张依哲,陈梦微*,张成磊,梁 徐
(1.台州科技职业学院,浙江台州 318020;2.顺毅股份有限公司,浙江台州 318000)
鱼蛋白多肽是近年来兴起的一种新型高效有机肥料,主要以罗非鱼、草鱼和鳕鱼等海洋生物为原料,利用生物酶解技术制备得到的高分子化合物,富含小分子多肽、氨基酸、牛磺酸、维生素等多种活性物质及丰富的钙、镁等中微量元素。
目前,已有研究者对鱼蛋白在植物种子萌发、植物抗逆性、植物产量和果实品质等多个方面的调控作用展开了研究。结果表明,鱼蛋白多肽可以缓解盐胁迫对樱桃番茄种子萌发的影响[1],能有效缓解铜胁迫对彩椒幼苗生长的抑制作用,提高彩椒对铜胁迫的抵抗能力[2],还可以提高蓝莓果实的单果重和糖酸比[3],提高樱桃番茄果实的含糖量[4],显著提高小型西瓜果实中的可溶性固形物、可溶性蛋白和VC 含量[5],加快温室辣椒植株的生长势,增加树体的高度,增加其单株结果数量和单果重,显著增加产量[6]。
西瓜为葫芦科西瓜属一年生蔓性草本植物,在世界上广泛栽培。我国是世界上最大的西瓜生产国和消费国。西瓜种植周期短,经济价值高,果实肉质多汁、口感爽口、解热止渴,深受广大种植户和消费者的喜爱。西瓜种子具有坚硬的种壳,再加上受种子未完成后熟、自身的抑制物以及贮藏条件等因素的影响,会造成种子发芽缓慢、出苗不一致等问题,进而影响西瓜的产量和品质[7]。因此,研究不同浓度鱼蛋白对西瓜种子萌发及芽苗生长的影响,对今后在提高西瓜产量和品质等方面的研究具有一定的指导意义。
本试验供试西瓜品种为甜王一号和早佳花蜜8424,市购。
供试鱼蛋白为舟山丰宇三立海洋生物肥料有限公司生产,氨基酸≥100 g/L,Zn+B≥20 g/L,鱼蛋白质≥35%,蛋白聚合质总量≥45%,有机氮(磷、钾)≥100 g/L,酶解肽≥48.5%,pH 值5.0~7.0,市购。
1.2.1 种子处理
先将试验所用种子在温水(55~60 ℃)中浸泡5~6 h,期间搅动2~3 次,浸种后用蒸馏水冲洗几遍并反复揉搓,洗去种子表面的黏液以利种子萌发。之后将种子置于网袋中,分别用不同浓度的鱼蛋白溶液和等量蒸馏水浸种处理。试验设计见表1。在28 ℃条件下浸种24 h 后用蒸馏水冲洗干净,然后平放在铺有滤纸的培养皿中,每个培养皿30 粒种子,每个处理重复3 次。将培养皿放在28 ℃恒温培养箱中黑暗培养,期间每天定时补充水分、换气,并统计种子的发芽数(以种子露白2 mm 作为发芽标准),第6 天结束发芽试验。
表1 试验设计
1.2.2 测定指标及方法
式中:Gt 表示在t 时间内发芽数,Dt 表示相应的发芽天数,S 为种苗生长量。
发芽结束后,从每个培养皿随机选取10 株西瓜芽苗,用直尺测量胚轴长和胚根长,用游标卡尺测量胚轴粗度和胚根粗度,用分析天平称量胚轴鲜重和胚根鲜重。
1.2.3 数据处理
采用Microsoft Excel 2019 和SPSS 24.0 软件对试验数据进行统计分析。
2.1.1 鱼蛋白对甜王一号西瓜种子萌发的影响
不同浓度鱼蛋白处理对甜王一号西瓜种子萌发的影响如表2 所示。
表2 不同浓度鱼蛋白处理对甜王一号西瓜种子萌发的影响
用300 倍液鱼蛋白溶液处理甜王一号西瓜种子后,其种子发芽率、发芽指数和活力指数较对照组分别降低了11.1%、20.3%和18.3%,其中,发芽指数和活力指数与对照组的差异达显著水平;600 倍液鱼蛋白溶液处理可以提高甜王一号西瓜种子的发芽率、发芽指数和活力指数,相较于对照分别提高了11.1%、14.8%和22.2%,差异均不显著;经900 倍液和1 200 倍液鱼蛋白溶液处理后,甜王一号西瓜种子萌发表现出不同的效应,但与对照组的差异均不显著。
2.1.2 鱼蛋白对早佳花蜜8424 西瓜种子萌发的影响
不同浓度鱼蛋白处理对早佳花蜜8424 西瓜种子萌发的影响如表3 所示。
表3 不同浓度鱼蛋白处理对早佳花蜜8424 西瓜种子萌发的影响
300 倍液、600 倍液、900 倍液和1 200 倍液鱼蛋白溶液处理均在一定程度上抑制了早佳花蜜8424 西瓜种子的萌发,其发芽率、发芽指数和活力指数相较于对照组均有所降低,其中,300 倍液鱼蛋白溶液处理组的种子发芽率、发芽指数和活力指数均显著低于对照组,600 倍液和900 倍液鱼蛋白溶液处理组的发芽指数和活力指数与对照组的差异达显著水平。
2.2.1 鱼蛋白对甜王一号西瓜芽苗生长的影响
不同浓度鱼蛋白溶液处理对甜王一号西瓜芽苗生长的影响如表4 所示。
表4 不同浓度鱼蛋白处理对甜王一号西瓜芽苗生长的影响
相较于对照组,300 倍液、600 倍液、900 倍液和1 200 倍液鱼蛋白溶液处理抑制了甜王一号西瓜芽苗胚根的加粗生长,抑制率达23.1%~30.8%,但增加了其长度和鲜重,分别增加了31.0%~50.6%和3.1%~34.4%;除1 200 倍液鱼蛋白溶液处理组外,其他3 个浓度处理均在一定程度上增加了甜王一号西瓜芽苗胚轴的长度、粗度和鲜重,但差异不显著。
2.2.2 鱼蛋白对早佳花蜜8424 西瓜芽苗生长的影响
不同浓度鱼蛋白溶液处理对早佳花蜜8424 西瓜芽苗生长的影响如表5 所示。
表5 不同浓度鱼蛋白处理对早佳花蜜8424 西瓜芽苗生长的影响
经300 倍液、600 倍液、900 倍液和1 200 倍液鱼蛋白溶液浸种处理后,早佳花蜜8424 西瓜芽苗胚轴、胚根的长度和鲜重较对照组均有所下降,长度分别降低了11.2%~30.6%和18.4%~31.8%,鲜重分别降低了9.9%~34.1%和2.7%~27.0%;除300 倍液鱼蛋白溶液处理外,其他3 个浓度处理均增加了芽苗的胚轴粗度和胚根粗度,较对照组分别增加了5.3%和0.9%~1.8%。
由本试验结果可知,鱼蛋白对甜王一号和早佳花蜜8424 西瓜种子萌发、芽苗生长有不同的效应。600 倍液、900 倍液、1 200 倍液整体上可以促进甜王一号西瓜种子萌发,但300 倍液、600 倍液、900 倍液、1 200 倍液的鱼蛋白溶液均抑制了早佳花蜜8424 西瓜种子的萌发。根据西瓜芽苗的生长情况可以发现,300 倍液、600 倍液、900 倍液、1 200 倍液抑制了甜王一号西瓜芽苗胚根的加粗生长,但300 倍液、600 倍液、900 倍液处理可以增加胚轴的长度、粗度、鲜重以及胚根的长度和鲜重;300 倍液、600 倍液、900 倍液、1 200 倍液的鱼蛋白溶液会抑制早佳花蜜8424 西瓜芽苗胚轴和胚根的伸长生长,但600 倍液、900 倍液、1 200 倍液可以促进芽苗胚轴和胚根的加粗生长。由此可见,对于不同品种的西瓜,鱼蛋白对其种子发芽特性的影响也是不同的。高浓度鱼蛋白会抑制甜王一号西瓜种子的萌发以及芽苗的生长,低浓度鱼蛋白可以起到促进作用;但不论低浓度还是高浓度,对促进早佳花蜜8424 西瓜种子萌发和芽苗生长的效果均不明显,甚至起到抑制作用。
鱼蛋白对西瓜种子萌发的影响因素除了鱼蛋白浓度外,还有鱼蛋白的种类、处理方法和处理时间等,本试验只探究了300 倍液、600 倍液、900 倍液、1 200 倍液鱼蛋白溶液对两个西瓜品种种子发芽特性的影响,其他因素对西瓜种子发芽特性的影响有待进一步研究。