玉米種子的機械損傷對其發(fā)芽率的影響研究

摘要：玉米種子的發(fā)芽率是評判玉米種子質(zhì)量重要因素之一，直接影響著玉米的產(chǎn)量。玉米種子的發(fā)芽率影響因素具有多種多樣性，而由于機械原因所造成的玉米種子損傷影響發(fā)芽率是其中非常重要的影響因素之一。本文主要對機械損傷的玉米種子發(fā)芽率進行分析性研究，探討機械損傷對于玉米發(fā)芽率的影響，從而為玉米農(nóng)業(yè)機械化方面發(fā)展提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：玉米種子；機械損傷；發(fā)芽率；影響

隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)科技的不斷發(fā)展與技術(shù)應(yīng)用，目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與勞作中多采用機械化實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，然而機械化操作由于自身的缺陷性通常會造成農(nóng)產(chǎn)品的損傷。種子玉米在進行機械脫粒時，會受到機械的外力作用從而造成種子損傷，影響玉米種子的發(fā)芽率及成活率，因此現(xiàn)階段對于玉米種子機械損傷發(fā)芽率影響問題研究便顯得尤為重要。

1.玉米種子特性分析

玉米種子組成部分分為果種皮、胚、胚乳以及基部果柄。果種皮是種子的外殼，可對種子內(nèi)部組織形成一定的保護作用，阻礙細菌與真菌對種子內(nèi)部組織的影響，防止侵染，該組織具有一定的堅硬性。胚乳位于果種皮的下層結(jié)構(gòu)中，具有多層組織成分，其中最外層為糊粉層，擁有大量蛋白質(zhì)的糊粉粒單層細胞，內(nèi)層包含粉質(zhì)與角質(zhì)胚乳兩部分組織，前者主要位于種粒的中央部位，由近方形的單細胞組成，細胞內(nèi)部充滿粉粒，結(jié)構(gòu)中含有大量淀粉，少蛋白質(zhì)后者則緊接糊粉層，胚乳組織緊密半透明，淀粉粒中含有較多的蛋白質(zhì)及碳水化合物。

2.機械損傷對種子發(fā)芽率的影響

2.1材料與方法

2.1.1試驗材料及設(shè)備

本次研究選取的玉米種子類型為黑龍江省各地區(qū)大范圍栽種耐低溫能力強的玉米品種龍單24號，采用隔離制種，本次研究品種玉米由齊齊哈爾市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供，所用種子均自然干燥后采用5TY-3型脫粒機脫粒。種子均隨機選取100粒。

2.1.2試驗方法

（1）裂紋分類

根據(jù)脫粒后所呈現(xiàn)的機械性裂紋將裂紋按照不同的數(shù)量分為單裂紋、雙裂紋以及龜裂紋（3條及以上）。采用體視顯微鏡觀察可視裂紋，計算不同部位裂紋比。（總裂紋率=裂紋種子數(shù)/種子總數(shù)*100%）

（2）內(nèi)部裂紋發(fā)芽試驗

種子吸濕后膨脹、借助顯微成像系統(tǒng)觀察內(nèi)部裂紋，挑選不同裂紋類型參與試驗，隨機取三種裂紋類型種子與無裂紋類型種子各100粒，于培養(yǎng)皿進行發(fā)芽試驗，重復(fù)3次即可，6d后，隨機選取樣品觀察子葉、胚根長度、數(shù)量并觀察。

結(jié)束后，解剖未正常發(fā)芽種粒，顯微觀察種子各組織損傷狀況，評價發(fā)芽率影響。

2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗設(shè)計完全隨機，采用SAS軟件進行多重統(tǒng)計分析（P<0.01）。

3.結(jié)果

根據(jù)結(jié)果可知，發(fā)芽試驗6d后，未受機械損傷的玉米種子子葉生長速度非常快其胚根發(fā)達、須根生長良好，發(fā)芽率可達98.8%，而單裂紋玉米種子子葉生長相對于未受損傷的種子而言主根較粗，發(fā)展較緩慢且須根較少，發(fā)芽率為86.7%，雙裂紋種子發(fā)育狀況差，子葉弱小且主根短、不發(fā)達，發(fā)芽率為83.2%；龜裂紋種子在以上培養(yǎng)的種子中發(fā)芽率最差，子葉及胚根生長緩慢，而該種子發(fā)芽率則為70.1%。

以發(fā)芽率而言，在相同環(huán)境條件之下的不同裂紋類型玉米種子的發(fā)芽率、子葉、胚根長度以及胚根數(shù)量與未受損傷的種子相比較明顯降低，裂紋數(shù)量與玉米種子發(fā)芽率呈負相關(guān)，裂紋數(shù)量不斷增多會導(dǎo)致種子發(fā)芽率明顯降低，龜裂紋對于種子的子葉及胚根發(fā)育情況的影響最大。

3.1內(nèi)部機械損傷

內(nèi)部機械損傷其外表多未現(xiàn)異常狀態(tài)，人體肉眼所觀察其外表完好無缺。內(nèi)部機械損傷包含胚乳裂紋及褐色離層外漏兩部分表現(xiàn)形式。褐色離層外漏指種子的果種皮完好但花柄處略突出且具有黑褐色斑點，胚乳裂紋主要是指在果種皮完好的情況下胚乳內(nèi)部現(xiàn)裂紋。分析而言可知，胚乳裂紋種子與正常狀態(tài)下的種子相比較其發(fā)芽率約降低20%左右，種臍脫損種子其發(fā)芽率僅為50%左右，而在發(fā)芽的種子中相當多部分的種子其種芽非常弱，造成此類現(xiàn)象的原因多由于種子的花梗脫掉后褐色離層暴露所導(dǎo)致。成熟種子基部果柄在機械脫離時易脫落，因此導(dǎo)致離層外露影響生長。

3.2外部機械損傷

對種子進行X射線掃描分析可知，種子靠近胚的一面表皮輕度受損時，發(fā)芽率未受影響，主要是由于其內(nèi)部胚部組織未受影響；而胚部裂紋處籽粒未發(fā)芽則說明胚部裂紋對種子發(fā)芽產(chǎn)生一定影響，若種子無胚面角質(zhì)胚乳中以種子頂部至果柄處有深度裂紋，并經(jīng)過粉質(zhì)胚乳貫穿整個胚體，籽粒未發(fā)芽，因此說明裂紋貫穿胚部影響了籽粒發(fā)芽。

結(jié)束語

機械損傷對于玉米種子的發(fā)芽率具有非常大的影響，其中胚中損傷對于種粒的發(fā)芽率影響最大，針對此上問題，在進行玉米種子脫粒機設(shè)計時，應(yīng)盡量選擇胚部受力較小的方法，盡量減少機械元件對于胚部的影響，降低損傷，保證種子發(fā)芽率。由于本文的篇幅有限對于機械損傷對玉米種子的發(fā)芽率的影響的研究還比較淺顯，筆者希望有更多的學(xué)者投身于這項研究之中，針對文中的不足提出意見和建議，從而推動我國農(nóng)業(yè)的高效發(fā)展。