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蔬菜种子处理技术研究进展

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  摘 要:在蔬菜种植之前,需要对蔬菜种子进行处理,以有效防治植物病虫害,提高蔬菜的出苗率、抗病能力与耐低温能力。基于此,本文主要介绍蔬菜种子处理技术,并展望蔬菜种子处理技术的发展方向,以期能为蔬菜种植提供一些有益的帮助。
  关键词:蔬菜;种子;处理技术
  我国是世界上人口最多的国家,农业生产一直是国家的头等大事。但鲜为人知的是,在我国农业生产中,蔬菜是仅次于粮食的第二大类作物,而且蔬菜净产值远远超过粮食作物。2016年,全国蔬菜产量7.690亿t,而当年全国粮食产量只有6.604亿t。2016年,全国设施蔬菜产业净产值5 700多亿元,蔬菜种植已成为解决“三农”问题的重要突破口[1]。而要想种好蔬菜,首先必须做好蔬菜种子处理工作。
  一、种子处理
  种子处理,指的是在种子播种前,采用物理(高温、低温、水分、射线)、化学(化学药剂)、生物(生物杀虫、杀菌剂)等措施处理种子,从而起到保护种子和农作物,控制病虫害,确保农作物正常生长,达到农作物优质高产的目的。在农作物病蟲害防治中,种子处理是最经济、有效的方法。
  早在古埃及时代,人们学会了用洋葱的汁液进行种子处理。在汉代,《尹都尉书》与《氾胜之书》中也记载了种子处理的方法。随着18世纪近代物理、化学研究的蓬勃兴起,种子处理逐渐发展成为一项专业技术。
  二、蔬菜种子处理技术
  (一)物理处理
  1.温度处理
  (1)浸种。将干燥的蔬菜种子倒入热水(水温以55~60 ℃为宜),然后不断搅拌种子,再注入冷水,将水温降至30 ℃,静置一段时间后将种子捞起、洗净、沥干,进行催芽,或直接播种。浸种法适用于黄瓜、辣椒、茄子、番茄等种皮较厚的种子,让其充分吸收水分,不仅可以杀灭细菌,还能促进其早日发芽[2]。
  进行浸种时,必须注意不同蔬菜种子的浸种时间不同:黄瓜种子要浸种4~5 h,南瓜种子要浸种6 h,冬瓜、丝瓜、瓠瓜、茄子种子要浸种1~2 d,苦瓜种子要浸种3 d,番茄种子要浸种8~9 h,辣椒种子要浸种8~24 h,生菜种子要浸种3~4 h,油菜种子要浸种4~5 h,荠菜种子要浸种10 h,小白菜种子要浸种3~4 h,菠菜种子要浸种10~24 h,香菜、甜菜种子要浸种24 h,芹菜种子要浸种8~48 h。
  (2)高温烫种。向广口有盖容器注入开水(水温90~100 ℃),然后倒入种子(种子与容器中开水的体积比为1∶5),盖上容器的盖子,用力不断翻滚容器,使容器内的水温急剧下降至30 ℃以下,再进行静置浸种,清水漂洗。
  高温烫种可以强化灭菌效果,并软化蔬菜种子的种皮,这种方法适用于西瓜、冬瓜、丝瓜、苦瓜等种皮较厚、吸水困难的种子(为增加这些种子的吸水量,可在浸种前对其进行机械处理)。处理耐寒或半耐寒类蔬菜种子时,要将水温降至20~22 ℃;处理喜温或耐热蔬菜种子时,要将水温降至25~28 ℃,浸种时间则可以适当缩短1~2 h。
  (3)干热处理。把干燥的蔬菜种子放入烘箱,在70~80 ℃高温下进行干热处理(时间控制在两三天),可以使蔬菜种子上的病毒丧失活力,并刺激种子加速萌芽。据研究,对瓜类、番茄、菜豆、黄瓜种子进行干热处理,不仅可以杀死种子上携带的病菌(番茄种子进行6 d在75 ℃下的干热处理,可以杀灭种传黄萎病菌;西瓜种子进行3 d在
  70 ℃下的干热处理,可以杀灭黄瓜绿斑花叶病毒;甜椒种子进行4 d在73 ℃下的干热处理,可以杀灭全部烟草花叶病毒),还可减少苗期病害,并提高发芽率(辣椒种子经过2 d在70 ℃下的干热处理,发芽率可超过89.7%[3])。
  (4)低温处理。某些蔬菜喜凉、耐寒(如生菜、菠菜、莴苣等),其种子在高温下进入休眠期,所以需要对其进行0 ℃以上的低温处理。具体做法是先进行浸种,到达规定时间后,将其洗净、沥干,放入冰箱内,设置4~6 ℃的低温,冷冻一两天,然后取出种子,在常温下进行催芽、播种,可保证发芽整齐一致。低温处理还可用于白菜、萝卜的春化处理。若白菜有1/3的种子外露出胚根,放入冰箱内,设置0~2 ℃的低温,冷冻25~30 d,再进行播种,当年白菜就可开花结籽。
  2.高压静电场处理
  将蔬菜种子置于高压静电场中,其内部的水分子、酶在静电场作用下会出现电晕放电,产生离子雾、臭氧、氮氧化物。氮氧化物与种子表面的水化合会形成硝酸,刺激种子休眠的胚胎。而臭氧的杀菌能力比超过纯氧15~30倍,因而可以大大降低农作物的发病率,继而减少后期补苗、追肥、喷药的次数。高压静电处理适用于番茄、黄瓜、南瓜等蔬菜种子。设备简单、成本低廉、可重复使用。
  (二)化学处理
  1.无机盐浸种
  浸种时添加一定剂量的无机盐,如氯化钙(CaCl2)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、氯化钾(KCL)、双氧水(H2O2)、硫酸铜(CuSO4)、高锰酸钾(KMnO4),让无机盐与蔬菜种子内部的酶发生化学反应,或对种子的代谢过程产生影响,可以激发种子的活力。黄瓜种子可以用0.3%~1.0%双氧水浸泡24 h;菠菜种子用20%双氧水浸种5 min,其发芽势与活力明显增长;有棱丝瓜种子用0.5%双氧水浸种后,发芽势与发芽率也将得到明显提高。
  2.化学农药浸种
  化学农药浸种也是常用的种子处理方法。用500倍50%多菌灵液浸种黄瓜种子1 h,可防治黄瓜枯萎病;用1 000倍
  升汞液浸种番茄种子10~15 min,可防治番茄早疫病;对番茄进行3~4 h清水浸种后,再用10倍磷酸三钠液浸种40~50 min,可防治番茄病毒病;用100倍砷汞液浸种辣椒种子5 min,可防治辣椒疮痂病。用1%高锰酸钾溶液浸种番茄种子15~20 min,可防治番茄溃疡病。用4%乙酸溶液浸种黄瓜种子   120 min,可防治黄瓜细菌性斑点病。用10%磷酸钠溶液浸种瓠瓜种子20 min,可防治黄瓜绿斑花叶病。用3%次氯酸钠溶液浸种辣椒种子20 min,可杀灭细菌性叶斑病菌。用代森锌500倍液浸种黄瓜种子1 h,可防治黄瓜细菌性角斑病。
  二、蔬菜种子处理技术的最新研究进展
  (一)伽马射线处理
  用伽马(γ)射线照射黄瓜种子、西葫芦种子,可以提高种子的发芽率与出苗率,并延长采果期。试验数据表明,伽马(γ)射线照射后的黄瓜增产16%,西葫芦增产14%。
  (二)电磁场处理
  蔬菜种子中含有水分与其他元素,通过电磁场对种子进行处理,可以促进种子活化,提高种子萌生能力。試验表明,用100~200 mT的磁场处理浸种4 h的黄瓜种子,可以明显提高种子体内过氧化氢酶、过氧化物酶、酸氧化酶的活性。黄瓜产量明显提高,结瓜时间提前,品质得到改善。
  (三)等离子体处理
  自然界中大部分物质呈固态形式,或者说作为固体存在。但在整个宇宙中,固体只占物质的极少部分,绝大部分物质呈等离子体形式存在(太阳就是等离子体)。对固体不断进行加热,其会熔化为液体,继而气化为气体,最后在超高温下变成等离子体。等离子体中含有磁场、紫化光、离子等物理因子,可以对蔬菜种子产生刺激效应。
  吉林省农业科学院已经研发出等离子体种子处理机。利用等离子体种子处理机,对蔬菜种子进行等离子体处理,让种子接受交变电磁作用与等离子体辐射,可以提升种子的活力,增强种子内部的离子交换能力,刺激琥珀酸脱氧酶、超氧化歧化酶的活性,加快酶的转化,增强可溶性蛋白与可溶性糖,继而提前苗期,增强蔬菜耐低温、耐旱、抗病虫害能力,增加蔬菜产量(经过等离子体处理后,长豆角增产39%,西葫芦增产22.9%,樱桃番茄增产26%,尖椒增产23.1%,空心菜增产45.2%),改善蔬菜品质(经过等离子体处理后的香瓜、甜菜糖度提高了1.2~2.1度,香甜可口)。而且,等离子体处理不使用任何化学药剂,不会对环境构成任何污染。等离子体处理机质量轻、能耗低、操作简单,适合农民使用(普通农民10 min就可以学会如何操作)。
  (四)激光处理
  高能级的粒子在受激辐射下会出现光放大现象,发出激光。激光具有单质单频、高度集中、高亮度、高能量等特点。用激光照射蔬菜种子,可以使种子内部产生光化学效应,提高DNA酶系统活性,加快有丝分裂,提高种子发芽率。经过激光照射处理后的甜菜种子,增产20%,提前15 d成熟,甜菜中的糖分与维生素C含量也有了明显提高。番茄、黄瓜、青椒、南瓜和苜蓿种子也可以进行激光照射处理。
  (五)种子包衣
  使用种子包衣机,利用黏着剂,将杀虫剂、杀菌剂黏着在蔬菜种子表面,可以提高种子的抗逆性、抗病性,促进成苗,加快发芽。早在20世纪80年代,发达国家农业生产已基本实现种子包衣。
  三、种子处理技术存在的问题与发展趋势
  近代农业属于典型的化学农业,而传统的种子处理技术也高度依赖化学农药。对种子进行化学处理,不仅会造成环境污染,破坏生态平衡,而且会对居民身体健康造成不利影响(我国农作物农药含量严重超标,导致癌症发病率不断上升)。因此,种子处理技术未来必将向无污染、环保型方向发展,并最终促进农业生产向绿色生态农业转型。
  总之,蔬菜种子处理技术历史悠久,应用广泛。相信随着农业科技的进步,蔬菜种子处理在未来将迎来新的发展。
  参考文献:
  [1]吕良臣.等离子体种子处理技术在瓜菜生产中的应用[J].科技创新与应用,2014(9):299.
  [2]张海军,杨荣超,郑禾,等.蔬菜种子加工处理技术研究[J].种子,2011(6):50-56.
  [3]杨慧民,闫树成.我国蔬菜种子包衣技术的研究现状及展望[J].河北农业科学,2010(12):29-31.
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