種子大小分級對玉米種子活力、生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響

杜江洪 趙宇宏 李文革 趙國強 慈艷華 孟繁盛 霍劍鋒

（內蒙古赤峰市農牧科學研究院，赤峰 024031）

種子大小分級對玉米種子活力、生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響

杜江洪 趙宇宏 李文革 趙國強 慈艷華 孟繁盛 霍劍鋒

（內蒙古赤峰市農牧科學研究院，赤峰 024031）

對3個玉米品種的種子按不同大小進行分級，采用標準發(fā)芽和抗冷測定，研究其對玉米種子活力的影響，通過田間試驗研究不同分級對玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響。結果表明：玉米種子不同大小分級對種子活力有一定影響，大粒種子活力高于小粒種子；不同大小分級對玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量影響不顯著。

玉米；大小分級；種子活力；生長發(fā)育；產(chǎn)量

近年來，隨著玉米單粒播種和精量播種技術的推廣應用，對種子的質量要求也越來越高，播種高活力的玉米種子，出苗迅速，容易達到苗齊、苗全、苗壯[1-2]。種子活力是影響種子質量的主要指標，種子活力是指在廣泛的田間條件下，決定種子迅速整齊出苗和長成正常幼苗潛在能力的總稱[3]。江緒文等[4]采用非抗冷測定外的其他方法對玉米種子活力的研究，結果表明不同大小玉米種子對活力有影響。劉紅保等[5]研究認為，不同分級粒型對玉米自交系種子活力有影響，對植株生長發(fā)育沒有影響。R.L.Mlatudi等[6]研究認為，玉米種子大小對出苗和幼苗活力有影響，但對產(chǎn)量沒有影響。國內對玉米種子活力測定方法很多[3]，國外玉米種子活力測定方法普遍采用抗冷測定，如美國的杜邦先鋒、德國的KWS公司和法國的利馬格蘭公司均采用低溫活力測定法檢測玉米種子活力[7]。內蒙古赤峰、通遼地區(qū)春季氣溫低，風沙大，蒸發(fā)量大，容易失墑，低溫、干旱是影響玉米出苗的主要因素[8-9]。近幾年，我們在生產(chǎn)中調研發(fā)現(xiàn)，因單粒精量播種造成出苗率不高的投訴時有發(fā)生，尤其是播種鄭單958、武科2、德單8、赤單661等千粒重較大的種子投訴率較高。為此，本研究利用種子加工成套設備（型號為甘酒Q/OK101-2006），對玉米種子按大小進行分級，通過室內標準發(fā)芽和抗冷測定，探討不同分級對玉米種子活力的影響。通過田間試驗，探討不同分級對玉米出苗、生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響。為玉米種子精選分級加工提供理論依據(jù)，以完善提高單粒精量播種的玉米種子質量。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗種子由赤峰市農業(yè)科學研究所種子公司提供。試驗品種為：赤單218、赤單661、赤早5。種子已按GB4404.1-2008《糧食作物種子第1部分：禾谷類》標準進行清選，每個品種按不同篩目分為：原混樣（不分級）、大粒、中粒、小粒4個處理，以原混樣作對照。

1.2 試驗方法 2015年，室內試驗在赤峰市農業(yè)科學研究所種子公司進行，田間試驗在赤峰市農牧科學研究院試驗基地進行。

1.2.1 水分、千粒重和容重的測定 按照GB/ T3543-1995《農作物種子檢驗規(guī)程》標準[10]，對種子水分、千粒重、容重進行測定，不同處理3次重復。

1.2.2 種子標準發(fā)芽試驗 按照GB/T3543-1995《農作物種子檢驗規(guī)程》標準進行，將供試的3個玉米品種，根據(jù)每個品種按原混樣（不分級）、大粒、中粒、小粒4個處理取樣，種子發(fā)芽試驗每個處理設置4個重復，每個重復100粒種子。用經(jīng)過清洗和高溫消毒的砂子作為發(fā)芽床，再把供發(fā)芽的種子置放在發(fā)芽床內，在25℃下放入發(fā)芽箱內進行發(fā)芽，第4天計算發(fā)芽勢，第7天統(tǒng)計發(fā)芽率。同時測定正常幼苗（連續(xù)取 10 株/重復）的幼苗干重（去除根部，在103±2℃烘干8h）。計算發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和平均出苗天數(shù)。

發(fā)芽勢=發(fā)芽初期（第4天）正常發(fā)芽種子/供試種子數(shù)×100%

發(fā)芽率=發(fā)芽末期（第7天）正常發(fā)芽種子/供試種子數(shù)×100%

發(fā)芽指數(shù)（GI）=ΣGt/Dt，其中Dt 為發(fā)芽日數(shù)，Gt 為 Dt相對應的每天發(fā)芽數(shù)

活力指數(shù)（VI）=GI×S，S 為幼苗干重（mg/株）

平均出苗天數(shù)=Σ（Gt×Dt）/ΣGt

1.2.3 抗冷測定種子活力 每個處理設置4個重復，每個重復50粒種子。用經(jīng)過清洗和高溫消毒的砂子作為發(fā)芽床，再把供發(fā)芽的種子置放在發(fā)芽床內，放入發(fā)芽箱內進行發(fā)芽，先在10℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7d，后轉入25℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3d，然后統(tǒng)計發(fā)芽率。

1.2.4 田間試驗 試驗地為沙壤土，地勢平坦，排灌方便，地力均勻一致。施入玉米專用復合肥（N∶P2O5∶K2O=25∶15∶10）600kg/hm2，地膜覆蓋。其他管理同一般大田。試驗采用完全隨機區(qū)組設計，4 行區(qū)，行距 60cm，株距0.22cm，行長 5.0m，小區(qū)面積12.0m2，重復 3 次。單粒播種，每小區(qū)播種100粒，播種深度為 5cm。2015年5月 4 日播種，10月 10日收獲。按國家玉米區(qū)域生產(chǎn)試驗管理辦法調查出苗期、抽雄期、吐絲期、成熟期、生育期、株高、穗位。小區(qū)收獲中間2行進行測產(chǎn)，折合成標準水分進行計產(chǎn)。

1.3 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel和 DPS軟件進行處理和統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同大小分級對種子水分、容重和千粒重的影響 由表1可見，3個品種進行大小分級后對種子水分含量影響不顯著；容重均表現(xiàn)為：大粒＞中粒＞小粒，其中赤單218各分級的容重差異不顯著，其余2個品種存在極顯著差異；千粒重均表現(xiàn)為：大粒＞中粒＞小粒，各品種均存在極顯著差異。

表1 不同分級對玉米種子水分、容重、千粒重的影響

2.2 不同大小分級對種子活力的影響 由表2可以看出，赤單218、赤單661和赤早5不同大小分級處理與原混樣的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、抗冷測定和田間出苗率結果差別不顯著。但是，3個品種不同分級處理間在活力指數(shù)和苗干重存在極顯著差異，活力指數(shù)均表現(xiàn)為大粒＞中粒＞小粒。

表2 不同分級對玉米種子活力的影響

2.3 不同大小分級對玉米生長發(fā)育的影響 由表3可以看出，赤單218、赤單661和赤早5不同大小分級處理對玉米生長發(fā)育影響不大，只是赤單661大粒種子比其他分級種子出苗推遲1d。各品種的不同分級種子的生育期、株高、穗位高均差異不顯著。

表3 不同分級對玉米種子生長發(fā)育影響

2.4 不同大小分級對玉米產(chǎn)量的影響 對3個品種的不同分級處理進行小區(qū)測產(chǎn)，按標準水分折合成每hm2產(chǎn)量（表4），結果表明，赤單218、赤單661和赤早5不同分級處理對玉米產(chǎn)量影響不顯著。

表4 玉米種子不同分級對產(chǎn)量影響 （kg/hm2）

3 結論與討論

本研究通過發(fā)芽試驗和抗冷測定發(fā)現(xiàn)，玉米種子大小分級對發(fā)芽勢、發(fā)芽率影響不顯著，對種子活力和平均發(fā)芽天數(shù)有一定影響，種子子粒越大，活力指數(shù)越高，其平均發(fā)芽天數(shù)也越長；通過田間試驗，種子大小分級對玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量影響不顯著。通過室內試驗和田間試驗表明，玉米種子按篩目大小進行分級是可行的，分級后使種子均勻一致，便于機械單粒精量播種；有研究認為，小粒種子具有較高的萌發(fā)率和較快的萌發(fā)速率，抗逆性較強；大粒種子吸水慢，萌發(fā)率相對較低，平均發(fā)芽天數(shù)長，因失墑造成出苗不好[3，11]，這可能是在內蒙古赤峰、通遼地區(qū)，鄭單958、武科2、德單8、赤單661等千粒重較大的種子因單粒精量播種出苗率低導致投訴率較高的原因，也可能與品種有關[12]。因此在低溫干旱地區(qū)單粒精量播種時要求土壤墑情和發(fā)芽溫度要高，注意使用大粒種子。本試驗所用種子均是2014年新產(chǎn)種子，發(fā)芽率和活力很高，對于活力低的種子，按大小不同分級對種子活力及出苗是否有影響還有待于進一步研究。

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2017-02-15）

國家玉米產(chǎn)業(yè)技術體系赤峰綜合試驗站項目（CARS-02-31）；國家公益性行業(yè)（農業(yè)）科研專項（201303125-08，201203012-4-2）；國家糧食豐產(chǎn)科技工程項目（2011BAD16B13，2012BAD04B04，2013BAD07B04）

霍劍鋒