小麥種子發(fā)芽試驗中減少霉菌污染措施的初步分析

張華穎，王連芬，劉 何，王妍卿，楊宇涵

（1.天津市農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，天津 300061；2.天津市農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法總隊，天津 300061）

發(fā)芽率是體現(xiàn)農(nóng)作物種子質(zhì)量的重要參數(shù)之一[1]。部分小麥種子易在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗條件下產(chǎn)生特定霉菌，通常菌絲體為白色絨狀、絮狀或黑色顆粒密集團狀，部分產(chǎn)生黃色粉末狀孢子粉末[2]。霉菌多附著在植株根莖處，整盒幼苗短時間內(nèi)根莖部萎蔫、壞死。一旦種子樣品發(fā)生嚴(yán)重的外源霉菌污染，會在短期內(nèi)造成種子腐爛，產(chǎn)生畸形苗，難以計算真實有效的發(fā)芽率，導(dǎo)致對種子發(fā)芽率報告產(chǎn)生誤判，而過度消毒種子表面則會使種子胚部受到傷害[3-4]。因此，在發(fā)芽檢測時，要嚴(yán)格抑制次生感染，且不阻礙種子正常發(fā)芽。

文章旨在通過初篩得到減少種子置床時處理霉菌生長的有效方式，以便在確保發(fā)芽率準(zhǔn)確性基礎(chǔ)上，能有效降低種子檢驗人員的工作量。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種：樂土808，未包衣。供試藥劑：3%過氧化氫溶液、1%次氯酸鈉消毒液、95%乙醇。發(fā)芽盒規(guī)格：12 cm×12 cm×8 cm。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)6 個處理，詳見表1，每個處理4 次重復(fù)。

表1 試驗設(shè)計

1.3 試驗概況

發(fā)芽試驗按照《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》（GB/T3543—1995）中的發(fā)芽檢測方法。試驗中，發(fā)芽紙、發(fā)芽盒、工具等外部因素可能會造成霉菌污染，因此在試驗前對發(fā)芽盒進行專門消毒，降低發(fā)芽盒帶菌等因素[5-7]。試驗前期對發(fā)芽盒消毒后單獨將濕潤發(fā)芽紙放置于20 ℃的環(huán)境下培養(yǎng)數(shù)天，并未見霉菌明顯生長。

將小麥種子置于包裝袋內(nèi)混勻，每個處理隨機選取100 粒，4 次重復(fù)。按設(shè)計將小麥種子進行處理，采用紙上發(fā)芽床（TP）發(fā)芽，均勻撒播種子，置于20 ℃恒溫下發(fā)芽。

1.4 調(diào)查項目

1.4.1 種子發(fā)芽率統(tǒng)計

以真葉露出葉鞘高度2 cm 以上、須根完好的幼苗作為正常幼苗計數(shù)。待種子發(fā)芽后，逐日除去正常幼苗并計數(shù)至無正常幼苗產(chǎn)生，8 d 后統(tǒng)計最終發(fā)芽率。

當(dāng)試驗的4 次重復(fù)（每個重復(fù)以100 粒計，相鄰副重復(fù)合并成100 粒的重復(fù)）正常幼苗百分率都在最大允許差距內(nèi)，以其平均數(shù)表示發(fā)芽率。

1.4.2 霉菌生長統(tǒng)計

經(jīng)觀察，霉菌初始生長時間為置床后3～4 d。因此，在發(fā)芽第八天記載霉菌發(fā)生情況，統(tǒng)計菌絲生長的厚度。按照布滿發(fā)芽盒的霉菌厚度為標(biāo)準(zhǔn)，0 級為無霉菌或幾乎無霉菌發(fā)生，霉菌層每增加1 mm 增加1 級，以此類推。

1.4.3 不正常苗統(tǒng)計

受損傷幼苗由于機械處理、加熱、干燥、昆蟲損害等外部因素引起，使幼苗構(gòu)造殘缺不全或受到嚴(yán)重?fù)p傷，以至于不能均衡生長。畸形或者不對稱的幼苗由于內(nèi)部因素引起生理紊亂，幼苗細(xì)弱，存在生理障礙、主要構(gòu)造畸形或不勻稱。腐爛幼苗是由初生感染（病源來自種子自身）引起，使幼苗主要構(gòu)造發(fā)病和腐爛，并阻礙其正常生長。在實際生產(chǎn)中，凡幼苗帶有以上一種及以上的缺陷，則列為不正常幼苗。

1.5 數(shù)據(jù)處理

統(tǒng)計分析采用Excel 2007 和SPSSUA 軟件進行數(shù)據(jù)處理和顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對發(fā)芽率、菌絲、不正常苗數(shù)據(jù)分析

利用單因素方差分析研究不同處理對于發(fā)芽率、菌絲、不正常苗的影響，結(jié)果見表2、表3。從表3 可以看出，不同處理樣本對于發(fā)芽率、菌絲、不正常苗全部呈現(xiàn)出顯著性（P＜0.05）。

表2 不同消毒處理小麥種子發(fā)芽情況（粒）和菌絲生長情況（級）

2.2 不同處理對控制霉菌生長量的影響及分析

發(fā)芽8 d 后，分別統(tǒng)計各個處理的菌絲厚度。經(jīng)觀察，處理1 菌絲呈小片均勻分布。處理2 霉菌均勻分布在發(fā)芽盒表面。處理3 多次表現(xiàn)為后期霉菌迅速生長，霉菌厚度影響種子正常生長，霉菌小部分菌絲最高達12 級，直接覆蓋于種子表面，嚴(yán)重影響光合作用和種子呼吸作用。處理4 霉菌均勻分布在發(fā)芽盒表面。處理5 霉菌均勻分布在發(fā)芽盒表面。

由表3、圖1、圖2 可知，各處理對于菌絲生長呈現(xiàn)出不同程度的抑制作用，處理1、處理2、處理5 與CK相比，極顯著抑制菌絲的生長（P＜0.01），其中處理5霉菌生長最少，抑制霉菌生長作用明顯。

圖1 不同處理對不正常苗數(shù)、菌絲分級和發(fā)芽率影響

圖2 不同處理與菌絲生長方差分析對比

2.3 不同處理對小麥種子發(fā)芽率的影響及分析

發(fā)芽8 d 后，分別統(tǒng)計各個處理的發(fā)芽率。由圖3、表3 可知，處理1 與CK 相比，發(fā)芽率呈極顯著提高（P＜0.01）；其他處理與CK 相比，發(fā)芽率未呈現(xiàn)顯著增加或有的處理發(fā)芽率顯著降低。

圖3 不同處理與發(fā)芽率方差分析對比

因此，綜合考慮不同處理對控制霉菌生長量的分析結(jié)果，處理1 可以在極顯著提高種子發(fā)芽率的前提下，抑制霉菌的生長。

2.4 不同處理對小麥種子不正常苗生長量的影響及分析

第一，由圖4、表3 可知，處理1、處理2、處理4 對于不正常苗呈現(xiàn)極顯著降低（P＜0.01）。第二，處理5不正常苗數(shù)量最多，可能是因為清水反復(fù)揉搓清洗種子使種子表皮破壞，內(nèi)容物外滲，雖然對霉菌有抑制作用，但是造成部分種皮組織被破壞，不正常苗數(shù)量增加。第三，處理4 在置床前與CK 相比，涉及試劑配制、浸種洗種等，從成本、工作量等方面看，清水浸種效果更佳。

圖4 不同處理與不正常苗方差分析對比

表3 不同處理方差分析結(jié)果

3 討論

3.1 分析發(fā)芽試驗中產(chǎn)生霉菌的原因

第一，種子自身帶霉菌。發(fā)芽試驗溫度為20 ℃，此試驗溫度適合霉菌生長，為霉菌生長提供了溫度條件。第二，發(fā)芽盒、發(fā)芽紙、衛(wèi)生紙帶菌。發(fā)芽床都應(yīng)具備良好的持水性和通氣性、無毒質(zhì)、無病菌。但在實際操作過程中，無論是發(fā)芽紙、衛(wèi)生紙等都不能做到徹底殺菌消毒，造成種子發(fā)霉感染。第三，發(fā)芽試驗時加水過多。潮濕是霉菌生長的主要環(huán)境因素，由于發(fā)芽試驗加水分多，造成環(huán)境潮濕，霉菌快速生長。第四，置床培養(yǎng)放置不均勻，沒有及時清除發(fā)霉種子，造成交叉感染。置床培養(yǎng)每個重復(fù)的100 粒種子應(yīng)均勻分布在紙床或砂床上，籽粒間應(yīng)保持一定的間距，以保證有足夠的生長空間使幼苗根系良好發(fā)育，減少霉菌的交叉感染。但是在實際試驗中，由于種子擺布問題，有部分種子相隔距離較小，或者緊挨在一起，試驗中沒有及時清除霉?fàn)€種子，引起霉菌交叉感染，造成霉菌大面積繁殖[8]。

3.2 針對霉菌影響采取措施

第一，試驗時發(fā)芽床所用紙張、沙粒以及土壤，使用前要消毒滅菌處理。發(fā)芽箱、發(fā)芽室和發(fā)芽器皿使用前，要清洗干凈。第二，嚴(yán)格控制水分條件。試驗時的加水量要根據(jù)發(fā)芽床和種子特性決定。使用紙質(zhì)發(fā)芽床時，先將發(fā)芽紙浸于無菌水中達飽和狀態(tài)后取出，并濾去多余水分后置床。如果是吸水量大的種子，可以增加紙張的數(shù)量和水量，或者在置床后每天噴施無菌水；發(fā)芽過程中水分管理以紙面不發(fā)白、保持濕潤、沒有水分瀝出為準(zhǔn)[9-10]。對于砂床而言，先加無菌水?dāng)嚢杈鶆颍雌滹柡秃康?0%～80%加水，通常禾谷類種子加水量為60%，豆類等大粒種子加水量為80%。如用土壤作發(fā)芽床，加水至手握土成團，再用手指輕輕一壓就破即可。利用砂床和土床置床時，要觀察沙土表面不出現(xiàn)水膜為宜，這樣可防止沙、土床水分不均勻。第三，及時處理發(fā)霉種子。試驗期間，應(yīng)用紙質(zhì)發(fā)芽床，如發(fā)現(xiàn)霉菌滋生，應(yīng)及時取出發(fā)霉種子洗滌，當(dāng)發(fā)霉種子超過5%時，應(yīng)調(diào)換發(fā)芽床，以免霉菌傳染。如發(fā)現(xiàn)腐爛死亡種子，應(yīng)將其除去并記載，避免交叉感染；如采用砂粒或者土壤發(fā)芽床，若發(fā)現(xiàn)霉菌滋生，應(yīng)及時處理。在實際試驗操作中，砂床和土床不容易檢查到霉菌，只有霉菌生長嚴(yán)重時，才會在培養(yǎng)床表面有部分霉點，發(fā)現(xiàn)霉菌感染也不太容易更換發(fā)芽床。因此，應(yīng)增加試驗中觀察的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)霉?fàn)€種子，應(yīng)連同周圍被感染的沙子一并挖除，減少感染對試驗的影響。第四，重視清水浸種的作用。浸種是將作物種子放置在清水或者藥劑中，浸泡一段時間，減少病原菌、蟲卵，提高發(fā)芽率的方法。在種子發(fā)芽試驗中，經(jīng)常使用各種藥劑浸種減少病原菌，卻忽視了清水浸種。清水浸種主要是窒息殺死病菌，與各種試劑作用相似，但是其具有經(jīng)濟、有效、簡便、安全的特點，而且不會使種子受化學(xué)作用影響。綜上，清水浸種對減少霉菌效果明顯。

4 結(jié)論

清水浸種法為最經(jīng)濟實用的減少霉菌生長處理方法，不僅可以有效減少霉菌產(chǎn)生，同時能夠顯著提高種子發(fā)芽率。本試驗將固定濃度試劑進行比較，后續(xù)將對各處理設(shè)置濃度梯度試驗，增加其他常見消毒方法。因試劑濃度未有前期梯度測試，可能存在一定的結(jié)果偏差。