有機番茄種子萃取及滅菌處理技術

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農學報導

有機番茄種子萃取及滅菌處理技術

刊登日：104/12/15

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歐盟於2007年通過（EC）No 834/2007法同時廢止No.2092/91，No834/2007法第12條規定：有機栽培必須使用前一代用有機管理的母株所生產的種子，營養繁殖的作物至少一代親本亦須用有機管理，多年生作物親本至少須有兩個生長季節用有機管理；第26條規定栽培用的有機種子和營養繁殖資材須取得驗證標示。但歐盟的STOVE（Seed Treatment for Organic Vegetable production）又更改規定，要求有機種子感病率須低於0.01%，所以有機採種的田間衛生和控制種傳病害就變成很重要。由於禁用農藥，所以露地採種的有機種子感病的風險較高，尤其兩年生作物生長期長，更易感病，因此已有許多的地區採用溫室採種，因為溫室採種可以控制環境、避免污染，並且避免種子受到病害感染，紐西蘭已用保護栽培於有機種子採種。本文將介紹有機番茄種子萃取及開發符合有機農業法的種子滅菌處理，以提高有機育苗成功率和品質。

一、種子滅菌處理相關文獻報告
Groot等人報告有機蔬菜種子研究方向應以協助採種公司生產生長勢強和建康的種子，所以要研究如何控制病原傳播到種子、使用天然物進行種子調理、新的種子篩選方法和提高自然的防禦系統。再者Groot等人指出歐盟的EU-funded project“STOVE”發展用物理和生物的方法處理蔬菜種子，物理方法有熱水、熱空氣和電方法都可以控制種子傳染病害。應用微生物、植物抽出物和誘導抗性也可以控制，但在荷蘭溫室偏向採用生物方法控制。Köhl等人報告花椰菜黑斑病是由Alternaria brassicicola病原引起，該病原傳播還可透過寄主植物的種子傳染，因此採種時增加了病原感染率，可以利用TaqMan-PCR方法監控有機採種時A. brassicicola污染率，即可以控制日後的黑斑病之發生。Borgen報告種子用醋酸處理可以減少冬小麥和春小麥黑穗病，分別達91.5%和83%，但對種子的發芽勢無影響。同樣的處理春大麥種子可以減少93.4%葉條紋病的發生，由於醋酸價格便宜而且對環境有善，因此建議應用在有機種子使用。

二、有機番茄種子萃取及滅菌處理實驗
番茄菸草嵌紋病毒（TMV）和潰瘍病都可以在種子處理階段去除或感染，由於有機採種母本田採用有機管理，病原的控制較為困難，因此更須要控制種傳病原。番茄果肉帶有果膠，傳統農法因此常用發酵、鹽酸或碳酸鈉等方法處理去除果膠，鹽酸或碳酸鈉處理可以去活化種傳病毒TMV，或者種子清洗用10%磷酸鈉浸泡30分鐘亦可以去活化TMV病毒，甚至只採收低結果位果實以降低TMV感染；另外，種子公司常採用發酵方法去除番茄細菌性潰瘍病病原。因為鹽酸和磷酸鈉是有機農法不准使用的資材，所以尋求適合有機使用的資材和有機種子滅菌處理法以防止種傳病害有其必要性。

（一）有機番茄種子萃取處理實驗
將有機番茄「臺南14號」果實切開後挖取含果膠種子，進行不同種子萃取處理，包括放置25℃發酵3天、加入10%生石灰處理2天、加入10%熟石灰處理4小時、加入10%發酵醋處理3小時，對照處理加入5%鹽酸處理1.5小時，共5個處理。結果發酵、生石灰、熟石灰、發酵醋及鹽酸處理的種子顏色不同（圖1），對照鹽酸處理的種子為淺黃色，發酵和發酵醋處理的種子呈褐色，因為兩者同屬發酵，生石灰和熟石灰處理成褐綠色，因為兩者同屬石灰處理，上述5種方法都可以順利萃取到種子，種子的發芽試驗結果發芽率均95%以上，唯發酵醋處理發芽率只有90%。將種子播於穴盤可以順利發芽（圖2），育苗成功率以鹽酸和熟石灰處理最高分別為93.7和93.3%，發酵、生石灰和發酵醋處理介於83.3～84.7%（表1）。

表1. 番茄種子萃取方法對種子發芽和育苗成功率的影響

種子萃取處理	培養皿發芽率％	穴盤育苗成功率％
發酵	95	83.3
生石灰	95	84
熟石灰	96	93.3
發酵醋	90	84.7
鹽酸	96	93.7

（二）有機番茄種子滅菌處理實驗
傳統種子大多採用殺菌劑處理，不能符合有機農業不使用化學農藥的要求，因此開發符合有機農法的種子滅菌處理，以降低種子帶病原和育苗期感染病害，提高育苗成功率和品質。將番茄種子以55℃恒溫水處理、5%漂白水處理及72℃乾熱滅菌處理等3種處理，以採收風選後的種子為對照。結果不同萃取方式配合不同種子滅菌處理，其種子滅菌處理時間越久，其育苗成功率和株高有下降的趨勢；尤其72℃乾熱滅菌處理，處理時間愈長，苗株愈小。而用發酵醋萃取的種子配合不同種子滅菌處理，比發酵萃取種子配合不同種子滅菌處理表現略佳，發酵醋萃取種子以55℃恒溫處理短時間，其效果較其他處理為佳（表2、表5）；用生石灰卒取的種子用不同種子滅菌處理，均較用熟石灰卒取的種子表現略佳，尤其是經55℃（5分鐘）滅菌處理的苗高9.8公分，較其他處理表現較好（表3、表4）。以鹽酸萃取的番茄種子經55℃恒溫水、漂白水處理育苗成功率最高，72℃處理育苗成功率介於69～83%（表6），其他萃取種子之72℃乾熱滅菌處理對應之育苗成功率分別為發酵：64～90%、生石灰：63～77%、熟石灰：53～71%及發酵醋：81～84%（表2～表6），並不如預期結果。

表2. 發酵萃取配合種子滅菌處理對番茄育苗成功率和苗株生長影響

處理	時間	育苗成功率%	株高cm
55˚C熱水	5分鐘	95	4.9
	10分鐘	95	3.2
	20分鐘	94	3.1
漂白水	5分鐘	85	3.7
	10分鐘	85	3.6
	20分鐘	96	3.7
72℃乾熱	24小時	90	4.1
	48小時	88	4.0
	72小時	76	3.2
	96小時	64	2.9
對照風乾		90	3.2

表3. 生石灰萃取配合種子處理對番茄育苗成功率和苗株生長影響

處理	時間	育苗成功率%	株高cm
55˚C熱水	5分鐘	98	9.8
	10分鐘	93	7.9
	20分鐘	92	7.8
漂白水	5分鐘	93	5.6
	10分鐘	92	4.8
	20分鐘	86	4.1
72℃乾熱	24小時	77	4.9
	48小時	74	4.3
	72小時	63	3.3
	96小時	63	3.1
對照風乾		98	9.2

表4. 熟石灰萃取配合種子滅菌處理對番茄育苗成功率和苗株生長影響

處理	時間	育苗成功率%	株高cm
55˚C熱水	5分鐘	91	5.8
	10分鐘	85	5.8
	20分鐘	83	3.6
漂白水	5分鐘	95	4.5
	10分鐘	85	4.4
	20分鐘	80	3.4
72℃乾熱	24小時	71	3.7
	48小時	70	3.2
	72小時	60	3.0
	96小時	53	2.6
對照風乾		90	3.0

表5. 發酵醋萃取配合種子滅菌處理對番茄育苗成功率和苗株生長影響

處理	時間	育苗成功率%	株高cm
55˚C熱水	5分鐘	91	6.0
	10分鐘	89	5.6
	20分鐘	89	4.8
漂白水	5分鐘	89	5.1
	10分鐘	87	4.6
	20分鐘	82	4.2
72℃乾熱	24小時	84	4.2
	48小時	84	4.2
	72小時	82	4.1
	96小時	81	2.6
對照風乾		88	5.2

三、結論
有機番茄種子萃取其穴盤育苗成功率雖以熟石灰處理最高，但因為傳統上用發酵處理可以同時去除病原，因此有機使用建議以發酵處理為佳；種子萃取後的滅菌處理中，72℃乾熱滅菌處理的結果並不如預期，反而是55℃恒溫水處理短時間其效果最好。

表6. 鹽酸萃取配合種子滅菌處理對番茄育苗成功率和苗株生長影響

處理	時間	育苗成功率%	株高cm
55˚C熱水	5分鐘	100	5.2
	10分鐘	100	3.6
	20分鐘	95	3.5
漂白水	5分鐘	100	6.1
	10分鐘	100	5.6
	20分鐘	93	4.4
72℃乾熱	24小時	83	5.2
	48小時	76	3.6
	72小時	74	3.6
	96小時	69	3.3
對照風乾		100	5.9