種子消毒和提高發芽率的措施

摘要:通過數據對比,研究奧克泰士Oxytech D-50/500-過氧化氫在銀離子催化條件下分解獲得的羥基(-OH)和瞬時高濃度活性氧溶液對種子消毒以及打破種子休眠中的作用。結果表明,奧克泰士Oxytech分解獲得的羥基和瞬時活性氧可以高效殺滅種子表面的致病微生物(細菌、真菌),奧克泰士分解獲得的瞬時活性氧可以積極地參與到種子內部的代謝中,破除種子休眠狀態,從而達到兩個目的:①殺滅種子表面致病微生物,減少植物病害。②破除種子休眠狀態,提高種子萌發率。這些結論對現代農業生產和家庭園藝栽培具有重要的科學意義和實用價值。

關鍵詞:奧克泰士Oxytech 羥基(-OH) 活性氧 種子消毒 種子萌發

1.羥基和活性氧

羥基(-OH),羥基化學式爲-OH,是一種常見的極性基團。羥基與水有某些相似的性質,羥基是典型的極性基團,與水可形成氫鍵,在無機化合物水溶液中以帶負電荷的離子形式存在(-OH),稱爲氫氧根。

活性氧,是指帶有一個不成對電子的氧自由基及其活性衍生物,它是一種既可以得電子又可以失電子的活性基團,可以活躍地參加到體內各類生化反應中。活性氧可以在成熟的植物體內合成,是植物對外界環境的一種調節,但由於活性氧的活性極高,過多積累時會對植物本身產生極大的損傷。而瞬時活性氧會在一定時間內結合成不活躍的氧氣,減少對植物的損害。

2.奧克泰士Oxytech(過氧化氫+銀離子)

德國奧克泰士Oxytech,是過氧化氫銀離子複合溶劑,在銀離子催化作用下,Oxytech中的過氧化氫可以產生大量羥基(-OH)和瞬時活性氧,能夠高效殺滅細菌、真菌、病毒等所有類型微生物,能夠有效打破種子休眠狀態,控制植物微生物病害,提高種子的萌發率。

3.奧克泰士對種子萌發的作用

種子休眠,是植物在長期系統發育過程中形成的 抵抗不良環境條件的適應性,是調節種子萌發的最佳時間和空間分佈的有效方法,具有普遍的生物學意義。這種特性對種子本身有利,但對農業生產卻不一定有利,會引起出苗不齊等問題。打破種子休眠的方法有很多,家庭園藝播種常識性處理辦法是以一定濃度的高錳酸鉀或純過氧化氫溶液浸泡種子後進行播種,可以有效提高萌發率和萌發速度,但高錳酸鉀具有極強的毒性,十分危險,純過氧化氫雖然安全,但性質不穩定,會快速分解,所以高錳酸鉀和純過氧化氫的實際使用和市場受到很大的限制,而奧克泰士Oxytech(過氧化氫+銀離子)具有優秀的穩定性,且能提供大量的羥基(-OH)和活性氧,滿足實際使用和市場運作的需求。

以豆芽培育萌發爲例,發現經過長時間的高錳酸鉀溶液浸泡反而不如高錳酸鉀迅速處理的綠豆種子的發芽率更高,研究小組認爲這可能與含氧物質處理時間以及某個時間節點內種子周圍氧濃度有關,有可能是由於具有瞬時性的高濃度活性氧在打破種子休眠方面更具有優勢。經查閱文獻發現,H2O2(活性氧的一種)化學處理法已經成爲了一種常用的解除休眠的化學試劑,H2O2低於處理作爲打破預先乾燥的未成熟種子休眠的方法已經被用於小麥加代育種研究,已有報道稱H2O2促進種子萌發是通過其氧化性軟化種皮。

通過實驗數據對比,瞬時高濃度活性氧(奧克泰士Oxytech溶液)處理對綠豆種子萌發的影響明顯高於普通雙氧水製備的常態活性氧處理組和高錳酸鉀溶液處理組(兩者的處理時間均爲4min),可見活性氧物質對種子萌發具有明顯的促進作用,並且以瞬時活性氧(Oxytech溶液)最爲突出。


同時根據實驗對比,奧克泰士Oxytech(瞬時高濃度活性氧)誘導種子萌發明顯優於單純過氧化氫、高錳酸鉀和普通過氧化氫複合物。奧克泰士Oxytech拐點出現比較早,其誘導種子萌發的時效性明顯高於其它組。高錳酸鉀溶液處理和單純過氧化氫溶液提供的活性氧在相同時效內其萌發率均高於對照組,且二者誘導種子萌發作用的趨勢相當。未經處理的種子,萌發趨勢呈線性,且劣於經過活性氧激活後的種子。

4.討論

從實驗室結果上看,Oxytech(在銀離子催化條件下的過氧化氫)獲得的瞬時高濃度活性氧處理組在促進綠豆種子萌發的幾組比較重都有明顯的優勢。提高環境中氧氣的濃度可以打破休眠,過氧化氫本身的氧化性可以軟化種皮,促進活性氧進入,同時活性氧能夠更加活躍地參與到種子的各種生化反應,打破種子休眠。其效果要好於片面提高環境中的氧含量,這就是活性氧處理組能有效提高萌發數的原因。催化劑條件下製得的瞬時高濃度活性氧的瞬時性和高濃度更擴大了這個優勢,加強了這一過程,雖然雙氧水一直在分解,但其對種皮的氧化性依然存在,也就是說在軟化種皮的同時又快速注入大量的活性氧。

在新綠豆種子的萌發過程中,銀離子催化條件下的瞬時高濃度活性氧組發芽的種子在一開始的生長速度明顯高於高錳酸鉀組,說明過氧化氫在銀離子催化條件下電離除的含氧量物質不止在促進種子萌發還對幼苗的生長有一定的促進作用。

5.結論

奧克泰士Oxytech溶液產生的活性氧物質可以積極地參加到種子內的代謝中,打破休眠,對新鮮種子的作用明顯。經實驗證實,該方法優於傳統的種子處理方法。 基於這一實驗結果可以提出一種促進種子萌發的優化方法,即利用過氧化氫尤其是催化劑誘導下的瞬時高濃度活性氧處理植物種子來打破植物種子休眠。該方法可以有效提高種子發芽率以及縮短植物發芽週期,使植物同步化生長,從而避免出苗不齊等由種子休眠這一現象引起的不利於農業生產和園藝欣賞的現象發生。

傳統上破除種子休眠的方法有很多,其中針對種皮處理的較多,因爲種皮會在萌發過程中起到抑制作用,它一方面會阻礙種子內外的物質交換,尤其是阻止內部抑制物質逸出,如脫落酸等;另外一方面,過硬的種皮會從物理萌發過程上抑制胚胎髮育生長,軟化種皮成爲了打破休眠的突破口。德國奧克泰士Oxytech(過氧化氫+銀離子複合溶液),其化學活性相當於植物激素半衰期短,易於清除,尤其是雙氧水,其分解產物爲氧氣和數,具有更高的安全性和生態性,對於提升的食品安全和種植業經濟收益具有很大的積極意義。

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