不同粒級春小麥種子活力差異比較

摘 要：【目的】研究不同粒級春小麥品種間、粒級間種子活力的差異。

【方法】采用3種不同的種子活力簡易指數(shù)計(jì)算方法，分析新春29號、新春34號、新春11號、新春30號等4個(gè)當(dāng)季收獲品種大粒、小粒2個(gè)粒級的種子活力。

【結(jié)果】不同品種間種子活力均達(dá)到了極顯著性差異，相同品種中的大粒種子與小粒種子間呈極顯著性差異，但不同品種間的大粒、小粒種子活力大小排序并不一致。

【結(jié)論】春小麥不同品種種子活力高低不僅要依據(jù)種子活力指數(shù)計(jì)算方式，還要根據(jù)其農(nóng)藝性狀或生理生化特性進(jìn)行綜合判定；同一品種春小麥種子，體積大、千粒重高則表現(xiàn)出較高的活力，不同品種種子體積的大小和千粒重的高低與種子活力高低并無較一致關(guān)系，因此不能僅依靠單一的指標(biāo)判定種子活力的高低。

關(guān)鍵詞：春小麥；種子大小；種子活力

中圖分類號：S512.1+2 ""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ""文章編號：1001-4330（2024）08-1883-05

收稿日期（Received）：2024-02-02

基金項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)高校科研計(jì)劃項(xiàng)目“春小麥高活力種子關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（XJEDU20211011）

作者簡介：劉旭歡（1988-），女，新疆呼圖壁人，碩士研究生，研究方向?yàn)樽魑镌耘嗯c耕作，（E-mail）472543919@qq.com

通訊作者：石書兵（1966-），男，山東人，教授，博士，碩士生/博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樾←湼弋a(chǎn)栽培，（E-mail）shbshi@sina.com

0 引 言

【研究意義】種子活力是小麥一播全苗的關(guān)鍵因素，種子籽粒大小影響萌發(fā)出苗和幼苗生長發(fā)育。關(guān)于小麥種子大小對幼苗生長發(fā)育和產(chǎn)量的研究顯示［1-3］，萌發(fā)率、苗長、幼苗生長速度［4］等與種子大小有顯著相關(guān)性，大粒種子的幼苗株高、生物量等均大于或者多于小粒種子形成的幼苗［5-6］?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】Turk［7］、張世挺等［8］研究則發(fā)現(xiàn)，種子千粒重與幼苗重量呈顯著正相關(guān)，與相對生長率則呈負(fù)相關(guān)性［9］。【本研究切入點(diǎn)】高活力種子的產(chǎn)量明顯比低活力種子的產(chǎn)量高，與此同時(shí)，種子活力高低受多重因素的限制，究竟以何種計(jì)算判斷種子活力的大小，目前仍沒有較一致的研究結(jié)果，例如花生［10］、油菜［11］等均采用一種種子活力計(jì)算方法判斷種子的活力，采用3種不同的種子活力簡易指數(shù)計(jì)算方法，對比其種子活力差異具有實(shí)際意義?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過對春小麥品種間、大小間種子活力變化進(jìn)行逐步試驗(yàn)，探究春小麥種子大小對種子活力的影響，為小麥在高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培中選擇較高活力種子提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

選用2023年新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院奇臺(tái)麥類試驗(yàn)站當(dāng)季種植并收獲的4個(gè)不同春小麥參試品種為新春29號（B1）、新春34號（B2）、新春11號（B3）、新春30號（B4）作為供試材料。用圓孔篩將不同品種的春小麥種子分為大粒（A1）和小粒（A2）兩級，篩孔孔徑分別為3.0～3.5、2.0～2.5 mm。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

按照種子檢驗(yàn)規(guī)程［12］進(jìn)行種子室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)，用蒸餾水沖洗干凈已消毒的種子，置于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽盒內(nèi)，發(fā)芽盒底部放有2層含飽和水分的濾紙，將100粒種子放在濾紙上，腹溝向下，種胚朝上。重復(fù)4次，將各處理放入20℃光照培養(yǎng)箱中發(fā)芽，逐日統(tǒng)計(jì)正常發(fā)芽的種子數(shù)，第4 d開始記錄正常發(fā)芽種子數(shù)，第7 d記錄正常發(fā)芽種子總數(shù)。

1.2.2 測定指標(biāo)

1.2.2.1 幼苗鮮重

用天平稱取每個(gè)重復(fù)幼苗的重量（mg），計(jì)算單株的平均值。

1.2.2.2 幼苗干重

先將待測幼苗放入紙袋中，后在烘箱中殺青，再降溫烘干至恒重，冷卻后用天平稱取重量（mg），計(jì)算單株的平均值。

春小麥種子測量指標(biāo)計(jì)算參考石海春等的方法［13］。

發(fā)芽率（%）=7 d內(nèi)正常發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；活力指數(shù)Ⅰ（C1）=發(fā)芽率×幼苗鮮重；活力指數(shù)Ⅱ（C2）=發(fā)芽率×幼苗干重；活力指數(shù)Ⅲ（C3）=發(fā)芽率×幼苗長度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)處理采用Excel2021、SPSS18.0進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同春小麥品種間種子活力差異比較

研究表明，不同計(jì)算方式下的種子活力指數(shù)大小順序不一致，活力指數(shù)Ⅰ：B1＞B2＞B4＞B3，活力指數(shù)Ⅱ：B2＞B4＞B1＞B3，活力指數(shù)Ⅲ：B3＞B2＞B4＞B1。其中，在C1計(jì)算方法下進(jìn)行的方差分析顯示，B1、B2、B3、B4間不論在5%水平下還是1%水平下均差異不顯著；用C2計(jì)算各項(xiàng)差值的絕對值分別為1.19、1.3和0.73，B1、B2、B4與B3均達(dá)差異極顯著；而用C3計(jì)算時(shí)，B2與B3間無差異，但兩者與B1、B4均達(dá)差異極顯著，同時(shí)B1與B4間達(dá)到極顯著差異。表1，圖1～2

2.2 不同春小麥品種不同粒級種子活力差異比較

研究表明，同一品種種子活力指數(shù)變化趨勢和種子大小的趨勢表現(xiàn)一致，種子活力趨勢線整體下滑，因此，在供試樣品內(nèi)，種子的體積、千粒重越大，其種子活力就越高。用C1計(jì)算B1、B2、B3和B4大小粒種子活力差值分別為44.58、34.92、20.73和16、93，而用C2、C3計(jì)算時(shí)，B1、B2、B3和B4大小種子活力差異分別為6.29、2.25；5.62和1.89；3.42、3.23；1.92和1.55，其差值均存在顯著或極顯著差異，選擇體積大、千粒重高的春小麥種子，產(chǎn)量效益較為理想。表2

2.3 不同春小麥品種不同粒級種子農(nóng)藝性狀的差異

研究表明，大粒中體積大小的排序順序?yàn)锽2＞B1＞B4＞B3，千粒重的大小順序B1＞B2＞B4＞B3；C1的大小順序?yàn)锽1＞B2＞B3＞B4；C2的大小順序?yàn)锽2＞B1＞B3＞B4；C3的大小順序?yàn)锽3＞B1＞B2＞B4。

小粒種子中體積大小的排列順序B2＞B4＞B1＞B3，千粒重的大小排序B4＞B2＞B1＞B3。C1的大小順序?yàn)锽2＞B1＞B4＞B3；C2的大小順序?yàn)锽4＞B3＞B2＞B1；C3的大小順序?yàn)锽2＞B1＞B4＞B3。不同春小麥品種間，不同計(jì)算方式下的種子活力與體積大小、千粒重高低關(guān)系尚不明確，即不同品種之間運(yùn)用3種不同的方式計(jì)算得出的種子活力指數(shù)與各種子粒級大小并無顯著相關(guān)，小種子的活力并不一定比大種子的活力低。表3

3 討 論

3.1

植物重要特性之一就是種子體積的大?。?4］，大粒種子的幼苗在早期通常表現(xiàn)出比小粒種子幼苗大的生長趨勢，大粒種子還可能有較強(qiáng)的抗逆性、抗旱能力等 ［15、16］，但小種子的幼苗只要在適宜的環(huán)境下，其幼苗體自身能夠經(jīng)過自我調(diào)節(jié)的方式消除幼苗早期生長所帶來的差異，進(jìn)而達(dá)到與大粒種子類似的生長狀況［15］。近些年，在研究種子萌發(fā)、產(chǎn)量質(zhì)量、幼苗質(zhì)量等對種子大小、重量關(guān)系的報(bào)道很多，研究結(jié)果顯示，在不同植物中，發(fā)芽等因素對種子大小和質(zhì)量的影響不盡相同［17］。研究中，相同品種體積大、千粒重高的種子其活力表現(xiàn)出較高的趨勢；不同品種間種子體積、千粒重與活力大小并無明顯的趨勢。主要是由其種子內(nèi)的初始物質(zhì)含量決定的［18］，由于較大種子產(chǎn)生的幼苗活力旺盛，能更好地應(yīng)付不同的環(huán)境變化和危險(xiǎn)事件的發(fā)生，如競爭、干旱、遮蔭和落葉等［19］。

3.2

種子大小的測定通常包括種子的長度、寬度、厚度和千粒重的測定。種子長度與模擬田間出苗率呈極顯著正相關(guān)，種子寬度和厚度與模擬田間出苗率呈顯著負(fù)相關(guān)［20］，而研究表明，種子活力指數(shù)與粒級大小呈顯著負(fù)相關(guān)，說明不同春小麥籽粒大小與種子活力之間的相關(guān)性無明顯規(guī)律。幼苗生長測定的發(fā)芽率、幼苗鮮重、幼苗干重、幼苗長度等指標(biāo)，一直被認(rèn)為是比較可靠的活力指標(biāo)［21］。研究上述指標(biāo)與種子活力存在顯著或極顯著相關(guān)性，幼苗生長測定是小麥種子活力測定的較好方法，與顧增輝等［22］的研究結(jié)果一致。

3.3

表示種子活力高低的指標(biāo)很多，主要有發(fā)芽率、幼苗鮮重（干重）、活力指數(shù)等［23］。研究在比較不同品種的春小麥種子活力高低時(shí)發(fā)現(xiàn)，種子活力高低不僅取決于種子活力指數(shù)計(jì)算方式，同時(shí)也受品種農(nóng)藝性狀、生理生化特性等影響。試驗(yàn)研究表明4種春小麥種子的千粒重、體積與種子大小均有正相關(guān)關(guān)系，在對不同品種處理下的苗長，幼苗鮮重、干重等測量結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，不同品種及種子粒級間均存在顯著性差異，此結(jié)果與前人研究相似［24-25］。

4 結(jié) 論

4.1 在3種不同的活力指數(shù)計(jì)算方式下，新春29號均呈較優(yōu)趨勢，而其他3個(gè)品種的各項(xiàng)指標(biāo)均未呈較一致的趨勢性。

4.2 比較春小麥不同品種的種子活力高低不僅要依據(jù)所采用的種子活力指數(shù)計(jì)算方式，而且要根據(jù)其農(nóng)藝性狀或生理生化特性進(jìn)行綜合判定；同一品種春小麥種子，體積大、千粒重高則表現(xiàn)出較高的活力，不同品種種子體積的大小和千粒重的高低與種子活力高低并無明顯的關(guān)系。

4.3 種子活力是一個(gè)較復(fù)雜的生理指標(biāo)，僅用單一的方法進(jìn)行測定其結(jié)果可能有一定規(guī)律性，而用不同的測定方法，其結(jié)果將存在差異。

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Comparative on the vigor differences of spring wheat

seeds of different sizes

LIU Xuhuan1， YU Shan2， LIU Yue2， SHI Shubing2

（1. Association of Science and Technology of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi 830052， China；2.Graduate School， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China）

Abstract：【Objective】 Study on the differences in seed vitality between different grain sizes of spring wheat varieties and grainsizes.

【Methods】 The purpose of the study is to determine the differ by using 3 kinds of calculation methods on varieties and sizes spring wheat.

【Results】 The results showed that when using different calculation methods for the calculation of different varieties of seed vigor， the results were very significantly different; The ranking of seed vigor size was also inconsistent between different varieties; In addition， when the calculation methods were used to calculate the seed vigor， differences were shown between large seeds and small ones in different varieties. Therefore， the comparison of seed vigor of different spring wheat varieties should not be only based on the calculation method of seed vigor index， but also according to the comprehensive agronomic characters and physiological and biochemical characteristics to make the judgment.

【Conclusion】 Spring wheat seeds of the same variety which have large size and high 1000 grain weight show high vigor. There is no obvious relationship between the seed size and 1000 seed weight of different varieties and the seed vigor， so the seed vigor cannot be determined by a single index. The same varieties， large size or high grain spring wheat seeds， its energy is higher， different varieties， the size of the volume and level of high and low and seed vigor and has no obvious relation， so we can't just rely on a single index to determining the seed vigor

Key words：spring wheat; seed sizes; seed vigor

Fund projects：The University R amp; D Program Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region “Research and Demonstration of the Key Technology of High-Vigor Seed in Spring Wheat（XJEDU20211011）

Correspondence author：SHI Shubing（1966-），male，from Shandong， professor，Doctoral supervisor，research direction： the research of high-yield cultivation of wheat， （E-mail）shbshi@sina.com