园艺植物种子处理技术研究进展

常 瑶， 焦 乐

（1.长治市城区五马街道农业技术推广站， 山西 长治046000；2.长治市城区农林委员会， 山西 长治046000）

种子是植物遗传因子的载体，它作为农业生产中最基本的生产资料，其活力直接决定种子萌发以及植株生长发育的好坏［1］。种子处理是植物病虫害防治中经济有效的方法。种子处理可以杀灭种子所携带的病菌、虫卵，提高种子发芽率，从而达到植株苗齐苗壮、生长周期短、产量高、抗病性强的目的。因此，在农业生产中，对种子处理方法及技术的研究具有极其重要的意义。本文综述了园艺植物种子处理技术方法、概念、分类、特点及应用情况，旨在为实际生产中园艺植物种子处理方法的选择提供参考依据。

1 种子处理的方法

1.1 物理方法

物理方法处理种子具有易操作、成本低、效果显著、容易推广等优点。常见处理种子的物理方法主要有超声波、射线、电场、磁场、等离子体处理以及核辐射处理等。超声波处理是通过超声波产生的剧烈振动，冲击种子表面，改变细胞的质膜结构，从而激活种子内酶的活性，达到提高种子活力，提高产量的目的［2］。赵艳等利用40kHz、1 000W的超声波对黔油18号油菜种子进行处理20min，研究表明，油菜种子的萌发率和幼苗生长发育情况最佳［3］。应用超声波处理园艺植物的研究相对较少，已有报道的仅限于白菜、菠菜等植物。射线处理是指利用低剂量α、β、γ等射线照射种子。射线处理已经应用在鹿角杜鹃［4］、番茄［5］、一串红［6］等植物上。磁场处理是指利用人为可控的外在磁场对植物的种子或正处于生长发育的植物体进行刺激的调控方法。目前，国内外许多研究表明磁场处理种子可以明显提高种子的发芽势和发芽率。已有报道的磁场处理种子已经应用在辣椒［7］、黄瓜［8］、结球甘蓝［9］、花椰菜［10］等多种园艺植物种子上。电场处理种子是指通过模拟大自然的电场效应，激活种子内部活力，多种酶的活性得到提高，从而催动种子的活性。用高压电场处理种子已经应用在香葱［11］、黄瓜、花生等种子上且取得了较好的效果。等离子体处理植物种子是国际上近年来发展的农业高新技术，对植物种子作用后，可提高种子活力，提高发芽率，出苗整齐，根系发达，提高产量。王敏等研究表明，大气压等离子体处理黄瓜种子，可显著提高黄瓜种子的发芽率、幼苗出苗速度，根系发育良好，产量高，品质优良［12－13］。许东恒等研究表明，等离子体处理花生种子可明显提高苗期的根系数量、根系长度且各处理皆比对照处理增产增效［14］。

1.2 化学方法

目前化学方法处理种子的应用越来越广泛。化学方法处理种子具有时间短、见效快的优点。化学方法处理种子主要是指应用化学试剂、植物生长调节物质、杀菌剂、杀虫剂等处理种子。马崇坚分别用不同浓度的无 机 化 学 试 剂 NaCl、Na2B4O7、CaCl2、KNO3、CuSO4等浸泡茄子种子，结果表明，各最佳浓度处理对茄子种子的发芽率均有显著的促进作用，其中以KNO3促进种子发芽的效果最佳，Na2B4O7次之［15］。张静等研究发现，利用不同质量浓度的多效唑包衣处理番茄种子，其中以150mg／L多效唑包衣处理的效果最显著，能有效降低番茄苗高，增加茎粗，有利于培育壮苗［16］。朱诚利用矮壮素浸泡处理黄瓜种子，结果表明，黄瓜幼苗前期生长缓慢，受到了一定程度的抑制，但后期幼苗的茎粗、叶面积和干重均显著高于对照［17］。

1.3 生物农药

生物农药是用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物，包括微生物源、植物源、动物源和抗病虫草害的转基因植物等［18］。生物农药防治注重的是植物病虫害的总体防治，它是通过拌种、浸种和包衣来处理种子，可以降低化学农药的使用量，减少农药使用次数。

1.4 种子引发

种子引发又称种子渗透调节，是通过控制种子在具有一定渗透势的溶液中缓慢吸水，让种子处于预发芽状态，充分激活细胞生物酶活性，使细胞膜得到修复，从而提高种子活力的一种处理方法［19］。经引发的种子出苗快而齐、成苗率高、抗逆性强、作物产量增加［20］。目前，种子引发已成功应用在不结球白菜［20］、莴苣［21］、辣椒［22］等园艺植物上。

1.5 种子包衣及丸粒化

种子包衣是一项促进农业增产丰收的高新技术。种子包衣是指利用包衣机在种子外面均匀的包覆一层粘着剂，成膜剂中可以根据用途加入杀虫剂、杀菌剂、除草剂、微肥、植物生长调节剂、着色剂以及填充剂等材料，以达到提高种子抗逆性，促进萌发，加快成苗，增加产量的目的。有些园艺植物种子因其外形不规则或是体积太小不便于机械播种，而种子丸化可以在种子表面包上一层丸化物质，将种子做成整齐一致的小球状，从而利于播种，保证播种质量［23］。目前，种子包衣技术已经在番茄［16］、花生［24］等园艺植物中成功应用。种子丸粒化主要应用于油菜［25］、甜菜［26］等粒小且不规则的种子上。

2 种子处理的生物学效应

2.1 提高种子活力，促进幼苗生长

种子处理能够促进种子萌发，提高种子的发芽率，发芽势，使幼苗长势强、茎粗壮、根系发达，增强其抗逆能力［27］。物理方法、无机化学试剂、种子引发以及种衣剂等处理方法都可以促进种子萌发，提高出苗率。物理方法如磁场［28］、电场［29］、等离子体［30］处理种子都能够促进种子萌发。黑龙江省拜泉糖厂利用静电处理甜菜种子，结果表明，甜菜种子的发芽势和发芽率均显著高于对照［31］。夏丽华利用磁场处理油菜种子，研究发现，经磁场处理可使油菜种子内酶活化，从而促进发芽，提高其发芽率、发芽势［32］。

大量研究表明，化学方法中用 H2O2、KNO3、KMnO4等无机化学试剂处理种子效果显著［26］。用95%～98%的浓H2SO4处理和医用H2O2处理菠菜种子，可提高种子发芽率［33］。马崇坚用KNO3处理茄子种子，与对照相比，发芽势及发芽率分别提高97.73%、34.45%［15］。

种子引发也可促进种子萌发，常瑶等用聚乙二醇处理不结球白菜种子，结果表明，经引发处理的不结球白菜种子的发芽率、幼苗干鲜重、根长、茎粗均显著高于对照［20］。刘彦文等研究表明，利用蛭石引发处理莴苣种子，可减轻莴苣种子的高温休眠，提高莴苣种子的发芽率、发芽势，促进幼苗生长［21］。

包衣剂中使用的的各种杀虫剂、杀菌剂、除草剂均可有效地防治各种病虫草害，保证了种子发芽率高，苗齐、苗壮［22］。方敦煌等以不同的微生物对烟草种子进行生物包衣处理，结果表明，1号生物处理烟草种子的发芽势、活力指数及种子活力均显著提高［34］。

2.2 防治病虫害

种子包衣及丸粒化过程中可将杀虫剂、杀菌剂、除草剂、生长调节剂中的一种或几种添加进去，经包衣的种子集优良品种、优质种子、农药、微量元素和肥料于一体，能够有效地防治土壤和种子传播的病虫草害。种子萌发后，内吸性杀虫剂被幼苗吸收并传导至病虫危害部位，可有效地防治地下害虫，提高出苗率。包衣剂中的各种化肥、微肥、植物生长激素为幼苗的生长发育提供了充足的营养，促使苗全苗壮，从而增强幼苗抗病性［23］。张静等研究发现，用多效唑包衣番茄种子能有效矮化植株，增加茎粗，增加植物体内游离脯氨酸的含量，增强了番茄幼苗的抗病能力［16］。

2.3 提高园艺植物抗逆性

许多研究表明，磁场处理、射线、植物生长调节剂处理、聚乙二醇引发处理和种子包衣及丸粒化处理等种子处理方法均能提高作物抗逆性［27］。朱建楚等通过模拟磁场环境处理番茄，经处理的番茄过氧化物酶活性明显高于对照，叶片细胞膜的相对透性小于对照，结果表明，磁环境处理提高了番茄的抗旱能力［35］。花生种子经低剂量的60Co－γ射线辐照后，其幼苗长势强并且对外界的抵抗力也显著增强［36］。许多研究表明，三唑酮能显著地提高花生［37］、黄瓜［38］、大豆［39］等植物的抗胁迫能力。常瑶等研究表明，用PEG引发处理不结球白菜种子，可显著增加幼苗的SOD、POD、CAT活性，增强幼苗的抗逆能力［20］。

2.4 提高园艺植物产量

种子处理可激活植物种子内源物质，提高抗逆性，增产效果显著。电场、磁场、等离子体、杀虫剂、杀菌剂、脱落酸等处理方法均能提高园艺植物的产量。吉林省甜菜糖业研究所利用离子体处理甜菜种子，结果表明，甜菜根产量显著提高，提高幅度因甜菜品种而异［31］。梁英等研究表明，应用28.7%噻虫·咯·霜灵悬浮剂和60%吡虫啉悬浮剂处理的花生，产量分别比对照增加483.0，492.0kg／hm2［24］。怀雁等研究表明，包衣后油菜产量比不包衣油菜平均单产增11.11kg／667m2［40］。

3 展 望

传统育种由于育种时间过长、效率较低等局限性，使得种子处理成为现代化农业不可缺少的一项种子加工技术，它的普及应用直接反映一个国家种子工作的现代化水平。经现代技术处理过的种子，种子活力得到激活，种子发芽势、发芽率增加，抗逆性增强，产量增加，品质改善，能达到提高产量、改善品质和增加抗病虫害能力和抗旱能力的目的。因此，种子处理理论及技术研究是一个极具探讨价值的课题，主要包括以下3方面的内容：1）物理技术的基础性研究及技术装备的研制；2）化学试剂处理不同园艺植物的适宜条件以及作用机理的研究；3）多功能种衣剂以及包衣设备的研制。

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