电场处理对油葵幼苗生长的影响

电场处理对油葵幼苗生长的影响

几千年的农业发展以来，干旱一直是农业生产的最大威胁。世界上近三分之一的地区被划分为干旱和半干旱地区。我国是一个农业大国,干旱与半干旱土地面积占全国土地面积的52%以上,而且这些地区经济发展仍然处于落后状态。因此,提高农作物的抗旱性,实现稳产与高产一直是国民经济发展中的重要研究课题。国内外已有的大量实验研究表明,电场处理种子,对萌发、活力、生理、生化过程、幼苗生长、植株生育性状及产量具有明显的影响。我们的工作还表明,不同处理条件(不同电场强度,不同处理时间)对种子的影响程度也不同。这些事实使我们认为,通过电场处理种子改善作物生理机能,提高抗旱能力成为可能。我们的工作已经证明了这一点。高压电场对植物种子的影响,已被作为农业物理技术的主要研究内容之一,有的研究成果已应用到生产实践中。我们用不同电场强度处理油葵种子,通过测试抗旱指标:出苗率、根冠比、幼苗萎蔫程度、幼苗含水量及产量等,研究电场对油葵种子苗期干旱胁迫后生长的影响。1材料和方法测试1.1材料表面供试材料为内葵杂2号,由内蒙古农科院提供。田间试验于1999年在内蒙古农业大学高科技园区试验田内进行。1.2田间试验设计在播种前将种子用设定的电场处理条件进行处理。根据所设电场强度条件个数N,把播种种子随机分成(N+1)份,其中一份作为对照组(场强为零),分别将其它N份厚度均匀地置于平行板电极形成的电场中用不同强度的电场处理一定时间处理时间为电场强度取值为:E=0.5×N(kV/cm),N=1,2…。电压波形为50Hz半波整流。田间测定出苗率、根冠比、产量和含油率。实验室盆栽测定植株萎蔫程度及含水量。田间试验采用随机区组设计,每个处理种植三行。行距为65cm,株距为25cm,行长为8m,3次重复。1999年4月20日播种,出苗期间无雨,不浇水,施以干旱胁迫,土壤含水量为14.28%。实验室盆栽实验所用花盆直径Ф=25cm,每盆100粒种子,重复三次取平均值。出苗期(子叶出土展开达全田总穴数75%的日期)调查田间出苗率。在三对真叶期测根冠比、百株萎蔫株数和百株含水量。收获期测定产量和含油率。根冠比与含水率测定采用烘干称重法,萎蔫株数在停止浇水5天后测定。室温18℃~20℃。籽粒含油率测定采用国标GB2906-82法。方差分析采用LSD方法。2结果2.1两组患者cm的测定从表1看出,与对照组相比,油葵种子经电场作用后,可以提高种子的出苗率,提高幅度为4.11%~28.0%,不同电场强度对田间出苗率的影响程度不同。处理条件4.5kV/cm和处理条件1.5kV/cm与对照组相比,提高幅度最大,分别达到28.0%和23.4%。除5.5kV/cm和2.5kV/cm外,处理组0.5kV/cm、1.0kV/cm、1.5kV/cm、2.0kV/cm、3.0kV/cm、3.5kV/cm、4.5kV/cm和6.0kV/cm与对照组相比,其差异达到极显著水平(p<0.01),处理组4.0kV/cm和5.0kV/cm与对照组相比,其差异达到显著水平(p<0.05)。与对照组相比,出苗率的提高幅度(%)与电场强度的关系见图1。2.2v/cm电场处理与对照组相比,油葵种子受电场作用后,可以增加幼苗根/冠比值,促进根系的发育。测试结果见表1。但不同电场强度对幼苗根/冠比值的影响程度不同。1.5kV/cm和4.5kV/cm电场处理的种子与对照组相比,提高幅度最大,分别达到38.7%和29.2%。除6.0kV/cm、5.5kV/cm、5.0kV/cm.和2.5kV/cm处理条件外,处理组0.5kV/cm、1.5kV/cm、2.0kV/cm和4.5kV/cm与对照组相比,其差异达到极显著(p<0.01)水平,处理组1.0kV/cm、3.0kV/cm、3.5kV/cm和4.0kV/cm与对照组相比,其差异达到显著(p<0.05)水平。与对照组相比,根冠比的提高幅度(%)与电场强度的关系见图2。2.3对幼苗抗涣产品影响表2给出百株幼苗测试结果。结果表明,不同电场强度处理种子对幼苗抗萎蔫能力的影响程度不同。用适当电场处理种子,可提高苗期的抗萎蔫能力和幼苗生长含水量。含水量与幼苗抗萎蔫能力呈正相关,这与一般研究结果相同。除5.0kV/cm和5.5kV/cm处理条件外,处理组1.0kV/cm、1.5kV/cm、3.0kV/cm、3.5kV/cm、和4.0kV/cm与对照组相比,其差异达到极显著(p<0.01)水平,处理组0.5kV/cm、和4.5kV/cm与对照组相比,其差异达到显著(p<0.05)水平,增幅在35%~95%。图3给出处理组相对对照组抗萎蔫能力的变化(%)。2.4kv/cm处理种子的产量田间实验表明,电场处理种子具有提高籽实产量和含油率的作用。不同电场强度处理种子,对籽实产量和含油率的影响程度也不同。结果见表2。用1.5kV/cm、3.5kV/cm和4.0kV/cm处理条件处理种子后,产量分别提高17.9%、12.3%和10.3%,且达到极显著水平(P<0.01),3.0kV/cm处理条件达到显著水平(P<0.05)。增产幅度与电场强度的关系见图4。1.5kV/cm、2.0kV/cm、5.5kV/cm、和6.0kV/cm处理条件的含油率比对照组分别提高6.23、3.80、2.63、和3.26个百分点,含油率变化达极显著水平(P<0.01),而0.5kV/cm、1.0kV/cm和3.5kV/cm处理条件含油率变化达显著水平(P<0.01)。3影响油葵种子抗旱性指标的因素目前,大多数的研究结果都已证实,田间出苗率与种子活力呈正相关。高活力的种子由于有较强的生命力,对干旱有较强的抵抗能力。田间出苗率的提高,可以减少播种量并保证群体的密度,从而可以显著地提高产量。根冠比是衡量苗期根系发育好坏的一个重要指标,根冠比较大的幼苗,表明其根系发育良好。发达的根系同土壤有最大的接触面积,具有较强的吸收水分和矿物质元素的能力。良好的根系对作物苗期抗旱非常有利,是作物中后期健壮生长、发育成熟及提高产质量的基础。本文研究工作表明,电场处理种子具有提高种子活性、促进根系生长、增强苗期生长能力和提高产量和含油率的作用。实验还表明,不同电场强度处理油葵种子,对苗期干旱胁迫后生长具有不同影响,并且同一电场强度,对不同抗旱生长发育指标的影响程度也不相同。与对照组相比,1.5kV/cm处理条件对应的各项抗旱指标具有极好的相关性,变化均达到极显著水平。处理条件3.5kV/cm和4.0kV/cm的各项抗旱指标具有较好的相关性,变化达到显著水平。处理条件4.5kV/cm和2.0kV/cm对出苗率和根冠比的影响达到极显著水平,但在产量的提高上没有达到显著水平。我们认为,生物体内多种荷电物质的分布和运动,对生命过程具有重要意义。在地球环境(电场、引力场)中,生物体具有固有态势。当外界环境发生变化时,势必引起生物体生物态势的变化,达到新的生物态势,从而影响生命过程。生命过程是一个复杂的过程,各部分之间具有相互联系与协调作用。协调作用的存在,有利于生命的健康发育与成长这体现在评价生命过程各项指标极好的相关性上当在生长发育过程中失去协调作用时,则某部分的