李勵(lì) 張新

摘要 通過標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)、3種低溫發(fā)芽試驗(yàn)、田間播種試驗(yàn)測(cè)定了玉米種子的活力情況，以尋求測(cè)定玉米種子活力的最佳方法。結(jié)果表明，采用抗冷測(cè)定方法來(lái)鑒定玉米種子活力是可行的，8 ℃的抗冷測(cè)定方法更適合用來(lái)測(cè)定江蘇省玉米田間出苗率。

關(guān)鍵詞 玉米；種子活力；抗冷測(cè)定

中圖分類號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）11-0003-02

Abstract The vigor of maize seeds was determined by standard germinative test，cold germinative test and field germinative test，in order to explore the best method for the determination of maize seed vigor.The results showed that the cold resistance determination to maize seed vigor identification is feasible，8 ℃ of cold resistance measurement method is more suitable for maize field emergence rate in Jiangsu Province.

Key words maize；seed vigour；determination of cold resistance

玉米是我國(guó)最主要的糧食作物之一，對(duì)溫度的條件要求較高，我國(guó)北方廣大地區(qū)春季很容易因低溫造成冷害。低溫往往影響玉米種子的發(fā)芽率，發(fā)芽率符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的種子播種后出現(xiàn)缺苗斷壟，甚至大面積無(wú)苗的生產(chǎn)事故屢屢發(fā)生。因此，需要更為科學(xué)的預(yù)測(cè)玉米種子在大田的出苗情況、為廣大農(nóng)民朋友提供真實(shí)可靠的播種依據(jù)、可以廣泛應(yīng)用的種子活力測(cè)定方法，以解決這一問題。

目前，生產(chǎn)上大都采用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)的發(fā)芽率來(lái)預(yù)測(cè)大田玉米種子的出苗情況。但是標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)是在玉米種子最適宜發(fā)芽的條件下進(jìn)行的，而大田播種后出苗時(shí)的環(huán)境條件并不理想，往往會(huì)出現(xiàn)原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率很高的玉米種子播種到大田后出苗率不理想的現(xiàn)象。因此，標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率不能準(zhǔn)確地反映大田的出苗率。

種子活力是近來(lái)引進(jìn)的新概念，是指種子在大田條件下的成苗能力。因此，廣泛地開展玉米種子活力的測(cè)定，準(zhǔn)確地指導(dǎo)生產(chǎn)及對(duì)發(fā)芽率符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的陳種子進(jìn)行活力測(cè)定是有必要的。在國(guó)外，玉米種子活力測(cè)定也普遍采用抗冷法，歐洲由于春季低溫時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)，春玉米的冷害問題更為突出，如法國(guó)的利馬格蘭公司和KWS公司均采用玉米種子的低溫活力測(cè)定法。Germ和Kietredor（1966年）、Fiala（1973年、1978年）和Ader（1977年）等進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室和大田試驗(yàn)比較一致指出，在一定環(huán)境條件下，低溫測(cè)定與田間出苗結(jié)果之間較標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)與田間出苗結(jié)果之間的關(guān)系更加密切。我國(guó)研究人員在試驗(yàn)中得到了相似的結(jié)果，說明低溫測(cè)定玉米種子活力的方法是反映玉米種子田間出苗率的較好方法。

但是，國(guó)外低溫測(cè)定玉米種子活力的方法并不一定完全適應(yīng)我國(guó)廣大地區(qū)。因此，筆者參考國(guó)外先進(jìn)方法，并在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，以尋求出更加適合我國(guó)北方地區(qū)的玉米種子低溫活力測(cè)定方法。

1 材料與方法

1.1 供試材料

主要儀器設(shè)備：LH-150種子老化箱、LCRH-250-G光照培養(yǎng)箱、電子天平。

試驗(yàn)材料：德農(nóng)種業(yè)加10分玉米種子、橡皮筋、專用發(fā)芽紙（規(guī)格為30 cm×60 cm，可以保持水分）、蒸餾水、噴壺、塑料袋（用來(lái)放置播種并卷好的發(fā)芽紙）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子老化。選取德農(nóng)種業(yè)加10分玉米種子樣品，做完凈度分析后，從中隨機(jī)將種子分成4份（編號(hào)1、2、3、4）放入種子老化箱分別進(jìn)行0、1.5、3.0、4.5 d老化。老化完成后從種子老化箱取出，在室內(nèi)環(huán)境中放置24 h。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)。將老化后的4份種子分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)，4次重復(fù)，每重復(fù)100粒種子，并分別編號(hào)B11、B22、B33、B44，采用紙卷法（紙卷法首先由Hoppe在1956年提出，后經(jīng)進(jìn)一步改進(jìn)并逐步廣泛應(yīng)用，紙卷法需要的空間小、費(fèi)用低，但是比較費(fèi)時(shí)間）在25 ℃光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽。自放入培養(yǎng)箱后至第7天逐日定時(shí)進(jìn)行觀察記載，每天記錄發(fā)芽種子粒數(shù)。根長(zhǎng)超過種子長(zhǎng)度、芽長(zhǎng)達(dá)種子長(zhǎng)度1/2以上的為正常發(fā)芽，根、芽不正常的均不算發(fā)芽種子。

1.2.3 低溫發(fā)芽試驗(yàn)。

（1）KWS公司低溫發(fā)芽試驗(yàn)。將老化程度不同的4份種子分別在10 ℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d，后轉(zhuǎn)入25 ℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3 d。4次重復(fù)，每重復(fù)100粒種子，并分別編號(hào)K11、K22、K33、K44，采用紙卷法進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。

（2）利馬格蘭公司低溫發(fā)芽試驗(yàn)。將老化程度不同的4份種子分別在5 ℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 d，后轉(zhuǎn)入25 ℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6 d。4次重復(fù)，每重復(fù)100粒種子，并分別編號(hào)L11、L22、L33、L44，采用紙卷法進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。

（3）改進(jìn)低溫發(fā)芽試驗(yàn)。將老化程度不同的4份種子分別在8 ℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6 d，后轉(zhuǎn)入25 ℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3 d。4次重復(fù)，每重復(fù)100粒種子，并分別編號(hào)W11、W22、W33、W44，采用紙卷法進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。

1.2.4 田間出苗試驗(yàn)。在德農(nóng)學(xué)院內(nèi)，于4月下旬將老化程度不同的4份玉米種子分別進(jìn)行大田試驗(yàn)，并分別編號(hào)D11、D22、D33、D44。試驗(yàn)田肥力均勻，土質(zhì)優(yōu)良，地勢(shì)平坦，以小區(qū)為單位，4次重復(fù)，順序排列，每小區(qū)面積為0.5 m2，每小區(qū)內(nèi)播種100粒樣品，10 d后調(diào)查田間出苗率（代表種子活力）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果計(jì)算發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。計(jì)算公式如下：

發(fā)芽勢(shì)（%）=發(fā)芽試驗(yàn)初期規(guī)定日期內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100；

發(fā)芽率（%）=發(fā)芽試驗(yàn)?zāi)┢谝?guī)定日期內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100；

發(fā)芽指數(shù)（GI）=∑Gt/Dt；

活力指數(shù)（VI）=GI×S=S×∑Gt/Dt；

其中，Dt為發(fā)芽日數(shù)，Gt為與Dt相對(duì)應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù)，S為幼苗生長(zhǎng)的平均鮮重。

所測(cè)得的數(shù)據(jù)，采用Microsoft Office Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

從表1可以看出，在相同的標(biāo)準(zhǔn)適宜條件下，不同活力玉米種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)均有差異，說明此次試驗(yàn)的取材比較典型，不同活力的玉米種子間差異顯著。

大量研究結(jié)果表明，高活力的種子出苗快、壯、齊，抗逆能力強(qiáng)?；盍χ笖?shù)包含了根芽的生長(zhǎng)情況和發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)的情況。我國(guó)北方玉米的播種期間主要的自然災(zāi)害之一就是低溫凍害，而經(jīng)過抗冷測(cè)定處理的發(fā)芽率可以提供一個(gè)低溫出苗情況的依據(jù)。

從表2可以看出，抗冷測(cè)定的種子活力顯著優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)的發(fā)芽率，大體上可以反映不同活力玉米種子的大田出苗情況，可以為廣大農(nóng)民提供更準(zhǔn)確可靠的玉米種子播種信息。

玉米種子活力抗冷測(cè)定是先模擬大田玉米出苗的低溫逆環(huán)境條件對(duì)玉米種子進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。低溫條件下試驗(yàn)得出的玉米種子發(fā)芽率是同一批次玉米種子在適宜的條件下發(fā)芽時(shí)的最低發(fā)芽率，而標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)得出的發(fā)芽率是同一批次玉米種子在適宜條件下發(fā)芽時(shí)的最高發(fā)芽率，大田的出苗率介于兩者之間。

從表2可以看出，大田試驗(yàn)出苗率介于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)與抗冷測(cè)定結(jié)果之間，而在3種抗冷測(cè)定方法中，改進(jìn)的低溫發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果與大田試驗(yàn)的數(shù)據(jù)相關(guān)性更大。由此說明，8 ℃的抗冷測(cè)定方法更適合在江蘇省用來(lái)進(jìn)行玉米種子活力的抗冷測(cè)定。

分析結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率和低溫發(fā)芽率與大田播種出苗率之間的相關(guān)性均很顯著。但抗冷測(cè)定與大田出苗結(jié)果的相關(guān)性要高于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)與大田出苗結(jié)果的相關(guān)性。說明抗冷測(cè)定的結(jié)果較標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)更能反映玉米種子的大田出苗情況，是決定玉米種子播種更可靠的依據(jù)。

3 結(jié)論與討論

種子活力是決定種子播種后大田出苗率的內(nèi)在因素，不同田間條件下的出苗率是表現(xiàn)種子活力高低的最佳依據(jù)[1-3]。研究表明，在年份、地點(diǎn)及播種期不同的情況下，盡管大田出苗會(huì)有很大變化，但不同活力的種子都表現(xiàn)出一定的規(guī)律，且低溫測(cè)定活力的結(jié)果與大田出苗率相關(guān)性較高。這也客觀地表明通過抗冷測(cè)定玉米種子活力的方法來(lái)鑒定玉米種子活力是可行的，以及可以通過正確的玉米種子活力測(cè)定方法來(lái)估計(jì)大田出苗情況。當(dāng)然這種估計(jì)不是精確的，隨著大田條件的變化，大田出苗率也會(huì)有一定幅度的波動(dòng)。

謝皓[4]研究認(rèn)為，玉米種子發(fā)芽的最適溫度為24～31 ℃，且在最適溫度范圍內(nèi)，溫度越高，萌發(fā)的速度越快。王立志等[5]研究結(jié)果表明，低溫對(duì)種子發(fā)芽的影響很大，不同品種在不同溫度條件下存在差異。本文利用我國(guó)北方地區(qū)生產(chǎn)上主導(dǎo)品種進(jìn)行了不同低溫條件下玉米種子活力分析，結(jié)果與王立志等的報(bào)道相似，不同的溫度處理，得出的發(fā)芽率是不同的，高活力玉米種子對(duì)短期的5 ℃和10 ℃的低溫有一定的耐受性[6-9]。本研究認(rèn)為在低溫下也是如此，溫度越低，發(fā)芽速度越慢，發(fā)芽持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)。從節(jié)約檢驗(yàn)時(shí)間考慮，應(yīng)該采用8 ℃培養(yǎng)6 d和25 ℃培養(yǎng)3 d的方法。

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用紙卷法抗冷測(cè)定作為玉米種子活力測(cè)定方法是可行的。通過廣泛的研究，有可能以抗冷測(cè)定發(fā)芽率結(jié)果為標(biāo)志，制定出先進(jìn)可靠的北方玉米種子活力標(biāo)準(zhǔn)，田間出苗的信息與低溫活力測(cè)定的結(jié)果一致性較高[10-12]。

綜上所述，本試驗(yàn)大膽采用紙卷法玉米種子活力抗冷測(cè)定來(lái)鑒定玉米種子活力，通過標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)、利馬格蘭公司低溫發(fā)芽試驗(yàn)、KWS公司低溫發(fā)芽試驗(yàn)、改進(jìn)低溫發(fā)芽試驗(yàn)與大田出苗情況對(duì)比發(fā)現(xiàn)幾種方法均是可行的[13-14]?？梢酝ㄟ^更加廣泛和細(xì)致地研究，為不同地區(qū)制定出先進(jìn)可靠的玉米種子活力標(biāo)準(zhǔn)，為農(nóng)業(yè)提供更加準(zhǔn)確的播種信息[15-16]。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 王景升，劉玉香.玉米種子活力的低溫測(cè)定[J].沈陽(yáng)農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1985，16（3）：51-60.

[2] 侯建華，王茅雁，李明哲，等.玉米萌發(fā)期抗旱性鑒定的初步研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院報(bào)，1994，15（3）：19-23.

[3] MAITI R K，WESEHE P.Ebling Maize Science[M].Science Publishers Inc，1998：56-62.

[4] 謝皓.玉米種子發(fā)芽與溫度相關(guān)性的研究[J].種子，1998，9（2）：13-16.

[5] 王立志，王連敏，張國(guó)敏，等.不同溫度條件下玉米種子發(fā)芽的量化模型[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2000，21（3）：36-39.

[6] 李素玲，吳定國(guó)，劉海潮，等.低溫脅迫對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，28（2）：3-16.

[7] 關(guān)賢交，歐陽(yáng)西榮.玉米低溫冷害研究進(jìn)展[J].作物研究，2004（增刊1）：353-357.

[8] 龔動(dòng)庭，李航，隨輝輝，等.雜交玉米種子活力及其測(cè)定方法的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（28）：30-31.

[9] 劉春香，張新.玉米種子的低溫活力測(cè)定研究[J].濰坊學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，13（4）：42-45.

[10] 榮廷昭，李晚忱.田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)分析[M].成都：四川大學(xué)出版社，2001.

[11] 陶宗婭，鄒琦.種子的吸脹冷害和吸漲傷害[J].植物生理學(xué)通訊，2000（4）：368-376.

[12] 馬樹慶，襲祝香，王琪.中國(guó)東北地區(qū)玉米低溫冷害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2003，12（3）：36-38.

[13] 孫海燕.甜玉米種子引發(fā)及其生理變化的研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[14] 高素華.玉米低溫冷害機(jī)理研究綜述[J].氣象科技，1997（4）：37-43.

[15] 顏啟傳.種子檢驗(yàn)原理和技術(shù)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2001.

[16] 杜清福，賈希海，律保春，等.不同類型玉米種子活力檢測(cè)適宜方法的研究[J].玉米科學(xué)，2007（6）：122-126.