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等离子体技术处理对辣椒幼苗生长的影响

作者:代写论文  来源:星论文网  发布时间:2011-12-09 22:09:07

摘要:利用不同电流强度和处理次数组合的等离子体技术处理辣椒(Capsicum annuum L.)种子,进行发芽和育苗试验。结果表明,适宜电流强度和处理次数组合的处理B(电流强度为1A、处理次数为3次)与处理C(电流强度为2A、处理次数为1次)对辣椒种子的萌发和幼苗生长有促进作用;电流强度弱或处理次数少组合的等离子体技术处理辣椒种子,其促进作用不明显;而用电流强度强或处理次数多组合的等离子体技术处理辣椒种子,对辣椒种子的萌发和幼苗生长又有抑制作用。综合各项指标,处理B和处理C对辣椒种子的发芽势、发芽率、种子活力指数及辣椒幼苗的壮苗指数等各项指标均有不同程度地增加,是适宜的电流强度和处理次数组合。
  关键词:等离子体;辣椒;幼苗生长 
 

   等离子体种子处理技术是国家“863”高技术发展计划中第一批生物和现代农业高新技术项目,是将太空育种技术应用到农业生产上的一项先进技术。等离子体不是一种特殊物质,它只是物体存在的一种状态,宇宙中99%的物质是等离子体;物体温度升高使物体内部分子热运动加快,分子的距离拉大使引力下降,改变了物体的状态;当固体加热温度升高会变为液体,液体加热会变为气体。如果对气体再加热,当温度达到一定程度,分子热运动进一步加剧,原子的核外电子就会具有相当大的动能,核外电子将摆脱原子核的束缚而成为自由的电子,失去电子的原子便成为带电的离子,它与自由电子所带的负电量相等,所以叫做等离子体。这一过程只改变物体的状态和存在方式,并没有改变物质的化学成分。等离子体可以发光、产生电磁场等物理能量,是物质存在的第四种状态,太阳就是一个巨大的等离子体。等离子体种子处理机,是在耀室中安装等离子体发生器,通电后等离子体发生器产生等离子体,以此激发种子内部各种物质的活性;同时产生的能量可击开空气中的氧气,产生臭氧,杀死种子表面的细菌。通过等离子体发出的各种能量作用于种子,使种子的活力得到提升,提高种子的健壮程度,增强种子的发芽势,提升种子的发芽率,可使种子出苗整齐,苗期生长旺盛,增强抵御自然灾害的能力,具有促进早熟、增加产量、改善品质[1,2]等功效。试验通过改变种子处理的电流强度、处理次数,研究了等离子体技术对辣椒(Capsicum annuum L.)种子萌发及幼苗生长的影响,以期从中选出最适宜的电流强度和处理次数组合。
  

1材料与方法
  1.1材料
  供试辣椒品种为美国牛角椒;等离子体处理种子机由大连博事等离子体有限公司提供。试验于2009年3~5月在吉林农业科技学院果蔬实验室、实习园艺场进行。
  1.2试验设计
  1.2.1试验处理辣椒种子处理于发芽试验前1 d进行,电流强度和处理次数的组合[3-6]见表1。
  
  1.2.2发芽试验把5种不同处理组合的辣椒种子经等离子体处理种子机处理后,浸在清水中6 h,然后用质量分数为1%的硫酸铜溶液浸种5 min,洗干净种子,各处理组合分别取150粒摆放于培养皿中,3次重复,每重复50粒,在25~30 ℃条件下催芽,催芽第六天时观测发芽数并计算发芽势,第14天时观测发芽数并计算发芽率,第14天观测胚根长度并计算种子活力指数。
  发芽势(GI)=∑(Gt/Dt)。
  式中,Gt为第t天的发芽数,Dt为相应的发芽天数;
  发芽率=累计发芽种子数/供试种子数×100%。
  活力指数(VI)=S×GI。
  式中,S为平均根长(mm)。
  1.2.3育苗试验采用54孔穴盘进行无土基质育苗,无土基质为草炭70%(体积分数)、炉渣30%(体积分数)、每立方米加5 kg的“千代田”牌有机肥,播种前将穴盘浇透水。将不同处理组合的辣椒种子播于基质穴盘中,每穴1粒,每个处理组合播一整苗盘,随机排列,3次重复。苗期管理同生产育苗管理。播种后第10天时,随机取5株苗,观测株高、茎粗、地上部分干重、地下部分干重,以后每隔10 d测定1次,共测定5次。育苗结束时,计算壮苗指数、G值及根冠比。
  壮苗指数=(茎粗/株高+地下部分干重/地上部分干重)×全株干重;
G值=全株干重/育苗天数;
  根冠比=地下部分干重/地上部分干重。
  

2结果与分析
  2.1等离子体技术处理组合对辣椒种子发芽特性的影响
  等离子体技术处理对辣椒种子发芽特性的影响结果见表2,由表2可知,不同处理组合的辣椒种子,其发芽势、发芽率及种子活力指数均出现了明显的差异。其中处理B、处理C与处理A、处理D、对照之间在发芽势方面达到了极显著差异水平,发芽势高低的顺序是处理C>处理B>处理A和对照>处理D;处理B、处理C与处理A、处理D、对照之间在发芽率方面达到了极显著差异水平,处理A、对照与处理D之间的发芽率也达到了极显著差异水平,发芽率高低的顺序是处理C>处理B>处理A>对照>处理D;处理B、处理C与处理A、处理D、对照之间在种子活力指数方面达到了极显著差异水平,处理A、对照与处理D之间的种子活力指数也达到了极显著差异水平,种子活力指数高低的顺序是处理C>处理B>处理A>对照>处理D。由此说明,适宜的电流强度与处理次数对辣椒种子发芽具有促进作用,过强的电流强度与过多的处理次数抑制了辣椒种子发芽。
  
  2.2等离子体技术处理组合对辣椒幼苗生长的影响
  等离子体技术处理对辣椒幼苗株高生长的影响见图1,由图1可见,在辣椒幼苗生长过程中,播种后20 d各处理间的株高基本相同,播种后30 d 出现差异,在40 d前后生长速度开始加快,并且各处理间出现了明显的差异,在育苗结束时,处理C的株高最高,达18.89 cm,而处理D的株高最低,只有16.73 cm,相差2.16 cm。等离子体处理技术对辣椒幼苗茎粗生长的影响见图2,由图2可见,播种后前10 d茎粗增速基本一致,从播种后20 d开始,各处理之间的茎粗出现了差异,以处理C的茎粗最粗,处理D的茎粗最细,茎的粗细顺序为处理C>处理B>处理A>对照>处理D,并且一直保持到育苗结束。由此说明,适宜的电流强度与处理次数对辣椒幼苗的茎粗、株高生长有促进作用,过强的电流强度与过多的处理次数却产生抑制作用。
  
  2.3等离子体技术处理组合对辣椒幼苗地上部分干重、地下部分干重的影响
  等离子体技术处理对辣椒幼苗地上部分干重的影响结果见图3,由图3可见,地上部分干重随育苗天数的增加而增加。播种后40~50 d,地上部分干重的增重非常显著,育苗结束时,处理C的干重达到了0.88 g,而处理D的干重只有0.62 g,相差0.26 g。等离子体技术处理对辣椒幼苗地下部分干重的影响结果见图4,由图4可见,地下部分干重随播种天数的增加而增加。播种后30~50 d,地下部分干重的增重显著,育苗结束时,处理C的干重达到了0.34 g,而处理D的干重只有0.17 g,相差0.17 g。综合全株的干重情况来看,处理D的干重(地上、地下)始终低于其他处理和对照,说明过强的电流强度与过多的处理次数对辣椒幼苗的全株干重有较强的抑制作用。
  2.4等离子体技术处理组合对辣椒幼苗根部发育特性的影响
  等离子体技术处理对辣椒幼苗根部发育特性的影响结果见表3,由表3可见,处理B、处理C与处理A、处理D、对照之间在根冠比方面达到了极显著水平的差异,处理A又与处理D、对照之间达到了极显著水平的差异,各处理根冠比的大小排序是处理C>处理B>处理A>对照>处理D。
  处理B、处理C与处理A、处理D、对照在G值方面达到了极显著水平的差异,处理A、对照又与处理D达到了极显著水平的差异,各处理G值的大小排序是处理C>处理B>处理A>对照>处理D。
  壮苗指数是衡量幼苗质量高低的重要指标之一,由表3分析可知,处理C与处理B、处理A、处理D、对照之间在壮苗指数方面达到了极显著水平的差异,处理B与处理A、对照、处理D之间达到了极显著水平的差异,处理A与处理D、对照之间也达到了极显著水平的差异,各处理壮苗指数的大小排序是处理C>处理B>处理A>对照>处理D。
  

3小结
  等离子体技术处理辣椒种子后,对种子的萌发具有一定的影响,试验结果表明,电流强度为1A、处理次数为3次或电流强度为2A、处理次数为1次的处理组合的辣椒种子与其他不同等离子体技术处理组合相比,其发芽势、发芽率、种子活力指数均有所提高;而电流强度为2A、处理次数为2次的处理组合辣椒种子发芽受到了抑制,与没有用等离子体技术处理的组合相比,其发芽势、发芽率、种子活力指数均有所下降。等离子体技术处理辣椒种子后,对辣椒幼苗的生长也有一定的影响,适宜电流强度与处理次数的组合处理的幼苗茎粗、株高、地上部分干重、地下部分干重、根冠比、G值及壮苗指数均有所提高。
  试验结果表明,适宜的电流强度和处理次数等离子体技术组合处理辣椒种子后,对辣椒种子的萌发及幼苗生长均有促进作用。电流强度弱或处理次数少组合的等离子体技术处理辣椒种子,对辣椒种子萌发及幼苗生长的促进作用不明显;而电流强度强或处理次数多组合的等离子体技术处理辣椒种子,对辣椒种子萌发及幼苗生长又会产生明显的抑制作用。由于种子发芽环境的复杂性,等离子体技术处理辣椒种子后,在低温、高温、较高盐浓度及干旱等逆境条件下种子发芽及幼苗的生长是否也存在促进作用,有待下一步研究探讨。

参考文献:
  [1] 马爱平,崔欢虎,史忠良,等. 等离子体激活小麦种子增产技术研究[J]. 陕西农业科学,2005(2):27-29.
  [2] 李传弟,梁健,陈艳秋. 等离子体种子处理机的作用[J]. 吉林农业,2008(8):35.
  [3] 梁秋霞,黄群策,曹刚强,等. 低能离子束注入不同蔬菜种子后的剂量效应[J]. 北方园艺,2007(5):1-4.
  [4] 方晓宇. 等离子体种子处理机处理水稻种子的效果[J]. 现代农业,2010(8):27.
  [5] 马赛斐,张枫叶,王登琪,等. 等离子体种子处理技术在花生上的应用效果[J]. 河南农业科学,2009(8):27-31.
  [6] 方向前,赵洪祥,李忠芹,等. 等离子体处理香瓜种子研究[J]. 现代农业科技,2009(4):87-88.
 

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