(貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 貴陽(yáng) 550025)

水稻是我國(guó)重要的糧食作物之一，水稻高產(chǎn)與種子的產(chǎn)量和質(zhì)量密切相關(guān)。種子活力是決定種子出苗與成苗的種子質(zhì)量性狀，高活力種子表現(xiàn)出抗逆性強(qiáng)，可以顯著提高種子的出苗速度、整齊度和最終的發(fā)芽率，發(fā)揮高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的潛在能力，因而種子活力可影響作物的一生及最終產(chǎn)量[1]。隨著水稻生產(chǎn)轉(zhuǎn)型和機(jī)械化生產(chǎn)水平的提高，高質(zhì)量種子特別是高活力種子對(duì)水稻優(yōu)良群體形態(tài)建成和產(chǎn)量提高有著重要的作用。種子活力是種子質(zhì)量的重要特征，它是指種子在各種環(huán)境條件下具有發(fā)芽與出苗的潛在能力，以及幼苗形狀、貯藏性能和種子的抗逆性等特征的綜合表現(xiàn)，受遺傳、環(huán)境條件等因素的影響[2]。遺傳特性對(duì)種子活力的影響最為顯著，前人在水稻、小麥、玉米等作物種子上研究表明遺傳特性對(duì)種子活力的影響起著關(guān)鍵性的作用[3-6]。小麥品種間的遺傳差異對(duì)種子活力的影響要比地點(diǎn)間的差異大；除了受遺傳因素的影響外，環(huán)境因素對(duì)種子活力也有較大影響。周續(xù)蓮等研究發(fā)現(xiàn)，花后高溫降低了春小麥種子的發(fā)芽率、種子活力和淀粉酶活性[7]；陳年偉等研究表明，生態(tài)環(huán)境和天氣條件對(duì)雜交水稻種子發(fā)芽產(chǎn)生重要的影響，認(rèn)為這些差異與開(kāi)花、灌漿、成熟的氣溫條件有關(guān)[8]。前人研究主要涉及品種間的種子活力比較和環(huán)境條件對(duì)種子活力的影響，而針對(duì)不同類(lèi)型水稻種子活力的差異性研究及受環(huán)境的敏感度研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究以貴州地方不同類(lèi)型水稻品種為材料，比較不同地點(diǎn)、不同類(lèi)型水稻種子活力的差異，旨在探明不同類(lèi)型水稻種子活力高低及對(duì)環(huán)境的響應(yīng)，為以后高活力水稻種子生產(chǎn)栽培體系提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料和設(shè)計(jì)

采用貴州地方水稻品種為試驗(yàn)材料，其中秈粘、秈糯、粳粘、粳糯4種不同類(lèi)型品種各20個(gè)。田間試驗(yàn)在貴州省遵義市播州區(qū)團(tuán)溪鎮(zhèn)白果村(ZY，107°04′E，27°25′N(xiāo))和黔東南州凱里市碧波鎮(zhèn)朝陽(yáng)村(KL，107°37′E，26°33′N(xiāo))2個(gè)不同地點(diǎn)進(jìn)行，2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)氮肥、磷肥、鉀肥均以純氮150 hm2、P2O5100 kg·hm-2、K2O 135 kg·hm-2標(biāo)準(zhǔn)施肥，其中氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2比例施用，磷肥和鉀肥分別均作基肥施入，密度以20 cm×26.4 cm規(guī)格移栽，其他水分管理和病蟲(chóng)害防治均按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培技術(shù)進(jìn)行，成熟時(shí)及時(shí)收獲種子。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

將2個(gè)不同生態(tài)點(diǎn)收獲的種子采用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽方法進(jìn)行種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，即浸種24 h，每個(gè)品種隨機(jī)數(shù)取種子300粒，分3次重復(fù)，每次重復(fù)100粒，以專(zhuān)用發(fā)芽紙為發(fā)芽床置于發(fā)芽盒中，然后將發(fā)芽盒放入光照培養(yǎng)箱(設(shè)置為光照/30 ℃/8 h和黑暗/20 ℃/16 h)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，以放入光照培養(yǎng)箱當(dāng)天計(jì)為0 d，每天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽粒數(shù)，以芽長(zhǎng)約為谷粒長(zhǎng)的一半，根長(zhǎng)約與谷粒等長(zhǎng)視為發(fā)芽，到第7天時(shí)統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)后剪下幼苗芽烘干稱(chēng)重，計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)：

發(fā)芽率(%)=(發(fā)芽種子粒數(shù)/供試種子粒數(shù))×100%；

發(fā)芽勢(shì)(%)=(發(fā)芽高峰期發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù))×100%(按照GB/T 3543.4—1995種子檢驗(yàn)規(guī)程規(guī)定時(shí)間為5 d)；

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)，式中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)；

活力指數(shù)(VI)=GI×S，S為幼芽干物重(g)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進(jìn)行整理，Statistix 9.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地點(diǎn)對(duì)秈型和粳型水稻種子活力的影響

根據(jù)水稻秈、粳型分類(lèi)(表1)可知，不同地點(diǎn)對(duì)水稻種子發(fā)芽勢(shì)的影響不顯著，而對(duì)水稻種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均產(chǎn)生顯著的影響；不同類(lèi)型水稻之間的種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的差異顯著；水稻品種類(lèi)型和地點(diǎn)互作均對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)產(chǎn)生極顯著的影響。

在相同試驗(yàn)地點(diǎn)，除了遵義的種子發(fā)芽率外，2個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)的秈稻種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著大于粳稻，其中凱里和遵義秈稻的種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別比粳稻高出10.2%、20.1%、31.5%和2.0%、6.7%、10.7%。在秈型水稻中，凱里的

表1 不同地點(diǎn)對(duì)秈型和粳型水稻種子活力的影響

注：不同字母表示在0.05差異顯著；ns代表處理間差異未達(dá)到0.05顯著水平；“*”代表處理間差異達(dá)到0.05顯著水平，“**”代表處理間差異達(dá)到0.01顯著水平，“***”代表處理間差異達(dá)到0.001顯著水平。下同。

表2 不同地點(diǎn)對(duì)粘型和糯型水稻種子活力的影響

類(lèi)型地點(diǎn)發(fā)芽勢(shì)發(fā)芽率/%發(fā)芽指數(shù)活力指數(shù)粘KL91.8a96.2a35.5a25.6aZY88.2b93.9b26.0c18.0b糯KL82.9c92.8b27.0b15.6cZY86.5b92.7b23.4d13.6d地點(diǎn)ns*******品種類(lèi)型************地點(diǎn)×品種類(lèi)型**********

表3 不同生態(tài)點(diǎn)對(duì)不同類(lèi)型水稻種子活力的影響

水稻種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著高于遵義，其中凱里的水稻種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)比遵義分別高出33.7%和41.0%；在粳型水稻中，凱里的發(fā)芽勢(shì)顯著低于遵義試驗(yàn)點(diǎn)，發(fā)芽率在兩個(gè)生態(tài)點(diǎn)差異不顯著，而凱里的水稻種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著高于遵義，凱里的種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)比遵義分別高出18.8%和18.7%。

2.2 不同地點(diǎn)對(duì)粘型和糯型水稻種子活力的影響

根據(jù)水稻粘、糯型分類(lèi)(表2)可知，不同地點(diǎn)對(duì)水稻種子發(fā)芽勢(shì)的影響不顯著，而對(duì)水稻種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均產(chǎn)生顯著的影響；不同類(lèi)型水稻之間的種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的差異顯著；水稻品種類(lèi)型和地點(diǎn)互作均對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均產(chǎn)生顯著的影響。

在相同試驗(yàn)地點(diǎn)，除了遵義的發(fā)芽率外，凱里和遵義的粘稻種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著大于糯稻，其中凱里和遵義粘稻的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別比糯稻高出10.7%、31.5%、64.1%和2.0%、11.1%、32.4%。在粘型水稻中，凱里水稻種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著高于遵義，其中凱里的粘型水稻種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)比遵義分別高出36.5%和42.2%；在糯型水稻中，凱里試驗(yàn)點(diǎn)的發(fā)芽勢(shì)顯著低于遵義試驗(yàn)點(diǎn)，發(fā)芽率在2個(gè)不同試驗(yàn)點(diǎn)下差異不顯著，而凱里的水稻種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著高于遵義，與遵義點(diǎn)相比，凱里的種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別高出15.4%和14.7%。

2.3 不同地點(diǎn)對(duì)不同類(lèi)型水稻種子活力的影響

根據(jù)水稻秈粘、粳粘、秈糯、粳糯4種類(lèi)型分類(lèi)(表3)可知，不同地點(diǎn)對(duì)水稻種子發(fā)芽勢(shì)的影響不顯著，對(duì)水稻種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)產(chǎn)生影響顯著；不同類(lèi)型水稻之間的種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的差異顯著；水稻品種類(lèi)型和地點(diǎn)互作均對(duì)水稻種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)產(chǎn)生顯著的影響。

在相同試驗(yàn)地點(diǎn)下，秈粘型的種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)顯著高于其他類(lèi)型，其次分別為粳粘、秈糯，粳糯型為最??；種子發(fā)芽率和活力指數(shù)以秈粘性顯著高于其他類(lèi)型，其次分別為粳粘、粳糯，秈糯型為最小。在相同類(lèi)型水稻之間中，除遵義的粳、糯型水稻種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率高于凱里外，凱里的秈粘、粳粘、秈糯水稻種子的種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均高于遵義；在種子發(fā)芽勢(shì)方面，凱里的秈粘、秈糯發(fā)芽勢(shì)分別高于遵義點(diǎn)6.75%和0.7%，達(dá)到顯著水平；在種子發(fā)芽率方面，凱里的秈粘、秈糯發(fā)芽率分別高于遵義點(diǎn)3.15%和3.40%，達(dá)到顯著水平；在種子發(fā)芽指數(shù)方面，凱里的秈粘、粳粘、秈糯和粳糯發(fā)芽指數(shù)分別高于遵義點(diǎn)44.9%、27.6%、20.0%和10.3%；在種子活力指數(shù)方面，凱里的秈粘、粳粘、秈糯和粳糯發(fā)芽指數(shù)分別高于遵義點(diǎn)46.9%、35.1%、30.9%和1.34%。

3 討 論

在農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力日趨緊張、作物機(jī)械化規(guī)模生產(chǎn)的新常態(tài)下，高活力種子由于減少了間苗、補(bǔ)苗、定苗和提苗等管理環(huán)節(jié)，種子活力將對(duì)作物高產(chǎn)形成發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。種子活力具有高度的遺傳性，研究發(fā)現(xiàn)遺傳因素對(duì)雜交水稻種子活力起主導(dǎo)作用[9]，在小麥種子活力的研究中也指出基因型對(duì)小麥的種子活力影響起著顯著作用[10]。本研究結(jié)果也表明，不同類(lèi)型水稻間種子活力存在顯著的差異，從秈、粳型來(lái)看，在相同的生態(tài)條件下，秈稻的種子發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均顯著高于粳稻；從粘、糯型來(lái)看，粘型的種子活力指數(shù)顯著高于糯稻；從秈粘、粳粘、秈糯和粳糯來(lái)劃分，水稻種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)以秈粘最高，其次為粳粘，秈糯和粳糯在2個(gè)地點(diǎn)表現(xiàn)不一致，基因型對(duì)常規(guī)水稻種子活力產(chǎn)生顯著的影響，這可能與不同類(lèi)型水稻種子的直連淀粉含量、蛋白質(zhì)等內(nèi)含物有關(guān)，至于其相關(guān)的遺傳相關(guān)生理生化機(jī)制，有待深入研究。

種子活力是一個(gè)綜合性狀，除了受遺傳因素的影響外，種子發(fā)育期間的環(huán)境條件、貯藏條件等因素也會(huì)對(duì)種子活力產(chǎn)生重要的影響[11-13]。本實(shí)研究結(jié)果表明，無(wú)論從秈粳型、粘糯型、還是從秈粘、粳粘、秈糯、粳糯4種類(lèi)型分類(lèi)來(lái)看，凱里點(diǎn)的種子發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均顯著高于遵義點(diǎn)，這也證實(shí)了生態(tài)條件對(duì)種子活力產(chǎn)生顯著的影響，與前人的研究結(jié)論一致。但是在本研究中同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，從秈、粳型來(lái)看，秈型水稻的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)在2個(gè)不同地點(diǎn)的差異幅度大于粳稻，其中秈稻的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)在2個(gè)不同地點(diǎn)分別相差8.6和6.3，粳型在2個(gè)不同地點(diǎn)分別相差4.5和2.8；從粘、糯型來(lái)看，粘型水稻的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)在2個(gè)不同地點(diǎn)的差異幅度大于糯稻，其中粘稻的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)在2個(gè)不同地點(diǎn)分別相差9.5和7.6，糯型在2個(gè)不同地點(diǎn)分別相差3.6和2.0；從秈粘、粳粘、秈糯、粳糯來(lái)看，種子發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)在2個(gè)不同地點(diǎn)變化幅度以秈粘最高，其次分別為粳粘、秈糯，最小為粳糯，表明不同類(lèi)型水稻的種子活力對(duì)生態(tài)條件的反應(yīng)有所差距，至于生態(tài)條件對(duì)種子活力的相關(guān)生理機(jī)制有待深入研究。

4 結(jié) 論

不同類(lèi)型水稻種子活力存在顯著性差異，生產(chǎn)地點(diǎn)對(duì)水稻種子活力產(chǎn)生顯著的影響，并且不同類(lèi)型水稻種子活力受環(huán)境影響的大小有所不同。