不同置種方式對玉米種子發(fā)芽的影響

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(河西學院農業(yè)與生物技術學院/甘肅省河西走廊特色資源利用重點實驗室， 甘肅 張掖 734000)Effects of Different Planting Positions on Seed Germination of Maize

XIE Quangang, WANG Jin, YAN Jizhi, LUO Tian, YANG Dong, NAN Wenjun, FAN Ting

不同置種方式對玉米種子發(fā)芽的影響

謝全剛，王進，閆吉治，羅天，楊棟，南文君，范婷

(河西學院農業(yè)與生物技術學院/甘肅省河西走廊特色資源利用重點實驗室， 甘肅 張掖 734000)Effects of Different Planting Positions on Seed Germination of Maize

XIEQuangang,WANGJin,YANJizhi,LUOTian,YANGDong,NANWenjun,FANTing

為了解不同置種方式對玉米種子發(fā)芽試驗結果的影響，本試驗設置胚面向上，胚面向下，果柄向下，果柄向上，胚面斜向上，胚面斜向下等6種置種方式，對玉米種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數、平均發(fā)芽率等指標及幼苗株高、干重和鮮重進行了統(tǒng)計分析。結果表明，不同置種方式對種子發(fā)芽試驗的結果有影響，尤其是發(fā)芽初期的試驗數據差異顯著，其中果柄向上置種效果最差，胚面斜向上置種效果最好。建議玉米種子室內標準發(fā)芽試驗中采取胚面斜向上的方式進行置種，有利于獲得整齊一致的幼苗，發(fā)芽試驗的結果數據可靠、重復性好。

玉米； 發(fā)芽； 置種方式

在玉米標準發(fā)芽試驗中，經常會看到種子因置種方式的差異而引起幼芽彎曲生長，玉米幼苗發(fā)育不整齊，整齊度差，甚至有幼苗互相糾纏的情況出現。查閱相關文獻，未發(fā)現相關文獻描述這種因隨機擺放玉米種子對玉米標準發(fā)芽試驗的影響。在玉米種子發(fā)芽研究中，有關玉米置種方式對玉米定向栽培的研究較多，以探討田間高產技術，但相關研究均未涉及對室內發(fā)芽試驗的影響[1]。在大粒的核桃種子發(fā)芽研究中，有研究指出因不同放置方式而影響幼苗發(fā)育，進而影響首次結實年齡等[2]。

因此，鑒于玉米種子本身的形態(tài)特征，有必要研究不同置種方式對玉米種子發(fā)芽的影響，以評估不同置種方式對玉米標準發(fā)芽試驗結果的影響。本試驗采用較少的種子，不同的置種方式在同一個發(fā)芽盒中進行對比研究，以減少環(huán)境條件對試驗結果的影響，并對比了不同置種方式下種子發(fā)芽相關指標的差異顯著性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗采用H 9自交系為試驗材料，H 9自交系為鄭單958的自育二環(huán)系材料。2014年9月30日收獲晾曬后貯藏。預試驗和試驗于2016年3月10日—4月17日進行。

1.2 發(fā)芽試驗的準備

1.2.1 催芽處理

隨機分取2 000粒種子，用濕毛巾包裹，置于培養(yǎng)箱內1 d，進行催芽處理，以挑選發(fā)芽速率整齊一致的種子備用。

1.2.2 沙床制備

本試驗采用沙中發(fā)芽法[3]。取干凈的河沙過篩(粒度0.05～0.8 mm)，淘洗后置于烘箱中滅菌處理(130 ℃，4 h)。烘干后，用無菌水攪拌充分，達到手握成團，放手散開即可。使用普通大發(fā)芽盒進行沙床的制備，沙床厚度約3 cm[4]。

1.3 置種方式

挑選露白且整齊一致的種子， 2016年4月10日播種于沙床中。置床方式設置6種(見圖1)，分別為胚面向上(圖1 A)，胚面向下(圖1 B)，果柄向下(圖1 C)，果柄向上(圖1 D)，胚面斜向上(圖1 E)，胚面斜向下(圖1 F)，對照(ck)采用6種處理的試驗數據平均值。置種時，盡量使胚芽部位處于同一水平線上。置種后覆沙1 cm。

因發(fā)芽盒限制，為保證種子發(fā)芽足夠的空間，每處理播種6粒。6種置種方式放置于同一盒中，以便于比較。每盒共播種36粒，10次重復。在發(fā)芽盒標簽紙上標明置床編號，置床日期。試驗全程在培養(yǎng)箱內(25 ℃、光照)進行。每天記錄發(fā)芽數、株高等試驗數據。發(fā)芽第7天，取出幼苗，沖洗根部，測量幼苗鮮重、根長等試驗數據，殺青烘干后，稱量幼苗干重等試驗數據。

1.4 數據統(tǒng)計及分析

數據整理后，按以下公式計算各發(fā)芽指標：

表1 玉米種子發(fā)芽數的方差分析

置種方式發(fā)芽日期 2016/04/11 2016/04/12 2016/04/13 2016/04/14 2016/04/15 2016/04/16 發(fā)芽數5%1%發(fā)芽數5%1%發(fā)芽數5%1%發(fā)芽數5%1%發(fā)芽數5%1%發(fā)芽數5%1%胚面向上5．9aA6aA6aA6aA6aA6aA胚面向下4．6bB5．8abAB5．8aA5．8aA5．8bA5．9aA果柄向下5bAB5．8abAB5．8aA5．8aA5．9abA5．9aA果柄向上2．5cC5．6bB5．9aA6aA6aA6aA胚面斜向上5．9aA6aA6aA6aA6aA6aA胚面斜向下5．1abAB5．8abAB5．9aA5．9abA5．9abA5．9aAck4．8bAB5．8abAB5．9aA5．9abA5．9abA6．0aA

發(fā)芽勢(%)=第4天正常發(fā)芽種子數/供試種子總數×100%；

發(fā)芽率(%)=第7天正常發(fā)芽種子數/供試種子總數×100%；

發(fā)芽指數(GI)=∑(Gt/Dt)(式中：Gt為7 d內的發(fā)芽數，Dt為發(fā)芽日數)。

峰值(PV)=達峰值的累計發(fā)芽率/達峰值的天數；

平均發(fā)芽率(MDG)=總發(fā)芽率/發(fā)芽結束時的天數；

發(fā)芽值(GV)=MDG×PV。

使用Microsoft Excel進行數據整理和作圖，利用DPS 7.05軟件進行數據分析。

圖1 不同置種方式示意圖

2 結果與分析

2.1 不同置種方式對玉米種子發(fā)芽數的影響

由圖2可知，播種后第2天發(fā)芽數差異最大，其中胚面向上置種發(fā)芽數最多，果柄向上置種發(fā)芽數最少，但隨著時間的推移，不同置種方式的發(fā)芽數趨于相同。結合表1中的數據可知，不同置種方式下，玉米種子的早期發(fā)芽數據有顯著差異。

2.2 不同置種方式對玉米幼苗株高的影響

由圖3可知，隨著時間的延長，各處理呈上升的趨勢，與其他置種方式相比，果柄向上置種玉米幼苗的株高最低，胚面向上置種玉米幼苗的植株最高。結合表2可知，在玉米種子發(fā)芽試驗后期，果柄向上置種的幼苗株高與其他處理保持極顯著差異。

圖2 不同置種方式下玉米幼苗發(fā)芽數的變化趨勢

圖3 不同置種方式下玉米幼苗株高的變化趨勢

在田間種植時，由于玉米種子本身頂重尾輕，往往造成果柄向上種植，影響種子發(fā)芽的整齊度。為了在現實耕種操作中實現胚面向上，促使作物更好生長，建議把尖頭犁改成平頭犁，這樣就可以使種子胚面向上的比例從1/6提高到1/2。而在實驗室內進行發(fā)芽試

表4 不同置種方式下的玉米幼苗干重、鮮重統(tǒng)計

置種方式地上部分鮮重(g/株)根鮮重(g/株)幼苗總鮮重(g/株)地上部分干重(g/株)根干重(g/株)幼苗總干重(g/株)胚面向上0．670．361．020．060．070．12胚面向下0．590．511．100．060．070．13果柄向下0．610．431．030．060．080．14果柄向上0．610．340．950．060．070．13胚面斜向上0．650．401．050．110．070．19胚面斜向下0．610．360．970．060．070．14ck0．620．401．020．070．070．14

表2 玉米幼苗株高的方差分析統(tǒng)計

置種方式發(fā)芽日期(年/月/日) 2016/04/11 2016/04/12 2016/04/13 2016/04/14 2016/04/15 2016/04/16 株高(cm)5%1%株高(cm)5%1%株高(cm)5%1%株高(cm)5%1%株高(cm)5%1%株高(cm)5%1%胚面向上---3．28aA5．96aA8．93aA11．06aA12．41aA胚面向下---2．78bB5．70aA8．85aA11．19aA12．75aA果柄向下---2．76bB5．52aA8．46aA10．71aAB12．25aA果柄向上---2．03cC4．69bB7．40bB9．84bB11．32bB胚面斜向上---3．06abAB5．84aA8．62aA11．06aA12．46aA胚面斜向下---2．81bB5．73aA8．74aA11．07aA12．51aAck---2．79bB5．58aA8．50aA10．81aA12．28aA

驗時，種子胚果柄向上置種的可能性最小，不影響室內試驗結果。

2.3 不同置種方式對玉米幼苗鮮重和根長的影響

由表3可知，果柄向上置種相當于給予種子發(fā)芽制造一種重度逆境環(huán)境，玉米幼苗鮮重積累最少。結合表2的株高數據可以看出，胚面斜向上置種相當于一種輕度逆境，發(fā)芽試驗前期株高沒有胚面向上的高，但在發(fā)芽第7天株高反超，胚面斜向上置種時的幼苗根長也比胚面向上置種的長。

表3 玉米根鮮重和根長的方差分析

置種方式根鮮重(g/株)5%1%根長(cm)5%1%胚面向上0．36bcB15．51aA胚面向下0．50aA14．88aA果柄向下0．43bAB17．17aA果柄向上0．34cB15．03aA胚面斜向上0．40bcAB17．83aA胚面斜向下0．36bcB14．82aAck0．40bcB15．87aA

胚面斜向下置種的玉米根長最短，胚面斜向上置種的根長最長。綜合表3中幼苗根長的數據發(fā)現，胚部朝下置種不利于根的生長，但各處理間幼苗根長均未有顯著差異。

2.4 不同置種方式對玉米幼苗干重、鮮重的影響

發(fā)芽第7天，胚面向上置種地上部分鮮重最高。胚面向下置種玉米幼苗根鮮重和總鮮重最高，但地上部分鮮重最低。胚面斜向上置種玉米幼苗地上部干重和總干重最大。胚面向上最不利于玉米幼苗干重的積累，胚面斜向上置種最有利于玉米幼苗干重的積累。

胚面向下有利于根的鮮重積累，但不利于地上部分鮮重的積累，結合表3，胚面向下置種主要是根的增粗，而不是根的伸長。相比于胚面向上的良好生長狀態(tài)，推測胚面斜向上在某種程度上增加了植物的抗逆性，有利于地上部分生長。試驗結果表明，可能受株高、根、莖彎曲等因素的影響，幼苗鮮重數據反映不出幼苗物質積累的差異。

2.5 不同置種方式對玉米幼苗發(fā)芽特性的影響

由表5可知，胚面向上和胚面斜向上置種條件下，玉米種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、峰值和發(fā)芽值最高，而胚面向下及果柄向下置種玉米的發(fā)芽指數、峰值、平均發(fā)芽率均低于其他處理。

因在種子置床時，均挑選了已經露白的種子進行置種，理論上種子發(fā)芽率應為100%，而在不同處理條件下個別幼苗發(fā)芽率數據偏低，可能是因為種子貯藏時間較長、種子活力差等原因導致，種子露白但不能形成正常幼苗(表5)。

胚面向上和胚面斜向上置種發(fā)芽勢和發(fā)芽率相同，最有利于種子出苗，而其他處理的置種方式不利于種子出苗。胚面斜向上置種時的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數、峰值、平均發(fā)芽率、發(fā)芽值均最高，說明胚面斜向上置種效果最佳。

表5 玉米種子發(fā)芽特性的統(tǒng)計

置種方式發(fā)芽勢(%)發(fā)芽率(%)發(fā)芽指數峰值平均發(fā)芽率發(fā)芽值胚面向上10010095．070．330．140．05胚面向下94．497．286．530．140．140．02果柄向下94．497．288．700．160．140．02果柄向上97．210076．490．200．140．03胚面斜向上10010095．570．330．140．05胚面斜向下97．297．289．650．240．140．03ck97．298．688．670．240．140．03

3 討 論

在正式做玉米發(fā)芽試驗之前，先進行了預試驗，即不進行吸脹處理直接進行播種，結果發(fā)現：果柄向上出芽數目較少，而且出芽不整齊。為了精確試驗結果，在正式試驗時，用濕毛巾包裹種子使其充分吸脹，然后選擇剛露白的種子置床[5-6]，結果發(fā)現除了果柄向上生長不整齊外，其余均整齊一致排列，預處理增加了試驗結果的可靠性。

本試驗通過對玉米種子6種置種方式的發(fā)芽數、株高、干鮮重、發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數、峰值、平均發(fā)芽率、發(fā)芽值進行數據分析后發(fā)現，不同置種方式對玉米種子發(fā)芽試驗的結果有影響，尤其是試驗早期試驗數據差異顯著，與對照相比，其中胚面斜向上置種的效果最好，果柄向上置種的效果最差。在置種過程中，應保持一定的傾斜度，這將有利于玉米的生長。鑒于此，建議室內種子檢驗員進行玉米種子標準發(fā)芽試驗時，應盡量統(tǒng)一使用同一置種方式，以消除不同置種方式對種子發(fā)芽數據的統(tǒng)計結果的影響，也方便種子發(fā)芽試驗的幼苗認定，加快試驗結果鑒定進程。

基于本試驗，考慮到播種對玉米田間性狀和大田產量的影響，可考慮繼續(xù)開展相關試驗[7]，如澆水對種子置種方式的影響，置種方式對產量的影響研究，玉米定向播種技術精細化處理等研究，以探討精細播種對產量的影響、定向播種改善農田群體結構、精細化播種提高種植密度等諸多細節(jié)[8]，也為新型種子播種方式如種子毯、種子帶等種子的置種方式提出了新的研究方向。

[1]楊粉團,曹慶軍,姜曉莉,等.玉米種子定向入土方式與葉片空間分布關系[J].浙江農業(yè)學報,2015(3):406-411.

[2]宋廷茂.核桃種子不同放置方法對出苗和苗木生長的影響[J].北京林學院學報,1979(1):111-114.

[3]國家技術監(jiān)督局.農作物種子檢驗規(guī)程.GB/T 3543.4[S].1995,北京:中國標準出版社.

[4]張春慶,王建華.種子檢驗學[M].北京:高等教育出版社,2006:49-50.

[5]曹雪仙,陳人慧,許衛(wèi)劍.熱毛巾催芽試驗[J].種子世界,2003(10):15.

[6]趙艷霞,王桂榮,徐忠蘭.玉米種子收購過程中的快速催芽法[J].種子世界,1996(6):17.

[7]侯彥龍,徐麗明,陳莉明.玉米機械化定向播種技術的現狀和發(fā)展趨勢[J].農機化研究,2012(2):10-14.

[8]陳建強.玉米定向播種密植增產技術試驗[J].種子世界,2016(5):24-25.

2017-01-30

河西學院青年教師科研基金(QN 2014-21)。

謝全剛(1984—)，男，河南許昌人；碩士，講師，研究方向：種子發(fā)育、特色種質資源利用；E-mail:qgxie@163.com。

王 進(1974—)，男，甘肅張掖人；碩士，教授，研究方向：種子抗逆生理；E-mail:wangjin0810@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.06.101

S 513

A

1001-4705(2017)06-0101-04