大气贮藏条件对花生贮藏性影响的研究种子内核

摘要

对花生仁种子质量的改良大气贮藏试验表明，将花生仁暴露在60% N2 + 40% CO2+ 0% O2的气体组合中，并在700号聚乙烯袋中储存，在储藏10个月后，种子的萌发和活力均保持较好的质量，而在对照中，规定的萌发率为70%，仅可储存4个月。包装材料中，700规格聚乙烯袋装花生仁种子种子品质指标，即种子萌发率(60%)、根长(5.23 cm)、芽长(4.29cm)、幼苗活力指数(522)、脱氢酶活性(0.103 OD值)和种子渗滤液电导率(1.127 dSm - 1)均优于400规格聚乙烯袋装花生仁。本研究的目的是确定气体组合和储存容器对花生种子有效储存的影响水平。

关键字

改良大气贮藏，脱氢酶活性，活力指数，花生，发芽

简介

花生(Arachishypogaeal .)“油籽作物之王”，被认为原产于巴西(南美洲)。它在16世纪上半叶传入印度。它属于豆科(豆科)和乳突科亚科。栽培落花生可分为两大类即,瓦伦西亚或西班牙式(ArachishypogaeaL. sub spp. fvestiata)及(ArachishypogaeaL. subsp . hypogaea)。它是印度农业耕作体系中兼具油籽作物和豆科作物属性的独特作物。鉴于其经济、粮食和营养价值，它是种植在亚洲、非洲、中南美洲、澳大利亚和加勒比干旱地区的一种宝贵作物。在收获后的环境中保持花生种子的质量是一项艰巨的任务。花生种子质量的大部分问题是由收获、储存和加工的方法引起的。在处理和加工操作中使用的组合或设备、不当的干燥处理、不良的储存条件、对污垢、霉菌、昆虫和啮齿动物的保护不足以及类似的质量恶化原因造成的损坏是很难控制或预防的。花生去壳后，控制品质下降变得更加困难，因为种子对导致品质下降的条件和环境更加敏感。需要更好的方法和技术来改善导致质量恶化的条件和环境。处理花生种子的低氧气氛系统似乎更有潜力改进传统做法。

利用改良气相贮藏(MA)对种子进行除害的研究涉及改变天然贮藏气体，如二氧化碳(CO)₂)，氧(O₂)和氮(N₂)，使贮存的空气对害虫是致命的。MA既不包括因添加磷化氢或甲基溴等有毒气体而改变储存气氛，也不包括大气含水量。通过加入气态或固态CO，可以通过几种方式获得MA₂，通过加入低氧气体₂内容(例如,纯N₂或从碳氢化合物燃烧器输出)，或允许在密闭存储器内的代谢过程去除O₂，通常伴随着CO的释放₂．这样的气氛被称为=高co₂”,= low-O₂和“密封储存”大气压，它们分别被统称为=修饰大气压”[1］．改良气氛储存种子是一种适当的替代方法，可取代使用化学熏蒸剂和接触式杀虫剂，因为这些药剂已知会在处理过的产品中留下致癌残留物[雷竞技网页版2，3.］．

MA中最重要的成分是CO₂它是一种不易燃、无色的气体，重量是空气的1.5倍。二氧化碳可以从外部来源供应到筒仓，使用气体发生器从加压钢瓶中供应液体或固体“干冰”。固体“干冰”是CO的有用来源₂因为它直接从固体变成气体。它可以作为块，碎冰或颗粒供应。由于其释放速度较慢，因此在处理过程中可以有效地弥补气体损失。碎冰或颗粒迅速转变为气体，是初始气体添加的最佳选择。Jayas和jeyamkondan报告说，有一些不同的方法引入CO₂作为筒仓种子体中的“干冰”，其方法如下:(i)在穿孔底板下或穿孔管道中引入干冰(ii)在覆盖CO的种子顶部表面引入干冰₂不透水板(iii)在板下的顶部表面和穿孔管道中引入等量的干冰(iv)通过垂直安装在种子体中心的直径为10cm的穿孔管引入干冰(v)在板下的顶部表面引入四分之一的干冰，其余四分之三的干冰放入放置在板下的绝缘盒中。第四种方法得到的CO最均匀₂种子质量中CO的浓度最小，CO用量最小₂以维持所需的CO₂浓度。然而，安装直径为10厘米的穿孔管非常困难，因此建议采用最后一种方法进行实际应用[4］．

最近，该州领先的花生种子生产商M/S卡纳塔克邦油籽种植者联合会有限公司冒险进入花生种子仁的营销，而不是用于种子生产的豆荚。如果籽粒没有及时售出，那么它必须被运送到下一季，这肯定会影响种子的生存能力，因为种子的种皮很软。

此外，花生天生贮藏时间短，与完好无损地保存豆荚相比，种子生产组织会迅速失去宝贵的种子材料，因为籽粒失去了活力。因此，有必要探索合适的贮藏容器和条件。

材料与方法

室内实验于2010-11年在雷谢尔农业科技大学农学院种子科学与技术系实验室进行，花生仁的包装工作在雷谢尔农业工程大学农学院加工与食品工程系进行，包装设备为气调包装设备(MAP)。TMV-2是一种西班牙束型品种，从=Gundhiatham的束中大量选择而来，于1946年在泰米尔纳德邦、安得拉邦和卡纳塔克邦等Tindivanam冷杉区发布，被广泛采用，适合两个季节。它在100-120天内成熟。百粒重约32.70克，含油量49.00%。种子是浅玫瑰色的。脱壳率约为76.70%。实验包括26种处理组合和两种包装材料[P₁:聚乙烯袋(700号)和P₂:聚乙烯袋(400规格)]和13种气体处理，包括环境条件控制。

气态的治疗:

气调包装方法

包装用700和400规格的塑料袋，长度为40厘米，宽度为25厘米。这些袋子里装着一公斤碾碎的坚果仁和一氧化碳等气体₂， n2和O₂根据处理的不同浓度。首先打开气瓶喷嘴，以7kg/cm的压力释放气瓶²以及CO的不同组合₂N₂和O₂在与包装单元直接相连的缓冲箱中控制气体流量，将1公斤花生仁装入其中，包装机先将空气抽出，再装入所需组合的气体，自动对包装材料进行密封。气体浓度的变化，即O₂和有限公司₂均由气体分析仪(板5)，以便在读取气体浓度变化时，避免气体从聚乙烯袋中流失。

MAT仪器使用程序(板-1)

首先是CO的浓度₂阿,₂和N₂气瓶是指板1需要检查混合室，调整气体压力，使混合室的红色报警灯关闭，随后调整所需气体浓度如下:

•调整混合室的顶部刻度盘到所需的CO₂注意气体浓度和X的值(上面的刻度盘下面提到)，然后通过计算下面刻度盘的值(plate2）

•N₂/ X

N₂=氮。

X =上表盘以下的值

气体浓度必须使用气体分析仪检查(plate2）.从气体采样端口，气体被允许通过针和从气体混合室获得的气体浓度进行检查。

•如果没有达到所需的气体浓度，则稍微改变刻度盘以获得准确的所需气体浓度，然后关闭采样端口并清空缓冲罐，缓冲罐用于收集和供应不同气体浓度和气体组合的气体。

•缓冲槽(板3)必须排出，以免先前的气体可能导致所需气体浓度的偏差，并通过管将气体供应给改气包装仪器。

包装单元(板4)时，封严热调至2.0 ~ 2.5，以免熔化或封严不当。包装材料(聚乙烯，700和400规格)保存在一个包装单元中，在那里它首先产生真空，以便旧气体从包装材料中挖掘出来，它从缓冲罐中填充所需的气体浓度，并且只密封在其中。

含水率(%)

采用低温恒温烘箱法(ISTA, 2011)对5克种子材料进行两次重复测定。将粉状种子材料放入称重的金属杯中，取下杯盖后，将水分杯放入103±2°C的热风烤箱中，保持16±1小时，让内容物干燥。水分含量以鲜重的百分比计算。

此外，还观察了种子贮藏过程中各生理参数的变化。采用4个重复，每个重复100粒种子，在行走式萌发室纸(纸间)培养基中进行萌发试验。萌发室温度25±1℃，RH 90±2%。

种子萌发率(%)

在ISTA(2011)之后进行了发芽试验，每个工作样品4个重复，每个重复100粒种子。最终计数(第10天)基于每个重复的正常幼苗数，并计算发芽率并以百分比表示。在最后计数当天，从各处理中随机选取10株正常苗，测量从茎尖到根尖的苗长，计算平均苗长，用厘米表示。苗力指数采用Abdul-Baki和Anderson提出的公式计算，用整数[5］．

脱氢酶酶活(OD值)

取各处理中具有代表性的种子(25)，在室温下用水浸泡过夜进行预处理。种子被随机取下，胚胎被切除。胚胎浸泡在0.25%的2,3,5 -三苯四唑氯化铵溶液中，400℃在黑暗中保存2小时染色。染色的种子用水彻底清洗，然后浸泡在10毫升2甲氧基乙醇(甲基纤维素)中，保存一夜，以提取红色的甲醛。采用ELICO UV-VIS分光光度计(SC-159型)，蓝色滤光片(470 nm)，甲基纤维素溶液为基底，测定红色强度。得到的OD值报告为脱氢酶活性。

种子健康检验

采用ISTA中规定的吸墨纸法检测种子上的贮藏真菌[6］．将10粒种子等距放置在无菌石化板上的三层湿润吸纸上。每个处理重复4次。在20°C下孵育7天，交替周期为近紫外(NVN)范围内12小时，其余12小时在黑暗中。第8天，在立体双目显微镜下检查板上是否存在种子传真菌。计算侵染种子数量并以百分比表示。

结果

所的内容

平均含水率在初始阶段由5.7增加到6.16 (dSm^－1)贮存10个月后，不论空气储存条件和包装材料如何改变。在改良的大气贮藏条件下，所有贮藏月间均无显著差异。在储存的几个月里，包装材料的水分含量也没有显著差异

种子萌发率(%)

文中给出了贮藏过程中改性大气贮藏条件(MASC)和包装材料对发芽率的影响表1．随着贮藏期的延长，不考虑大气贮藏条件和包装材料的改变及其相互作用，平均发芽率由初期的93.00%下降到贮藏末期的44.67%。由于MASC导致的发芽率在所有贮藏月份都有显著差异，除了第二个月，与大气条件无关。处理T₈贮藏10个月后萌发率最高，为62.67%₁₂和₂．贮藏10个月后T0萌发率最低，为45.17%。种子用700号聚乙烯袋包装(P₁)，用改良的常压储存条件储存在聚乙烯袋700压力表(P₁)超过最低种子认证标准(MSCS)的70.03%，最多8个月，其次是聚乙烯袋400 (P₂)储存6个月后，储存率为70.05%。

幼苗活力指数

不论大气贮藏条件和包装材料的改变，贮藏10个月后，幼苗平均活力指数由2688下降到325。种子活力指数i(574)显著高于对照₈与对照(333)相比。不同包装材料的幼苗活力指数在贮藏期间也有显著差异。幼苗活力指数以P显著最高₁包装材料的类型与P₂在存储期结束时输入。贮藏初期，P . 2苗力指数为2036,2009₁和P₂贮存10个月后，分别减少到522种和441种。

脱氢酶活性

总脱氢酶活性(TDH)随着贮藏时间的延长而下降。不考虑大气贮藏条件和包装材料及其相互作用。不论大气贮藏条件和包装材料的改变及其相互作用，平均脱氢酶活性均由最初的0.644 OD值下降到10个月后的0.064 OD值。贮藏10个月后脱氢酶活性显著提高，分别为0.103 OD值和0.098 OD值。除了储存的第二个月外，包装材料在所有储存月份的脱氢酶活性上也存在显著差异。贮藏末期，700号塑料袋(P1)的脱氢酶活性显著高于400号塑料袋(P2)。贮藏初期，700号塑料袋(P2)和400号塑料袋(P2)的脱氢酶活性分别为0.544 OD值和0.537 OD值，在60% N处理下脱氢酶活性显著降低，达到0.133 OD值₂+ 0%啊₂+ 40% co₂与对照组(OD值0.068)相比。

种子侵染率(%)

在贮藏过程中，改变大气贮藏条件和包装材料对种子侵染的影响数据见表。种子侵染率随贮藏时间的延长而增加，与大气贮藏条件、包装材料及其相互作用无关。贮藏10个月后，不论大气贮藏条件和包装材料的改变及其相互作用，种子侵染率均从0增加到17.80%。不同大气贮藏条件对种子侵染的影响有显著差异。种子侵染最小₁类型与P相比₂在存储期结束时键入。贮藏初期种子侵染率分别为1.20%和2.05%₁和P₂贮存10个月后，分别提高到11.45%和13.08%。

讨论

包装材料对花生贮藏性的影响

由于种子本质上是吸湿的，种子含水率随大气相对湿度和温度的变化而波动。因此，必须将籽粒保存在适当的防潮容器中，以消除潮湿、变质、微生物和延长种子寿命。众所周知，防蒸汽包装能更好地保存种子，与防蒸汽包装相比，种子必须干燥到较低的水分水平。在本研究中，各品质参数均随贮藏期的延长而降低。这可能是由于种子的自然老化，膜渗透性和种子传播的真菌菌群增加，导致种子渗滤液的导电性增加。贮藏于P1型包装材料的种子各项品质阳性参数均显著高于P2型包装材料。这些结果与花生的报道一致[7，8，9，10］．

700规格聚乙烯袋装种子在整个生育期内保持萌发的能力明显优于400规格聚乙烯袋装种子。700规格聚乙烯袋(70.03%)种子的萌发率超过规定的最低种子认证标准(70.0%)达8个月，而400规格聚乙烯袋种子的萌发率仅为70.05%，达6个月。

贮藏在700号聚乙烯袋中的种子籽粒的各项种子品质参数均高于贮藏在400号聚乙烯袋中的种子。种子质量参数为种子发芽率(83.03% ~ 62.67%)、根长(13.28 ~ 5.23cm)、笋长(11.25 ~ 4.29cm)、苗长(24.53 ~ 9.53 cm)、苗势指数(2036.10 ~ 521.95)、发芽速度(20.85 ~ 15.32)、苗干重(2.700 ~ 2.619 gm)、试验重(34.46 ~ 34.07 gm)、脱氢酶活性(0.544 ~ 0.103 OD值)(图3)，蛋白质含量(25.38-24.94%)田间出苗率(80.08-52.41%)(图2)，含油量为47.07% ~ 45.05%，电导率较低(0.0566 ~ 1.127 dsm)^－1） (视图。)，种子侵染率(1.28 -11.45%)(始)和含水率(5.82 - 6.09%)。种子储存在700规格聚乙烯袋保持较少的水分含量，由于相对不透水性质。这与早期阿尔梅达的研究是一致的et al。［11其中他们揭示了花生种子质量的维持随着包装的不透气性而增加。

目前的研究还发现，电导率值与种子发芽率成反比。在没有改变大气贮藏条件的情况下(对照)，种子的电解质浸出增加。种子的高电导率可能是由于其在陡峭的溶液中可能发现更快的渗出物，表明更快的变质。细胞膜的削弱可能导致代谢产物和电解质通过半透膜更多地浸出到抑制介质中[12］．

改良常压贮藏条件对花生贮藏性能的影响

在本研究中，改良的常压贮藏条件对花生仁种子萌发有显著影响。以60%氮的气体组合储存的种子₂+ 0 % o₂+ 40% co₂在贮藏期间种子萌发率较高，其次是真空贮藏。贮藏期结束时，T的发芽率显著升高₈(62.67%)₁₂，真空(61.67%)，T₂(59.67%)。

在无氧环境下进行改良大气贮藏，可使种子在相当长的一段时间内保持较高的活力。改良的大气贮藏，特别是二氧化碳和真空条件下，种子活力和活力都得到了很好的保存。在改良的大气贮藏条件下，种子贮藏性的差异可能是由于气体浓度的变化，其中T₈具有较高CO的气体组合₂氧气浓度百分比为零也就是说,低氧环境和真空条件下种子萌发较好。据报道，随着氧气水平的增加，豌豆的萌发率降低[13］．根据Brazalli的报道，在真空条件下，在较高的温度下也能保持种子品质等［14］．

一般来说，衰老表现为代谢活性的降低和分解代谢过程的增加[15］．特别是，氧化应激可能减少O₂-自由贮存气氛[16-18］．需要注意的是，种子在储存过程中的变质会导致用于贮存储备的酶的含量和活性发生显著变化[19-21］．本研究发现，与对照相比，改良大气贮藏条件下籽粒脱氢酶活性最高，这是由于改良大气贮藏条件下籽粒品质得以更好地维持。种子老化的另一个原因可能是由于脂肪酸的氧化损伤和美拉德反应导致的蛋白质变性，导致膜上有害影响的积累[22］．真空贮藏种子具有种子储备利用效率高的优点，为幼苗的生长速度提供了能量。在本研究中，T处理的种子萌发速度最高，分别为15.68和15.61₈(60% N₂+ 0 % o₂+ 40% co₂)和T₁₂分别(真空)。类似的结果也有报道[23-26］．

低氧法的另一个优点是储存在容器中的花生种子的含水量变化不大。slay等人的一项类似研究也表明，低氧方法所需的存储空间减少了20%。

T处理种子的发芽率(62.67%)、根长(5.11cm)、芽长(4.43cm)、苗长(9.48 cm)、活力指数(574)、苗干重(2.674 gm)、脱氢酶活性(0.133 OD值)、萌发速度(15.68)均显著高于T处理₈水分含量较低(6.06%)，EC值为1.093 dSm^－1)，种子侵染率较其他处理高9.44%。而对照种子的这些参数均最低即。没有改变大气储存条件。

一般来说，衰老表现为代谢活性的降低和分解代谢过程的增加[15］．特别是，在无O2的存储环境中，氧化应激可能会减少[16，17，18］．需要注意的是，种子在储存过程中的变质会导致能够降解储存储备的酶的含量和活性发生显著变化[19，20.］．本研究发现，与对照相比，改良大气贮藏条件下籽粒脱氢活性最大，因而能更好地保持种子品质。种子老化的另一个原因可能是由于脂肪酸的氧化损伤和蛋白质因美拉德反应而变性而在膜上积累有害影响[22］．真空贮藏种子具有种子储备利用效率高的优点，为幼苗更快的生长速度提供能量。在本研究中，T处理的种子萌发速度最高，分别为15.68和15.61₈(60% N₂+ 0 % o₂_ 40% co₂)和T₁₂真空分别。类似的结果也有报道[23，24，25，26］．

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