張秋霞
摘 要:以北農(nóng)青貯308玉米種子為試驗材料,分別用生物活性水稀釋10、25、50、100、200、400、800、4 000倍對玉米種子進(jìn)行浸種處理,以蒸餾水為對照,比較種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、吸水值、貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運率、生物量、根長、芽長、葉綠素含量。試驗結(jié)果表明,除稀釋10倍處理外,不同濃度生物活性水均能顯著提高玉米種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及苗期的長勢和葉綠素的含量,其中稀釋100倍的生物活性水最有利于種子的萌發(fā),稀釋50倍的生物活性水在苗期對壯苗和促進(jìn)株高效果最明顯。
關(guān)鍵詞:生物活性水;玉米;萌發(fā);葉綠素含量
種子是作物遺傳因素的載體,其質(zhì)量的優(yōu)劣決定了植株生長發(fā)育的好壞和產(chǎn)量的高低,其中種子播前處理是改善農(nóng)作物品質(zhì)、提高產(chǎn)量的一項重要措施,有利于提前啟動與萌發(fā)有關(guān)的生理生化過程和刺激生理活性物質(zhì),使之產(chǎn)生較強(qiáng)的動力學(xué)過程,從而提高種子活力。種子處理是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié),近年來,有關(guān)種子處理的方法和技術(shù)發(fā)展很快,包括物理方法、化學(xué)方法、生物農(nóng)藥、種子引發(fā)、種子包衣及丸?;萚1],對于種子活力的提高、產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的提升有著深遠(yuǎn)的影響,受到人們廣泛關(guān)注。尤其是隨著人們生活質(zhì)量的提高和環(huán)保意識的加強(qiáng),有助于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、無污染的種子處理方法成為未來發(fā)展的方向。
生物活性水(BMW)技術(shù)[2]是日本學(xué)者于20世紀(jì)80年代提出的,該技術(shù)不僅可以處理畜禽糞便污水,減少環(huán)境污染,同時可以產(chǎn)生具有生物活性的水,在日本廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,但是缺乏相應(yīng)的理論研究。本試驗以玉米為研究對象,就生物活性水對玉米萌發(fā)和幼苗生長的作用效果進(jìn)行探討,以期為生物活性水在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
玉米品種為北農(nóng)青貯308。生物活性水來源于中日合作糞尿無害化處理技術(shù)研究項目。生物活性水的化學(xué)特性如下,COD為120 mg/L,EC值為0.217 dS/m,pH值為7.1~8.5,總氮150 mg/L,總磷15 mg/L,黃褐色液體[3],主要礦物質(zhì)含量見表1。
1.2 試驗方法
選取籽粒飽滿、大小均勻且無損傷的玉米種子,分別置于鋪有雙層吸水紙的培養(yǎng)皿中,每皿30粒。試驗設(shè)對照CK為蒸餾水,處理1~8分別為生物活性水原液稀釋10倍、25倍、50倍、100倍、200倍、400倍、800倍、4 000倍,每個處理3次重復(fù)。將培養(yǎng)皿放在人工氣候箱中(光照10 h,溫度25℃,黑暗14 h,溫度22℃),每天往培養(yǎng)皿里定量加入相應(yīng)濃度的處理液,以保持培養(yǎng)皿處理濃度的穩(wěn)定,萌發(fā)一周。
1.3 測試項目及方法
種子發(fā)芽指標(biāo)測定按《種子檢驗學(xué)》[4]中的方法進(jìn)行。
①發(fā)芽率統(tǒng)計 胚芽長至種子大小一半時為萌發(fā)。種子萌發(fā) 24 h后,每天定時觀察,連續(xù)觀察 6 d記錄發(fā)芽數(shù)。至蒸餾水對照組種子的發(fā)芽數(shù)不再變化,統(tǒng)計各組發(fā)芽數(shù),以其百分比表示發(fā)芽率。
②發(fā)芽勢的統(tǒng)計 種子萌發(fā) 24 h后,每天觀察,當(dāng)蒸餾水對照組的種子發(fā)芽數(shù)達(dá)到一半時,統(tǒng)計各組的發(fā)芽數(shù),以其百分比表示各組發(fā)芽勢。
③發(fā)芽指數(shù) GI=∑(Gt/Dt),式中Gt為在不同時間的發(fā)芽數(shù),Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。
④活力指數(shù) VI=S×∑(Gt/Dt),S為一定時期內(nèi)幼苗生長勢,以萌發(fā)試驗結(jié)束時每株苗的平均鮮質(zhì)量(FW)表示。
⑤吸水值 通過比較種子浸泡前后質(zhì)量差,并與種子浸泡前質(zhì)量比較而得出,種子吸水后至胚根露出前測定吸水值。
⑥貯藏物質(zhì)消耗率和運轉(zhuǎn)效率 每份種子試驗前稱取質(zhì)量,萌發(fā)3 d后,將每粒發(fā)芽種子芽、根與籽粒分開, 105℃殺青15 min、80℃烘干至恒重,稱取每份發(fā)芽種子的各部分(芽+根、籽粒)干質(zhì)量。貯藏物質(zhì)消耗率(%)=(發(fā)芽前種子質(zhì)量-發(fā)芽種子各部分干質(zhì)量和)/發(fā)芽前種子質(zhì)量×100%;貯藏物質(zhì)運轉(zhuǎn)效率(%)=苗干質(zhì)量(芽+根)/苗各部分干質(zhì)量(芽+根+籽粒)×100%。
⑦根芽長增長率 萌發(fā)3 d后,測量種子芽長和根長,根(芽)長以平均根(芽)長計,根芽長增長率(%)=(處理長度-CK長度)/CK長度×100%。
⑧植株的生物量(第 7天) 種子萌發(fā) 6 d后,用刀片小心地將所有的根、植株剪下,用電子分析天平測其質(zhì)量,平均得出每植株的生物量,將各組生物量分別除以對照組的相應(yīng)值,后與100%相減的結(jié)果即為根長抑制率。
⑨葉綠素含量 第 7~10天,使用日本美能達(dá)公司的SPAD-502葉綠素儀測定[5],測量葉片當(dāng)前葉綠素的相對含量SPAD 值作為標(biāo)準(zhǔn)值。該儀器的測量精度為±1.0 SPAD,重復(fù)性優(yōu)于±0.3 SPAD(0~50.0 SPAD之間)。
2 結(jié)果與分析
2.1 生物活性水對玉米種子萌發(fā)的影響
①生物活性水對玉米種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響 由表2可以看出,除在稀釋10倍條件下發(fā)芽率和發(fā)芽勢有所下降外,其他濃度生物活性水處理的種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢普遍提高,與對照相比均達(dá)到極顯著水平;在較低稀釋倍數(shù)下,隨著稀釋倍數(shù)的增加,玉米種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢呈現(xiàn)上升趨勢,且稀釋100倍的生物活性水處理的種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢均達(dá)到最高,分別比對照高出40%和30%。說明在較大濃度時,生物活性水對北農(nóng)青貯308玉米種子的萌發(fā)起到了抑制作用;對于該玉米品種來說生物活性水原液稀釋100倍處理玉米種子萌發(fā)效果最好。
②生物活性水對玉米發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響 種子活力是衡量種子萌發(fā)好壞的一個重要指標(biāo),發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)反映種子活力大小,其中活力指數(shù)既能反映種子的發(fā)芽速度,又能反映幼苗的生長勢[6]。從表2可以看出,北農(nóng)青貯308品種玉米種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)在較低的稀釋倍數(shù)下均隨著稀釋倍數(shù)的增加而增加,其中發(fā)芽指數(shù)在稀釋100倍時達(dá)到最大值,活力指數(shù)在稀釋50倍條件下達(dá)到最大值,此后,隨著稀釋倍數(shù)的進(jìn)一步提高,這兩個指標(biāo)值又有所下降,但均高于對照。在稀釋10倍條件下種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均低于對照,說明適宜濃度的生物活性水處理玉米種子可以促進(jìn)種子的萌發(fā)、幼苗的生長,但較高濃度生物活性水抑制了玉米種子的萌發(fā)和生長。
2.2 生物活性水對玉米種子萌發(fā)生理活性的影響
①生物活性水對玉米吸水值的影響 成熟干燥的種子含水量低,原生質(zhì)呈凝膠狀,生理活動微弱,種子吸水是萌發(fā)的開始,所以種子吸水量的大小是影響種子萌發(fā)的基礎(chǔ)。從圖1可以看出,不同濃度生物活性水浸種處理均能提高玉米種子的吸水值,其中稀釋100、200倍活性水處理的玉米種子吸水值增加最明顯,分別比對照高6.71%和7.93%。
②生物活性水對玉米貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運效率和消耗率的影響 從表3可看出,稀釋10倍生物活性水處理的玉米種子貯藏物質(zhì)的消耗率和轉(zhuǎn)運率均低于對照,且轉(zhuǎn)運率差異達(dá)到極顯著水平,其余各處理貯藏物質(zhì)的消耗率明顯高于對照,而轉(zhuǎn)運率與對照相當(dāng),其中稀釋100倍處理的玉米種子貯藏物質(zhì)的消耗率和轉(zhuǎn)運率均達(dá)到最大值。說明高濃度的生物活性水對種子內(nèi)貯藏物質(zhì)的代謝起到了抑制作用,不利于種子根和芽的生長;100倍稀釋液處理最有利于玉米種子內(nèi)各貯藏物質(zhì)的分解、轉(zhuǎn)運及合成,為種子的萌發(fā)和生長做了充足的物質(zhì)準(zhǔn)備。
③生物活性水對玉米根、芽增長率的影響 從表4可以看出,生物活性水能促進(jìn)玉米根、芽的生長,總體影響不大,在稀釋10倍的高濃度處理條件下,玉米種子的根、芽長度均低于對照;而稀釋100倍溶液處理的玉米種子根、芽最長,分別比對照增加14.7%和4.07%,說明稀釋100倍的生物活性水對玉米根長和芽長的促進(jìn)效果最好。
2.3 生物活性水對玉米苗期的影響
①生物活性水對玉米根、苗生物量的影響 由表5可以看出,生物活性水對玉米幼苗的苗和根生長均有明顯的促進(jìn)作用。不同生物活性水濃度對苗和根的影響不同,不同濃度稀釋液均促進(jìn)了玉米根部的生長,其中稀釋50倍的活性水作用最顯著,與其他處理間差異均達(dá)到顯著水平,高于對照59.38%;而經(jīng)稀釋10、800、4 000倍的生物活性水處理的玉米幼苗生物量則低于對照,其余各處理玉米幼苗部分的生物量顯著增加,其中經(jīng)50倍稀釋液處理的玉米種子幼苗增長最快,比對照高70.97%,說明用稀釋50倍生物活性水處理最有利于玉米苗期根部和幼苗的生長。
②生物活性水對玉米株高的影響 由圖2看出,玉米植株在前5 d內(nèi)各組長勢差異不是很明顯,第5天之后玉米的植株生長較快,但不同時期經(jīng)生物活性水處理的玉米株高均高于對照,其中稀釋25倍與50倍的生物活性水處理的玉米株高在3個調(diào)查時期與對照相比差異都最明顯,株高最高。說明稀釋25倍、50倍生物活性水處理下玉米植株長勢快,株高變化明顯。
2.4 生物活性水對玉米幼苗葉綠素含量的影響
葉綠素含量會直接影響光合產(chǎn)物的合成速率,保持較高水平的葉綠素含量是提高葉片光合作用強(qiáng)度和延長葉片功能期的基礎(chǔ)。從表6看出,除稀釋10倍處理外,生物活性水處理的玉米葉片的SPAD值普遍高于對照組,其中稀釋25倍、50倍的溶液處理的葉綠素含量最高,說明適宜濃度的生物活性水處理可以提高玉米葉片光合色素含量,這有利于玉米積累更多的光合產(chǎn)物,從而為玉米的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
3 討論與結(jié)論
長期以來使用種衣劑處理玉米種子,是玉米生產(chǎn)實際中常用的方法,對玉米生產(chǎn)起了很重要的作用[7~10],但目前市場上廣泛應(yīng)用的種衣劑一般都含有農(nóng)藥,不利于環(huán)保和食品安全,開發(fā)環(huán)保型種子處理方法的研究越來越受到人們的重視。張烈等[11]等采用液體EM 500倍液浸種玉米種子,可以促進(jìn)種子萌發(fā),提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢,改善幼苗出苗狀況,并且幼苗地上干物質(zhì)量提高了12.5%,地下干物質(zhì)量提高25%。牛東海等[12]采用等離子種子處理技術(shù)處理玉米種子,結(jié)果表明,劑量為1.0 A時,能提高種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢,增加產(chǎn)量??焊H实萚13]、王富剛等[14]分別研究了生物活性水對番茄和油菜種子萌發(fā)和生長的影響,發(fā)現(xiàn)稀釋100倍的生物活性水最有利于番茄種子的萌發(fā)和主根生長,而稀釋400倍的生物活性水最有利于油菜種子的萌發(fā)和主根的生長。
本試驗通過不同濃度的生物活性水處理玉米種子的研究,探討生物活性水對玉米種子萌發(fā)和生長的影響,結(jié)果表明,高濃度的生物活性水會抑制種子的萌發(fā)和生長,但適宜濃度的生物活性水能夠明顯地提高種子的發(fā)芽勢及發(fā)芽率,同時能促進(jìn)種子主根的形成及株高的增長,此外,對葉綠素的生物合成也有重要的促進(jìn)作用。綜合研究表明,生物活性水原液稀釋100倍時對玉米種子的萌發(fā)影響最大,發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)等有顯著提高,種子發(fā)芽快速、整齊,效果最好;而苗期則是稀釋50倍的活性水處理的種子植株生物量、株高增加最明顯,葉綠素含量最高。所以,在玉米實際生產(chǎn)中,種子的萌發(fā)期應(yīng)用稀釋100倍溶液進(jìn)行處理,到苗期以后用稀釋50倍的溶液進(jìn)行處理,有利于種子快速、整齊萌發(fā)和植株的健壯生長,有利于后期產(chǎn)量的形成和品質(zhì)的提高。
本試驗只對不同濃度生物活性水對玉米種子的萌發(fā)和生長的基本生理指標(biāo)進(jìn)行了研究,對于生物活性水處理過程中引起的物質(zhì)代謝的相關(guān)酶活性的變化以及各貯藏物質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系有待于進(jìn)一步深入研究。
參考文獻(xiàn)
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2.2 生物活性水對玉米種子萌發(fā)生理活性的影響
①生物活性水對玉米吸水值的影響 成熟干燥的種子含水量低,原生質(zhì)呈凝膠狀,生理活動微弱,種子吸水是萌發(fā)的開始,所以種子吸水量的大小是影響種子萌發(fā)的基礎(chǔ)。從圖1可以看出,不同濃度生物活性水浸種處理均能提高玉米種子的吸水值,其中稀釋100、200倍活性水處理的玉米種子吸水值增加最明顯,分別比對照高6.71%和7.93%。
②生物活性水對玉米貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運效率和消耗率的影響 從表3可看出,稀釋10倍生物活性水處理的玉米種子貯藏物質(zhì)的消耗率和轉(zhuǎn)運率均低于對照,且轉(zhuǎn)運率差異達(dá)到極顯著水平,其余各處理貯藏物質(zhì)的消耗率明顯高于對照,而轉(zhuǎn)運率與對照相當(dāng),其中稀釋100倍處理的玉米種子貯藏物質(zhì)的消耗率和轉(zhuǎn)運率均達(dá)到最大值。說明高濃度的生物活性水對種子內(nèi)貯藏物質(zhì)的代謝起到了抑制作用,不利于種子根和芽的生長;100倍稀釋液處理最有利于玉米種子內(nèi)各貯藏物質(zhì)的分解、轉(zhuǎn)運及合成,為種子的萌發(fā)和生長做了充足的物質(zhì)準(zhǔn)備。
③生物活性水對玉米根、芽增長率的影響 從表4可以看出,生物活性水能促進(jìn)玉米根、芽的生長,總體影響不大,在稀釋10倍的高濃度處理條件下,玉米種子的根、芽長度均低于對照;而稀釋100倍溶液處理的玉米種子根、芽最長,分別比對照增加14.7%和4.07%,說明稀釋100倍的生物活性水對玉米根長和芽長的促進(jìn)效果最好。
2.3 生物活性水對玉米苗期的影響
①生物活性水對玉米根、苗生物量的影響 由表5可以看出,生物活性水對玉米幼苗的苗和根生長均有明顯的促進(jìn)作用。不同生物活性水濃度對苗和根的影響不同,不同濃度稀釋液均促進(jìn)了玉米根部的生長,其中稀釋50倍的活性水作用最顯著,與其他處理間差異均達(dá)到顯著水平,高于對照59.38%;而經(jīng)稀釋10、800、4 000倍的生物活性水處理的玉米幼苗生物量則低于對照,其余各處理玉米幼苗部分的生物量顯著增加,其中經(jīng)50倍稀釋液處理的玉米種子幼苗增長最快,比對照高70.97%,說明用稀釋50倍生物活性水處理最有利于玉米苗期根部和幼苗的生長。
②生物活性水對玉米株高的影響 由圖2看出,玉米植株在前5 d內(nèi)各組長勢差異不是很明顯,第5天之后玉米的植株生長較快,但不同時期經(jīng)生物活性水處理的玉米株高均高于對照,其中稀釋25倍與50倍的生物活性水處理的玉米株高在3個調(diào)查時期與對照相比差異都最明顯,株高最高。說明稀釋25倍、50倍生物活性水處理下玉米植株長勢快,株高變化明顯。
2.4 生物活性水對玉米幼苗葉綠素含量的影響
葉綠素含量會直接影響光合產(chǎn)物的合成速率,保持較高水平的葉綠素含量是提高葉片光合作用強(qiáng)度和延長葉片功能期的基礎(chǔ)。從表6看出,除稀釋10倍處理外,生物活性水處理的玉米葉片的SPAD值普遍高于對照組,其中稀釋25倍、50倍的溶液處理的葉綠素含量最高,說明適宜濃度的生物活性水處理可以提高玉米葉片光合色素含量,這有利于玉米積累更多的光合產(chǎn)物,從而為玉米的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
3 討論與結(jié)論
長期以來使用種衣劑處理玉米種子,是玉米生產(chǎn)實際中常用的方法,對玉米生產(chǎn)起了很重要的作用[7~10],但目前市場上廣泛應(yīng)用的種衣劑一般都含有農(nóng)藥,不利于環(huán)保和食品安全,開發(fā)環(huán)保型種子處理方法的研究越來越受到人們的重視。張烈等[11]等采用液體EM 500倍液浸種玉米種子,可以促進(jìn)種子萌發(fā),提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢,改善幼苗出苗狀況,并且幼苗地上干物質(zhì)量提高了12.5%,地下干物質(zhì)量提高25%。牛東海等[12]采用等離子種子處理技術(shù)處理玉米種子,結(jié)果表明,劑量為1.0 A時,能提高種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢,增加產(chǎn)量??焊H实萚13]、王富剛等[14]分別研究了生物活性水對番茄和油菜種子萌發(fā)和生長的影響,發(fā)現(xiàn)稀釋100倍的生物活性水最有利于番茄種子的萌發(fā)和主根生長,而稀釋400倍的生物活性水最有利于油菜種子的萌發(fā)和主根的生長。
本試驗通過不同濃度的生物活性水處理玉米種子的研究,探討生物活性水對玉米種子萌發(fā)和生長的影響,結(jié)果表明,高濃度的生物活性水會抑制種子的萌發(fā)和生長,但適宜濃度的生物活性水能夠明顯地提高種子的發(fā)芽勢及發(fā)芽率,同時能促進(jìn)種子主根的形成及株高的增長,此外,對葉綠素的生物合成也有重要的促進(jìn)作用。綜合研究表明,生物活性水原液稀釋100倍時對玉米種子的萌發(fā)影響最大,發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)等有顯著提高,種子發(fā)芽快速、整齊,效果最好;而苗期則是稀釋50倍的活性水處理的種子植株生物量、株高增加最明顯,葉綠素含量最高。所以,在玉米實際生產(chǎn)中,種子的萌發(fā)期應(yīng)用稀釋100倍溶液進(jìn)行處理,到苗期以后用稀釋50倍的溶液進(jìn)行處理,有利于種子快速、整齊萌發(fā)和植株的健壯生長,有利于后期產(chǎn)量的形成和品質(zhì)的提高。
本試驗只對不同濃度生物活性水對玉米種子的萌發(fā)和生長的基本生理指標(biāo)進(jìn)行了研究,對于生物活性水處理過程中引起的物質(zhì)代謝的相關(guān)酶活性的變化以及各貯藏物質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系有待于進(jìn)一步深入研究。
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2.2 生物活性水對玉米種子萌發(fā)生理活性的影響
①生物活性水對玉米吸水值的影響 成熟干燥的種子含水量低,原生質(zhì)呈凝膠狀,生理活動微弱,種子吸水是萌發(fā)的開始,所以種子吸水量的大小是影響種子萌發(fā)的基礎(chǔ)。從圖1可以看出,不同濃度生物活性水浸種處理均能提高玉米種子的吸水值,其中稀釋100、200倍活性水處理的玉米種子吸水值增加最明顯,分別比對照高6.71%和7.93%。
②生物活性水對玉米貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運效率和消耗率的影響 從表3可看出,稀釋10倍生物活性水處理的玉米種子貯藏物質(zhì)的消耗率和轉(zhuǎn)運率均低于對照,且轉(zhuǎn)運率差異達(dá)到極顯著水平,其余各處理貯藏物質(zhì)的消耗率明顯高于對照,而轉(zhuǎn)運率與對照相當(dāng),其中稀釋100倍處理的玉米種子貯藏物質(zhì)的消耗率和轉(zhuǎn)運率均達(dá)到最大值。說明高濃度的生物活性水對種子內(nèi)貯藏物質(zhì)的代謝起到了抑制作用,不利于種子根和芽的生長;100倍稀釋液處理最有利于玉米種子內(nèi)各貯藏物質(zhì)的分解、轉(zhuǎn)運及合成,為種子的萌發(fā)和生長做了充足的物質(zhì)準(zhǔn)備。
③生物活性水對玉米根、芽增長率的影響 從表4可以看出,生物活性水能促進(jìn)玉米根、芽的生長,總體影響不大,在稀釋10倍的高濃度處理條件下,玉米種子的根、芽長度均低于對照;而稀釋100倍溶液處理的玉米種子根、芽最長,分別比對照增加14.7%和4.07%,說明稀釋100倍的生物活性水對玉米根長和芽長的促進(jìn)效果最好。
2.3 生物活性水對玉米苗期的影響
①生物活性水對玉米根、苗生物量的影響 由表5可以看出,生物活性水對玉米幼苗的苗和根生長均有明顯的促進(jìn)作用。不同生物活性水濃度對苗和根的影響不同,不同濃度稀釋液均促進(jìn)了玉米根部的生長,其中稀釋50倍的活性水作用最顯著,與其他處理間差異均達(dá)到顯著水平,高于對照59.38%;而經(jīng)稀釋10、800、4 000倍的生物活性水處理的玉米幼苗生物量則低于對照,其余各處理玉米幼苗部分的生物量顯著增加,其中經(jīng)50倍稀釋液處理的玉米種子幼苗增長最快,比對照高70.97%,說明用稀釋50倍生物活性水處理最有利于玉米苗期根部和幼苗的生長。
②生物活性水對玉米株高的影響 由圖2看出,玉米植株在前5 d內(nèi)各組長勢差異不是很明顯,第5天之后玉米的植株生長較快,但不同時期經(jīng)生物活性水處理的玉米株高均高于對照,其中稀釋25倍與50倍的生物活性水處理的玉米株高在3個調(diào)查時期與對照相比差異都最明顯,株高最高。說明稀釋25倍、50倍生物活性水處理下玉米植株長勢快,株高變化明顯。
2.4 生物活性水對玉米幼苗葉綠素含量的影響
葉綠素含量會直接影響光合產(chǎn)物的合成速率,保持較高水平的葉綠素含量是提高葉片光合作用強(qiáng)度和延長葉片功能期的基礎(chǔ)。從表6看出,除稀釋10倍處理外,生物活性水處理的玉米葉片的SPAD值普遍高于對照組,其中稀釋25倍、50倍的溶液處理的葉綠素含量最高,說明適宜濃度的生物活性水處理可以提高玉米葉片光合色素含量,這有利于玉米積累更多的光合產(chǎn)物,從而為玉米的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
3 討論與結(jié)論
長期以來使用種衣劑處理玉米種子,是玉米生產(chǎn)實際中常用的方法,對玉米生產(chǎn)起了很重要的作用[7~10],但目前市場上廣泛應(yīng)用的種衣劑一般都含有農(nóng)藥,不利于環(huán)保和食品安全,開發(fā)環(huán)保型種子處理方法的研究越來越受到人們的重視。張烈等[11]等采用液體EM 500倍液浸種玉米種子,可以促進(jìn)種子萌發(fā),提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢,改善幼苗出苗狀況,并且幼苗地上干物質(zhì)量提高了12.5%,地下干物質(zhì)量提高25%。牛東海等[12]采用等離子種子處理技術(shù)處理玉米種子,結(jié)果表明,劑量為1.0 A時,能提高種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢,增加產(chǎn)量。亢福仁等[13]、王富剛等[14]分別研究了生物活性水對番茄和油菜種子萌發(fā)和生長的影響,發(fā)現(xiàn)稀釋100倍的生物活性水最有利于番茄種子的萌發(fā)和主根生長,而稀釋400倍的生物活性水最有利于油菜種子的萌發(fā)和主根的生長。
本試驗通過不同濃度的生物活性水處理玉米種子的研究,探討生物活性水對玉米種子萌發(fā)和生長的影響,結(jié)果表明,高濃度的生物活性水會抑制種子的萌發(fā)和生長,但適宜濃度的生物活性水能夠明顯地提高種子的發(fā)芽勢及發(fā)芽率,同時能促進(jìn)種子主根的形成及株高的增長,此外,對葉綠素的生物合成也有重要的促進(jìn)作用。綜合研究表明,生物活性水原液稀釋100倍時對玉米種子的萌發(fā)影響最大,發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)等有顯著提高,種子發(fā)芽快速、整齊,效果最好;而苗期則是稀釋50倍的活性水處理的種子植株生物量、株高增加最明顯,葉綠素含量最高。所以,在玉米實際生產(chǎn)中,種子的萌發(fā)期應(yīng)用稀釋100倍溶液進(jìn)行處理,到苗期以后用稀釋50倍的溶液進(jìn)行處理,有利于種子快速、整齊萌發(fā)和植株的健壯生長,有利于后期產(chǎn)量的形成和品質(zhì)的提高。
本試驗只對不同濃度生物活性水對玉米種子的萌發(fā)和生長的基本生理指標(biāo)進(jìn)行了研究,對于生物活性水處理過程中引起的物質(zhì)代謝的相關(guān)酶活性的變化以及各貯藏物質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系有待于進(jìn)一步深入研究。
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