提高玉米種子發(fā)芽率的技術(shù)策略分析

施莉莉

摘 ? ?要：玉米是我國重要的糧食作物之一。影響玉米種子發(fā)芽率的因素有很多，包括種植方式、環(huán)境因素和種子處理技術(shù)等。文章從溫度和種子處理技術(shù)2個維度探究提高玉米種子發(fā)芽率的方式，以實現(xiàn)高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：玉米種子；發(fā)芽率；玉米種植

文章編號：1005-2690（2023）14-0012-03 ? ? ? 中國圖書分類號：S513 ? ? ? 文獻標志碼：B

玉米種子發(fā)芽率已經(jīng)成為衡量玉米生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素之一。影響玉米種子發(fā)芽率的因素多種多樣，農(nóng)業(yè)人員需要做好各項管理措施。文章通過數(shù)據(jù)分析的方式，探究了經(jīng)處理的玉米種子在不同溫度環(huán)境下的發(fā)芽狀況，以此尋找促進玉米種子發(fā)芽的最佳方式。

1 玉米種子發(fā)芽率影響因素及測定方式

1.1 影響因素

1）遺傳因素。種子發(fā)芽率影響因素具有綜合性特征，發(fā)芽率是衡量種子品質(zhì)的重要指標之一。萌發(fā)能力弱的種子生命力弱，生長出來的幼苗不夠強壯，對自然災害的抗性也會降低，從而降低產(chǎn)量；高發(fā)芽率種子能夠保持良好的萌發(fā)能力。種子發(fā)芽率能反映出種子的活力?；盍χ笖?shù)是種子萌發(fā)生長的重要考量指標，幼苗的株高、干重均與種子活力有顯著的相關(guān)性。有關(guān)研究表明，不同活力指數(shù)的玉米種子種胚細胞膜的滲出狀況也有差異，活力較高種子細胞膜中含有少量鹽和其他大分子物質(zhì)，其浸潤溶液的電導率較低，而活力指數(shù)較差的種子浸潤溶液電導率較高。通過測量種子的電導率可以區(qū)分出不同種子的活力，即電導率越低，種子的活力就越高。

2）外界因素。環(huán)境對玉米種子活力的影響主要體現(xiàn)在種子發(fā)育和生長過程中。在采收、清選、干燥、包裝、運輸、貯藏等過程中，溫度、濕度、病菌、害蟲等會對玉米種子發(fā)芽率產(chǎn)生一定影響。不同田間管理措施也會對玉米種子發(fā)芽率產(chǎn)生一定影響，如果沒有做好病蟲害防治，會導致害蟲和微生物侵染種子[1]。

1.2 測定方式

20世紀80年代初期，我國提出了一種“種子活力”的測量方式。研究人員首次將幼苗胚芽長度作為測定種子活力的指標，隨后該方法在玉米種子中進行了試驗，取得了較好的效果[2]。

抗寒性測試是在條件較差的環(huán)境下進行種子萌發(fā)試驗，目前抗寒性試驗方法廣泛用于玉米種子活力測定中。在洋蔥、大豆、高粱等種子中也有使用?？购詼y試步驟：將土層按照要求鋪好，然后用水覆蓋，置于低溫下7 d，接著進行標準萌發(fā)試驗。

1973年，研究人員首次采用加速老化試驗方法，主要目標是測試種子的相對耐貯性。在貯藏條件差的情況下，低活力的玉米種子很容易失去萌發(fā)能力。技術(shù)人員將種子置于高濕（100％相對濕度）、高溫（40～45 ℃）環(huán)境中進行萌發(fā)試驗，以測定不同的種子活力。

2 低溫對玉米種子發(fā)芽率的影響

2.1 低溫對玉米種子萌發(fā)的影響

我國部分玉米種植地區(qū)春天氣溫較低，在玉米種子發(fā)芽早期會出現(xiàn)凍害現(xiàn)象，會對種子發(fā)芽率造成一定影響，導致種子產(chǎn)量下降；嚴重時，種子會完全喪失萌發(fā)能力。不同玉米品種在低溫下的發(fā)芽能力差異較大，與其自身的抗冷性有關(guān)。玉米對低溫非常敏感，在播種期出現(xiàn)低溫脅迫，不但會影響種子發(fā)芽，還會影響種子生長，造成種子生長遲緩[3-4]。5 ℃是大多數(shù)學者公認的玉米發(fā)芽最基本溫度，但不同的玉米品種適宜萌發(fā)的溫度范圍并不同，甚至同一品種的適宜溫度范圍也會因其成熟程度不同而有差異。在低溫下，玉米的水分吸收和膨脹速度明顯下降，淀粉及其他物質(zhì)的分解速度減緩，導致發(fā)芽率、發(fā)芽勢等各項指標下降。有關(guān)試驗結(jié)果表明，80個玉米品種在5 ℃下均不能萌發(fā)，其中8個品種在6 ℃下萌發(fā)率超過80％，7 ℃時31個品種萌發(fā)，9 ℃時參試品種萌發(fā)率超過60％。調(diào)查玉米種子發(fā)芽率發(fā)現(xiàn)[5]，玉米種子發(fā)芽率的最低條件是7.98～9.36 ℃。有學者對3個不同類型的玉米進行了低溫處理，結(jié)果表明，即使在4 ℃條件下種子也能萌發(fā)，但發(fā)芽率較低。隨著氣溫下降，發(fā)芽勢、發(fā)芽率均下降并與氣溫呈正相關(guān)。有學者在8～25 ℃條件下對8個不同品種的發(fā)芽率進行了比較發(fā)現(xiàn)，8 ℃時發(fā)芽率可達60％，15 ℃時發(fā)芽率明顯提高，25 ℃時不同品種的發(fā)芽率差異較小[6]。

2.2 低溫對玉米種子生理生化指標的影響

我國部分地區(qū)早春氣溫較低，農(nóng)作物生長速度減慢。如果氣溫低于正常的最低氣溫超過3 d，將會對作物的正常生理機能產(chǎn)生一定影響，造成產(chǎn)量降低。低溫對玉米種子生理生化指標的影響較大，主要是影響植株的生理活動。高溫條件下能夠提高酶活性，促進營養(yǎng)物質(zhì)運輸，使細胞快速分裂、組織快速分化，而低溫則抑制了玉米的生長。

國內(nèi)外大量研究表明，低溫脅迫對玉米的生理生化反應有較大影響。在低溫脅迫下，植株的細胞膜最先被破壞，從而改變了膜的通透性，嚴重時還會使膜失去通透性。當溫度下降，細胞膜滲透率增大，電解質(zhì)外滲，提高了相對電導率，對植株造成低溫傷害。此外，低溫能提高電解液的滲透性，并影響其相對電導率。

3 玉米種子包衣研究進展及應用

種子處理是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要技術(shù)之一，是體現(xiàn)國家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要指標，對提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義，能使種子在播種、收獲、貯存過程中保持旺盛的生命力，同時增強植株的抗性，達到高產(chǎn)的目的。

20世紀80年代之前，我國的農(nóng)藥發(fā)展水平較低，常用的藥劑有粉劑、可濕性粉劑、水乳劑等。這類藥劑持續(xù)時間較短，主要用于浸泡種子和拌種，處理后必須馬上播種。近年來，種子處理技術(shù)不斷發(fā)展并得到了廣泛應用。種子包衣是一種將種衣劑子包覆于種子表面的方法。與傳統(tǒng)的種子藥劑處理方法相比，種子包衣具有許多優(yōu)勢，是未來種子處理技術(shù)發(fā)展的趨勢。目前很多玉米種子在處理過程中都使用了該技術(shù)。通過對種子進行包衣處理達到防病、防蟲、促生長的目的[7-8]，是實現(xiàn)玉米種子商品化的重要途徑。不同類型的包衣材料對種子的作用也不同。通過對比試驗發(fā)現(xiàn)，在低溫條件下，氟唑環(huán)菌胺對玉米種子的萌發(fā)和生長沒有明顯的抑制作用，而對戊唑醇處理的玉米種子有一定的抑制效果。研究結(jié)果表明，采用種子包衣技術(shù)可以提高玉米的萌發(fā)能力，是防治玉米病蟲害的一項重要措施[9]。將使用含有烯唑醇顆粒包衣的種子在播種后立即進行低溫處理，發(fā)現(xiàn)出苗率受到了一定影響，說明無論玉米種子是否進行包衣處理，在低溫條件下都會嚴重影響生長。試驗發(fā)現(xiàn)，在低溫條件下，使用肌醇處理玉米種子，可顯著改善發(fā)芽效果[10]。經(jīng)過低溫處理后，玉米幼苗的葉綠素、可溶性糖、蛋白質(zhì)的含量均有所提高，而電導率有所下降。在低溫脅迫條件下，通過增加保護酶活力，可以提高保護膜的結(jié)構(gòu)完整性。

4 不同處理技術(shù)對玉米種子發(fā)芽率的影響

4.1 試驗材料與方法

本試驗選用A、B、C 3個玉米品種，每個玉米品種分為包衣種子和不包衣種子2類，共計6個處理。采用人工氣候箱調(diào)控氣溫，對不同低溫條件下玉米種子發(fā)芽和生理生化指標進行研究。在4種不同低溫（4、5、6、7 ℃）下進行試驗，以室溫（19 ℃）作為對比，光照時間維持在12 h，光照強度不變。試驗用土為黑土，用濾網(wǎng)過濾，播種深度5 cm，土壤相對濕度為70％。分別對A、B、C 3個玉米品種進行包衣處理以及非包衣處理后，將玉米種子放入人工氣候箱中，每日監(jiān)測氣候箱內(nèi)的溫度、濕度，確保種子濕潤。

低溫處理后8 d計算發(fā)芽勢，12 d計算發(fā)芽率，以萌發(fā)長度l mm為基準，每天測量萌發(fā)量，直到發(fā)芽率不再改變。室溫19 ℃處理后3 d計算發(fā)芽勢，5 d計算發(fā)芽率，直到萌發(fā)率不再改變。在低溫、室溫條件下，測試完萌發(fā)速率后，將人工氣候箱中的玉米種子取出來，進行生理生化指標的檢測。

4.2 測定指標

玉米種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力指數(shù)計算公式如下。

玉米種子發(fā)芽勢＝規(guī)定日期內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)／試驗種子數(shù)×100％ （1）

玉米種子發(fā)芽率＝全部發(fā)芽的種子粒數(shù)＋供試種子數(shù)×100％（2）

玉米活力指數(shù)＝發(fā)芽指數(shù)×根長（3）

4.3 結(jié)果分析

4.3.1 不同溫度對玉米種子發(fā)芽勢的影響

通常用發(fā)芽勢來衡量種子萌發(fā)的速率。低溫不僅會抑制種子萌發(fā)能力，還會降低種子萌發(fā)速率。由表1可知，低溫對發(fā)芽勢的影響十分明顯。在4 ℃下，除A不包衣種子發(fā)芽勢為1.19％外，其他處理均為O％。在5 ℃下，A包衣種子發(fā)芽勢為5.96％，包衣種子B和C發(fā)芽勢均為O％。在7 ℃下，A包衣和不包衣種子均表現(xiàn)出較高的發(fā)芽勢。在19 ℃下，A不包衣種子的發(fā)芽勢最高，達到68.52％，B包衣種子最低，為46.29％。

在5、6、7、19 ℃下，3個品種的發(fā)芽勢有明顯差別。3個品種的萌發(fā)能力為A、C強，B弱。試驗結(jié)果表明，低溫對玉米種子發(fā)芽勢的影響隨氣溫下降而下降，即溫度越低，各品種的發(fā)芽勢越低。A在不同的低溫環(huán)境下發(fā)芽率均較高，在不同的低溫環(huán)境下，B、C的發(fā)芽勢差異不大。在6個處理中，A在19 ℃的條件下發(fā)芽勢始終比其他5個處理稍高，A在低溫條件下的萌發(fā)能力最強。

4.3.2 不同溫度對玉米種子發(fā)芽率的影響

發(fā)芽率的大小反映了不同品種在低溫條件下萌發(fā)能力的差別，如表2所示，A、B可以在4 ℃下萌發(fā)但發(fā)芽率偏低，而C不能萌發(fā)；不同品種的種子在5、6 ℃下均能萌發(fā)，A的發(fā)芽率最高，C的發(fā)芽率較低。在7 ℃下，A經(jīng)處理后發(fā)芽率可達55.36％，未處理過的種子萌發(fā)率為50.00％；在19 ℃下，A、B、C的發(fā)芽率均高于低溫處理；在5、6、7 ℃下，3個品種的發(fā)芽率有明顯差別。說明低溫對玉米種子發(fā)芽率的影響隨氣溫下降而增加，即溫度越低，各品種的發(fā)芽率越低。A在低溫條件下的發(fā)芽率均高于另外2個品種，而B則始終比C高，可見A在低溫條件下發(fā)芽效果最佳。

4.3.3 不同溫度對玉米種子活力指數(shù)的影響

由表3可知，不同的種子在不同溫度下表現(xiàn)出不同的活力指數(shù)。隨著氣溫下降，種子的活力指數(shù)總體呈下降趨勢。結(jié)果表明，在4 ℃下，C活力指數(shù)為O。在6 ℃下，A活力指數(shù)相對較高，另外2個品種均不超過10。在7 ℃下，不同品種的活力指數(shù)均有顯著提高。在19 ℃下，A與C不包衣種子的活力指數(shù)均達到100以上。

5 結(jié)束語

通過試驗可知，要想進一步提高玉米種子發(fā)芽率，不僅需要選擇優(yōu)良的玉米品種，還需要控制好環(huán)境溫度，應用種子處理技術(shù)，開展多元化的農(nóng)業(yè)管理措施，為提高玉米產(chǎn)量提供保障。

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