摘 要:在蔬菜種植之前,需要對蔬菜種子進行處理,以有效防治植物病蟲害,提高蔬菜的出苗率、抗病能力與耐低溫能力。基于此,本文主要介紹蔬菜種子處理技術,并展望蔬菜種子處理技術的發展方向,以期能為蔬菜種植提供一些有益的幫助。
關鍵詞:蔬菜;種子;處理技術
我國是世界上人口最多的國家,農業生產一直是國家的頭等大事。但鮮為人知的是,在我國農業生產中,蔬菜是僅次于糧食的第二大類作物,而且蔬菜凈產值遠遠超過糧食作物。2016年,全國蔬菜產量7.690億t,而當年全國糧食產量只有6.604億t。2016年,全國設施蔬菜產業凈產值5 700多億元,蔬菜種植已成為解決“三農”問題的重要突破口[1]。而要想種好蔬菜,首先必須做好蔬菜種子處理工作。
一、種子處理
種子處理,指的是在種子播種前,采用物理(高溫、低溫、水分、射線)、化學(化學藥劑)、生物(生物殺蟲、殺菌劑)等措施處理種子,從而起到保護種子和農作物,控制病蟲害,確保農作物正常生長,達到農作物優質高產的目的。在農作物病蟲害防治中,種子處理是最經濟、有效的方法。
早在古埃及時代,人們學會了用洋蔥的汁液進行種子處理。在漢代,《尹都尉書》與《氾勝之書》中也記載了種子處理的方法。隨著18世紀近代物理、化學研究的蓬勃興起,種子處理逐漸發展成為一項專業技術。
二、蔬菜種子處理技術
(一)物理處理
1.溫度處理
(1)浸種。將干燥的蔬菜種子倒入熱水(水溫以55~60 ℃為宜),然后不斷攪拌種子,再注入冷水,將水溫降至30 ℃,靜置一段時間后將種子撈起、洗凈、瀝干,進行催芽,或直接播種。浸種法適用于黃瓜、辣椒、茄子、番茄等種皮較厚的種子,讓其充分吸收水分,不僅可以殺滅細菌,還能促進其早日發芽[2]。
進行浸種時,必須注意不同蔬菜種子的浸種時間不同:黃瓜種子要浸種4~5 h,南瓜種子要浸種6 h,冬瓜、絲瓜、瓠瓜、茄子種子要浸種1~2 d,苦瓜種子要浸種3 d,番茄種子要浸種8~9 h,辣椒種子要浸種8~24 h,生菜種子要浸種3~4 h,油菜種子要浸種4~5 h,薺菜種子要浸種10 h,小白菜種子要浸種3~4 h,菠菜種子要浸種10~24 h,香菜、甜菜種子要浸種24 h,芹菜種子要浸種8~48 h。
(2)高溫燙種。向廣口有蓋容器注入開水(水溫90~100 ℃),然后倒入種子(種子與容器中開水的體積比為1∶5),蓋上容器的蓋子,用力不斷翻滾容器,使容器內的水溫急劇下降至30 ℃以下,再進行靜置浸種,清水漂洗。
高溫燙種可以強化滅菌效果,并軟化蔬菜種子的種皮,這種方法適用于西瓜、冬瓜、絲瓜、苦瓜等種皮較厚、吸水困難的種子(為增加這些種子的吸水量,可在浸種前對其進行機械處理)。處理耐寒或半耐寒類蔬菜種子時,要將水溫降至20~22 ℃;處理喜溫或耐熱蔬菜種子時,要將水溫降至25~28 ℃,浸種時間則可以適當縮短1~2 h。
(3)干熱處理。把干燥的蔬菜種子放入烘箱,在70~80 ℃高溫下進行干熱處理(時間控制在兩三天),可以使蔬菜種子上的病毒喪失活力,并刺激種子加速萌芽。據研究,對瓜類、番茄、菜豆、黃瓜種子進行干熱處理,不僅可以殺死種子上攜帶的病菌(番茄種子進行6 d在75 ℃下的干熱處理,可以殺滅種傳黃萎病菌;西瓜種子進行3 d在
70 ℃下的干熱處理,可以殺滅黃瓜綠斑花葉病毒;甜椒種子進行4 d在73 ℃下的干熱處理,可以殺滅全部煙草花葉病毒),還可減少苗期病害,并提高發芽率(辣椒種子經過2 d在70 ℃下的干熱處理,發芽率可超過89.7%[3])。
(4)低溫處理。某些蔬菜喜涼、耐寒(如生菜、菠菜、萵苣等),其種子在高溫下進入休眠期,所以需要對其進行0 ℃以上的低溫處理。具體做法是先進行浸種,到達規定時間后,將其洗凈、瀝干,放入冰箱內,設置4~6 ℃的低溫,冷凍一兩天,然后取出種子,在常溫下進行催芽、播種,可保證發芽整齊一致。低溫處理還可用于白菜、蘿卜的春化處理。若白菜有1/3的種子外露出胚根,放入冰箱內,設置0~2 ℃的低溫,冷凍25~30 d,再進行播種,當年白菜就可開花結籽。
2.高壓靜電場處理
將蔬菜種子置于高壓靜電場中,其內部的水分子、酶在靜電場作用下會出現電暈放電,產生離子霧、臭氧、氮氧化物。氮氧化物與種子表面的水化合會形成硝酸,刺激種子休眠的胚胎。而臭氧的殺菌能力比超過純氧15~30倍,因而可以大大降低農作物的發病率,繼而減少后期補苗、追肥、噴藥的次數。高壓靜電處理適用于番茄、黃瓜、南瓜等蔬菜種子。設備簡單、成本低廉、可重復使用。
(二)化學處理
1.無機鹽浸種
浸種時添加一定劑量的無機鹽,如氯化鈣(CaCl2)、磷酸二氫鉀(KH2PO4)、氯化鉀(KCL)、雙氧水(H2O2)、硫酸銅(CuSO4)、高錳酸鉀(KMnO4),讓無機鹽與蔬菜種子內部的酶發生化學反應,或對種子的代謝過程產生影響,可以激發種子的活力。黃瓜種子可以用0.3%~1.0%雙氧水浸泡24 h;菠菜種子用20%雙氧水浸種5 min,其發芽勢與活力明顯增長;有棱絲瓜種子用0.5%雙氧水浸種后,發芽勢與發芽率也將得到明顯提高。
2.化學農藥浸種
化學農藥浸種也是常用的種子處理方法。用500倍50%多菌靈液浸種黃瓜種子1 h,可防治黃瓜枯萎病;用1 000倍
升汞液浸種番茄種子10~15 min,可防治番茄早疫病;對番茄進行3~4 h清水浸種后,再用10倍磷酸三鈉液浸種40~50 min,可防治番茄病毒病;用100倍砷汞液浸種辣椒種子5 min,可防治辣椒瘡痂病。用1%高錳酸鉀溶液浸種番茄種子15~20 min,可防治番茄潰瘍病。用4%乙酸溶液浸種黃瓜種子
120 min,可防治黃瓜細菌性斑點病。用10%磷酸鈉溶液浸種瓠瓜種子20 min,可防治黃瓜綠斑花葉病。用3%次氯酸鈉溶液浸種辣椒種子20 min,可殺滅細菌性葉斑病菌。用代森鋅500倍液浸種黃瓜種子1 h,可防治黃瓜細菌性角斑病。
二、蔬菜種子處理技術的最新研究進展
(一)伽馬射線處理
用伽馬(γ)射線照射黃瓜種子、西葫蘆種子,可以提高種子的發芽率與出苗率,并延長采果期。試驗數據表明,伽馬(γ)射線照射后的黃瓜增產16%,西葫蘆增產14%。
(二)電磁場處理
蔬菜種子中含有水分與其他元素,通過電磁場對種子進行處理,可以促進種子活化,提高種子萌生能力。試驗表明,用100~200 mT的磁場處理浸種4 h的黃瓜種子,可以明顯提高種子體內過氧化氫酶、過氧化物酶、酸氧化酶的活性。黃瓜產量明顯提高,結瓜時間提前,品質得到改善。
(三)等離子體處理
自然界中大部分物質呈固態形式,或者說作為固體存在。但在整個宇宙中,固體只占物質的極少部分,絕大部分物質呈等離子體形式存在(太陽就是等離子體)。對固體不斷進行加熱,其會熔化為液體,繼而氣化為氣體,最后在超高溫下變成等離子體。等離子體中含有磁場、紫化光、離子等物理因子,可以對蔬菜種子產生刺激效應。
吉林省農業科學院已經研發出等離子體種子處理機。利用等離子體種子處理機,對蔬菜種子進行等離子體處理,讓種子接受交變電磁作用與等離子體輻射,可以提升種子的活力,增強種子內部的離子交換能力,刺激琥珀酸脫氧酶、超氧化歧化酶的活性,加快酶的轉化,增強可溶性蛋白與可溶性糖,繼而提前苗期,增強蔬菜耐低溫、耐旱、抗病蟲害能力,增加蔬菜產量(經過等離子體處理后,長豆角增產39%,西葫蘆增產22.9%,櫻桃番茄增產26%,尖椒增產23.1%,空心菜增產45.2%),改善蔬菜品質(經過等離子體處理后的香瓜、甜菜糖度提高了1.2~2.1度,香甜可口)。而且,等離子體處理不使用任何化學藥劑,不會對環境構成任何污染。等離子體處理機質量輕、能耗低、操作簡單,適合農民使用(普通農民10 min就可以學會如何操作)。
(四)激光處理
高能級的粒子在受激輻射下會出現光放大現象,發出激光。激光具有單質單頻、高度集中、高亮度、高能量等特點。用激光照射蔬菜種子,可以使種子內部產生光化學效應,提高DNA酶系統活性,加快有絲分裂,提高種子發芽率。經過激光照射處理后的甜菜種子,增產20%,提前15 d成熟,甜菜中的糖分與維生素C含量也有了明顯提高。番茄、黃瓜、青椒、南瓜和苜蓿種子也可以進行激光照射處理。
(五)種子包衣
使用種子包衣機,利用黏著劑,將殺蟲劑、殺菌劑黏著在蔬菜種子表面,可以提高種子的抗逆性、抗病性,促進成苗,加快發芽。早在20世紀80年代,發達國家農業生產已基本實現種子包衣。
三、種子處理技術存在的問題與發展趨勢
近代農業屬于典型的化學農業,而傳統的種子處理技術也高度依賴化學農藥。對種子進行化學處理,不僅會造成環境污染,破壞生態平衡,而且會對居民身體健康造成不利影響(我國農作物農藥含量嚴重超標,導致癌癥發病率不斷上升)。因此,種子處理技術未來必將向無污染、環保型方向發展,并最終促進農業生產向綠色生態農業轉型。
總之,蔬菜種子處理技術歷史悠久,應用廣泛。相信隨著農業科技的進步,蔬菜種子處理在未來將迎來新的發展。
參考文獻:
[1]呂良臣.等離子體種子處理技術在瓜菜生產中的應用[J].科技創新與應用,2014(9):299.
[2]張海軍,楊榮超,鄭禾,等.蔬菜種子加工處理技術研究[J].種子,2011(6):50-56.
[3]楊慧民,閆樹成.我國蔬菜種子包衣技術的研究現狀及展望[J].河北農業科學,2010(12):29-31.