种子处理剂、其制备方法及应用

1.本发明涉及种子前处理技术领域，尤其涉及一种种子处理剂、其制备方法及应用。


背景技术：

2.油菜籽粒中含有丰富的不饱和脂肪酸，是植物油的重要来源，提升油菜的产量是相关技术人员长期需攻克的技术难题，其原因在于，在我国，传统的育苗移栽技术被机械直播逐渐取代，而油菜籽粒较小，机械直播难以实现苗齐、苗壮，且长江流域80％的油菜产区主要种植模式是稻油轮作，包括稻-稻-油三熟制和稻-油两熟制，该模式下茬口矛盾突出，导致油菜播期不断推迟，特别是长江流域油菜晚播季节(10月下旬、11月上旬)时有低温出现，最低温度仅有13.05℃，另外，低温冷害是长江中下游地区常见的气象灾害，即使正常播期的油菜也易遭受低温胁迫，导致出苗不齐，发芽缓慢，难以实现一播全苗、壮苗。
3.相关技术人员为克服上述技术问题，会对油菜种子进行预处理，种子处理是指通过在播种前对种子采取物理、化学、生物处理等措施，以破除种子休眠，促进萌发，提高种子活力和逆境下的萌发能力，同时也可以防治幼苗期病虫害、增加幼苗营养，从而促进作物生长发育，提高产量；常见的种前处理方式包括：物理方法(磁场、超声波、射线、微波等)、化学方法(无机化学试剂、植物生长调节物质)、生物方法、种子引发和种子包衣技术(种子丸粒化和种子包膜)等。国内外应用最广泛的是化学方法，主要是应用杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂、无机化学试剂等处理种子：杀菌剂和杀虫剂大多用作拌种和包衣，无机化学试剂和植物生长调节剂主要用作浸种处理。
4.使用不同种类的化学试剂作为种子处理剂的有效作用范围不同，副作用也不同，为扩大种子处理剂的选择范围，提供一种组分简单、且有效的种子处理剂对促进油菜种子萌发出苗及幼苗生长发育，解决因环境影响尤其是迟播条件下种子萌发出苗期间气温低导致出苗慢、出苗不整齐、苗弱的难题尤为重要。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供一种种子处理剂、其制备方法及应用，适用于常温和低温条件下提高油菜出苗率、促进幼苗根系发育、增强幼苗活力。
6.为达到上述技术目的，本技术采用以下技术方案：
7.第一方面，本技术提供一种种子处理剂，其为浓度为100mg/l-1000mg/l的硫苷溶液。
8.优选的，硫苷溶液的浓度为200mg/l-400mg/l。
9.优选的，硫苷为萝卜硫苷。
10.第二方面，本技术提供一种种子处理剂的制备方法，硫苷和水的混合物在冰浴条件下进行超声破碎，即得种子处理剂。
11.优选的，超声破碎的功率为250w，破碎时间为10-15min。
12.第三方面，本技术提供一种种子处理方法，包括以下步骤：将种子消毒后，将种子
浸于种子处理剂中进行避光浸种处理，洗净、晾干后播种，种子与种子处理剂的用量比为1g:10ml。
13.优选的，种子为油菜种子。
14.优选的，油菜种子为迟播油菜种子。
15.优选的，浸种处理的时间为10-12h，浸种处理于转速为120-150rpm的摇床中进行。
16.第四方面，本技术提供一种种子处理剂在提高油菜种子出苗率及其幼苗活力中的应用。
17.优选的，本技术提供一种种子处理剂在10℃-20℃环境温度的条件下提高油菜种子出苗率及其幼苗活力中的应用。
18.本技术的有益效果如下：本技术的种子处理剂为一定浓度的硫苷，可以显著提高常温和低温条件下油菜出苗率、幼苗根长、根干重及幼苗活力指数，解决因环境影响尤其是迟播条件下种子萌发出苗期间气温低导致出苗慢、出苗不整齐、苗弱、苗率低、幼苗个体差、生长发育慢的难题，对于稳定和发展长江流域冬油菜区种植面积，促进冬闲田开发利用具有重大意义，具有操作简单、投入低、效益高的特点。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.为提高常温和低温条件下油菜出苗率、促进幼苗根系发育、增强幼苗活力，本技术提供一种种子处理剂，其为浓度为100mg/l-1000mg/l的硫苷溶液；优选的，所述硫苷溶液的浓度为200mg/l-400mg/l；更为优选的，所述硫苷溶液的浓度为200mg/l，所用硫苷为萝卜硫苷，cas号为21414-41-5，硫苷溶液为悬浊液。
21.该种子处理剂使用方便，解决了油菜苗齐苗壮困难的问题，尤其是解决了迟播条件或低温条件下油菜出苗率不高、幼苗生长发育慢、幼苗素质差的问题，为正常播种油菜齐苗壮苗增产及迟播油菜抗逆稳产奠定基础。
22.本技术提供一种种子处理剂的制备方法，包括以下步骤：将硫苷的水溶液利用超声破碎仪于冰浴条件下破碎即得硫苷悬浊液作为种子处理剂，所述超声破碎仪破碎的功率为250w，破碎时间为10-15min。
23.使用上述种子处理剂对种子处理方法，包括以下步骤：将种子于1wt％的次氯酸钠溶液浸泡消毒15min后取出，按照种子重量(g)与浸种液体积(ml)为1:10进行浸种，在室温下置于摇床中遮光浸种10h，摇床转速为120rpm。然后取出浸种后的种子用蒸馏水冲洗三次，放在室内晾干后立即播种；
24.本方案中，所述种子为油菜种子，例如双11号(中国农业科学院油料作物研究所选育)、大地199(中国农业科学院油料作物研究所、武汉中油科技新产业有限公司、武汉中油大地希望种业有限公司选育)。
25.另外，本技术提供一种种子处理剂在提高油菜种子出苗率及其幼苗活力中的应用，优选的，本技术提供一种种子处理剂在10℃-20℃环境温度的条件下提高油菜种子出苗率及其幼苗活力中的应用。
26.如本文所示，低温是指环境温度为10℃-20℃；常温是指环境温度为20℃-25℃。
27.以下通过具体实施例进行说明。
28.实施例1
29.中双11号的发芽盒试验
30.本试验在智能光照培养箱(gdn-300b-4)中进行，实验材料为油菜品种中双11号(中国农业科学院油料作物研究所选育)。精选饱满、颗粒大小适中的油菜种子，使用1wt％的次氯酸钠对种子消毒15min，置于室内自然晾干备用。
31.根据预设浓度(100mg/l、200mg/l、400mg/l、600mg/l、800mg/l、1000mg/l)称取硫苷置于50ml离心管中，加h2o，使用超声波破碎仪250w破碎10min，由于破碎过程中会产生大量热量，需将离心管放置在盛有冰块的烧杯中。将消毒好的种子每组称取相同重量，放置于规格统一的50ml锥形瓶中，种子重量(g)与浸种液体积(ml)为1:10进行浸种，在室温下置于摇床中遮光浸种10h，摇床转速为120rpm。然后取出浸种后的种子用蒸馏水冲洗三次，放在室内晾干。
32.发芽盒(12cm*12cm*6cm)中加入10ml蒸馏水，铺三层发芽纸，将晾干的种子以10*10整齐摆放100粒种子；然后将发芽盒置于培养箱中进行萌发，昼/夜光照设置为13000/0lx，温度设置为常温(对照)25℃/20℃(16h/8h)、低温15℃/10℃(16h/8h)，每个处理设3次重复。每天加h2o1ml，保持发芽盒内湿润。每天统计发芽、出苗数，以芽长＞1mm为发芽标准，以幼茎直立、子叶平展、叶色由嫩黄转为淡绿为出苗标准。常温对照组播种后连续调查7d，低温组播种后连续调查14d，后取样测量根长、茎长，放入烘箱85℃烘48h左右称干重。统计并计算发芽率、出苗率、平均发芽时间、平均出苗时间、幼苗活力指数等。
33.发芽率＝发芽种子的个数/供试种子总数
×
100％；
34.出苗率＝正常幼苗的个数/供试种子总数
×
100％；
35.平均发芽时间＝∑(gt*dt)/∑gt，(gt指第t天发芽的种子数，dt指播种后的第几天)；
36.平均出苗时间＝∑(st*dt)/∑st，(st指第t天出苗的种子数，dt指播种后的第几天)；
37.茎干重＝地上部分干重；
38.根干重＝地下部分干重；
39.总干重＝地上部分干重 地下部分干重；
40.茎长＝根颈到幼苗顶端生长点的长度；
41.根长＝根颈到根冠的长度；
42.总长＝根长 茎长；
43.幼苗活力指数＝发芽率
×
总长。
44.对照组(ck)：将芥酸悬浊液替换成清水进行浸种处理，其它条件同实验组。
45.通过上述试验步骤研究硫苷浸种处理对常温和低温下油菜种子萌发出苗特性及幼苗形态的影响，结果如表1所示。
46.表1硫苷浸种处理对常温和低温下油菜种子萌发出苗特性及幼苗形态的影响(中双11号)
[0047][0048][0049]
由表1可知，常温条件下，100mg/l、200mg/l、400mg/l、600mg/l硫苷处理可显著提高油菜出苗率，分别较对照增加21.03％、17.76％、15.42％、19.16％，其中400mg/l平均发芽时间较对照延长10.23％；各浓度硫苷处理均可显著增加幼苗根长，其中200mg/l、400mg/l、1000mg/l分别较对照增加27.17％、25.54％、21.74％；除100mg/l以外，其余浓度的硫苷处理可显著增加幼苗根干重，其中200mg/l、400mg/l分别较对照增加20.00％、16.61％；各浓度硫苷处理均可以显著增加幼苗的苗干重、总干重；各浓度硫苷处理的幼苗活力指数均与对照存在显著差异，其中200mg/l、400mg/l、1000mg/l分别较对照增加22.94％、23.39％、21.10％。平均出苗时间、发芽率及苗长与对照无显著差异。
[0050]
低温条件下，各浓度硫苷处理均可显著提高油菜出苗率，其中200mg/l、400mg/l、600mg/l分别较对照增加13.79％、13.36％、12.93％；200mg/l、400mg/l硫苷处理可显著提高油菜发芽率，分别较对照增加6.59％、5.49％；除100mg/l以外，其余浓度的硫苷处理均可显著增加幼苗根长，其中200mg/l、400mg/l、600mg/l、1000mg/l分别较对照增加19.75％、22.29％、25.48％、22.93％；200mg/l、400mg/l硫苷处理可显著增加幼苗根干重，分别较对照增加21.65％、20.18％；各浓度硫苷处理的幼苗活力指数与对照均存在显著差异，其中200mg/l、400mg/l、600mg/l、800mg/l、1000mg/l分别较对照增加22.09％、25.00％、26.74％、20.93％、23.84％。平均发芽时间、平均出苗时间、苗长、苗干重、总干重与对照均无显著差异。
[0051]
综上所述，200mg/l、400mg/l硫苷处理在常温、低温条件下均可增加中双11号的出苗率、根长、根干重及幼苗活力指数，综合表现最佳。
[0052]
实施例2
[0053]
中双11号的盆栽试验
[0054]
本组试验在智能光照培养箱(gdn-300b-4)中进行，实验材料为油菜品种中双11号。精选饱满、颗粒大小适中的油菜种子，使用1wt％的次氯酸钠对种子消毒15min，置于室内自然晾干备用。
[0055]
根据实施例1筛选出最佳可用浓度200mg/l、300mg/l、400mg/l配制浸种液，处理方
法与实施例1一致。将消毒好的种子每组称取相同重量，放置于规格统一的50ml锥形瓶中，种子重量(g)与浸种液体积(ml)为1:10进行浸种，在室温下置于摇床中遮光浸种10h，摇床转速设置120rpm。然后取出浸种后的种子用蒸馏水冲洗三次，放在室内晾干。
[0056]
在发芽盒(12cm*12cm*6cm)中装入150g土(普通土与营养土体积比约为1:3，混匀)，加入100ml h2o浸湿，每盒以5*5整齐摆放25粒种子，在上面撒土直至种子被完全盖住，均匀喷水湿润。每天统计出苗率，以幼茎直立、子叶平展、叶色由嫩黄转为淡绿为出苗标准。常温对照组播种后连续调查7d，低温组播种后连续调查14d，后取样测量根长、茎长，放入烘箱85℃烘48h左右称干重。统计并计算出苗率、平均出苗时间。
[0057]
通过上述步骤，研究硫苷浸种处理对常温和低温下盆栽油菜种子出苗特性及幼苗形态的影响，结果如表2所示。
[0058]
表2硫苷浸种处理对常温和低温下盆栽油菜种子出苗特性及幼苗形态的影响(中双11号)
[0059][0060]
由表2可知，常温下200mg/l、300mg/l、400mg/l硫苷处理均可以显著提高油菜出苗率，分别较对照增加12.88％、12.88％、12.12％；200mg/l、300mg/l、400mg/l处理可显著增加幼苗根长，分别较对照增加10.05％、8.61％、15.82％，同时幼苗根干重分别较对照增加15.90％、21.41％、18.35％。平均出苗时间、苗长、苗干重及总干重与对照无显著差异。
[0061]
低温下，200mg/l、300mg/l、400mg/l硫苷处理可显著提高油菜出苗率，分别较对照增加16.41％、16.41％、15.63％；200mg/l、300mg/l、400mg/l硫苷处理幼苗根长与对照均存在显著差异，分别较对照增加14.45％、14.21％、21.87％，同时幼苗根干重也有显著增加，分别较对照增加18.55％、15.41％、19.50％；200mg/l、300mg/l、400mg/l硫苷处理可以显著增加幼苗的苗干重及总干重，苗干重分别较对照增加22.07％、20.70％、24.54％，总干重分别较对照增加21.72％、20.21％、24.07％。平均出苗时间及苗长与对照无显著差异。
[0062]
综上所述，200mg/l、300mg/l、400mg/l硫苷处理在常温、低温条件下均可显著增加中双11号的出苗率、根长和根干重，与发芽盒实验结论一致。
[0063]
实施例3
[0064]
大地199的盆栽试验
[0065]
本组试验在智能光照培养箱(gdn-300b-4)中进行，实验材料为油菜品种大地199(中国农业科学院油料作物研究所、武汉中油科技新产业有限公司、武汉中油大地希望种业有限公司选育)，实验设置与实施例2一致。
[0066]
通过以上步骤，研究硫苷浸种处理对常温和低温下盆栽油菜种子出苗特性及幼苗形态的影响，结果如表3所示。
[0067]
表3硫苷浸种处理对常温和低温下盆栽油菜种子出苗特性及幼苗形态的影响(大地199)
[0068][0069][0070]
由表3可知，常温条件下，200mg/l、300mg/l、400mg/l硫苷处理的出苗率与对照均存在显著差异，分别较对照增加3.45％、3.45％、2.76％；200mg/l、300mg/l、400mg/l均可显著增加幼苗根长、根干重，根长分别较对照增加19.78％、18.84％、14.00％，根干重分别较对照增加33.91％、25.57％、20.40％。平均出苗时间、苗长、苗干重及总干重无显著差异。
[0071]
低温下200mg/l、300mg/l、400mg/l硫苷处理的出苗率与对照均存在显著差异，分别较对照增加13.74％、12.21％、11.45％，其中200mg/l平均出苗时间较对照显著缩短16.86％；200mg/l、300mg/l、400mg/l幼苗根长及根干重与对照均存在显著差异，根长分别较对照增加22.29％、15.07％、16.90％，根干重分别较对照增加9.23％、7.94％、12.31％。幼苗苗长、苗干重及总干重与对照无显著差异。
[0072]
综上所述，200mg/l、300mg/l、400mg/l硫苷处理在常温、低温条件下均可增加大地199的出苗率、根长和根干重，与中双11号发芽盒实验及盆栽实验结论一致。
[0073]
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。