MST种子活力剂对小麦种子活力及幼苗生长的影响

张自阳,候轩轩,陈培,王娟娟,刘长福,刘明久

（1.河南科技学院,河南新乡453003；2.郑州玛斯特科技发展有限公司,河南郑州450002）

种子是农业生产的基本资料之一,种子质量的优劣直接关系到生产的成效收益.种子活力是种子质量的重要指标,也是种用价值的主要部分,种子活力问题日益引起国际、国内种子工作者的重视.1980年,北美官方种子分析家协会（AOSA）把种子活力定义为：在广泛的田间条件下,决定种子迅速整齐出苗以及幼苗正常生长的潜力[1].国际种子检验协会（ISTA）将种子活力定义为“在广泛的田间条件下,种子批生理劣变程度及种子特征的综合表现”.种子活力是一个综合性状,受遗传、环境的影响[2-4].影响种子活力的因素有种子发芽情况,幼苗的田间表现（包括出苗率、幼苗长势和整齐度）,贮藏、运输后的表现等,特别是贮藏、运输后发芽能力的保持,表现好即为高活力种子[5].高活力种子具有明显的生长优势和生产潜力,对农业生产具有十分重要的意义.高活力种子生产优越性具体表现为：提高田间出苗率,抵御不良环境条件,增强对病虫杂草竞争能力,抗寒力强,适于早播,节约播种费用,增加作物产量.低活力的种子在适宜的条件下虽然能够发芽,但是发芽缓慢,在不良的条件下容易造成田间出苗率低,甚至不出苗,最终降低作物的产量.因此,提高种子活力变得愈发重要.为此,不同的研究者采用了不同的方法来提高种子活力,包括浸种[6]、化学试剂处理[7-12]、电磁场处理[13]、电能离子注入[14]、小麦种子引发[15]等.但是,能够方便、直接地应用于生产的较少.尤其是用种子活力剂拌种提高种子活力仅有极少报道[16].MST种子活力推动剂内含生物蛋白酶,可刺激种子内源激素的变化,从而诱导保护酶、GA、核酸酶等的产生,刺激细胞分裂,促进胚根胚芽的生长；内含多种有益微生物菌,可提高种、苗在恶劣土壤环境下抵御土传病害侵袭的能力,增加种子的发芽势及幼苗的抗病虫和抗寒、抗旱等能力；内含NRP种子引发剂,增强种子萌发的原动力,促使根系强健深扎,发芽提前1～2 d,发芽率提高5%～9%,苗齐苗壮.

本实验室在前期研究中发现MST种子活力剂能显著提高小麦种子的活力.因此,本文以3个小麦品种为试验材料,采用不同稀释倍数MST种子活力剂拌种,研究不同剂量的MST种子活力剂对小麦种子活力及幼苗生长的影响,以期找到提高小麦种子活力的最佳剂量、最佳拌种技术,为提高小麦种子活力播前拌种处理技术提供理论参考依据与技术支撑.

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为百农矮抗58、郑麦366、郑麦7698,均由河南科技学院小麦中心提供.

试验试剂MST种子活力剂（产品名称：拌星）,由郑州玛斯特科技发展有限公司研发提供.

1.2 试验方法

试验设置为11个处理,每个处理重复3次,用MST种子活力剂分别稀释0（CK）、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50倍,各处理按照每kg种子2 mL活力剂的标准拌种,拌种后晾干备用.

种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数及幼苗生长指标的测定：按照《GB/T 3543.4—1995农作物种子检验规程发芽试验》[17]进行种子室内发芽试验.将拌种过的种子置于标准发芽盒中,发芽盒底部放有2层滤纸,将100粒种子放在滤纸上,腹沟向下,种胚朝上,重复4次.将各处理放入20℃光照发芽箱内发芽,逐日统计正常发芽的种子数,4 d时计算发芽势,7 d时统计发芽率,7 d后将幼苗取出.量幼苗高度、根系长度；称量单株幼苗鲜重、幼苗干重、根系鲜重、根系干重,计算发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数.

发芽势/%=第4天发芽种子数/发芽供试种子数×100

发芽率/%=第8天的正常幼苗数/发芽供试种子数×100

发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt）

活力指数（VI）=GI×S

Gt为第t天的发芽数；Dt为相应的天数；S为发芽结束时幼苗单株鲜重.

2 结果与分析

2.1 MST种子活力剂对小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数的影响

MST活力剂对供试小麦种子发芽势、发芽率等指标的影响见表1.由表1可知,不同剂量MST种子活力剂处理与CK相比,种子发芽率、发芽势变化较小,稀释25、30、35倍MST溶液虽能提高发芽率、发芽势,但与CK差异未达显著水平.

与CK相比,百农矮抗58用稀释30、35倍液的MST种子活力剂处理种子后,发芽指数显著高于CK,用稀释30、35、40、45倍的MST种子活力剂处理种子,活力指数显著高于CK,稀释5、10、15、50倍处理的与CK相比,发芽指数差异未达显著水平.稀释10、15、50倍处理的与CK相比,活力指数未达显著水平.

郑麦366用稀释25、30、35倍的MST种子活力剂溶液处理后,发芽指数、活力指数显著高于CK,稀释5、10、15、50倍处理的与CK相比差异不显著.

郑麦7698用稀释30、35、40倍的MST种子活力剂溶液处理后,种子发芽指数显著高于CK,稀释35、40倍的MST种子活力剂溶液处理郑麦7698,活力指数显著高于CK.

总体而言,不同剂量的MST种子活力剂溶液处理3个小麦品种,以稀释30、35倍处理对小麦种子的发芽指数、活力指数影响较显著.

表1 不同剂量MST种子活力剂处理对不同小麦品种种子活力的影响Tab.1 Effect of MS Ttreatment on the vigor of different wheat seed

2.2 MST种子活力剂对小麦种子幼苗生长的影响

MST活力剂对供试小麦种子幼苗生长的影响见表2.由表2可知,MST种子活力剂拌种处理小麦对幼苗生长有明显的促进作用.

用稀释10、15、20、25、30、35、40倍的MST种子活力剂处理百农矮抗58、郑麦366、郑麦7698,种子幼苗鲜重、幼苗干重、根系鲜重、根系干重、苗高、根长均高于CK.3个小麦品种用稀释30、35倍活力剂处理的单株幼苗鲜重、单株幼苗干重显著高于CK.

百农矮抗58用稀释30、35倍的种子活力剂拌种后,单株根系鲜重显著高于CK,稀释25～45倍种子活力剂处理的种子幼苗高度、根系长度显著高于CK；郑麦366用稀释35、40倍活力剂处理的种子单株根系干重显著高于CK,用稀释10～45倍活力剂处理的种子幼苗高度显著高于CK,用稀释30～45倍活力剂处理的种子根系长度显著高于CK；用稀释30～40倍活力剂处理的种子根系干重和幼苗高度显著高于CK.

表2 不同剂量MST种子活力剂处理对不同小麦品种幼苗生长的影响Tab.2 Effect ofMSTtreatment on the seedlinggrowth of different wheat seed

3 讨论

种子活力的研究表明,活力指数和发芽指数等幼苗生长指标反映种子活力高低较为可靠,尤其是活力指数,既涵盖了发芽速率和发芽总数的信息,又反映了植物幼苗的生长势,因此有着广泛的应用价值[18-19].本试验结果表明,不同剂量的MST种子活力剂处理小麦种子对萌发及幼苗生长具有明显的促进作用,MST种子活力剂处理显著提高了小麦种子的发芽指数、活力指数.

高活力种子可以提高生物产量10%[20].试验结果表明MST种子活力剂拌种显著提高了小麦幼苗的鲜重、根系鲜重、幼苗高度、根系长度,在稀释30、35倍拌种显著提高了小麦种子活力及幼苗生长量,强壮的幼苗提高了小麦的抗逆性,为幼苗进一步茁壮生长奠定了基础.MST种子活力剂是生物型活力剂,对环境污染较小,稀释10～50倍拌种均可以提高种子活力和幼苗生长,安全性较高.建议在生产上大力推广应用MST种子活力剂.

[1] Perry D A.The concept of seed vigor and its relevance to seed production techniques[M]//Hebblathwaite P D.Seed Production.London：Botterworths,1980：585-591.

[2] 陈利华,万杉.不同温度条件下水稻种子活力QTL的定位分析[J].武汉植物学研究,2005,23（2）：125-130.

[3] 孙群,王建华,孙宝启.种子活力的生理和遗传机理研究进展[J].中国农业科学,2007,40（1）：48-53.

[4] Bai B,Sikron N,Gendler T,et al.Ecotypic variability in the meta-bolic response of seeds to diurnal hydration-dehydration cycles and its relationship to seed vigor[J].Plant Cell Physiology,2012,53（1）：38-52.

[5] Hampton J G.Producingqualityseed：the problem of seed vigour[J].Agronomy Society of New Zealand,2000,12：53-61.

[6] 左广成.电解水对种子萌发和生长的影响[J].辽宁农业职业技术学院学报,2005,7（2）：9-10.

[7] 陈云,梁建生,刘立军,等.低聚壳聚糖对小麦种子萌发以及幼苗生理生化特性的影响[J].耕作与栽培,2003（3）：28-29.

[8] 张晓艳,李宇歌.PEG渗透处理对老化种子活力的影响[J].吉林师范大学学报：自然科学版,2005（2）：50-52.

[9] 汤菊香,冯艳芳.KH2PO4和青霉素对小麦老化种子发芽及幼苗生长的影响[J].种子,2001（4）：19-25.

[10] 汤海军,周建斌,王春阳.矮壮素浸种对不同小麦品种萌发生长及水分利用效率的影响[J].干旱地区农业研究,2005,23（5）：29-34.

[11] 刘萍,齐付国,丁义峰,等.青霉素和氨苄青霉素对小麦种子萌发及幼苗生理生化的影响[J].华北农学报,2004,19（3）：66-68.

[12] 刘建新,赵国林.骆驼蓬提取物浸种对小麦幼苗生长及抗氧化酶活性的影响[J].西北植物学报,2005,25（9）：175-176.

[13] 乔春林,刘滨疆.空间电场对小麦种子发育的影响[J].中国种业,2004（12）：39-40.

[14] 周小云,计巧灵,刘亚萍.低能离子注入对小麦种子发芽及幼苗生理生化的影响[J].生物技术,2005,15（2）：69-72.

[15] 张晓艳,李宇歌.PEG渗透处理对老化种子活力的影响[J].吉林师范大学学报：自然科学版,2005,2：50-52.

[16] 谭周兹,李训贞.种子活动剂对杂交水稻种子活力影响的初步研究[J].种子,1991（6）：6-9.

[17] 国家技术监督局.GB/T3543.4—1995农作物种子检验规程发芽试验[S].北京：中国标准出版社,1995.

[18] 郑文寅,姚大年,张文明.大豆种子活力评定指标的研究[J].种子,2007,26（12）：70-73.

[19] 王青峰,宫庆友,沈凌云,等.超甜玉米种子活力研究[J].种子,2007,26（6）：4-7.

[20] Yamane Y,Kashino Y,Koike H,et al.Effects of high temperatures on the photosynthetic systems in spinach：Oxygen-evolving activities,fluoresce characteristics and the denatiuration process[J].Photosynth Research,1998,57：51-59.