葉世青

（安遠縣農業(yè)和糧食局，江西安遠342100；作者：ysqjg126．com）

水稻是世界上重要的糧食作物，全球半數(shù)以上人口以稻米為主食，也是我國主要栽培的作物之一。有關水稻超干種子耐藏性與應用等研究報道不少[1－4]，但是有關水稻超干種子耐熱性與應用研究較少。針對這一情況，筆者對水稻超干種子的烘干方法、不同狀態(tài)水稻種子耐高溫干熱能力及水稻超干種子保存方法進行了研究，并對水稻超干種子破除休眠、滅殺種傳病害等方面進行了探索試驗，以期掌握水稻超干種子耐熱特性和應用技術。

1 材料與方法

1.1 種子狀態(tài)分類及制備

鮮種子是指水稻成熟后剛收割，經去除雜質和秕粒后，但沒有進行干燥處理的含水量在25%左右的種子；干種子是指鮮種子經干燥處理，使種子水分降至10%～13%的種子；超干種子是指干種子進一步干燥，使種子水分降至在5%～7%的種子；潮種子是指干種子在高濕環(huán)境吸潮后，使種子水分升至15%左右的種子；濕種子是指干種子在水中吸收水分，使種子水分升至25%左右的種子；露白種子是指干種子浸種處理后，經培育已破胸剛露出種根的種子。

相同試驗每個水稻種子要求來源相同、質量一致。從江西安遠水稻種植農戶手中購買剛收割但沒有進行過干燥處理的種子，并放在4℃氣溫的冰箱冷藏室作鮮種子；鮮種子在自然條件下曬干作干種子或從種子公司直接購買干種子；干種子在恒溫干燥箱內先設置45℃烘6 h，后再在65℃烘12 h，經此處理成超干種子；干種子放在容器內的上層有網(wǎng)孔的隔板上，容器底部盛有少量清水，保持容器內濕度在95%左右，然后把容器放在30℃恒溫干燥箱內吸潮10 d處理成潮種子；干種子放在容器內，加水浸沒，并放在30℃恒溫干燥箱內浸種6 h處理成濕種子；將濕種子裝在布袋內，外包裹塑料膜但能透氣不密封，后放在30℃種子培育箱內培育30 h處理成露白種子。

1.2 水稻超干種子的烘干方法篩選試驗

1．2．1 試驗材料

2014年8月從安遠縣欣山鎮(zhèn)一戶農民購買泰香稻、大禾谷收割1個月的干種子各2．0 kg。

1．2．2 試驗設計

設6個處理：T1，種子在45℃干烘6 h；T2，種子在65℃干烘 12 h；T3，種子在 75℃干烘 3 h；T4，種子先在45℃干烘 6 h，后在 65℃條件下干烘 12 h；T5，種子先在45℃干烘6 h，后在75℃條件下干烘3 h；CK，不進行處理，直接測定種子水分和發(fā)芽率。每個處理3次重復

1．2．3 試驗方法

按1．1方法制備好干種子、潮種子。從預備好的種子材料中取30 g裝在網(wǎng)袋內，掛牌登記放在恒溫干燥箱內按設計處理溫度和時間進行烘干處理。處理時間到后馬上取出，并立即放在干燥器內冷卻30 min后進行種子水分和發(fā)芽率測定。

1．2．4 種子水分和發(fā)芽率測定

烘干處理后的種子按GB/T3543－1995《農作物種子檢驗規(guī)程》[5]的方法進行種子水分和發(fā)芽率測定。水分采用高溫烘干法，在130℃～133℃條件下烘1 h后計算水分[種子水分=（樣品及鋁盒的烘前質量－樣品及鋁盒的烘后質量）/（樣品及鋁盒的烘前質量-鋁盒的質量）×100]。發(fā)芽率重復測4次，每次取100粒種子置于培養(yǎng)盒紙床上，后置于溫度為30℃的種子發(fā)芽培養(yǎng)箱中做發(fā)芽試驗，14 d后計算發(fā)芽率（種子發(fā)芽率=正常幼苗/供檢種子數(shù)×100）。

1.3 不同種子狀態(tài)耐高溫干熱能力試驗

2014年7月從安遠縣欣山鎮(zhèn)一戶農民購買泰香稻、大禾谷2個品種剛收割早稻的鮮種子各15 kg。

1.3.1 試驗設計

參試材料為泰香稻、大禾谷種子。種子狀態(tài)分別為超干種子、干種子、潮種子、濕種子、鮮種子、露白種子；處理溫度設置 35℃、45℃、55℃、65℃、75℃、85℃、95℃和105℃8個水平。共96個處理，每個處理重復3次。每個處理烘干時間均為24 h。

1.3.2 試驗方法

按1.1方法制備好2個品種各狀態(tài)種子，按設計溫度分8個批次分別從制備好的種子中取30 g裝在網(wǎng)袋內，掛牌登記，后立即放入已加熱到設定處理溫度的恒溫干燥箱內進行高溫干熱處理24 h，后立即進行種子發(fā)芽率測定。

1.3.3 種子發(fā)芽率測定

方法參照1.2.4。

1.4 超干種子耐受高溫程度對比試驗

1.4.1 試驗材料

2014年11月從安遠縣欣山鎮(zhèn)一戶農民購買2014年7月生產的泰香稻、大禾谷2個品種干種子各15 kg。

1.4.2 試驗設計

參試材料為泰香稻、大禾谷種子。種子狀態(tài)設置超干種子、干種子2個水平，處理溫度設置55℃、65℃、75℃、85℃、95℃、105℃ 6個水平，處理時間設置6 h、24 h、48 h、72 h、96 h 5個水平。共 120個處理，每個處理3次重復。

1.4.3 試驗方法

按設計處理溫度將處理種子分6個批次在恒溫干燥箱內進行高溫干熱處理，將該處理溫度的5個處理時間，2個水稻品種的2種種子狀態(tài)計20個處理作為同一批次；每個處理分別從制備好的種子材料中取30 g，裝在網(wǎng)袋內并掛牌登記，然后立即放入已加熱到設計處理溫度的恒溫干燥箱內，當箱內溫度穩(wěn)定在處理溫度±2℃開始計算時間。時間到達規(guī)定處理時間時取出參試種子放在盤中冷卻，后立即進行發(fā)芽率測定。

1.4.4 發(fā)芽率測定

方法參照1.2.4。

1.5 水稻超干種子耐貯藏效果試驗

1.5.1 試驗材料

2015年9月從安遠縣欣山鎮(zhèn)一戶農民手中購買2015年7月生產的泰香稻、大禾谷2個水稻種子各15 kg。

1.5.2 試驗設計

設5個處理：A1，制備超干種子后立即裝入廣口玻璃瓶，蓋好瓶蓋，用凡士林密封，不透氣貯藏2年；A2，制備超干種子立即裝入廣口瓶內，蓋好瓶蓋（能透氣）貯藏2年；A3，超干種子制備后立即裝在紙質檔案袋內，封口貯藏 2年；CK1，干種子不進行任何處理，立即測定種子水分、發(fā)芽率、活蟲密度、蟲蛀率；CK2，干種子裝在紙質檔案袋內封口貯藏2年。

1.5.3 試驗方法

每個品種隨機抽樣品15 kg種子用分樣器均勻分成3份，每份作為1個重復。每個重復再用分樣器均勻分成5份作5個處理。CK1的干種子直接測定各檢測項目；CK2的干種子分別直接裝在3個紙質檔案袋內后封口并貼標簽；A1、A2、A3：干種子分別裝在布袋內，掛牌登記，并放在恒溫干燥箱內先設置45℃烘6 h后設置75℃烘3 h得到超干種子，后立即分別裝在廣口瓶內或紙質檔案袋內按處理設計要求制備好各處理并貼標簽，然后把 A1、A2、A3、CK2放在室內木架上自然條件下貯藏2年后于2017年9月對A1、A2、A3、CK2等4個處理的種子立即進行活蟲密度測定，再從檢測活蟲密度后的種子中立即抽取樣品進行種子水分、發(fā)芽率、蟲蛀率測定。每個處理3次重復。

1.5.4 水分、發(fā)芽率、蟲蛀率測定

種子水分、發(fā)芽率測定方法參照1.2.4；活蟲密度測定：用種子害蟲套篩分別把各處理全部種子過篩，分別查找出玉米象、麥蛾、谷蠹等害蟲的活成蟲數(shù)和活幼蟲數(shù)，活蟲密度（頭/kg）=（活成蟲數(shù)+活幼蟲數(shù)）/所檢樣品總重量（kg）；蟲蛀率測定：各處理隨機抽取30 g種子樣品計算種子總粒數(shù)，1粒種子凡是發(fā)現(xiàn)谷殼被害蟲咬成一個蟲眼或幾個蟲眼或看谷殼無蟲眼剝開谷殼看米粒有蟲蛀痕跡都算1粒蟲蛀粒，蟲蛀率（%）=蟲蛀粒數(shù)/所檢種子總粒數(shù)×100。

1.6 利用水稻超干種子耐熱性破除種子休眠試驗

1.6.1 試驗材料

2017年7月從安遠縣欣山鎮(zhèn)一戶農民購買剛收割的泰秈禾、新香稻、科輻稻、早糯白等地方常規(guī)水稻干種子各2 kg，這4個品種均具有休眠性。

表1 2個品種2種狀態(tài)種子在不同烘干方法處理后的種子水分和發(fā)芽率比較 （%）

1.6.2 試驗設計

試驗設5個處理：B1，超干種子在75℃干烘12 h；B2，超干種子在75℃干烘24 h；B3，超干種子在85℃干烘12 h；B4超干種子在85℃干烘24 h；CK，不進行處理直接進行發(fā)芽率試驗。每個處理3次重復。

1.6.3 試驗方法

從試驗樣品種子中隨機抽取30 g裝在網(wǎng)袋內并掛牌登記，再將其他種子放入恒溫箱內，先在45℃條件下烘6 h，再在65℃條件下烘12 h得到超干種子，然后立即把恒溫干燥箱的溫度重新設置在設計溫度，當箱內溫度達到并穩(wěn)定在設計溫度±2℃時開始計算時間。處理時間到達后立即取出種子放在托盤上冷卻，后馬上測定種子發(fā)芽率。

1.6.4 發(fā)芽率測定

方法參照1.2.4。

1.7 利用水稻超干種子耐熱性滅種傳病害田間試驗

1.7.1 試驗材料

2015—2017年進行試驗，以中優(yōu)39、兩優(yōu)培九、新兩優(yōu)6380、欣兩優(yōu)254等15個雜交水稻組合為材料。

1.7.2 試驗設計

在安遠縣欣山鎮(zhèn)選擇3戶農民的早、中、晚稻進行32次田間對比試驗。每次試驗設計2個處理：①用水稻超干種子進行高溫干熱處理，然后單獨浸種、催芽、播種，于秧田鑒定種傳病害；②CK，用干種子直接浸種、催芽、播種，于秧田鑒定種傳病害。

1.7.3 試驗方法

對承擔試驗農民的每個品種在種子浸種前均勻分成2份，將其中1份干種子放在恒溫箱內（可自制恒溫箱），先45℃烘6 h后65℃烘12 h得到超干種子，再設置85℃干烘24 h進行高溫干熱滅殺種傳病害，種子取出冷卻后裝在容器內加水浸沒放在恒溫箱內設置30℃浸種12 h，倒水把種子裝在透氣布袋內繼續(xù)放在30℃恒溫箱培育48 h露出根芽，然后在濕潤秧田進行播種育秧。另1份干種子直接在恒溫箱進行浸種催芽后在濕潤秧田進行播種育秧。2個處理播種在同一塊秧田內，不同處理間筑小田埂確保單灌單排。施肥打藥等措施相同，只打防蟲害農藥，不打防治病害農藥。

1.7.4 發(fā)病率及病害防效測定

在移栽前對2個處理進行仔細檢查，發(fā)現(xiàn)秧苗感染苗瘟、惡苗病或細菌性褐條病，用鐵線圍成直徑40 cm的圓圈隨機套取5處秧苗進行調查總株數(shù)（同一粒種苗主莖及分蘗只算1株），同一粒種苗的主莖或分蘗上發(fā)現(xiàn)感染病癥如1個病斑或較多病斑只算1株發(fā)病。發(fā)病率（%）=發(fā)病株數(shù)/調查總株數(shù)×100；病害防效（%）=（對照發(fā)病率-處理發(fā)病率）/對照發(fā)病率×100。

2 結果與分析

2.1 水稻超干種子適宜烘干方法

由表1可知，5種烘干處理后的種子水分都比對照極顯著降低，T2～T5能使2個品種2種狀態(tài)種子的水分烘干至超干種子水分要求；T4、T5處理還能使這2個品種的潮種子烘干至超干種子水分要求。

由表1可知，5種烘干處理方法對2個品種干種子的發(fā)芽率影響不大，與CK相比差異不顯著；而對2個品種潮種子的發(fā)芽率存在較大影響，潮種子經T2和T3處理后，其發(fā)芽率與CK相比極顯著降低，其他3種處理與CK相比差異不顯著。

由此可見，先低溫后高溫的兩段烘干方法是水稻超干種子制備比較安全的方法，即在45℃左右溫度烘6 h，然后在65℃左右烘12 h或在75℃左右烘3 h，能使種子水分降至5%～7%，且保證種子發(fā)芽率不下降。

2.2 水稻超干種子耐高溫干熱能力

從表2可知，不同狀態(tài)種子耐受高溫干熱能力存在極顯著差異，從強到弱依次為超干種子＞干種子＞潮種子＞鮮種子＞濕種子＞露白種子；在處理24 h條件下，種子發(fā)芽率沒有發(fā)生明顯下降2個品種所能耐受相對高溫，超干種子是95℃，干種子是75℃，潮種子大禾谷是65℃、泰香稻是55℃，鮮種子是55℃，濕種子大禾谷是55℃、泰香稻是45℃，露白種子大禾谷是45℃、泰香稻是35℃。

表2 2個品種6種狀態(tài)種子在不同處理溫度干烘24 h后的發(fā)芽率比較 （%）

表3 2個品種超干種子和干種子在高溫烘干后的發(fā)芽率比較 （%）

表4 不同處理水稻種子的活蟲密度、蟲蛀率、水分、發(fā)芽率比較

從表3可知，2個品種的超干種子和干種子在高溫干熱處理下的發(fā)芽率存在極顯著差異。相同處理時間條件下，超干種子耐受處理溫度比干種子更高，如在處理6 h條件下，種子發(fā)芽率沒有發(fā)生明顯下降，2個品種超干種子耐受相對高溫泰香稻是95℃、大禾谷是105℃，而2個品種干種子耐受相對高溫是75℃。在相同處理溫度條件下，超干種子所耐受處理時間比干種子更長，如在85℃處理條件，超干種子在96 h處理下發(fā)芽率泰香稻是87%、大禾谷是92%，而干種子在6 h處理下發(fā)芽率泰香稻是0、大禾谷是60%。2個品種間，大禾谷超干種子耐受高溫干熱能力比泰香稻強。

2.3 超干種子應用效果

2.3.1 超干種子耐貯藏效果

從表4可知，不同處理的活蟲密度、蟲蛀率、水分、發(fā)芽率存在極顯著差異。A1處理未發(fā)現(xiàn)種子害蟲，種子水分仍然保持較低水平，其種子蟲蛀率和發(fā)芽率與CK1相比沒有顯著差異，與CK2相比蟲蛀率極顯著降低而發(fā)芽率極顯著提高。A2處理未發(fā)現(xiàn)種子害蟲，蟲蛀率與CK1相比沒有顯著差異、比CK2極顯著降低，種子發(fā)芽率比CK1極顯著下降、比CK2極顯著提高。但因廣口瓶能透氣，在種子平衡水分原理作用下，超干種子吸潮后種子水分明顯升高[6]。因此A2處理的種子含水量與CK2差異不大。A3處理活蟲密度和蟲蛀率比CK1極顯著提高，種子發(fā)芽率比CK1極顯著下降。由此可見，水稻超干種子在密封不透氣不被種子害蟲入侵條件下，可以貯藏2年且保持較高的種子發(fā)芽率。

表5 休眠水稻品種超干種子在高溫干熱處理后的發(fā)芽率 （%）

2．3．2 利用水稻超干種子耐熱性破除種子休眠效果

由表5可知，4個水稻品種超干種子在高溫干熱處理后都能破除其種子休眠性，提高種子發(fā)芽率。4個水稻品種的休眠程度存在極顯著差異，破除種子休眠效果也存在極顯著差異，其中，泰秈禾休眠程度較輕，4種處理后的種子發(fā)芽率差異不顯著，而且每種處理后的發(fā)芽率都比中重度休眠品種高；其他3個品種屬于中重度休眠，每個品種在4種處理后的發(fā)芽率存在極顯著差異，在不傷害種子情況下，相同處理溫度，隨處理時間延長更能顯著破除種子休眠；相同處理時間，隨處理溫度升高更能顯著破除種子休眠。休眠重的秈稻品種在不傷害種子情況下，處理溫度高和處理時間長破除種子休眠效果更好，如85℃處理24 h對秈稻中重度休眠超干種子進行高溫干熱處理比75℃處理12 h效果更明顯。

2．3．3 利用水稻超干種子耐熱性滅殺種傳病害效果

從表6可知，高溫干熱處理水稻超干種子對防治種傳病害效果明顯，其中，苗瘟效果達到56．3%～75．5%，惡苗病防治效果達到 84．9%～100%，細菌性褐條病防治效果達到68．4%～100%。

3 結論與討論

水稻超干種子指種子含水量在5%～7%的種子。水稻干種子在室內貯藏，由于種子平衡水分作用，為適應環(huán)境其水分一般保持在11．5%～13．5%范圍內[6]。水稻種子屬于淀粉類種子，其主要成分淀粉是一種親水物質，用自然曬干方法很難將它的含水量降到足夠低以得到超干種子，因此，需要采取高溫烘干法。實際如果知道種子水分在13．0%的標準水分以內，可采用一段烘干法即在65℃干烘12 h或在75℃干烘3 h使種子水分下降到5%～7%，但對含水量較高（15%左右）的種子用一段烘干法則不安全，可以采用“兩段法”即先低溫后高溫的辦法，先在45℃干烘6 h，后在65℃干烘12 h或在75℃干烘3 h就能使水稻干種子及潮種子變成超干種子。大量種子采用兩段烘干法進行超干處理實際烘干時間如果更長其效果更好。

不同品種、不同狀態(tài)種子其耐受高溫干熱能力不同[7－8]。本研究結果表明，耐受高溫干熱能力從強到弱依次為超干種子＞干種子＞潮種子＞鮮種子＞濕種子＞露白種子。2個品種超干種子在55℃～85℃干熱處理6～96 h條件下發(fā)芽率都沒有明顯下降，大禾谷品種超干種子在處理時間為6 h能耐受的高溫是105℃。超干種子耐高溫干熱能力的機理有待今后進一步探索。

種子害蟲是指危害種子的昆蟲，水稻種子在貯藏過程中都會發(fā)生玉米象、麥蛾、谷蠹等害蟲的危害，而其致死溫度為60℃～65℃[9－10]。水稻超干種子制備后已將種子害蟲全部滅殺，水分降低在7%以內，立即用害蟲咬不破材料密封包裝，能有效防止外面的空氣、水分和害蟲入侵，這樣既能長時間儲存，也能保證種子發(fā)芽率無明顯下降[1]。

水稻種子特別是新收種子普遍存在休眠現(xiàn)象[11]。目前常用雙氧水、赤霉素、硝酸鉀等激素和化學藥劑處理種子，破除種子休眠[12－13]，但無利用水稻超干種子耐熱性破除種子休眠的報道。本研究表明，輕度休眠的秈稻超干種子在75℃～85℃干熱處理12～24 h都能破除種子休眠，而對重度休眠的秈稻超干種子采用85℃干熱處理24 h更有效。本次試驗所采用材料都是秈稻種子，但此方法是否能有效破除粳稻種子休眠有待今后進一步研究。

種子都會帶有多種病菌蟲體，甚至是檢疫性病蟲害[14]，農民多數(shù)采用農藥浸種消毒滅殺種傳病蟲害[15]。有研究表明，種子所帶的病蟲源在75℃～85℃干熱處理24～48 h 可達到滅殺效果[16－18]；但在 75℃～85℃干熱處理24～48 h，干種子的種子活力會嚴重喪失，失去種用價值，而超干種子的種子活力無明顯傷害，仍能保持原種用價值[8]。本試驗結果表明，高溫干熱滅殺處理預防水稻秧苗的苗瘟、惡苗病、細菌性褐條病等效果明顯。