壳聚糖包衣试验 每次试验种液质量比除（4）外均为30∶1，均用1.0%乙酸溶液0.68 mL溶解壳聚糖后包衣种子或直接拌种。每个处理均设4次重复，每个重复种1个小区。播种和出苗调查均参照程伯瑛等[9-11]的方法进行。种子贮藏袋选用纸袋（在科研单位使用）和铝箔袋（在市场销售使用）。（1）第1次用工业级壳聚糖。处理1.用工业级壳聚糖3.4 mg；处理2.用工业级壳聚糖6.8 mg；处理3.用工业级壳聚糖10.2 mg。乙酸溶液拌种为对照。各处理于8月9日播种。（2）第2次用工业级壳聚糖。方法同（1）。各处理于9月1日播种。（3）第1次用0.149 mm食品级壳聚糖。处理1.用0.149 mm食品级壳聚糖3.4 mg；处理2.用0.149 mm食品级壳聚糖6.8 mg；处理3.用0.149 mm食品级壳聚糖10.2 mg；处理4.用0.149 mm食品级壳聚糖13.6 mg。以乙酸溶液拌种为对照。各处理于8月9日播种。（4）第2次用0.149 mm食品级壳聚糖。处理1.种液质量比30∶1，用乙酸溶液0.68 mL溶解0.149 mm食品级壳聚糖6.8 mg；处理2.种液质量比20∶1，用乙酸溶液1.0 mL溶解0.149 mm食品级壳聚糖10.0 mg；处理3.种液质量比10∶1，用乙酸溶液2.0 mL溶解0.149 mm食品级壳聚糖20.0 mg。以种液质量比20∶1，用乙酸溶液1.0 mL拌种为对照。各处理于9月12日播种。（5）用0.177 mm食品级壳聚糖。处理1.用0.177 mm食品级壳聚糖3.4 mg；处理2.用0.177 mm食品级壳聚糖6.8 mg；处理3.用0.177 mm食品级壳聚糖10.2 mg；处理4.用0.177 mm食品级壳聚糖13.6 mg。以乙酸溶液拌种为对照。各处理于9月1日播种。

1.2.3 操作步骤 按每次试验要求，用天平1称种子4～5份，每份20 g。用天平2称壳聚糖3～4份，放入标有处理号的烧杯中，并往烧杯（含对照）中加入相应量的乙酸溶液，各用小药勺搅拌15 min。等壳聚糖溶解后，再分别加入种子20 g于烧杯中，用小药勺轮流搅拌烧杯内的种子，使种子表面呈湿润状。过10 min后，种子呈分散状，放置20 min后，将各烧杯内的包衣种子平摊在标有处理号的白瓷盘内，在室内晾1 h左右，从每个处理的包衣种子中随机数取400粒，每个小纸袋内装100粒，共4个小纸袋，为4次重复，田间播种。剩余种子在室内继续晾4 h后，大致分为2部分，一部分装入纸袋内，用订书针封口，另一部分装入铝箔袋内，用多功能薄膜封口机封口，在室温下贮存。1 a后分别开启纸袋和铝箔袋取种，田间播种；或取种后再封口后继续贮存，2 a后再分别开启纸袋和铝箔袋取种，田间播种。并分别统计纸袋贮存和铝箔袋贮存的出苗数（拌种对照除外）。

2 结果与分析

2.1 定性结果

工业级壳聚糖加入2%乙酸溶液约10 min后，工业级壳聚糖完全溶解，形成黏稠、无色透明状液体。（1）取少量工业级壳聚糖乙酸溶液，加入些大白菜种子，用小药勺搅拌，很快种子表面呈湿润状，且种子之间相互有些黏连，继续搅拌5～6 min后，黏连种子则分散开呈单粒状，约20 min后，将包衣种子倒入白瓷盘内晾干，3 d后包衣种子已干，无异常，在阳光下有光泽。（2）在少量工业级壳聚糖乙酸溶液中，加入自来水，用小药勺搅拌，工业级壳聚糖乙酸溶液中无分层或沉淀出现，3 d后该溶液仍无混浊或沉淀出现，呈黏稠、无色透明状液体。（3）将少量工业级壳聚糖乙酸溶液和自来水，分别倒在2块玻璃上，在自来水中有小气泡，而在工业级壳聚糖乙酸溶液中没有小气泡；3 d后，玻璃上的自来水已干、留下水痕，而玻璃上的工业级壳聚糖乙酸溶液水分蒸发后形成一层膜状物，可用小刀刮起，不易破碎。说明工业级壳聚糖在乙酸溶液中，有很好的溶解性、成膜性、包衣性、稳定性，可用于大白菜种子包衣。

2.2 第1次工业级壳聚糖包衣种子出苗调查

2.2.1 2003年试验结果 由表1可知，3个处理的包衣种子，其出苗势（33.3%～37.3%）和出苗率（43.0%～51.8%）均高于对照的出苗势（28.5%）和出苗率（40.0%），随着工业级壳聚糖用量的增加，出苗势和出苗率均有增加的趋势，其中，处理3表现最好。播后土壤湿度虽偏高，但种子包衣后，提高了种子的抗逆性。因害虫咬苗，不能按规定天数调查出苗数，故各处理的幼苗数均偏低。

表1 2003—2004年第1次工业级壳聚糖包衣种子出苗调查

2.2.2 2004年试验结果 由表1可知，（1）纸袋贮存1 a后，只有处理1的出苗势（63.0%）和出苗率（64.0%）高于对照的出苗势（57.3%）和出苗率（61.5%），而处理2的出苗势（57.0%）和出苗率（61.5%）与对照的出苗势和出苗率相近，说明低用量的工业级壳聚糖包衣种子的出苗效果较好。随着工业级壳聚糖用量增加，包衣种子的出苗势和出苗率又呈下降趋势，这与2003年的结果不同。（2）铝箔袋贮存1 a后，各处理的包衣种子出苗势（40.5%～48.5%）和出苗率（44.3%～49.5%）均低于对照的出苗势（50.0%）和出苗率（52.0%）。播后7 d的出苗数，纸袋贮存为724株，铝箔袋贮存为556株，纸袋贮存效果优于铝箔袋贮存。

2 a的试验表明，包衣种子的幼苗生长正常，无药害。经贮存后，工业级壳聚糖用量与其包衣种子出苗数之间的关系不稳定。

2.3 第2次工业级壳聚糖包衣种子出苗调查

2.3.1 2003年试验结果 由表2可知，3个处理的包衣种子的出苗势（29.3%～32.8%）均低于对照（39.8%）；从出苗率来看，只有处理 1（56.8%）高于对照（54.5%），说明低用量的工业级壳聚糖包衣种子，略有提高出苗率的作用，与第1次工业级壳聚糖包衣种子试验结果不同。

表2 2003—2004年第2次工业级壳聚糖包衣种子出苗调查

2.3.2 2004年试验结果 由表2可知，（1）纸袋贮存1 a后，处理1和处理2的出苗势（31.0%和34.8%）和出苗率（59.8%和65.6%）均高于对照的出苗势（26.5%）和出苗率（56.3%），与第1次工业级壳聚糖包衣试验2004年7月播种的结果相似。（2）铝箔袋贮存1a后，各处理出苗势（29.3%～32.5%）均低于对照（33.8%）；从出苗率来看，各处理的出苗率（60.0%～67.3%）均高于对照（54.5%）；以处理1的出苗率（67.3%）最高，也是低用量的工业级壳聚糖包衣种子，表现较好。播后7 d的出苗数，纸袋贮存为717株，铝箔袋贮存为752株，铝箔袋贮存效果略优于纸袋贮存，也与第1次工业级壳聚糖包衣试验结果不同。

2 a的试验表明，低用量的工业级壳聚糖用于种子包衣，可提高种子的出苗率，包衣种子的幼苗生长正常，无药害。

2.4 第1次0.149 mm食品级壳聚糖包衣种子出苗调查

2.4.1 2003年试验结果 从表3可以看出，4个处理的包衣种子，其出苗势（52.5%～58.0%）和出苗率（63.3%～69.5%）均高于对照的出苗势（51.8%）和出苗率（62.8%）。随着0.149 mm食品级壳聚糖用量的增加，出苗势和出苗率略有增高的趋势，处理4表现最好。播种后虽土壤湿度偏高，加上害虫咬苗，但用0.149 mm食品级壳聚糖包衣种子后，可提高种子的抗逆性，增加出苗数。包衣种子晾干后，有种子黏连的现象。

表3 2003—2005年第1次0.149 mm食品级壳聚糖包衣种子出苗调查

2.4.2 2004年试验结果 从表3可以看出，（1）纸袋贮存1 a后，只有处理3的出苗势（60.0%）和出苗率（63.8%）均高于对照的出苗势（56.8%）和出苗率（59.5%）。（2）铝箔袋贮存 1 a后，4个处理的包衣种子出苗势（48.3%～56.3%）和出苗率（51.8%～58.8%）均低于对照的出苗势（60.5%）和出苗率（64.0%），其中，以处理4表现略好。播后7 d的出苗数，纸袋为941株，铝箔袋为886株，纸袋贮存效果优于铝箔袋贮存。

2.4.3 2005年试验结果 由表3可知，（1）纸袋贮存2 a后，4个处理包衣种子出苗势（41.5%～45.5%）和出苗率（54.8%～55.8%）均低于对照的出苗势（48.5%）和出苗率（58.8%），其中，以处理3表现略好。（2）铝箔袋贮存2 a后，4个处理的包衣种子出苗势（16.0%～20.0%）和出苗率（22.3%～27.3%）大幅度下降，均明显低于对照的出苗势（32.3%）和出苗率（40.0%），并明显低于同期纸袋贮存的出苗势和出苗率。播后7 d的出苗数，纸袋贮存为882株，铝箔袋贮存为388株，纸袋贮存效果优于铝箔袋贮存。

3 a的试验表明，20 g种子用6.8～10.2 mg的0.149 mm食品级壳聚糖包衣，可提高种子的抗逆性，出土幼苗生长正常，无药害。因其包衣种子用铝箔袋贮存2 a后，存在出苗率大幅度下降问题，会给市场销售带来一定困难。

2.5 第2次0.149 mm食品级壳聚糖包衣种子出苗调查

2.5.1 2003年试验结果 从表4可看出，3个处理的包衣种子，其出苗势（56.5%～60.0%）和出苗率（62.3%～69.0%）均高于对照的出苗势（54.8%）和出苗率（64.5%），以处理2包衣种子的出苗势（60.0%）和出苗率（69.0%）最高。播种时，虽土壤湿度偏高（13～18日均降雨），但用0.149 mm食品级壳聚糖包衣种子，可提高种子的抗逆性，增加出苗数。适当增加0.149 mm食品级壳聚糖用量，对种子安全。同时还可以看出，处理3的0.149 mm食品级壳聚糖用量是处理1的2.9倍、处理2的2倍，但处理3的出苗势和出苗率只略高于处理1而低于处理2。

表4 2003—2004年第2次0.149 mm食品级壳聚糖包衣种子出苗调查

2.5.2 2004年试验结果 由表4可知，（1）纸袋贮存1 a后，只有处理2的出苗势（34.5%）和出苗率（50.3%）高于对照的出苗势（30.8%）和出苗率（49.0%）。（2）铝箔袋贮存1 a后，只有处理1的出苗势（36.3%）和出苗率（53.0%）高于对照的出苗势（32.3%）和出苗率（48.8%）。播后7 d的出苗数，纸袋贮存为566株，铝箔袋贮存为567株，纸袋贮存效果与铝箔袋贮存效果相近。

2 a的试验表明，20种子用6.8～10.0 mg的0.149 mm食品级壳聚糖包衣，可提高种子的抗逆性，出土幼苗生长正常，无药害，虽增加0.149 mm食品级壳聚糖用量对幼苗无害，但不能明显提高出苗率。

2.6 0.177 mm食品级壳聚糖包衣种子的出苗调查

2.6.1 2003年试验结果 由表5可知，4个处理的包衣种子，其出苗势（51.3%～54.0%）和出苗率（66.5%～69.3%）均高于对照的出苗势（48.0%）和出苗率（65.8%），以处理1的包衣种子出苗势最高（54.0%），以处理2的包衣种子出苗率最高（69.3%）。虽土壤湿度偏高（3日降大雨），但用0.177 mm食品级壳聚糖包衣种子可提高种子的抗逆性，增加出苗数。

表5 2003—2005年0.177 mm食品级壳聚糖包衣种子出苗调查

2.6.2 2004年试验结果 由表5可知，（1）纸袋贮存1 a后，播种时气温和地温已降低，特别是重复4的地块，9：30时，尚不能受到阳光照射，造成出苗势均偏低；但4个处理的包衣种子出苗率（50.3%～60.8%）均高于对照的出苗率（49.8%）。（2）铝箔袋贮存1 a后，只有处理3的出苗率（61.3%）高于对照的出苗率（55.0%）。播后7 d的出苗数，纸袋贮存为886株，铝箔袋贮存为837株，纸袋贮存效果略优于铝箔袋贮存。

2.6.3 2005年试验结果 从表5可以看出，（1）纸袋贮存2 a后，4个处理的包衣种子出苗势（11.3%～16.5%）和出苗率（48.3%～52.3%）均低于对照的出苗势（19.8%）和出苗率（54.8%）。（2）铝箔袋贮存2 a后，4个处理的包衣种子出苗势（7.5%～16.3%）和出苗率（39.2%～54.3%）均高于对照的出苗势（6.5%）和出苗率（37.5%），其中，表现较好的是处理3（出苗势16.3%，出苗率54.3%）和处理1（出苗势15.0%，出苗率44.0%）。播后7 d的出苗数，纸袋贮存为588株，铝箔袋贮存为550株，纸袋贮存效果略优于铝箔袋贮存。

3 a的试验表明，20 g种子用3.4～13.6 mg的0.177 mm食品级壳聚糖包衣，可提高种子的抗逆性和耐贮性，出土幼苗生长正常，无药害，由于其包衣种子用铝箔袋贮存1～2 a后，尚能提高田间出苗效果，可选用0.177 mm食品级壳聚糖。

3 小结

3.1 工业级壳聚糖

2次试验的结果表明，20 g种子用3.4～10.2 mg的工业级壳聚糖包衣后播种，当年包衣种子的幼苗生长正常，无药害，并能提高出苗率。但当年出苗率与用量选择之间存在不确定性；同时，包衣种子贮存后存在出苗效果不稳定问题，给用量及贮存方式的选择带来一定困难，故不宜用工业级壳聚糖包衣大白菜种子。

3.2 0.149 mm食品级壳聚糖

2次试验的结果表明，20 g种子用6.8～10.2 mg的0.149 mm食品级壳聚糖包衣后即播种，可提高种子的抗逆性，出土幼苗生长正常，无药害。因其包衣种子用铝箔袋贮存2 a后，存在出苗率大幅度下降问题，会给市场销售带来一定困难。若需用铝箔袋贮存包衣种子在1 a以上，也不宜用0.149 mm食品级壳聚糖包衣大白菜种子。增加壳聚糖用量对出苗率影响不大，对苗期及成株期抗病性的影响，还需进一步研究。

3.3 0.177 mm食品级壳聚糖

试验结果表明，20 g种子用3.4～13.6 mg的0.177 mm食品级壳聚糖包衣后播种，可提高种子的抗逆性和耐贮性，出土幼苗生长正常，无药害，其包衣种子用铝箔袋贮存1～2 a后尚能提高出苗效果，在市场销售时可用0.177 mm食品级壳聚糖包衣大白菜种子。

3.4 选用壳聚糖的规格要求

由于用1.0%乙酸溶液溶解壳聚糖后包衣大白菜种子，无法对3种规格壳聚糖的细度进行判定，可初步认为用壳聚糖包衣大白菜种子时，壳聚糖的规格以脱乙酰度≥95%，黏度40 mPa·S，灰分≤0.36%为好。

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