種子處理技術(shù)對(duì)早播玉米出苗及生理特性的影響

毛俊博

(河南省唐河縣種子技術(shù)服務(wù)站，河南 南陽(yáng) 473400)

玉米在全球范圍內(nèi)種植較為廣泛，作為我國(guó)糧飼兼用型農(nóng)作物，其種植面積多達(dá)2500 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量在全球領(lǐng)先。 針對(duì)早播春玉米而言，低溫是對(duì)其造成重大影響的主要?dú)庀鬄?zāi)害。一般情況下，26 ℃左右是較為適宜玉米種子萌發(fā)的溫度，過(guò)低的溫度對(duì)種子發(fā)芽過(guò)程可造成抑制，甚至出現(xiàn)爛種的現(xiàn)象，進(jìn)一步降低玉米出苗率。苗期溫度過(guò)低會(huì)使玉米的內(nèi)源激素出現(xiàn)紊亂，影響植株葉綠素的合成，使植株葉片出現(xiàn)枯萎現(xiàn)象，導(dǎo)致植株生長(zhǎng)緩慢，進(jìn)一步降低玉米產(chǎn)量與品質(zhì)[1]。 在此背景下，應(yīng)采取有效策略提升早播玉米的出苗情況及生理特性，以提高早播玉米防災(zāi)減災(zāi)能力。

目前，有試驗(yàn)將各種子處理技術(shù)應(yīng)用于番茄、棉花、大麥等作物中，通過(guò)提升作物的抗寒性及耐熱性，以對(duì)干旱、低溫等逆境脅迫環(huán)境進(jìn)行緩解。 種衣劑種子處理方式可以對(duì)蟲(chóng)害以及病原體起到有效的防治作用，同時(shí)可以有效增強(qiáng)種子對(duì)低溫脅迫的抗性，進(jìn)一步提升種子出苗率，改善其生長(zhǎng)發(fā)育情況[1]。隨著生物科學(xué)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步與發(fā)展，超聲波物理處理技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于各作物種子的處理過(guò)程中，采用超聲波技術(shù)對(duì)作物種子進(jìn)行處理，通過(guò)對(duì)種子結(jié)構(gòu)細(xì)胞進(jìn)行破壞，可有效增加細(xì)胞膜穿透能力，進(jìn)一步增強(qiáng)種子活力，改善種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)情況，在一定程度上也強(qiáng)化植株的抗逆能力，增加作物產(chǎn)量[2]。本研究設(shè)計(jì)超聲波處理、浸種處理及包衣處理，并探討不用種子處理技術(shù)對(duì)早播玉米出苗情況及生理特性的影響，以為早播玉米增產(chǎn)減災(zāi)提供有效依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為“先玉335”玉米種子以及玉米植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)期的葉片。

1.2 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)及氣溫

試驗(yàn)時(shí)間為2021 年4月14日至6月24日。

試驗(yàn)地點(diǎn)為河南地區(qū)試驗(yàn)田及生理生化實(shí)驗(yàn)室。

試驗(yàn)田所處區(qū)域4月14日—5月25日最高氣溫為11～29 ℃，區(qū)域最低氣溫為-3～15 ℃，與玉米低溫脅迫形成條件相符。

1.3 方法

1.3.1 溶液配制方法。 復(fù)合溶液：以0.55 g 氯化鈣、0.5 mg 油菜素內(nèi)酯、0.24 mg 褪黑素、1.541 g 谷胱甘肽及0.07 g 水楊酸鈉溶于1000 mL 水中。

油菜素內(nèi)酯溶液：將0.5 mg 油菜素內(nèi)酯溶于1000 mL 水中。

褪黑素溶液： 將0.24 mg 的褪黑素溶于1000 mL 水中。

谷胱甘肽溶液： 將1.541 g 谷胱甘肽溶于1000 mL 水中。

1.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。 將種子進(jìn)行選取及分組，選擇大小相似、籽粒飽滿(mǎn)的種子，共分為9 組，每組均分為包衣與不包衣，9 個(gè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下。

設(shè)計(jì)1：空白對(duì)照。

設(shè)計(jì)2：復(fù)合溶液浸種3.5 h。

設(shè)計(jì)3： 經(jīng)30 min 超聲波處理后再采用復(fù)合溶液浸種3.5 h。

設(shè)計(jì)4：油菜素內(nèi)酯溶液浸種3.5 h。

設(shè)計(jì)5： 經(jīng)30 min 超聲波處理后再采用油菜素內(nèi)酯溶液浸種3.5 h。

設(shè)計(jì)6：褪黑素溶液浸種3.5 h。

設(shè)計(jì)7： 經(jīng)30 min 超聲波處理后再采用褪黑素溶液浸種3.5 h。

設(shè)計(jì)8：谷胱甘肽溶液浸種3.5 h。

設(shè)計(jì)9： 經(jīng)30 min 超聲波處理后再采用谷胱甘肽溶液浸種3.5 h。

1.4 觀察指標(biāo)

（1）出苗率:于2021 年5月14日對(duì)不同處理種子的出苗率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比。

（2）葉綠素:采用手持式葉綠素計(jì)對(duì)葉綠素值進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理技術(shù)出苗率對(duì)比

由表1 可知，對(duì)玉米種進(jìn)行包衣處理，其出苗率明顯高于未經(jīng)包衣的處理設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)計(jì)2～9 處理組均與對(duì)照組的出苗率具有明顯差異，各包衣設(shè)計(jì)出苗率與對(duì)照組相比較分別增加了142.35%、146.77%、150.33%、148.65%、146.87%、145.98%、144.25%、146.87%，但設(shè)計(jì)2～9 組間對(duì)比無(wú)明顯差異，不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；未進(jìn)行包衣的玉米種通過(guò)超聲處理、復(fù)合溶液及各生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行處理，其出苗率也均明顯高于對(duì)照組，未包衣設(shè)計(jì)組出苗率與對(duì)照組相比較分別增加63.25%、59.77%、62.66%、58.39%、66.25%、54.79%、65.87%、58.97%。

表1 不同處理技術(shù)出苗率對(duì)比 單位：n，%

2.2 不同處理技術(shù)葉綠素值對(duì)比

如表2 所示，對(duì)玉米種進(jìn)行浸種及超聲處理可明顯提升葉綠素值，包衣設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)2～9 與設(shè)計(jì)1 比較其葉綠素值分別增長(zhǎng)18.77%、20.03%、11.20%、12.38%、11.92%、27.01%、10.41%、22.46%，設(shè)計(jì)2～9之間對(duì)比無(wú)顯著差異；不包衣設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)2～9 與設(shè)計(jì)1 比較其葉綠素值分別增長(zhǎng)12.71%、13.90%、1.19%、2.83%、2.11%、2.77%、7.98%、7.84%，設(shè)計(jì)2～9 對(duì)比無(wú)顯著差異。

表2 不同處理技術(shù)葉綠素值對(duì)比

3 結(jié)論

由本試驗(yàn)可知，針對(duì)早播玉米，低溫脅迫狀態(tài)下會(huì)降低玉米種的發(fā)芽速度，進(jìn)一步減少種子出苗率，采用對(duì)玉米種浸種及超聲波的玉米種處理方式對(duì)其進(jìn)行處理，能夠有效一緩解氣溫較低對(duì)玉米造成的危害，提升玉米出苗率，并提升玉米植株葉綠素值，進(jìn)一步促進(jìn)玉米植株生長(zhǎng)。