三七种子后熟期生理生化的动态研究 Ⅲ.不同贮藏条件下种子酶活性分析

目的:研究三七种子生理后熟期种类内储藏物质的变化情况,了解三七种子的生理特性,为良种生产提供科学依据。方法:采用不同的种子保存温度,定期分析不同温度贮藏条件下三七种子过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶及淀粉酶活性的变化情况。结果:三七种子在贮藏过程中,各种酶活性均随贮藏时间的延长而表现出逐渐下降的趋势。结论:三七种子后熟期间种内贮藏物质的变化是其生理变化的显著特征之一,也是引起或加速三七种子在贮藏过程中劣变的重要原因。

植物激素及生长调节剂对三七种子的效应

七种植物激素及生长调节剂对三七种子的处理结果,烯土、养植宝、三十烷醇等植物生长调节剂能明显提高三七出苗率,增加种苗产量。GA虽能打破三七种子休眠,使三七提前出苗,增加植株高度,但出苗率及产量均比对照明显下降。

三七种子包衣育苗技术研究

目的:研究和筛选适用于三七种子包衣的专用种衣剂产品及配套栽培技术,在三七生产中推广应用。方法:通过室内种子带菌检测、药剂消毒处理效果研究确定3种供试种衣剂配方,并以常规药剂浸种及空白处理为对照,通过田间小区试验比较种衣剂、药-种比和包衣时间对三七出苗率、产量、质量的影响。结果:三七对不同的种衣剂具有明显的适应性差异,种衣剂的使用浓度、包衣时间等因素对三七的出苗率、产量有显著影响。结论:SQ2号种衣剂按照1:50的药、种比,于播种前1～2天包衣处理,能够提高三七种子出苗率和种苗产量。

三七种子带菌检测及致病菌鉴定研究

【目的】检测三七种子表面和内部寄藏的带菌量和真菌种类,明确三七通过种子携带传播的主要病原菌。【方法】采用PDA平板法对采自三七主产区云南省文山州和红河州的15份种子样品进行种子表面和内部寄藏真菌检测,并通过形态学和分子生物学鉴定以及致病力测定明确三七种子传带的病原菌情况。【结果】15份三七种子样品中,种子表面携带的主要真菌为菌核菌(Sclerotinia sclerotiorum)、镰刀菌属(Fusarium)、灰霉菌属(Botrytis)、拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)真菌;种子内部寄藏的主要真菌为菌核菌、镰刀菌属和拟盘多毛孢属真菌。致病力测定结果表明:三七种子主要携带的致病真菌有镰刀菌属、链格孢属(Alternaria)和丛赤壳属(Bionectria);其中,带菌率最高且致病性最强的是镰刀菌属的滕仓赤霉复合种(Gibberella intermedia)、三线镰刀菌(Fusarium tricinctum)、串珠镰刀菌(Gibberella moniliformis)和木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)。【结论】本研究明确了三七种子传带的主要病原菌为镰刀菌和链格孢菌,为三七种子处理提供了理论支撑。

脱水速率对顽拗性三七种子脱水敏感性和抗氧化酶活性的影响

以3年生三七成熟的种子为材料,采用硅胶脱水(快速脱水)和自然风干(缓慢脱水)的方法处理种子,不定期测定种子超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性及种子萌发率。研究不同脱水速率对顽拗性三七种子生理生化特征及萌发率的影响,以期为三七种子选择合理的贮藏方法提供科学依据。研究结果表明,三七种子的初始含水量为67.3%,萌发率为11.11%;当含水量同样降至约60%时,快速脱水处理后的种子萌发率为5.56%,显著高于缓慢脱水处理后的种子萌发率(1.11%)。随着脱水时间的延长,SOD、POD、CAT活性均呈现出逐渐下降的趋势,但在快速脱水状态下均基本高于缓慢脱水。脱水速率是影响三七种子脱水敏感性的重要因素之一;在一定的脱水程度上,缓慢脱水对三七种子的伤害更大。

三七种子脂溶性化学成分研究

目的对三七种子的脂溶性部位进行化学成分研究。方法采用硅胶柱进行分离纯化,经理化性质和波谱数据分析鉴定化学结构。结果分离得到8个化合物,分别鉴定为羽扇豆-20-烯-3,β16β-二醇-3-阿魏酸酯(Ⅰ)、三棕榈酸甘油酯(Ⅱ)、人参炔醇(Ⅲ)、β-谷甾醇(Ⅳ)、胡萝卜苷(Ⅴ)、羽扇豆醇(Ⅵ)、16β-羟基羽扇豆醇(Ⅶ)、人参皂苷Rh4(Ⅷ)。结论化合物Ⅰ为首次从天然产物中获得,化合物Ⅱ为首次从该种植物中分离得到。

三七种子的物理机械特性试验

测定了不同含水率的三七种子的三轴尺寸、密度、内摩擦角、休止角以及与不同材料间的静、动滑动摩擦角和漂浮速度。结果表明：三七种子长、宽、高范围分别为5.2~7.2 mm、4.8~6.8 mm和4.0~6.0 mm;平均直径为5.62 mm,球度为90.86%,近似球体;三七种子的密度随含水率的下降逐渐减小,且与含水率呈线性相关;种子内摩擦角、休止角、滑动摩擦角皆随含水率下降呈先减小,再增大,后减小的趋势;种子平均漂浮速度为5.77~8.96m/s,平均漂浮速度与种子含水率呈正相关。

三七种子后熟期的生理生化动态研究 Ⅰ.不同贮存条件对种子活力的影响

目的:研究三七种子不同贮存条件下活力变化情况,了解三七种子的生理特性,为生产中三七种子保存提供科学依据。方法:采用TTC法测定不同温度保存种子的活力,同时定期分析水分含量、呼吸速率的变化情况。结果:三七种子在后熟期间的活力变化因贮藏条件的不同而不同,且随着贮藏时间的延长,均表现为不同程度的下降。结论:室温层积较其它贮藏条件更适合保持三七种子在后熟期间的种子活力。

水杨酸浸种对三七种子萌发的影响

以三七种子为试验材料,研究不同质量浓度的水杨酸(0、150、250、350、450mg/L)浸种对种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:水杨酸浸种可延缓三七种子萌发,降低种子发芽率、发芽势和简易活力指数,但150mg/L水杨酸处理的三七种子萌发情况与对照相比差异不显著;150～250mg/L水杨酸浸种能增加幼苗根长、茎粗,提高根冠比、壮苗指数,同时增加幼苗的鲜质量、干质量及地上部分干物质含量.150mg/L水杨酸浸种有利于培养三七壮苗,获得高产.

三七种子贮藏习性研究

目的研究三七种子的贮藏习性,为三七种子的保存提供科学依据。方法用TTC法测定不同水分和不同温度贮藏三七种子生活力。结果三七种子对干燥脱水的忍耐能力类似顽拗型种子,其最低安全含水量为17%。结论三七种子为顽拗型种子,对低温极为敏感,不适宜采用低温贮存。

三七种子的脱水敏感性与膜质过氧化作用

采用常规生理生化方法对脱水处理后三七种子的活力、发芽率、相对电导率、丙二醛含量、抗氧化系统酶活性进行动态测定,研究其种子脱水敏感性及其影响机制。结果表明,三七种子的临界含水量为20%,随着脱水程度的加深,三七种子的活力、发芽率呈下降趋势,相对电导率和MDA含量逐渐增加,而抗氧化系统酶的活性总体呈先增后降的趋势。膜质的过氧化作用和抗氧化系统酶活性的降低是导致三七种子脱水敏感的主要原因。

气吹式三七精密排种器充填性能的仿真与试验

【目的】为了满足三七Panax notoginseng的机械化种植需求,减少机械式清种过程中对种子造成的损伤,设计了一种适用于播种三七种子的气吹式精密排种器。【方法】确定了排种器的主要结构参数,并建立了清种过程中的力学模型。通过建立排种器内部流场模型,运用Fluent软件对不同清种风压条件下流场进行仿真分析,验证了清种风压范围。为了检验仿真确定的风压范围的可行性并寻求最佳工作参数组合,选取合格指数、漏播指数和重播指数作为试验指标,作业速度、种层高度、清种风压作为试验影响因素,采用正交试验方法,对排种器进行了台架试验研究。【结果】最优参数组合:作业速度为0.6 m/s、种层高度为90 mm、清种风压为0.5 kPa,此时试验合格指数为90.48,漏播指数为4.24,重播指数为5.28。【结论】该气吹式排种器能够满足三七的播种要求,为进行排种器的田间试验提供了参考。通过试验结果与之前仿真分析的过程对比,清种风压变化对于排种器充填性能的影响一致,验证了利用Fluent模拟确定清种风压的可行性。

三七气吸滚筒式排种器充种性能模拟与试验

为了提高气吸滚筒式排种器充种性能,以云南文山三七种子为研究对象,采用DEM-CFD耦合方法,以种子平均法向力方差和供种高度为指标,对气吹风压、振动频率、振动角度分别进行数值模拟,并对上述因素进行单因素试验,试验现象及效果与仿真分析结果一致。结果表明:气吹风压可以打破种群原有的稳定状态,从而降低种子瞬态的法向力即减小内摩擦力;振动频率增加种子平均法向力方差,即对种子的扰动性增强;合适的振动角度可以有效提高供种高度。减小内摩擦、增强种群扰动性、提高供种高度均可有效提高排种器充种性能。为寻找最佳参数组合,采用三因素五水平正交试验方法,对排种器排种性能进行试验,并对试验结果进行优化与验证。结果表明:在振动频率85 Hz、气吹风压3 k Pa、振动角度45°时,效果最佳,试验指标合格指数、漏播指数、重播指数可达93.02、1.42、5.56。

滚轮圆刷式三七精密排种器的仿真分析与试验验证

为实现三七种子的精量播种,针对三七种子形状不规则、含水率较高易造成种子流动性差和不易充种的问题,设计了一种滚轮圆刷式三七精密排种器,阐述了其基本结构和工作原理,分析了型孔的形状和大小对充种的影响;为实现零速投种,对护种板安装角度进行了分析;研究了充种区种子的受力情况,建立了圆刷滚轮接触区内三七种子运动方程.对圆刷滚轮接触区内三七种子的运动情况进行了仿真分析,其结果与理论计算值基本一致.选取型孔轮转速、型孔直径和型孔深度为试验因子,以粒距合格指数、重播指数和漏播指数为评价指标,采用3因子3水平正交设计方法进行排种器台架试验.结果表明:型孔轮转速20r/min、型孔深度7mm、型孔直径8.5mm为较优组合,此时的粒距合格指数可以达到93.17%,重播指数为3.40%,漏播指数为3.43%,达到了三七种子精密播种的要求.

连作三七根际土壤化感物质检测及其提取液对三种作物种子萌发的影响

【目的】探讨连作三七根际土壤中化感物质的种类及土壤浸提液对不同作物种子萌发的影响,为揭示连作三七根际土壤的化感作用机理提供理论依据。【方法】采用高效液相色谱分析(HPLC)测定未种植过三七的生土及种植1年、2年和3年三七的根际土壤中化感物质的种类及相对含量,并采用生物测定方法检测不同土壤浸提液对当地常见大田作物油菜、玉米和白菜种子萌发的影响。【结果】不同种植年限三七根际土壤中均检测到酚酸类化合物,随着种植年限的增加,除肉桂酸外,多数酚酸类化合物的含量(通过峰面积判断)较生土呈下降趋势,但无明显变化规律。同一种植年限下,较生土而言,随着土壤水提液浓度的增大,3种作物种子的萌发率整体上呈升高趋势;同一土壤水提液浓度处理下,种植3年三七的根际土壤水提取液对3种作物种子萌发的促进作用明显高于其他年限根际土壤水提液。不同溶剂土壤提取液处理下,随着土壤提取液浓度的提高,3种作物发芽率、发芽势及发芽指数逐渐表现出差异,多随着提取液浓度的增加,表现出促进作用。【结论】三七连作土壤中的大多数酚酸类化合物可能不是主要的化感物质,其土壤提取液对部分作物种子的萌发表现出浓度依赖性。

三七连作土壤对其种子萌发及幼苗生长的影响

为明确三七连作的障碍效应,以不同连作年限及不同空间分布的土壤为基质,通过发芽和幼苗生长试验,研究了连作土壤对三七种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:①与新土相比,连作土壤处理下三七种子萌发的最大速度加快,种子的发芽势变化不大,而发芽率、发芽指数和快速发芽期则明显呈降低或变短的趋势;②随土壤连作年限的增加,三七幼苗的成苗率和株高均显著下降(p<0.05);③与根区外土相比,根区土和根区下土显著降低了三七种子的发芽势、发芽率和发芽指数,对种子萌发的最大速度也呈降低作用,但却使三七幼苗的地上生物量明显增加。连作土壤对三七种子的萌发及幼苗的生长均表现明显的障碍效应,化感(自毒)作用可能是造成三七连作障碍的原因之一。

三七压穴精密排种装置设计与试验

三七播种株行距均为5 cm左右,属于密集精密播种,为实现三七高密度精密播种,克服开沟易堵塞的难题,设计了一种三七压穴精密排种装置。阐述了三七压穴精密排种装置的工作原理,确定了其主要结构参数,以云南省文山市三七种子为研究对象,采用二次旋转正交组合试验方法,对排种装置进行排种性能试验,选取压穴柱直径、前进速度、投种点到压穴点水平距离为试验因素,建立了合格指数、漏播指数、重播指数、各行排量一致性变异系数的数学模型,分析了各试验因素交互作用对合格指数的影响规律。结果表明,影响合格指数的因素主次顺序为:压穴柱直径、投种点到压穴点水平距离和前进速度。通过参数优化,确定了最优参数为压穴柱直径24. 5～29. 5 mm、投种点到压穴点水平距离330 mm、前进速度0. 44～0. 61 m/s,此时合格指数大于90%,漏播指数小于5%,重播指数小于5%。经2BQ-15型三七精密播种机整机试验可知,作业速度为0. 35 m/s时,播种机合格指数最高为93. 5%,满足三七播种要求。

三七种子无菌育苗技术的研究

目的研究获得生长整齐、健壮的三七幼苗的途径。方法将消毒后的三七种子置于培养基上进行无菌培养,对影响种子萌发和幼苗生长的因素进行优化。结果 20℃条件下培养60 d后,MS、1/2MS、B5、N6四种培养基中,MS培养基种子萌发率最高,达到80%,而N6培养基上种子萌发率最低;在种子培养过程中,暗培养条件下的种子萌发速度和萌发率均高于光照培养条件;去除果皮的种子出芽率最高,并且染菌率低。当将种子用赤霉素溶液处理,明显提高萌发率,20℃条件下培养45 d后,300 mg/L赤霉素溶液处理的种子出芽率接近90%。结论去掉三七种子的果皮,用浓度为300 mg/L的赤霉素浸泡后置于MS培养基中,在黑暗条件培养萌发效果最好。

砷对三七种子萌发及幼苗生长的影响

目的探讨不同浓度的砷溶液对三七种子萌发及幼苗生长的影响,为系统研究砷对三七毒性奠定基础。方法采用4个不同浓度砷溶液进行室内发芽试验,测定各组的发芽及生长指标,并分析处理组与对照组之间的差异。结果砷对三七种子萌发存在抑制作用,表现为降低种子萌发率以及延长发芽日数,且砷在萌发前期对三七种子发芽的抑制强于萌发后期。同时,砷对三七幼苗生长存在抑制作用,对苗高、地上下部干重表现为低浓度促进高浓度抑制的浓度效应,对根长、活力指数表现为随浓度增高抑制增强的浓度效应。结论砷对三七种子萌发及幼苗生长都存在抑制作用,幼苗生长阶段受到的抑制作用强于种子萌发阶段。

三七超窄行气吸式精密排种器设计与试验

三七播种行株距均为50 mm左右,属于密集型精密播种。为实现三七超窄行精密播种,设计一种超窄行气吸式精密排种器。通过理论计算与数值模拟,确定主要结构参数;以云南文山三七种子为播种对象,基于EDEM离散元软件,对水滴形窝眼孔加工倾角影响充种性能进行仿真模拟试验,得出较佳加工倾角为50°;以吸孔负压、排种轮转速和种层高度为影响因素,以合格指数、重播指数、漏播指数和各行排量一致性变异系数为试验指标,进行三因素二次回归正交旋转组合试验。试验结果表明:影响合格指数的主次顺序为吸孔负压、排种轮转速、种层高度;当种层高度为50 mm、排种轮转速为34～48 r/min、吸孔负压为560～660 Pa时,合格指数大于93. 0%,重播指数小于3. 5%,漏播指数小于3. 5%,各行排量一致性变异系数小于3. 0%,满足三七播种要求。