壳聚糖对白菜种子发芽及种苗质量的作用效果

方宇鹏

摘要用不同浓度的壳聚糖做包衣剂处理种子，探讨不同浓度壳聚糖处理对白菜种子发芽及种苗质量的影响。结果表明，壳聚糖处理能促进种子萌发，大大提高白菜种子的发芽势、发芽率、发芽指数和种子活力，同时增加了白菜幼苗的株高、根长和幼苗鲜重，从而提高了白菜的品质。白菜种子用壳聚糖做包衣剂，最佳处理浓度为1.0%。

关键词壳聚糖；白菜种子；发芽率；生长势

中图分类号S634.3文献标识码A

文章编号0517-6611（2019）08-0058-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.08.016

Abstract The effects of different concentrations of chitosan on germination and quality of Chinese cabbage seeds were studied.The results showed that chitosan treatment could promote the germination of Chinese cabbage seeds，greatly improved the germination potential，germination rate，germination index and seed vigor of Chinese cabbage seeds，and increased the plant height，root length and fresh weight of Chinese cabbage seedlings，so as to improve the quality of Chinese cabbage.Chitosan was used as coating agent for Chinese cabbage seeds，and the optimal concentration was 1.0%.

Key wordsChitosan coating；Cabbage seed；Germination rate；Growth potential

白菜（矮抗青）植株矮箕直立，束腰，株高22～24 cm，开展度29～30 cm，叶片绿色，全缘椭圆形，叶面平滑，叶柄浅绿色，扁平肥厚，单株重600～750 g。耐寒，品质优。全生育期65 d左右，适于秋季生产，8月中下旬至9月初播种，秧龄25～30 d，10月下旬至12月上中旬收获上市，产量可达45 000～52 500 kg/hm2，适于华北、东北、西北、西南、华东、华中等广大地区种植。

种子包衣技术是一项新型高效种子处理技术，是在种子外面包上一层含水药剂和促生长物质的外衣。壳聚糖又称几丁聚糖、可溶性甲壳素[1]，是甲壳素[2]脱乙酰基后的产物，其化学名称为聚B-（1，4）-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，广泛存在于微生物、酵母、蘑菇的细胞壁、昆虫中，对于蔬菜作物防病、化控、高产、优质具有十分积极的意义。研究表明，壳聚糖通过活化植物细胞，对植物产生刺激，引发基因活化，形成真菌抗体，使植物具有广谱的抗菌活性 ，还可促进种子发芽、增强植物根系活力、作物生长发育和抵抗植物病害能力，最终提高产量和产品品质[3]。壳聚糖包衣技术可有效地预防种子带菌引起的诸多病害，从而提高种子萌发率，增强植株幼苗长势[4]。笔者以白菜种子为材料，探讨了不同浓度壳聚糖处理对白菜种子萌发及种苗质量的影响，为进一步探讨壳聚糖作为包衣剂对植物生长发育的调控作用提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料药品：不同浓度的壳聚糖（合肥博美生物科技有限责任公司提供），1%的醋酸溶液。植物材料：白菜种子（矮抗青），由南京良华农业科技发展有限公司提供。器材：9 cm×10 cm培养皿、烧杯、滤纸、水浴锅、光照培养箱、量筒、纱布、移液管、电子天平、镊子等。

1.2方法

种子消毒采用温汤浸种法，即热水烫种，将种子在50～55 ℃热水中浸种15 min，捞出晾干待用。分别称取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g壳聚糖粉末，置于6个小烧杯中，编号1～6，再加入1%的醋酸溶液溶解，在50 ℃水浴中加热，并用玻璃棒不断搅拌以加速溶解，配好壳聚糖溶液准备待用。

挑取饱满的白菜种子7组，每组200粒，其中6组分别浸入不同浓度的壳聚糖溶液中，浸泡1 h，然后捞出晾干备用，剩余一组用清水处理作为对照。

在9 cm×10 cm培养皿加2层定性滤纸，注入蒸馏水以润湿滤纸，挑选50粒饱满种子摆放均匀，加盖，于25 ℃恒温光照箱培养中培养，3组重复。

1.3测定项目与方法每天09：00观察种子发芽情况，記录发芽数（胚根露出种子1 mm为发芽），观察14 d。同时记录种子萌发时间、萌发数目，计算发芽率、发芽势及活力指数[5]。在不同处理组随机抽取5棵幼苗测定胚根长度、苗高、鲜重、干重。

白菜种子发芽率（Gs）=7 d时的发芽总数/种子总数×100%

发芽势=4 d时的发芽总数/种子总数×100%

发芽指数（Gi）=Gt/Dt，式中，Gt为Dt日种子发芽数，Dt为相应的种子发芽日数。

活力指数（VI）=发芽率×平均下胚轴长度

2结果与分析

2.1壳聚糖包衣对白菜种子萌发的影响

从表1可以看出，用不同浓度壳聚糖溶液浸种后，在相应发芽时间内，各处理种子的发芽率均显著高于对照，且与浓度变化有关。各处理间发芽率、发芽势和发芽指数也有差异。各浓度处理后的发芽率、发芽势和发芽指数与对照差异显著。当壳聚糖浓度增至1.0%时，白菜种子发芽率、发芽势和发芽指数均达到最高。经1.0%壳聚糖处理的白菜种子发芽率、发芽势和发芽指数与对照间差异达极显著水平。说明壳聚糖包衣对白菜种子萌发有一定的促进作用。

2.2殼聚糖包衣对白菜种苗质量的影响

从表2可以看出，不同浓度的壳聚糖浸种处理均能不同程度地提高白菜幼苗的株高、根长、幼苗鲜重等，其中以1.0 %壳聚糖处理白菜效果最佳。当用1.0%壳聚糖处理时苗高达4.38 cm，根长达6.75 cm，幼苗鲜重和干重分别达0.88和0.018 2 g。其中苗高和根长分别比对照高0.77和1.02 cm，幼苗鲜重和幼苗干重分别比对照高0.23和0.008 2 g。这说明壳聚糖具有促进白菜植株生长的作用，可以用做种子处理剂激发种子发芽，从而促进蔬菜作物生长。

3结论与讨论

该试验结果表明，壳聚糖作为包衣剂浸种预处理能大大提高白菜种子的发芽势、发芽率、发芽指数和种子活力，同时增加了白菜幼苗的株高、根长和幼苗鲜重。这可能与壳聚糖能够打破种子休眠、提高种子活力有关[6]。研究表明经过壳聚糖处理的种子，能够促进mRNA的重新合成，使体内酶活性大大提高，从而有利于种子发芽，并使幼苗茁壮[7]。这均为幼苗后期生长时进行各项生理活动提供了有利基础。

壳聚糖对蔬菜作物种子的萌发、幼苗生长以及品质改善具有明显的浓度效应，存在一个最佳浓度范围。该试验结果表明，浸种最佳处理浓度为1.0 %。低于或高于最佳浓度，白菜种子的萌发能力和幼苗生长质量均有所下降。综上所述，壳聚糖处理抑制了根系的顶端优势，促进了吸收根的分化，改善了根系的组成，大大提高了根系的吸收和合成功能[8]。壳聚糖及其衍生物处理可促进植株生长，提高产量并改善产品品质，这可能与壳聚糖改善了根系发育有关[9]。包衣技术为生长时进行各项生理活动提供了有利基础[10-11]。

该试验在种子消毒、包衣处理等一系列试验操作中存在不规范之处 ，从而影响了白菜种子的正常萌发及生长，导致种子发芽率、发芽势、发芽指数及生理指标的测定存在一定的误差。整个试验均是在实验室条件下完成的，也就是在理想状态下做的，白菜种子的萌发是在光照培养箱中人为控制光照、温度和湿度的条件下进行的，实验室的环境与大田的环境有很大区别，若在实际生产中应用，还要做进一步的大田试验。

参考文献

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