本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及種子處理和種子發(fā)芽技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于heha(hydro-electricfieldhybridactivation)的種子引發(fā)處理方法。
背景技術(shù):
種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最基本的生產(chǎn)資料,種子質(zhì)量對作物的產(chǎn)量和質(zhì)量有很大的影響,種子活力是衡量種子質(zhì)量的可靠指標。作物種子常因制種時成熟度不一致、貯藏年份過長或處于深度休眠狀態(tài)而導(dǎo)致出芽率過低甚至消失,從而影響種子發(fā)芽和出苗質(zhì)量,而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對種子的發(fā)芽率、出苗率、出苗速度以及出苗整齊度的要求越來越高。種子企業(yè)每年因出芽率無法達到國家標準而報廢大量的種子。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國每年報廢的各種植物種子總量在200噸以上,約造成4000萬元以上的直接經(jīng)濟損失。這不僅對種子企業(yè)造成極大的經(jīng)濟損失,也因種子短缺而影響正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)秩序,加重農(nóng)民經(jīng)濟負擔(dān)。研究證明,種子的活力是可以通過一些處理而獲得恢復(fù)或提高的,在眾多播前種子處理方法中,種子引發(fā)是恢復(fù)種子活力的一種有效途徑。傳統(tǒng)的引發(fā)技術(shù)有濕熱引發(fā)、滲調(diào)引發(fā)、基質(zhì)引發(fā)、化學(xué)引發(fā)等。這些技術(shù)的原理都是將種子置于一定滲透壓的液體環(huán)境中使其緩慢吸水至一定程度,再利用種子自身的生物活力進行細胞膜、dna等細胞器的修復(fù),并清除自由基、活性氧、脫落酸等抑生物質(zhì),從而提高種子的體質(zhì)與活力。這些引發(fā)技術(shù)的引發(fā)效果可保持超過一年的時間,但引發(fā)操作時間較長(12-120小時),并且在對種子發(fā)芽的臨界含水量的控制難度較大,引發(fā)所需的滲調(diào)液、基質(zhì)、化學(xué)試劑等引發(fā)耗材的成本較高,配置難度較大。電場引發(fā)能夠在極短的時間內(nèi)(2-60分鐘)使種子萌發(fā)關(guān)鍵酶的活性發(fā)生顯著提升,從而提升種子活力,但處理效果的持續(xù)時間較短(1-4周)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供了一種基于heha的種子引發(fā)處理方法。本發(fā)明采用heha[(hydro-electricfieldhybridactivation),濕熱-電場混合種子激活]技術(shù)將濕熱與電場兩種引發(fā)技術(shù)的優(yōu)勢相結(jié)合,利用濕熱引發(fā)技術(shù)的操作工藝包埋電場引發(fā)的效果,使其既有濕熱引發(fā)的長效性,又極大地縮短了引發(fā)時間,并提高種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
本發(fā)明提供了一種基于heha(hydro-electricfieldhybridactivation)的種子引發(fā)處理方法,包括預(yù)處理種子,以提升待處理種子相對含水量,然后進行電場照射處理,最后進行干燥處理的步驟。
優(yōu)選地,所述預(yù)處理種子的步驟具體采用以下方法:在15-30℃下浸種1-8個小時。所述溫度過高或過低均會降低后期電場引發(fā)的效果。
優(yōu)選地,所述種子進行預(yù)處理后的含水量為10-50%。
優(yōu)選地,所述電場照射處理中,電場為高壓靜電場,照射處理的條件為:1-20kv/cm的高壓靜電場照射1-60min。與種子萌發(fā)相關(guān)的淀粉酶、蛋白酶與脂肪酶在1-20kv/cm的電場強度下其三級、四級結(jié)構(gòu)呈正向效果的改變,酶活性得到提高;電場強度低于這一范圍則無法對酶的結(jié)構(gòu)造成改變,無活性提高效果;高于這一范圍則對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷,導(dǎo)致酶活性降低。
優(yōu)選地,所述處理方法還包括在電場照射處理后進行靜置處理;所述靜置處理的條件為:靜置環(huán)境相對空氣濕度90-99%,靜置環(huán)境溫度15-28℃,靜置時間2-9h。
優(yōu)選地,所述干燥處理的條件為:干燥溫度40-45℃,干燥時間30-180min。
優(yōu)選地,所述干燥后種子含水量為5-10%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
本發(fā)明采用將種子濕度控制在較為容易的濕熱引發(fā)前段與高壓靜電場引發(fā)相結(jié)合,通過濕熱引發(fā)前段啟動與種子萌發(fā)相關(guān)的生理活動,并通過高壓靜電場提高與種子萌發(fā)相關(guān)的酶的活性,加速各種基因表達,使相關(guān)酶在數(shù)量與活性共同提升,加速細胞膜、dna等細胞器的修復(fù)與自由基、活性氧、脫落酸等抑生物質(zhì)的清除,從而加速種子萌發(fā)的整體生理過程,將激活時間縮短至2-10h以內(nèi),并通過種子再干燥以包埋激活效果,達到最終的引發(fā)目的。經(jīng)過heha引發(fā)后的種子,其引發(fā)效果在正常的種子貯藏條件(5℃)下可維持超過一年的時間,且種子的發(fā)芽率顯著提升。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
圖1為高壓靜電場種子引發(fā)處理設(shè)備組建的示意圖;
其中:1、電場正極板;2、電場負極板;3、種子;4、電場方向;5、電場發(fā)生器電源;6、地球大氣層電場方向。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
本實施例提供了一種基于heha的洋蔥種子引發(fā)處理方法,采用如圖1所示的高壓靜電場種子引發(fā)處理設(shè)備組件,包括電場正極板1、電場負極板2、種子3、電場方向4、電場發(fā)生器電源5、地球大氣層電場方向6。
具體步驟如下:
使用“帝黃”洋蔥種子(產(chǎn)于2014年,玻璃溫室環(huán)境下自然老化1年,芽率75%。)進行heha混合引發(fā)。洋蔥種子于25℃溫水中浸種4h后,取出并瀝干以清除種子表面殘留水分;置于5-15kv/cm的高壓靜電場中處理種子10-60min后,將種子放置于98%相對濕度、25℃的人工氣候箱中靜置9h。使用43℃烘箱干燥種子30-180min,至其相對含水量下降至5-10%。完成干燥的種子在室溫環(huán)境下放置7d后播種于培養(yǎng)皿進行發(fā)芽實驗:培養(yǎng)皿放置于人工氣候箱中,維持室溫25℃與濕度90%。10d后測得芽率為97%,說明heha混合引發(fā)技術(shù)能夠顯著恢復(fù)自然老化的洋蔥種子的出芽率。
將優(yōu)質(zhì)“帝黃”洋蔥種子(產(chǎn)于2014年,5℃、10%相對濕度環(huán)境下儲存,芽率為95%)與經(jīng)heha引發(fā)的優(yōu)質(zhì)“帝黃”洋蔥種子放置于室溫45℃與濕度90%的人工氣候箱中7d,進行人工模擬種子老化。重復(fù)上述發(fā)芽實驗,并測得經(jīng)老化處理后的優(yōu)質(zhì)洋蔥種子10d時的出芽率退化為79%,而經(jīng)heha引發(fā)的優(yōu)質(zhì)洋蔥種子經(jīng)老化處理后的出芽率為86%,說明heha混合引發(fā)技術(shù)能夠顯著抑制洋蔥種子老化對其出芽率的影響。經(jīng)過測定,播種后24h,經(jīng)過heha引發(fā)的老化洋蔥種子sod(超氧化物歧化酶)活性達到最高值414.219u/g,高于未經(jīng)過引發(fā)種子的23.8%。
實施例2
本實施例提供了一種基于heha的茼蒿種子引發(fā)處理方法,具體步驟如下:
使用優(yōu)質(zhì)“香菊三號”茼蒿種子(產(chǎn)于2016年,芽率60%,5℃、10%相對濕度環(huán)境下儲存)進行heha混合引發(fā)。茼蒿種子于25℃溫水中浸種2h后,將種子取出并瀝干以清除種子表面殘留水分。以5-15kv/cm的高壓靜電場處理種子10-60min后,將種子放置于98%相對濕度、25℃的人工氣候箱中靜置9h。使用43℃烘箱干燥種子,至其相對含水量下降至5-10%。完成干燥的種子在室溫環(huán)境下放置7d后播種于培養(yǎng)皿進行發(fā)芽實驗。培養(yǎng)皿放置于人工氣候箱中,維持室溫25℃與濕度90%,10d后測得出芽率為71%,說明heha混合引發(fā)技術(shù)能夠顯著提升優(yōu)質(zhì)的茼蒿種子的出芽率。將優(yōu)質(zhì)“香菊三號”茼蒿種子(產(chǎn)于2016年,芽率為60%,5℃、10%相對濕度環(huán)境下儲存)與完成heha引發(fā)的優(yōu)質(zhì)“香菊三號”茼蒿種子放置于室溫45℃與濕度90%的人工氣候箱中7d,進行人工模擬種子老化。重復(fù)上述發(fā)芽實驗,并測得經(jīng)老化處理后的優(yōu)質(zhì)茼蒿種子芽率退化為49%,而經(jīng)heha引發(fā)的老化茼蒿種子芽率為63%,說明heha混合引發(fā)技術(shù)能夠顯著抑制茼蒿種子老化對其出芽率的影響。經(jīng)過測定,播種后24h,經(jīng)過heha引發(fā)的茼蒿種子sod(超氧化物歧化酶)活性達到最高值486.771u/g,高于未經(jīng)過引發(fā)種子的42.6%。
對比例1
本實施例提供了一種基于heha的洋蔥種子引發(fā)處理方法,具體步驟如下:
使用“帝黃”洋蔥種子(產(chǎn)于2014年,玻璃溫室環(huán)境下自然老化1年,芽率75%)進行常規(guī)水引發(fā),即分別于25℃溫水中浸種4h、24h、72h后,將種子放置于98%相對濕度、25℃的人工氣候箱中9h。使用43℃烘箱干燥種子,至其相對含水量下降至5-10%。完成干燥的種子在室溫環(huán)境下放置7d后播種于培養(yǎng)皿進行發(fā)芽實驗。培養(yǎng)皿放置于人工氣候箱中,維持室溫25℃與濕度90%。10d后測得芽率分別為81%、82%、73%。
對比例2
本實施例提供了一種基于heha的洋蔥種子引發(fā)處理方法,具體步驟如下:
使用“帝黃”洋蔥種子(產(chǎn)于2014年,玻璃溫室環(huán)境下自然老化1年,芽率60%)進行常規(guī)電場引發(fā),即以5-15kv/cm的高壓靜電場處理種子10-60min。完成電場引發(fā)的種子在室溫環(huán)境下放置7d后播種于培養(yǎng)皿進行發(fā)芽實驗。培養(yǎng)皿放置于人工氣候箱中,維持室溫25℃與濕度90%。10d后測得芽率為87%。
本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多,以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應(yīng)當(dāng)指出,以上實施例僅用于說明本發(fā)明,而并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進,這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。