刘淑芳，吕俊平，冯 佳，刘 琪，郭 珺，焦晓燕，谢树莲

（1.山西大学生命科学学院，山西太原030006；2.山西省农业科学院农业环境与资源研究所，山西太原030031）

3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄种子萌发的影响

刘淑芳1，吕俊平1，冯 佳1，刘 琪1，郭 珺2，焦晓燕2，谢树莲1

（1.山西大学生命科学学院，山西太原030006；2.山西省农业科学院农业环境与资源研究所，山西太原030031）

微藻具有生物量大、生长周期短以及易于培养等优点。为了了解其在液体肥方面的应用潜力，研究了蛋白核小球藻、四尾栅藻和卷曲鱼腥藻提取液浸种对黄瓜和番茄种子萌发的影响。结果表明，不同浓度3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄种子的发芽势和发芽率没有明显影响；对黄瓜和番茄苗的根长、须根数、根干质量、茎长、茎叶干质量均有不同程度的促进作用，但提取液浓度过大或过小，效果均不理想，只有合适的浓度才有促进作用。

微藻；种子萌发；液体肥

有机农产品是纯天然、无污染、安全营养的食品，也称为“生态食品”。随着生活水平的提高和环保意识的增强，人们迫切需求高品位的有机农产品。据推测，我国有机农产品市场潜力巨大，即将进入快速成长期[1]。

藻类分布广泛，在大气CO2循环中起着重要的作用，藻类产品已被应用到各个领域[2-3]。研究发现，海藻普遍具有较好的生物活性，小分子海藻多糖具有与细胞激动素、植物生长素、甜菜碱等活性物质同样的生物活性，可刺激植物体内产生非特异活性因子和平衡内源激素[4-7]。Thirumaran等[8]研究表明，施用海藻（Rosenvingea intricata）液体肥对秋葵种子的发芽、生长和叶绿素含量等具有良好的促进作用。王强等[9]研究也发现，海藻液体肥浸种可以使番茄提早发芽且发芽整齐、增加株高、提高叶片的叶绿素含量以及增强光合速率。温延臣等[10]利用海藻液在玉米苗期进行水培试验，结果发现，其能促进植株生长，增加玉米干物质积累。

提取海藻活性物质的方法有物理提取法、化学提取法和生物提取法[11]。近年来，海藻液体肥的研制已注重保留其天然活性成分，最常用的是超声波破碎提取法，利用超声的空化、粉碎、搅拌等作用破坏植物细胞，使溶媒渗透到其中，以便植物中有效成分溶于溶媒，另一方面使大分子物质降解为可溶且易被吸收的小分子物质，然后通过分离和提纯获得所需成分[12-14]。

相比海藻，淡水藻在液体肥方面的研究滞后很多，而很多淡水微藻具有生物量大、生长周期短以及易培养等优点，也具有液体肥方面的应用潜力。

本研究以3种淡水微藻为材料，研究了其提取物对黄瓜和番茄种子萌发的影响，旨在为微藻液体肥的开发提供依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试微藻为小球藻（蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa）、栅藻（四尾栅藻Scenedesmus quadricauda）和鱼腥藻（卷曲鱼腥藻Anabeana circinalis），购于中国科学院水生生物研究所淡水藻种库。黄瓜（Cucumis sativus）和番茄（Lycopersicon esculentum）种子，购于山西省太原市永晟昌种子有限公司，常温储藏。

1.2 微藻提取液的制备

取生长状态良好的藻液100 mL（小球藻和栅藻细胞密度为1.2×107个/mL，鱼腥藻细胞密度为7.8×106个/mL），摇匀，离心（6 000 r/min，8 min），去掉上清液。加入无菌水摇匀，再次离心沉淀，反复2次得到藻泥。向藻泥中加入80%乙醇制成悬浊液。放入超声波破碎仪（Sciienzd II-D，宁波新芝），冰浴破碎15 min（超声6 s，间隔4 s）。摇动破碎液1 h，再次离心（8 000 r/min，15 min）。离心后的上清液为提取物浓缩液，减压蒸馏除去乙醇，得到提取液母液[12，15-17]。

1.3 种子的处理

分别选取大小一致饱满的黄瓜和番茄种子各480粒，用0.5%的次氯酸钠浸泡0.5 h[18]，无菌水冲洗数次。小球藻提取液母液分别稀释50倍、100倍、150倍、250倍，栅藻提取液母液分别稀释150倍、300倍、450倍、600倍，鱼腥藻提取液母液分别稀释400倍、600倍、800倍、1 000倍，分别浸泡黄瓜和番茄种子5，8 h，以蒸馏水浸泡作空白对照。之后用蒸馏水冲洗种子表面，将冲洗过的种子置于铺有2层滤纸直径为10 cm的玻璃培养皿中。每个处理20粒种子，6个平行。以无菌水保持湿润，室温自然光照培养发芽，每天定时通风换气[19-21]。每12 h观察、记录发芽粒数，黄瓜24 h计数发芽势，72 h计数发芽率；番茄48 h计数发芽势，144 h计数发芽率。黄瓜6 d发芽结束，番茄8 d发芽结束。发芽结束后每个处理记录苗的根长、茎长、须根数，之后将处理苗烘干并分别记录根和茎叶干质量[22-23]。

1.4 统计分析

试验结果以“平均值±标准差”表示。试验所得的各项数据采用SPSS 17.0统计软件进行方差分析（One-Way ANOVA），应用Duncan's法对数据进行显著性分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄种子发芽势和发芽率的影响

从表1可以看出，与对照相比，不同浓度3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄种子的发芽势与和发芽率影响不大，没有显著性差异（P＞0.05）。

表1 不同浓度3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄发芽势和发芽率的影响 %

2.2 3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄苗根生长的影响

由表2可知，与对照相比，3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄苗根长有明显影响。当小球藻提取液母液稀释100倍和150倍、栅藻提取液母液稀释300倍、鱼腥藻提取液母液稀释600倍和800时，对黄瓜苗根长有明显促进作用（P＜0.05）；当小球藻提取液母液稀释100倍、150倍和250倍、栅藻提取液母液稀释300倍、450倍和600倍、鱼腥藻提取液母液稀释600倍和800倍时，对番茄苗根长有明显促进作用（P＜0.05）。

与对照相比，3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄苗须根数有明显影响。当小球藻提取液母液稀释150倍、鱼腥藻提取液母液稀释600倍时，黄瓜苗须根数有明显增加（P＜0.05）；当小球藻提取液母液稀释100倍和150倍、栅藻提取液母液稀释300倍和450倍、鱼腥藻提取液母液稀释600倍和800倍时，番茄苗须根数有明显增加（P＜0.05）。

与对照相比，3种微藻提取液浸种对番茄苗根干质量有明显影响。当小球藻提取液母液稀释100倍和150倍、栅藻提取液母液稀释300倍和450倍、鱼腥藻提取液母液稀释600倍时，对番茄苗根干质量有明显促进作用（P＜0.05）；而3种微藻提取液浸种对黄瓜苗根干质量均无显著影响（P＞0.05）。

表2 不同浓度三种微藻提取液浸种对黄瓜和西红柿苗根生长的影响

2.3 3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄苗茎叶生长的影响

由表3可知，与对照相比，3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄苗茎长有明显影响。当小球藻提取液母液稀释100倍和150倍、栅藻提取液母液稀释300倍和450倍、鱼腥藻提取液母液稀释600倍和800时，对黄瓜苗和番茄苗茎长均有明显促进作用（P＜0.05）。

与对照相比，3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄苗茎叶干质量有明显影响。当小球藻提取液母液稀释100倍和150倍、栅藻提取液母液稀释300倍、鱼腥藻提取液母液稀释600倍时，对黄瓜苗茎叶干质量有明显促进作用（P＜0.05）；当栅藻提取液母液稀释450倍时，对番茄苗茎叶干质量长有明显促进作用（P＜0.05）。

3 讨论和结论

种子萌发是指种子从吸胀作用开始的一系列有序生理过程和形态发生过程。萌发的标志就是发芽。种子的萌发除了本身具有健全的发芽力及解除休眠外，还需要一定的环境条件，即充足的水分、适宜的温度、足够的空气。种子萌发首先是吸水，只有吸水后，种子细胞中的原生质才能由凝胶转变为溶胶，细胞器结构得以恢复，进而进行一系列代谢活动。由此可见，种子胚根和胚芽突破种皮，吸收水分起关键作用，而对其他成分的吸收并无特殊要求[24-27]。本试验中不同浓度3种微藻提取液浸种对黄瓜和番茄种子的发芽势与和发芽率没有明显影响，也说明了这点。

种子发芽后，幼苗形成过程中则主要是形态建成，即生物量的增加。除了转化种子中储藏的有机物，也需要从外界吸收营养[24-27]。本试验的结果也证明了这点。施用3种微藻提取液对黄瓜和番茄苗的根长、须根数、根干质量、茎长、茎叶干质量均有不同程度的促进作用，有的影响差异显著。

本试验结果还表明，并不是施用微藻提取液的稀释倍数越低、浓度越大，促进作用越明显，而是浓度过大或过小，效果均不理想，只有合适的浓度才有促进作用。这可能是因为浓度过小时，可用的成分含量太少，不足以起作用，而浓度过大，又影响了植物对水分的吸收，也起不到积极作用。因此，在实际操作中，还需要不断摸索，以便对作物施用最合适浓度的微藻液体肥。

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Effects of Extracts of Three M icroalgae on Cucumber and Tomato Seed Germ ination

LIU Shufang1，LÜ Junping1，FENG Jia1，LIU Qi1，GUO Jun2，JIAOXiaoyan2，XIE Shulian1
（1.College of Life Sciences，Shanxi University，Taiyuan 030006，China；2.InstituteofAgricultural Environmentand Resources，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China）

Microalgae possess some advantages,such as large biomass,short growth cycle and easy cultivation.To understand the potential applicationsof liquid fertilizer,the effectsofextractsof threemicroalgae,Chlorella pyrenoidosa,Scenedesmus quadricauda and Anabaena circinalis,on cucumberand tomato seed germinationwere studied.The results showed that therewas no significant difference in the germination potential and germination rate of cucumber and tomato seeds soaked with the extracts of three microalgae in different concentrations.But therewasa significantenhancementon the root length,fibrous rootnumber,rootdryweight,stem length and shootdry weightofcucumberand tomato seedlingswhen the seedswere soaked with the extractsof threemicroalgae in appropriate concentrations.

microalgae;seed germination;liquid fertilizer

S642.2；S641.2

A

1002-2481（2016）07-0941-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.07.12

2016-03-23

山西省煤基重点科技攻关项目（FT201402-15）；山西省科技平台建设项目（2015091004-0102）

刘淑芳（1990-），女，山西临县人，在读硕士，研究方向：植物系统演化与资源利用。谢树莲为通信作者。