利用微波處理提高植物種子抗鹽鹼性的方法
2023-10-04 06:10:54 1
專利名稱：利用微波處理提高植物種子抗鹽鹼性的方法
技術領域：
本發明涉及一種提高植物種子抗鹽鹼性的方法，特別是涉及一種利用微波處理提高植物種子抗鹽鹼性的方法。
背景技術：
世界鹽地約佔陸地面積的三分之一，我國也有大面積的鹽鹼地。鹽鹼土壤治理技術主要是以水利工程為主，這種治理技術以耗費大量資金和水資源為前提。隨著分子生物學技術的發展，人們寄希望於基因工程育種(分子育種)，但周期較長。預處理是提高種子活力的一個重要途徑，包括化學方法和物理方法。房正農等人的文章「物理因素處理對農作物種子的生物學效應」(種子，1998年第5期)，綜述了近些年來物理因素處理種子的生物學效應的一些研究成果，如磁場、電場、超聲、微波、射線等均會對生物組織表現出一定的生物效應。微波是一種頻率在300MHz至300GHz之間的電磁波，它具有波動性、高頻性、熱特性和非熱特性四大基本特性。微波的生物效應是微電磁場與生物組織的作用時呈現的重要特點之一。強度很弱的微波輻射對生物系統作用後雖不引起溫升，卻能導致其生理機能或形態學方面的變化。眾所周知，酶是生物理化特性變化的調節器，具有「生物開關」的作用；而微波會在一定條件下對酶的作用表現為頻率窗和功率窗的效應。鑑於此，利用微波處理提高植物種子抗鹽鹼性是一種新穎的方法。把微波處理與植物種子耐鹽鹼性聯繫起來，以及利用微波與生物組織相互作用，有效的激活種子萌發期酶的活性，加速物質和能量的代謝，從而提高植物種子耐鹽鹼性及種子萌發活力。
發明內容
本發明的目是提供一種利用微波處理能夠顯著提高植物種子耐鹽鹼性的方法。
本發明的主要內容介紹如下種子經淨選、浸泡後，在常壓下採用微波輻照處理。採用微波頻率為2450MHz，控制微波功率密度30～130W/g(種子乾重)，微波輻照時間4～40秒。控制浸泡種子加水量為種子乾重的0～1.0倍，浸泡時間0～24小時，加水量或浸泡時間為零則意味著不浸泡。微波處理可以是間隙式或連續式。根據實際情況控制微波功率密度也可為30～95W/g(種子乾重)；微波輻照時間可為4～20秒、4～10秒或控制微波功率密度30～40W/g(種子乾重)，微波輻照時間4～6秒隔10分鐘重複輻照一次，共兩次。水分能夠強化種子對微波能的吸收，所以應保證種子在微波處理前含有一定的水分，但當種子的最初含水率(幹基)為4％～10％(如白菜、高羊茅、黑麥種子)時，則不需要浸種。用微波進行預處理，其原理是利用微波與生物組織相互作用呈現的微波生物學效應來激活種子萌發期酶的活性，加速物質和能量的代謝，提高種子在鹽鹼條件下的活力。該處理方法屬於物理方法，工藝簡單可靠、迅速有效，適宜規模化推廣與應用。
本發明的有益效果是利用微波處理可以顯著提高植物種子的活力及其抗鹽鹼性，微波處理時種子不含太多的水分也不用有機溶劑，所以對微波設備沒有特殊的要求，對現行處理工藝改動較少，流程簡單可靠，適宜規模化推廣與應用。
具體實施例方式
實施例1取黑麥種子淨選2g，種子幹基含水率為4.5％，不需要浸泡；將種子放入微波場中進行微波預處理，本實施例控制微波輻照功率65W/2g(種子)，微波輻照時間為4s，間隔10分鐘，重複輻照1次(共兩次)。將微波處理過的種子進行萌發，控制萌發微環境含鹽量為3.0％，含鹼性PH＝8.3，方法按國際種子檢驗規程有關項進行。檢測種子的發芽率、發芽勢、芽長、根長、幼苗鮮重、乾重、計算成苗指數(GI)，相對成苗指數(RGI)％，幼苗活力指數(GVI)g，幼苗相對活力指數(RGVI)％。
對照例1為不用微波處理、萌發微環境鹽鹼水平與實施例相當。
對照例2為不用微波處理、萌發微環境不含鹽鹼，幼苗相對活力指數均為100％。
結果是對於幼苗相對活力指數，對照例2為100％，對照例1為88.25％，實例1為101.91％，可見微波處理提高了黑麥種子的活力及耐鹽鹼性。
實施例2工藝過程與實施例1基本相同，不同處是萌發微環境含鹽量為2.0％。
實施例3工藝過程與實施例1基本相同，不同處是萌發微環境含鹽量為0％，PH＝7.0。
實施例4工藝過程與實施例1基本相同，不同處是高羊茅種子，種子幹基含水率為6.5％。
實施例5工藝過程與實施例1基本相同，不同處是白菜種子，微波輻照功率195W/2g(種子)，種子幹基含水率為7.0％。
實施例1-5的實驗結果如下表所示。
微波處理對植物種子耐鹽性的影響
由表可見，在相同的鹽度和含鹼量的條件下(鹽度為3.0mg/ml，鹼度PH＝8.3)，對於三種種子經微波輻照處理的結果在幼苗活力指數和相對幼苗活力指數上均比無微波處理有所提高。對於白菜種子，相對幼苗活力指數由118.12％提高到121.77％；對於高羊茅種子，相對幼苗活力指數由80.41％提高到85.88％；對於黑麥種子，相對幼苗活力指數由88.25％提高到101.91％。所以適宜的微波預處理工藝，能夠顯著提高植物種子耐鹽鹼性和活力。
附微波處理種子方面的參考文獻(1)賴麟等，「微波對白蘭瓜種子萌發期澱粉酶的激活效應」，《四川農業大學學報》1997年第15卷第3期。
(2)李寒露等，「微波和熱擊處理對水稻種子萌發的影響」，《作物學報》1996年第22卷第2期。
權利要求
1.利用微波處理提高植物種子抗鹽鹼性的方法，種子經淨選、浸泡後，其特徵在於採用微波輻照處理，控制微波頻率為2450MHz，微波功率密度30～130W/g(種子乾重)，微波輻照時間4～40秒。
2.根據權利要求1所述的利用微波處理提高植物種子抗鹽鹼性的方法，其特徵在於控制浸泡種子加水量為種子乾重的0～1.0倍，浸泡時間0～24小時。
3.根據權利要求1所述的利用微波處理提高植物種子抗鹽鹼性的方法，其特徵在於微波處理過程，微波處理在常壓下進行，控制微波功率密度30～95W/g(種子乾重)，微波輻照時間4～20秒。
4.根據權利要求3所述的利用微波處理提高植物種子抗鹽鹼性的方法，其特徵在於控制微波輻照時間為4～10秒。
5.根據權利要求3或4所述的利用微波處理提高植物種子抗鹽鹼性的方法，其特徵在於控制微波功率密度30～40W/g(種子乾重)，微波輻照時間4～6秒，隔10分鐘重複輻照一次，共兩次。
全文摘要
利用微波處理提高植物種子抗鹽鹼性的方法。植物種子經淨選、浸泡後在萌發前採用了微波處理，控制微波頻率2450MHz，微波功率密度30～130W/g(種子乾重)，微波輻照時間4～40秒。本發明採用直接發芽的方法對種子進行了萌發試驗，控制萌發環境含鹽量0～3.0％，含鹼量pH＝7.0～8.3，以幼苗相對活力指數評價種子的耐鹽鹼性。實驗證實利用微波處理可以顯著提高植物種子的活力及其抗鹽鹼性，微波處理時種子不含太多的水分也不用有機溶劑，所以對微波設備沒有特殊的要求，對現行處理工藝改動較少，流程簡單可靠，適宜規模化推廣與應用。
文檔編號A01C1/00GK1476743SQ0313039
公開日2004年2月25日 申請日期2003年7月11日 優先權日2003年7月11日
發明者楊俊紅, 郭錦棠 申請人:天津大學