微量元素對小麥種子發芽狀況的影響

劉自成等

摘要[目的]研究不同濃度Zn2+、MoO42-、BO32-對不同小麥品種種子發芽狀況的影響。[方法]供試小麥品種分別為隴育0456和隴育4號。ZnSO4·7H2O、Na2MO4·2H2O、H2BO3、1%次氯酸鈉溶液濃度均分別為0.1%、0. 3%、0.5%。[結果]濃度0.1%的Zn2+對小麥種子發芽表現為促進作用，濃度0.3%、0.5%的Zn2+對小麥種子發芽有抑制作用；濃度0.1%～0.5%的MoO42-、BO32-對小麥種子發芽均有脅迫作用，且隨濃度的增加脅迫作用增強；BO32-對小麥種子發芽脅迫作用最大，MoO42-對小麥種子發芽的影響居中。[結論]同一離子不同濃度對同一品種小麥種子萌發有不同效應。同一離子同一濃度對不同小麥品種種子發芽效應不同。不同離子同一濃度對同一品種小麥種子發芽率亦不同。適宜的微量元素種類及濃度可促進小麥種子發芽。

關鍵詞Zn2+、MoO42-、BO32-；小麥種子；發芽狀況

中圖分類號S512文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2014）06-01650-03

Abstract [Objective] The aim was to study the effects of Zn2+， MoO42-， BO32- on germination of different wheat varieties. [Method] The wheat varieties were Longyu 0456 and Longyu No. 4. The concentration of ZnSO4·7H2O， Na2MO4·2H2O， H2BO3， 1%NaClO solution was all 0.1%， 0. 3%， 0.5%， resp.. [Result] 0.1% Zn2+ showed positive effect on wheat seed germination rate， 0. 3%， 0.5% Zn2+ showed inhibition effect； 0. 1%-0.5% MoO42- and BO32- both showed stress effect on wheat seed germination rate， and which enhanced with increasing of stress concentration； BO32- had the biggest stress effect on wheat germination rate， and which of MoO42- was medium. [Conclusion] The same ion of different concentrations has different effect on germination rate of the same wheat variety. The same ion with the same concentration has different effect on different wheat varieties. Different ion with the same concentration also has different effect on the same wheat variety. The suitable species of microelements and their concentration promotes the germination of wheat seeds.

Key wordsZn2+， MoO42-， BO32-； Wheat seed； Germination condition

微量元素鉬（Mo）、鋅（Zn）、硼（B）等雖然在作物體內含量甚微，但它們在作物生長發育過程中起著不可替代的重要作用[1] 。隨著氮磷鉀化學肥料的大量施用，作物產量雖然不斷提高，但生產效益有逐年下降的趨勢。農業中對微量元素的需要逐漸迫切。相對于大量元素而言，微量元素在生物體內含量極少，但與動植物的生存和健康息息相關，具有至關重要的作用。微量元素通過與蛋白質和其他有機基團結合，形成了酶、激素、維生素等生物大分子，發揮著重要的生理生化功能。微量元素構成了體內重要的載體與電子傳遞系統，參與激素與維生素的合成，對遺傳信息的攜帶者核酸的物理、化學性質均可產生影響。多種RNA聚合酶中含有鋅，鋅是植物體內多種酶的組成成分和活化劑。 小麥缺鋅表現為麥苗葉片失綠，心葉白化，后期植株矮小，葉小而脆，根系變黑，空秕粒多，千粒重低[2]。

微量元素對種子的萌發起著不同程度的調節作用，利用一定濃度的微量元素浸種處理，可活化種子體內的酶系統，促進種子貯藏物質的分解，加速種子萌發的進程[3]。01%ZnSO4處理玉米（Zea mays L.）種子后，其發芽率和發芽指數均有提高[4]。0.1%ZnSO4處理水稻（Oryza sativa L.）種子12～14 h，促進了萌芽進程[5]。0.5%和0.1% ZnSO4浸種處理柳杉（Cryptomeria fortunei Hooibrenk）種子，可以明顯提高種子脫氫酶的活性、呼吸速率、可溶性糖含量和蛋白質含量，而相對電導率卻呈下降趨勢[6]。筆者研究3種微量元素對小麥種子發芽率的影響，旨在探討其促進小麥種子萌發的適宜濃度，為生產上采用它們處理小麥種子及在種衣劑中添加這些成分提供科學依據。

1材料與方法

1.1材料供試小麥品種分別為隴育0456、隴育4號。供試藥劑分別為ZnSO4.·7H2O、Na2MO4·2H2O、H2BO3、1%次氯酸鈉溶液。

1.2方法

將供試小麥種子過4號篩，用1%次氯酸鈉溶液浸種40 min，然后用大量清水反復沖洗，用清水浸泡4 h備用。選擇直徑12 cm的培養皿，每皿放入濾紙3張，在烘干箱105 ℃下滅菌6 h。隨機取出100粒小麥種子在每個培養皿中擺放整齊，種子腹溝朝下，使每粒種子留有均勻的間距，保證與水分良好接觸且有足夠的生長空間，以防止發霉的種子互相感染。

分別稱取4.40、13.10、21.98 g ZnSO4·7H2O定容至1 L，配制成濃度0.1% 、0.3%、0.5%的Zn2+溶液；分別稱取252、7.57、12.61 g Na2MO4·2H2O定容至1 L，配制成濃度0.1%、0.3%、0.5%的MO42-溶液；分別稱取5.73、17.18、28.63 g H2BO3定容至1 L，配制

成0.1%、0.3%、0.5%的BO32-溶液。以蒸餾水為對照，3次重復。在發芽皿底盤的外側貼上標簽，注明置床日期樣品、編號、重復等。加入10 ml處理液于20 ℃下進行發芽，以后每天在每個培養皿中加入相應的處理液，以保證培養濃度一致，供小麥正常萌發，以芽長達種子長1/2時為發芽標準，從第4天初次計數，連續6 d后結束，統計發芽率。發芽率=﹙發芽種子數/供試種子數﹚×100%。

3結論與討論

3.1結論

3.1.1同一離子不同濃度對同一小麥品種萌發有不同效應。

0.1%Zn2+對隴育0456種子發芽有促進作用，而0.3%、0.5%Zn2+有抑制作用，0.5%Zn2+的抑制作用強于0.3%Zn2+。0.1%～0.5% Zn2+對隴育4號均有抑制作用，抑制作用從弱到強依次為0.1%、0.3%、0.5%。MO42-、BO32-對兩個小麥品種種子發芽的抑制作用也是隨著離子濃度的增大依次增強。

3.1.2同一離子同一濃度對不同小麥品種萌發效應不同 。01%Zn2+對隴育0456有促進作用，對隴育4號有抑制作用。

3.1.3不同離子同一濃度對同一小麥品種種子發芽率亦不

同。0.1%Zn2+對隴育0456有促進作用，0.1%MoO42-、BO32-對隴育0456均有抑制作用。

3.2討論

微量元素調節種子萌發生理過程的作用機理主要表現在3個方面：①影響種子萌發過程中多種酶的活性。種子萌發所需的能量來源于種子貯存物質的氧化分解，貯存物質的分解需要大量酶的參與，因此種子萌發時酶的變化是最為明顯的現象[7]。②影響種子萌發過程中各種代謝作用。種子萌發伴隨著種子吸水、呼吸作用的變化和酶的形成以及有機物質的轉變[8]。一定濃度的Zn2+、MoO42-、BO32-等都能不同程度地促進種子的呼吸作用[9]，加快物質的分解速度，產生能量供給胚的生長。③某些微量元素間對種子萌發存在交互作用。

該研究僅針對Zn2+、MoO42-、BO32-對不同小麥品種種子發芽狀況的影響進行探討，Zn2+、MoO42-、BO32-等多種離子的交互影響有待于進一步研究和完善。Zn2+處理對隴育0456發芽的促進作用相對對照并不顯著，未能驗證濃度小于0.1%對該品種是否有作用，但前人研究表明，低濃度Zn2+一般對種子發芽率表現為促進作用。該試驗中只涉及了01%、0.3%、0.5% 3個濃度梯度，MO42-、BO32-在試驗中只表現出抑制作用。因此，小于0.1%的濃度是否會對種子發芽率有促進作用有待于進一步研究，同一種離子為何對不同小麥品種種子發芽率不同也有待于進一步探討。

參考文獻

[1]

王麗明，李立群，王愛萍.微量元素肥料的研究應用及發展趨勢[J].山東科學， 1996，9（3）： 62-64.

[2] 李強. 鋅對小麥生長發育及產量影響的研究[J]. 耕作與栽培， 2003（3）：52-53.

[3] 劉錚.微量元素的農業化學[M].北京：農業出版社，1991：2-3，218，411.

[4] 傅強，楊期和，葉萬輝.種子休眠的解除方法[J].廣西農業生物科學，2003，22（3）：230-234.

[5] 洪法水，馬成倉，王旭名.鈣和鋅對玉米種子活力和萌發過程中酶活性的影響[J].植物生理學通訊，1996，32（2）：110-112.

[6] 浙江農業大學.植物營養與肥料[M].北京：農業出版社，1988：58，144，166.

[7] 胡哲森.應用鋅、硼提高柳杉種子活力初步研究[J].林業科技開發，1997（4）：31-32.

[8] 包中山.發芽生理學[M].馬云杉，譯.北京：農業出版社，1988：62.

[9] 董召文，王昌出，王興元.0.1%B發芽狀況及熱處理時小麥種子活力的影響[J].安徽農業大學學報2000，27（3）：258-260.