青霉素處理對陳豌豆種子發芽及幼苗生長的影響

申承環

（青海省海東地區扶貧局，平安，810600）

豌豆（Pisum sativumLinn）屬豆科（Fabaceae），以葉柄和葉片食用，營養價值很高。在青海省海東淺山地區廣泛種植，豌豆的豆苗萌發出2～4個子葉的幼苗，鮮嫩清香，最適宜做湯。而且由于它富含芥子油，具有特殊的香辣味，其蛋白質水解后能產生大量氨基酸，故經濟效益較高。種子是植物所特有的貯存器官，若貯存過久，其生命力會逐漸喪失[1]。而人們研究發現，青霉素浸種可以提高種子的發芽率、發芽勢，對促進種子萌發具有一定的效果。青霉素是由幾種腐生真菌青霉素產生的，對大多數革蘭氏陽性細菌、部分革蘭氏陰性細菌、各種螺旋體和某些放線菌具有強烈殺菌作用[2]。研究發現，青霉素可誘導植物α-淀粉酶的生成，提高高等植物體內SOD、POD酶活性，促進種子萌發和幼苗生長，特別是對陳種子發芽率和幼苗生長具有極顯著的作用。為此，研究了青霉素對豌豆陳種子發芽及幼苗生長的影響，以拓寬青霉素在農業生產方面的應用，并尋找新的提高陳種子的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2009年2月至2010年6月在青海省海東地區農業實驗室、試驗田進行。試驗材料為充分成熟、籽粒飽滿、活力正常的草原25號豌豆種子，由平安縣種子公司提供。青霉素為華北制藥股份公司生產的人體注射青霉素鈉鹽 （醫藥商店購買）。

1.2 試驗方法

①青霉素溶液不同處理濃度對陳豌豆種子萌發 的 影 響 將 供 試 種 子 在 0，100，200，300，400，500 mg/L的青霉素溶液中浸泡12 h后，取出風干，直到種子含水量接近種子最初階段的水分含量。以未浸泡青霉素的干種子（CK1）和水浸12 h的種子（CK2）為對照。每個處理3次重復，每次重復100粒種子。

②青霉素溶液不同浸種時間對陳豌豆種子萌發的影響 將供試種子在300 mg/L的青霉素溶液內浸泡 6，12，24，48 h 后，取出風干，以水浸 12 h 后風干的種子為對照（CK）。每個處理3次重復，每次重復100粒種子。

③不同浸種時間組合對陳豌豆種子萌發的影響 共設 5個處理：A：用清水浸 6 h后再置入300 mg/L青霉素溶液中浸2 h；B：用清水浸2 h后再置入300 mg/L青霉素素溶液中浸6 h；C：用清水浸48 h后再置入300 mg/L青霉素溶液中浸2 h；D：用清水浸2 h后再置入300 mg/L青霉素溶液中浸48 h；E（CK）：直接置入青霉素 300 mg/L溶液中浸泡6 h。每個處理3次重復，每次重復100粒種子。

將以上各處理和對照豌豆種子播于墊有濕潤濾紙的培養皿中，于25℃恒溫箱中催芽。每天統計發芽的種子數，以10 d內發芽數計算發芽率，以前7 d的發芽率作為發芽勢，并計算萌發系數。

萌發系數GI=∑（Gt/Dt），式中Gt是第t天的發芽數，Dt相應于Gt的發芽天數。

2 結果與分析

2.1 不同濃度青霉素處理對陳豌豆種子萌發的影響

從表1可以看出，與對照相比，不同濃度青霉素處理均可促進豌豆種子發芽率和發芽勢的增加。隨著青霉素濃度的增加，種子的發芽率、發芽勢、萌發系數均有所提高。 和 CK1、CK2相比，300，400，500 mg/L 3個處理的發芽率、發芽勢、萌發系數均有較大提高，差異極顯著，但是3個處理之間差異不顯著。CK2處理的發芽率、發芽勢、萌發系數比CK1顯著提高，分別提高了37.82%，32.85%，10.42%。為了節省用藥，建議批量種子以300 mg/L青霉素處理為宜。

2.2 青霉素不同處理時間對陳豌豆種子萌發的影響

從表2可以看出，與對照相比，相同青霉素濃度下不同處理時間均可提高豌豆種子的萌發速度、發芽率和發芽勢。經300 mg/L青霉素溶液浸種處理48，24，12，6 h后，豌豆種子發芽率達到50%以上需歷時3 d左右，對照則需7 d。用300 mg/L青霉素溶液處理48，24，12，6 h的發芽率分別比對照高46.46%，44.84%，43.84%，47.62%。各處理的發芽勢、發芽率和對照相比差異極顯著；處理12 h和24 h的發芽勢和發芽率差異不顯著；處理6 h和48 h的發芽勢和發芽率差異不顯著。處理48，24，12，6 h的萌發系數與對照有極顯著差異。上述結果表明，300 mg/L青霉素溶液浸種時間以6 h和48 h為宜。從節省時間角度考慮，建議采用300 mg/L青霉素溶液處理6 h。

表1 不同濃度青霉素處理對陳豌豆種子萌發的影響

表2 300 mg/L青霉素不同處理時間對陳豌豆種子萌發的影響

表3 不同浸種時間組合對陳豌豆種子萌發的影響

表4 不同濃度青霉素處理對陳豌豆種子出苗狀況的影響

2.3 不同浸種時間組合對陳豌豆種子萌發的影響

從表3可以看出，發芽勢、發芽率、萌發系數以處理B和處理D優于其他處理，差異極顯著，表明先將種子浸于水中2 h后再用300 mg/L青霉素浸種6 h或先浸于水中2 h后再用300 mg/L青霉素浸種48 h的方法對于激發種子活力，提高萌發速度和萌發率具有較強的促進作用，但是鑒于處理D的處理時間較長,故以選用處理B即水浸2 h后再用300 mg/L青霉素浸種6 h為宜。

2.4 不同濃度青霉素對陳豌豆種子田間幼苗生長的影響

從表4可以看出，用不同濃度青霉素浸種處理的陳豌豆種子播種后，在田間管理水平一致的情況下，各處理田間成苗率以300，200，400 mg/L青霉素處理的最好，分別為59.1%，55.0%，54.2%，比對照提高了16%，11.9%，11.1%；尤其以300 mg/L青霉素處理田間實際成苗率最高。

3 結論與討論

種子預處理實質上是種子萌發前的引發，其目的在于增強種皮透水透氣性，提高種子吸脹率；激活種胚酶的活性、增強種子萌發時對環境脅迫的抗逆性；降低種胚抑制物質的含量，縮短或打破種子休眠，從而促使種子萌發。種子萌發前的引發有諸多方法，如低溫、溫湯（40℃）、吸濕－回干、赤霉素、殼聚糖、生長素、鹽溶液、H2O2處理等。張衛華等[3]研究認為，引發處理種子，可以提高種子發芽率、出苗率和幼苗素質，增強抗逆性，從而間接節約種子用量，降低成本及提高效益。此外，不同預處理對種子萌發的效果也不相同[4～5]。 本試驗中，以0，100，200，300，400，500 mg/L青霉素溶液對豌豆種子進行預處理，探討了不同預處理對種子發芽勢和發芽率的影響。研究結果發現，青霉素不同濃度和不同時間處理均可提高豌豆陳種子的發芽率、發芽勢等，還可增加幼苗的根長、幼苗長度，以及幼苗鮮質量。其中，先用水浸種2 h，再用300 mg/L的青霉素溶液浸泡6 h的方法處理豌豆種子，可以縮短發芽天數、提高萌發系數、發芽勢、發芽率以及田間成苗率，建議在實際生產中應用。

[1]湖南農學院.植物生理學[M].?？冢汉Ｄ铣霭嫔纾?994.

[2]李海航，潘瑞熾.青霉素在高等植物中的作用[J].植物生理學通訊，1987（5）：1-6.

[3]張衛華，郝麗珍，胡寧寶，等.種子引發及其效應[J].種子，2004，23（6）：49-51.

[4]張國萍，倪日群，趙新亮，等.水引發對干旱脅迫下水稻種子發芽與幼苗生長的影響[J].種子，2002，21（2）：20-22.

[5]李雷鴻.水分脅迫與鹽脅迫對巴西盾柱木種子萌發及幼苗生長的影響[D].哈爾濱：東北林業大學，2005.