關(guān)于玉米制種籽粒灌漿成熟規(guī)律的研究

王立華，邢志娟

（1.通化市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，吉林通化 134001；2.通化縣大泉源鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，吉林通化 134100）

在玉米雜交制種過(guò)程中，籽粒的灌漿成熟與種子的播種品質(zhì)和商品價(jià)值息息相關(guān)。長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)玉米雜交制種的中后期管理、種子加工等進(jìn)行了大量的探討和實(shí)踐，種子質(zhì)量及其商品品質(zhì)不斷提高，但在籽粒灌漿成熟規(guī)律的研究方面尚需進(jìn)行足夠定量的分析。本研究旨在通過(guò)試驗(yàn)，測(cè)定分析在常規(guī)條件下玉米制種籽粒灌漿速度的變化趨勢(shì)，明確玉米種子灌漿成熟的基本規(guī)律，為其實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 原理和方法

1.1 試驗(yàn)的生物數(shù)學(xué)原理

種子灌漿成熟受環(huán)境因素影響很大。在水肥光氣熱等條件得到充分滿足的條件下，其生長(zhǎng)量隨時(shí)間推移而變化。故在試驗(yàn)中，盡量滿足其各生育階段所需營(yíng)養(yǎng)與環(huán)境條件，于吐絲后的特定時(shí)間測(cè)定籽粒的百粒重及其灌漿速度，統(tǒng)計(jì)分析種子灌漿成熟與時(shí)間序列之間的函數(shù)關(guān)系。

設(shè)：X為測(cè)定種子灌漿成熟所設(shè)定的日期距吐絲后的天數(shù)(d)；Y為種子的烘干百粒重，即種子粒度(g)；V為籽粒灌漿速度，即單位時(shí)間內(nèi)種子粒度的日平均增長(zhǎng)量(g·d-1)。

1.2 試驗(yàn)的田間設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2010年在通化縣農(nóng)業(yè)科技示范場(chǎng)進(jìn)行，供試品種吉單275號(hào)（綜31×CN1483）。按測(cè)定日期設(shè)6個(gè) 距 吐 絲 后 的 時(shí) 間 序 列 處 理 （Xi）：X1，7d；X2，15d；X3，22d；X4，30d；X5，38d；X6，45d。田 間 設(shè) 計(jì) 采 用 隨 機(jī)法，小區(qū)行長(zhǎng)15m，行距60cm米，株距40cm，3次重復(fù)。5月3日播種，5月14日出苗，7月24日吐絲，9月17日成熟。試驗(yàn)中按設(shè)定日期每小區(qū)每次隨機(jī)抽取10個(gè)果穗，測(cè)定種子烘干后百粒重（g）。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 試驗(yàn)結(jié)果的顯著性分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，各處理種子的平均百粒重為2.52～ 27.96g，極差 25.44，變異系數(shù)(c.v)54.55%；F 測(cè)驗(yàn)，處理間差異達(dá)到極顯著水準(zhǔn)（F處理=1490.7841**），說(shuō)明在其灌漿成熟的不同日期，種子粒度差異很大。相關(guān)分析結(jié)果，種子粒度變化與吐絲后日數(shù)的相關(guān)性達(dá)到極顯著水準(zhǔn)（rxY=0.9310**），說(shuō)明種子粒重量的增加與時(shí)間序列密切相關(guān)。重復(fù)間差異不顯著 （F重復(fù)=0.1413），故將各重復(fù)結(jié)果合并平均分析。

根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和公式（1），測(cè)定(算)出各測(cè)定日期的種子百粒重（g）和灌漿速度（V），結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)結(jié)果

2.2 種子增長(zhǎng)量分析

根據(jù)表1所列計(jì)算結(jié)果，繪制各測(cè)定日期種子百粒重坐標(biāo)散布圖如圖1。

圖1 種子百粒重與時(shí)間序列關(guān)系圖

從圖1可以看出，種子百粒重（Y）與吐絲后的生育日數(shù)（X）之間的關(guān)系曲線呈對(duì)稱S-型曲線狀，故暫定二者之間的關(guān)系式為邏輯斯諦生長(zhǎng)曲線方程。

其中：

式中Y1、Y2、Y3為三個(gè)等距離天數(shù)值下的種子百粒重（g）。

相關(guān)分析結(jié)果，rxy′=-0.99997**，故認(rèn)定選擇上述邏輯斯諦生長(zhǎng)曲線方程是合適的。

按根據(jù)公式（2） ～ （5），求得 a=49.4000，b=0.2268，K=28.0107，并建立本項(xiàng)研究中的種子在自然條件下的生長(zhǎng)發(fā)育曲線方程式為：

2.3 種子灌漿速度分析

根據(jù)表1所列計(jì)算結(jié)果，繪制各測(cè)定日期種子灌漿速度坐標(biāo)散布圖如圖2。

圖2 種子灌漿速度與時(shí)間序列關(guān)系圖

從圖形上看，種子灌漿速度（V）與吐絲后生育天數(shù)（X）之間的關(guān)系呈左偏不對(duì)稱S-型曲線狀，故對(duì)以上測(cè)算結(jié)果進(jìn)行概率轉(zhuǎn)換，換算成概率單位（P），并建立線性方程式如下（表2）。

表2 種子灌漿速度轉(zhuǎn)換結(jié)果

相關(guān)分析結(jié)果，r（lgX）P=0.9652**，故認(rèn)定選擇上述籽粒灌漿速度曲線方程是合適的。

按根據(jù)公式（6） ～ （7），求得 a=1.5938，b=1.5098，并建立本項(xiàng)研究中的種子灌漿速度方程式為：

采用F測(cè)驗(yàn)法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，證明上述兩項(xiàng)二次曲線關(guān)系式達(dá)到極顯著或顯著水準(zhǔn) （FXY=2890.3473**，F(xiàn)（lgX）P=20.4100*），故推斷其吐絲后時(shí)間序列（X）與種子粒度（Y）和種子灌漿速度（V）之間具有真實(shí)的回歸關(guān)系。上述兩項(xiàng)曲線關(guān)系式成立，可用此關(guān)系式表示其吐絲后天數(shù)與種子增重之間的函數(shù)關(guān)系。

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，在常規(guī)條件下，雜交玉米制種的籽粒灌漿成熟與吐絲后的時(shí)間推移之間存在著顯著或極顯著的函數(shù)關(guān)系，其粒度變化的函數(shù)式為邏輯斯諦曲線方程，其灌漿速度變化的函數(shù)式為不對(duì)稱S-型曲線。

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