袁 源,張 浩,匡新華,張維亮,金晨鐘,陳勝文,湯健良,胡一鴻
(1.湖南亞華種業(yè)有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 410000;2.湖南人文科技學(xué)院,農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,湖南 婁底 417000)
“灰質(zhì)化”是指雜交水稻生產(chǎn)運(yùn)儲(chǔ)過(guò)程中,由于外界因素的影響,種子的胚乳結(jié)構(gòu)和成分發(fā)生變化,使胚乳粉末化,外觀顏色發(fā)生改變,這種變化從種子的非胚端開(kāi)始,向胚端延伸。“灰質(zhì)化”種子在浸種催芽過(guò)程中會(huì)對(duì)正常種子產(chǎn)生影響[1-2]。
雜交水稻種子對(duì)制種技術(shù)的要求較嚴(yán),生產(chǎn)成本也相對(duì)較高,但市場(chǎng)對(duì)種子的需求存在一定的波動(dòng),通常雜交水稻種子需要進(jìn)行貯藏以方便年度間的調(diào)配[3]。雜交水稻種子貯藏效果很大程度由種子自身的遺傳特性決定,同時(shí)受種子發(fā)育期間的環(huán)境條件及貯藏溫度、含水量、包裝等條件的影響[4-8]。隨著研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)種衣劑也會(huì)影響種子的貯藏質(zhì)量和發(fā)芽質(zhì)量[9]。試驗(yàn)以雜交稻隆兩優(yōu)華占為研究對(duì)象,探討了不同比例“灰質(zhì)化”種子,在不同包裝方式和是否使用種衣劑的條件下恒溫恒濕貯藏90 d 后,種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、苗高、種子活力指標(biāo)的變化,從而明確適宜“灰質(zhì)化”種子保持質(zhì)量的貯藏條件,為種子企業(yè)合理利用“灰質(zhì)化”種子提供依據(jù)。
供試品種為隆兩優(yōu)華占(隆科638S×華占),由湖南亞華種業(yè)有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)亞華種業(yè))提供,2018年在海南樂(lè)東種子生產(chǎn)基地生產(chǎn),恒溫恒濕庫(kù)(溫度16℃、濕度55%)貯藏,于2020 年6 月開(kāi)展試驗(yàn)。抑菌種衣劑適樂(lè)時(shí),為2.5%咯菌腈懸浮種衣劑,可預(yù)防作物種傳和土傳真菌病害。
1.2.1 不同比例“灰質(zhì)化”種子混樣制備 取隆兩優(yōu)華占種子10 kg,通過(guò)光選設(shè)備和人工剔選2 種方式分選出正常種子和“灰質(zhì)化”種子,將灰質(zhì)化種子按重量比0、15%、20% 3 個(gè)比例與正常種子混合,充分混勻后得到正常種子、含15%“灰質(zhì)化”種子的種子批、含20 %“灰質(zhì)化”種子的種子批。
1.2.2 不同包裝方式貯藏對(duì)“灰質(zhì)化”種子質(zhì)量的影響 將含0、15%、20% 3 個(gè)比例“灰質(zhì)化”種子的種子批各取1 kg,分為2 組:一組用常規(guī)打孔塑料種子包裝袋包裝,每包400 g;另一組用密封真空塑料包裝袋包裝,每包400 g。將2 個(gè)處理組的種子置于亞華種業(yè)恒溫恒濕庫(kù)貯藏。分別于貯藏前(CK)及貯藏90 d 后取種子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)(每個(gè)處理200粒,重復(fù)3 次),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T3543.4—1995)測(cè)定種子發(fā)芽勢(shì)、種子發(fā)芽率、苗高等指標(biāo),計(jì)算種子活力(VI)。
1.2.3 種衣劑對(duì)“灰質(zhì)化”種子貯藏質(zhì)量的影響 將含0、15%、20% 3 個(gè)比例“灰質(zhì)化”種子的種子批各取1 kg,分為2 組:一組使用適樂(lè)時(shí)種衣劑進(jìn)行包衣處理,風(fēng)干4 h,用常規(guī)打孔塑料種子包裝袋包裝,每包400 g;另一組不使用種衣劑包衣,用常規(guī)打孔塑料種子包裝袋包裝,每包400 g。將2 個(gè)處理組的種子置于亞華種業(yè)恒溫恒濕庫(kù)貯藏。設(shè)貯藏前包衣組為對(duì)照組1(CK1)、不包衣組為對(duì)照組2(CK2)。分別于貯藏前及貯藏90 d 后取種子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)(每個(gè)處理200 粒,重復(fù)3 次),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T3543.4—1995)測(cè)定種子發(fā)芽勢(shì)、種子發(fā)芽率、苗高等指標(biāo),計(jì)算種子活力(VI)。
種子發(fā)芽勢(shì)、種子發(fā)芽率和種子活力分別按公式(1)、(2)和(3)計(jì)算。
式中:V為發(fā)芽勢(shì),G為發(fā)芽率,VI為種子活力,M1為發(fā)芽初期(第3 天)正常發(fā)芽種子數(shù),M2為發(fā)芽終期(第7 天)正常發(fā)芽種子數(shù),M為供試種子粒數(shù),S為種苗生長(zhǎng)量(苗高)。
苗高:在種子生長(zhǎng)第7 天,從每個(gè)重復(fù)中隨機(jī)取10 株,調(diào)查記錄幼苗的苗高,取其平均值。
采用Excel 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及計(jì)算,采用SPSS 23.0(IBM 公司)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,比較平均值,采用單因素ANOVA 檢驗(yàn)Duncan 法(P<0.05)對(duì)組內(nèi)差異顯著性進(jìn)行比較,并對(duì)組間數(shù)據(jù)進(jìn)行描述和方差齊性檢驗(yàn),以小寫(xiě)字母標(biāo)注差異顯著性。
由表1 可知,“灰質(zhì)化”種子比例為0、15%、20%的種子批采用不同包裝方式貯藏90 d 后苗高無(wú)顯著性差異;正常種子采用不同包裝方式貯藏90 d 后發(fā)芽勢(shì)無(wú)顯著性差異;“灰質(zhì)化”種子比例為20%的種子批采用真空包裝貯藏90 d 后,發(fā)芽勢(shì)與貯藏前無(wú)顯著差異,但采用常規(guī)包裝貯藏90 d 后發(fā)芽勢(shì)顯著下降;“灰質(zhì)化”種子比例為0、15%、20%的種子批采用真空包裝貯藏90 d 后發(fā)芽率、種子活力與貯藏前無(wú)顯著差異,但采用常規(guī)包裝貯藏90 d 后發(fā)芽率、種子活力顯著下降。上述結(jié)果表明,當(dāng)“灰質(zhì)化”種子比例在0~20%范圍內(nèi)時(shí),在恒溫恒濕條件下,采用真空包裝貯藏90 d,其種子質(zhì)量不會(huì)發(fā)生顯著性變化,但采用常規(guī)包裝貯藏90 d 后,其種子質(zhì)量將顯著下降。
表1 不同包裝方式貯藏對(duì)“灰質(zhì)化”種子質(zhì)量的影響
由表2 可知,“灰質(zhì)化”種子比例為0、15%、20%的種子批在包衣和不包衣條件下貯藏90 d,苗高與貯藏前無(wú)顯著性差異,但包衣和不包衣處理的種子之間苗高存在顯著差異,在貯藏前以及貯藏后均表現(xiàn)為包衣處理的種子苗高顯著低于不包衣的種子。正常種子在包衣和不包衣處理下貯藏90 d 后發(fā)芽勢(shì)無(wú)顯著性差異;“灰質(zhì)化”種子比例為15%、20%的種子批在包衣條件下貯藏90 d 后發(fā)芽勢(shì)顯著下降;“灰質(zhì)化”種子比例為15%的種子批在不包衣條件下貯藏90 d后發(fā)芽勢(shì)無(wú)顯著差異,“灰質(zhì)化”種子比例為20%的種子批在不包衣條件下貯藏90 d 后發(fā)芽勢(shì)顯著下降。正常種子在包衣和不包衣處理下貯藏90 d 后發(fā)芽率均顯著性降低;“灰質(zhì)化”種子比例為15%的種子批在包衣條件下貯藏90 d 后發(fā)芽率與貯藏前無(wú)顯著差異,在不包衣條件下貯藏90 d 后發(fā)芽率顯著下降;“灰質(zhì)化”種子比例為20% 的種子批在包衣和不包衣處理下貯藏90 d 后發(fā)芽率均顯著下降。正常種子和“灰質(zhì)化”種子比例為15%、20%的種子批在包衣處理下貯藏90 d 后種子活力與貯藏前無(wú)顯著性差異,在不包衣處理下貯藏90 d 后種子活力顯著下降。上述結(jié)果表明,正常種子使用種衣劑進(jìn)行包衣處理后在恒溫恒濕貯藏90 d,種子質(zhì)量不會(huì)發(fā)生顯著性變化;含20%以下比例“灰質(zhì)化”種子的種子批使用種衣劑包衣處理后恒溫恒濕貯藏90 d,種子質(zhì)量也不會(huì)發(fā)生顯著性變化,但不使用種衣劑進(jìn)行包衣處理同樣恒溫恒濕貯藏90 d,種子質(zhì)量將顯著下降。
表2 使用種衣劑貯藏對(duì)“灰質(zhì)化”種子質(zhì)量的影響
3.1.1 不同包裝方式對(duì)“灰質(zhì)化”種子貯藏時(shí)的種子質(zhì)量影響較大 當(dāng)“灰質(zhì)化”種子比例在0~20%范圍內(nèi)時(shí),在恒溫恒濕條件下采用真空包裝貯藏90 d,其種子質(zhì)量不會(huì)發(fā)生顯著性變化,但采用常規(guī)包裝貯藏90 d 后,其種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和種子活力顯著下降。可見(jiàn),雜交水稻“灰質(zhì)化”種子貯藏時(shí)可以采用真空包裝來(lái)保持種子活力。
3.1.2 使用抑菌種衣劑進(jìn)行包衣處理能有效保持“灰質(zhì)化”種子質(zhì)量 正常種子使用種衣劑進(jìn)行包衣處理后在恒溫恒濕貯藏90 d,種子質(zhì)量不會(huì)發(fā)生顯著性變化;含20%以下比例“灰質(zhì)化”種子的種子批使用種衣劑包衣處理后恒溫恒濕貯藏90 d,種子質(zhì)量也不會(huì)發(fā)生顯著性變化,但不使用種衣劑進(jìn)行包衣處理同樣恒溫恒濕貯藏90 d,種子質(zhì)量的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和種子活力將顯著下降。可見(jiàn),使用種衣劑也能有效保持“灰質(zhì)化”種子的活力。
從上述試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,要保持“灰質(zhì)化”種子的貯藏質(zhì)量,可以考慮從以下幾個(gè)方面采取措施。
3.2.1 更換包裝方式 試驗(yàn)結(jié)果表明,采用常規(guī)打孔塑料包裝方式貯藏90 d 后,“灰質(zhì)化”種子的發(fā)芽率、種子活力均顯著下降;其中,“灰質(zhì)化”種子比例為0和15%的種子批發(fā)芽率較貯藏前分別下降了4 和5 個(gè)百分點(diǎn),比采用真空包裝貯藏的種子降低了3 和4 個(gè)百分點(diǎn);“灰質(zhì)化”種子比例為20%的種子批發(fā)芽率較貯藏前降低了6 個(gè)百分點(diǎn),比采用真空包裝貯藏的種子降低了5 個(gè)百分點(diǎn),貯藏前活力指標(biāo)為512.00,貯藏后僅為471.90。在實(shí)際生產(chǎn)中,當(dāng)“灰質(zhì)化”種子比例為15%~20%時(shí),可通過(guò)真空包裝貯藏來(lái)保持種子質(zhì)量。
3.2.2 使用抑菌種衣劑 試驗(yàn)結(jié)果表明,“灰質(zhì)化”種子比例為15%的種子批在不包衣處理下貯藏90 d后發(fā)芽率低于包衣處理貯藏種子,雖然不包衣處理種子貯藏90 d 后種子活力指標(biāo)與包衣處理種子之間無(wú)顯著性差異,但是包衣貯藏后種子的活力指標(biāo)與其對(duì)照組CK1 相比無(wú)顯著性差異,只下降了10.05,而不包衣貯藏后種子活力指標(biāo)與其對(duì)照組CK2 相比存在顯著性差異,下降了41.54,說(shuō)明使用抑菌種衣劑對(duì)保持種子活力有一定效果;當(dāng)“灰質(zhì)化”種子比例為20%時(shí),貯藏90 d 后包衣處理的種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均顯著高于不包衣處理的種子,且其種子活力指標(biāo)與貯藏前(CK1)無(wú)顯著性差異,而不包衣處理種子貯藏后其活力較貯藏前(CK2)下降了40.10,差異顯著。因此,“灰質(zhì)化”種子貯藏時(shí),可使用抑菌種衣劑對(duì)種子進(jìn)行包衣處理,以達(dá)到保持種子質(zhì)量的效果。而試驗(yàn)結(jié)果中,包衣處理的種子苗高顯著低于不包衣的種子,可能與種衣劑配方中所含的其他壯苗物質(zhì)有關(guān)。
3.2.3 控制種子“灰質(zhì)化”比例 有研究表明,在企業(yè)生產(chǎn)加工過(guò)程中,應(yīng)將種子“灰質(zhì)化”比例控制在15%以下[2]。該試驗(yàn)結(jié)果表明,在恒溫恒濕環(huán)境中,“灰質(zhì)化”種子比例為15%、20%的種子批,以常規(guī)包裝條件貯藏90 d 后發(fā)芽率、種子活力顯著性降低,以不包衣條件貯藏90 d 后發(fā)芽率、種子活力顯著性降低?;诖耍P者也認(rèn)為貯藏種子時(shí)應(yīng)將種子的“灰質(zhì)化”比例控制在15%以下。此外,溫度也是影響貯藏種子質(zhì)量的關(guān)鍵因素,“灰質(zhì)化”種子貯藏時(shí)應(yīng)控制貯藏溫度。