一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法
【专利摘要】本发明一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法涉及一种在播种前处理种子的方法。其目的是为了提供一种能快速安全高效破除甘草种子硬实，减少烧伤面积，防止种子处理过程中的“吸胀”现象，保持种子活力，可大批量操作的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法。本发明一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，主要包括以下步骤：泡沫酸的制备；泡沫酸与种子混合处理；种子清洗和阴干。本发明甘草硬实破除方法操作安全、节约硫酸、节省劳动力；本发明方法制得的甘草种子烧伤面积小、活力指数和发芽指数高、出苗率高、有利于种子引发、包衣和丸粒化。本发明用于甘草种子生产、加工及甘草人工种植领域。
【专利说明】一种用泡沬酸破除甘草种子硬实的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在播种前处理种子的方法，特别是涉及一种在播种前处理硬实种子的方法。
【背景技术】
[0002]甘草野生性极强，自然野生生长状态下，甘草要第三年才能开花结籽，并且结果下的种子硬实率达90%，种子自然状态下播种，出苗相当困难，要埋在土里3-5年才能出芽，且出苗率不足15%。因此，想要发展甘草人工栽培，研究甘草种子处理技术是第一大难关。甘草种子具有的坚硬种皮，是休眠形式的一种。人工软化种皮的方法已被广泛的应用以降低种皮的硬度和改善种子的发芽率、出苗率及一致性。现在已被证实，热水处理、浓硫酸化学处理、砂纸机械处理、低温冷冻处理和碾米机处理都是打破硬实种子休眠的有效方法。对于甘草，最常用和方便的方法是浓硫酸处理。但是，酸损伤的效果在不同的试验中有不同的结论。硫酸浓度过高或处理时间过长，导致种子烧伤面积过大而活力降低或散失，硫酸浓度过低或处理时间过短，部分种皮致密的种子仍然保持硬实状态，造成种子浪费，酸处理过程中对操作人员，机械及环境的安全都会造成威胁，另外，酸处理过程中，部分非硬实种子种皮破损，种仁中的糖与硫酸反应产生糠醛和水，会导致处理中的种子吸胀或发热，导致更大的活力下降。
[0003]由于甘草种子价格昂贵，籽粒较小，硬实率高，种子批中硬实与非硬实同时存在，导致酸处理时很容易发生种子活力下降或处理不彻底的问题。近几年，随退耕还林还草政策的推进，甘草播种面积加大，因此研究甘草种子硬实破除技术是一项非常重要的任务。
【发明内容】
[0004]本发明要解决现有甘草种子硬实的破除技术的不足，而提供一种能快速安全高效破除甘草种子硬实，减少烧伤面积，防止种子处理过程中的“吸胀”现象，保持种子活力，可大批量操作的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法。
[0005]本发明一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，主要包括以下步骤:
[0006]一、制备泡沫酸:向80%硫酸中加入发泡剂，使发泡剂的质量浓度为0.1%，静置不低于Ih ；
[0007]二、将甘草种子和步骤一中制得的泡沫酸按质量比为12:1掺混，搅拌3min ；
[0008]三、将步骤二中掺有泡沫酸的种子放入不与硫酸反应的容器内，15~30°C处理4 ~6h ;
[0009]四、将经步骤三处理后的种子用压强为0.3~0.6MPa的高压水枪冲洗不超过3min,甩干水分后，于阴凉通风处阴干，即得到破除硬实的甘草种子。
[0010]可选的，所述的步骤一中加入的发泡剂为磺酸或AES (乙氧基化烷基硫酸钠)。
[0011]进一步，所述的步骤一中加入的发泡剂，在室温低于25°C时选择磺酸；在室温不低于25°C时选择AES。[0012]可选的，所述的步骤二中所述的甘草种子为当地适宜种植推广的甘草优良品种或需要种植的甘草种子。
[0013]可选的，所述的步骤二中所述的甘草种子经过清洗、精选，使种子净度达到99.9%。
[0014]可选的，所述的步骤三中所述的不与硫酸反应的容器为铺有塑料膜的池子、塑料盆或塑料桶。
[0015]可选的，所述的步骤三中所述的处理时间在4~6h的范围内，根据处理时的温度适当调整，温度高时，时间稍短，温度低时，时间延长。
[0016]可选的，所述的步骤三中处理期间每1.5h翻倒一次。
[0017]可选的，所述的步骤四中种子阴干的温度为20~30°C。
[0018]可选的，所述的步骤四得到的破除硬实的甘草种子经孔径为3.33-2.29mm的筛子筛选，通过筛子的种子为检验合格，进行包装；无法通过筛子的种子重复步骤二至四，直至检验合格。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]1、本发明经过泡沫酸处理后的甘草种子，种子吸胀率达99.9%，发芽率达91%，种子发芽速度提高，种子第三天开始出苗，第七天达到最大发芽率，提高了田间成苗率，使田间出苗整齐一致。 [0021]2、本发明经过泡沫酸处理后的甘草种子，种子活力得到改善。与常规H2SO4处理相比:电导率为35.612us/cm.g，降低了 1.72倍；发芽指数为61.73，提高了 1.63倍；活力指数为12.021，提高了 1.88倍。
[0022]3、本发明经过泡沫酸处理后的甘草种子，表面烧伤面积减小，0-40 %烧伤面积的种子比例增加，40-100 %烧伤面积的种子比例降低。与不加发泡剂的80 %酸处理相比，0-40%烧伤面积的种子比例增加36-42%。
[0023]4、本发明经过泡沫酸处理后的甘草种子，田间成苗率高，减少了播种量。对于露地直播，减少播种量22.5kg/hm2，对于育苗移栽，减少播种量75kg/hm2。
[0024]5、甘草种子经过本发明的泡沫酸处理后，有效地破除了硬实，有利于种子的引发、包衣和丸粒化。
[0025]6、甘草种子采用本发明的泡沫酸处理,H2SO4与种子混合均匀，种子烧伤均匀，防止因比重大而导致H2SO4在种子堆底部沉积而导致的烧伤不均匀，也减少了处理过程中对种子堆的翻倒，节省大量劳动力。
[0026]7、本发明用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，减少了 H2SO4用量的35-80%，降低了搅拌、混合种子对操作人员的伤害风险，降低了洗涤种子的污水的排放量，对环境安全。由于本发明使用的H2SO4浓度为80% ;种子与H2SO4的体积比为12:1，且在H2SO4中加入了
0.1%的发泡剂，有效的增加了 H2SO4的粘着性和成膜性，防止了处理过程中种子的吸胀，减少了 H2SO4的移动性，大大节省了 H2SO4用量。
【具体实施方式】
[0027]结合以下实施例对本发明进行进一步的说明:
[0028]实施例1[0029]本实施例的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，按以下步骤进行:
[0030]一、对乌拉尔甘草种子进行清洗精选，使种子净度达到99.9% ;
[0031]二、制备泡沫酸:向99.9g80%硫酸中加入0.1g磺酸，静置2h ；
[0032]三、取1.2kg步骤一中的乌拉尔甘草种子与100g步骤二中制得的泡沫酸掺混，搅拌 3min ；
[0033]四、将步骤三中掺有泡沫酸的种子放入铺有塑料膜的池子内，15°C处理6h;期间每1.5h翻倒一次；
[0034]五、将经步骤四处理后的种子用压强为0.6MPa的高压水枪冲洗lmin，甩干水分后，于阴凉通风处阴干，即得到破除硬实的乌拉尔甘草种子；
[0035]六、将步骤五得到的甘草种子经孔径为3.30mm的筛子筛选，通过筛子的种子进行包装。
[0036]实施例2
[0037]本实施例的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，按以下步骤进行:
[0038]一、对光果甘草种子进行清洗精选，使种子净度达到99.9% ;
[0039]二、制备泡沫酸:向99.9g80%硫酸中加入0.1g磺酸，静置3h ；
[0040]三、取1.2kg步骤一中的光果甘草种子与100g步骤一中制得的泡沫酸掺混，搅拌3min ；
[0041]四、将步骤三中掺有泡沫酸的种子放入塑料盆内，20°C处理5.2h ;期间每1.5h翻倒一次；
[0042]五、将经步骤四处理后的种子用压强为0.5MPa的高压水枪冲洗2min，甩干水分后，于阴凉通风处阴干，即得到破除硬实的光果甘草种子；
[0043]六、将步骤五得到的甘草种子经孔径为3.29mm的筛子筛选，通过筛子的种子进行包装。
[0044]实施例3
[0045]本实施例的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，按以下步骤进行:
[0046]—、对乌拉尔甘草种子进行清洗精选，使种子净度达到99.9% ;
[0047]二、制备泡沫酸:向99.9g80%硫酸中加入0.1g磺酸，静置Ih ；
[0048]三、取1.2kg步骤一中的乌拉尔甘草种子与100g步骤一中制得的泡沫酸掺混，搅拌 3min ；
[0049]四、将步骤三中掺有泡沫酸的种子放入塑料桶，30°C处理4h ;期间每1.5h翻倒一次；
[0050]五、将经步骤四处理后的种子用压强为0.4MPa的高压水枪冲洗2.5min,甩干水分后，于阴凉通风处阴干，即得到破除硬实的乌拉尔甘草种子；
[0051]六、将步五得到的甘草种子经孔径为3.32mm的筛子筛选，通过筛子的种子进行包装。
[0052]实施例4
[0053]本实施例的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，按以下步骤进行:
[0054] 一、对光果甘草种子进行清洗精选，使种子净度达到99.9% ;
[0055]二、制备泡沫酸:向99.9g80%硫酸中加入0.1g磺酸，静置4h ；[0056]三、取1.2kg步骤一中的光果甘草种子与100g步骤一中制得的泡沫酸掺混，搅拌3min ；
[0057]四、将步骤三中掺有泡沫酸的种子放入铺有塑料膜的池子，25°C处理4.8h ;期间每1.5h翻倒一次；
[0058]五、将经步骤四处理后的种子用压强为0.3MPa的高压水枪冲洗3min，甩干水分后，于阴凉通风处阴干，即得到破除硬实的光果甘草种子；
[0059]六、将步骤五得到的甘草种子经孔径为3.33mm的筛子筛选，通过筛子的种子进行包装。
[0060]对比试验
[0061]设计对比试验对不同浓度硫酸和泡沫酸方法处理的种子的各项指标进行检测。
[0062]首先取整齐一致的甘草种子，将种子分别用70%、80%、90%和95%浓硫酸在25°C下处理5小时，浓硫酸剂量(ml)与甘草种子质量(g)之比为1:12，然后用蒸馏水冲洗5遍，用滤纸吸走多余水分，晾干，备用。以1000粒种子为一重复，每一处理设4个重复。
[0063]将上述处理后的种子和实施例1~4中的种子利用Moticam2000数码成像系统(12X) (Motic China Group C0., Ltd., CHINA),分别测量种皮的烧伤面积与总表面积。烧伤比例(％)=烧伤面积/总表面积X 100。根据烧伤比例进行烧伤程度分级。根据Jin Q等的结果，浓硫酸处理甘草种子以烧伤比例在40%以下为佳，种子活力和萌发能力都有显著性提高。因此下面 的试验均采用对照以及等级0-60%之间的种子。
[0064]吸胀率的测定采用Dader等的方法，25°C下，以50粒种子为一个重复，将每一处理中不同烧伤等级的种子分别浸泡在蒸馏水中1-6小时。吸胀率(％)=(吸胀重-干重)/干重X 100。
[0065]电导率的测定根据Makkawi等的方法，25°C下，以50粒种子为一个重复，将每一处理中不同烧伤等级的种子分别浸泡在去离子水中1-6小时。电导率利用电导仪测定。
[0066]发芽试验则按Das等的方法，将每一处理中不同烧伤等级的种子以50粒种子为一个重复，以胚根伸出种皮2mm作为种子发芽的标准。每12小时测定一次发芽数，测定3天，计算发芽率。
[0067]所没结果用EXCEL和SARS统计软件进行分析，平均值比较采用LSD0.05标准。
[0068]结果分析:
[0069]分级与各等级的分布:经不同浓度浓硫酸处理5小时后，得到如下结果:种皮的烧伤比例可以从0-100% ;根据种皮的烧伤比例，可以将伤范围划分为1-5个等级，等级制
1、2、3、4和5分别代表种皮烧伤比例O~20%,21~40%,41~60%,61~80%和81~100%。
[0070]表1不同浓度浓硫酸处理的甘草种子在各等级所占的比例)
[0071]
【权利要求】
1.一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，其特征在于主要包括以下步骤: 一、制备泡沫酸:向80%硫酸中加入发泡剂，使发泡剂的质量浓度为0.1%，静置不低于Ih ； 二、将甘草种子和步骤一中制得的泡沫酸按质量比为12:1掺混，搅拌3min； 三、将步骤二中掺有泡沫酸的种子放入不与硫酸反应的容器内，15~30°C，静置4~6h ； 四、将经步骤三处理后的种子用压强为0.3~0.6MPa的高压水枪冲洗不超过3min，甩干水分后，于阴凉通风处阴干，即得到破除硬实的甘草种子。
2.根据权利要求1所述的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，其特征在于:所述的步骤一中加入的发泡剂为磺酸或乙氧基化烷基硫酸钠。
3.根据权利要求1或2所述的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，其特征在于:所述的步骤一中加入的发泡剂，在室温低于25°C时选择磺酸；在室温不低于25°C时选择乙氧基化烷基硫酸纳。
4.根据权利要求1或2所述的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，其特征在于:所述的步骤二中所述的甘草种子为当地适宜种植推广的甘草优良品种或需要种植的甘草种子。
5.根据权利要求1或2所述的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，其特征在于:所述的步骤二中所述的甘草种子经过清洗、精选，使种子净度达到99.9%。
6.根据权利要求1或2所述的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，其特征在于:所述的步骤三中所述的不与硫酸反应的容器为铺有塑料膜的池子、塑料盆或塑料桶。
7.根据权利要求1或2所述的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，其特征在于:所述的步骤三中所述的处理时间在4~6h的范围内，根据处理时的温度适当调整，温度高时，时间稍短，温度低时，时间延长。
8.根据权利要求1或2所述的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，其特征在于:所述的步骤三中处理期间每1.5h翻倒一次。
9.根据权利要求1或2所述的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，其特征在于:所述的步骤四中种子阴干的温度为20~30°C。
10.根据权利要求1或2所述的一种用泡沫酸破除甘草种子硬实的方法，其特征在于:所述的步骤四中得到的破除硬实的甘草种子经孔径为3.33-2.29mm的筛子筛选，通过筛子的种子为检验合格，进行包装；无法通过筛子的种子重复步骤二至四，直至检验合格。
【文档编号】A01C1/00GK103947327SQ201410162919
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】王进, 颜霞, 李军元, 马国泰, 张勇, 张新慧 申请人:王进