李慧瑩，張曉霞,盧家頂,劉 昊,王成章,3,4，李德鋒,3,4*，史瑩華,3,4*

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450046；2.河南省飼草飼料站，河南 鄭州 450002；3.河南省草地資源創(chuàng)新與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450046；4.河南省牧草工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450046)

草牧業(yè)對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展、保障國(guó)家食物安全有重要作用。草種是草牧業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，草種質(zhì)量的好壞是影響牧草的產(chǎn)量、品質(zhì)和種植者經(jīng)濟(jì)效益的主要因素之一，因此在種植牧草之前，對(duì)其草種進(jìn)行檢驗(yàn)至關(guān)重要。同時(shí)，種子檢驗(yàn)對(duì)規(guī)范草種行業(yè)發(fā)展、規(guī)范生產(chǎn)用種和促進(jìn)草牧業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義[1]。

草種品質(zhì)的檢測(cè)包括發(fā)芽率、純凈度、含水量、生活力和種子包衣等指標(biāo)[2]，其中發(fā)芽率和純凈度是種子質(zhì)量好壞的最直觀表現(xiàn)。發(fā)芽率是最重要的指標(biāo)，發(fā)芽率決定播種量和基本苗的數(shù)量，牧草要實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)首先必須做到苗齊苗壯，發(fā)芽率低會(huì)導(dǎo)致基本苗數(shù)不夠，影響產(chǎn)量和品質(zhì)，苗過稀還會(huì)引起雜草泛濫，造成經(jīng)濟(jì)損失。凈度主要分析待測(cè)品種種子所占的百分比，有雜質(zhì)的種子需要提高其播種量，混雜有其他植物的種子如寄生植物菟絲子等不能作為種用。種子包衣是在種子上包裹一層能迅速固化的膜，在膜內(nèi)可加入針對(duì)作物和土壤的農(nóng)藥、微肥、有益微生物或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等。隨著種子內(nèi)胚胎的逐漸發(fā)育以及幼苗的不斷生長(zhǎng)，種衣劑將含有的各種有效成分緩慢地釋放，被種子幼苗逐步吸收，從而達(dá)到防治苗期病蟲害、促進(jìn)根瘤形成和植株生長(zhǎng)發(fā)育、提高作物產(chǎn)量的目的[3]。種子標(biāo)簽是為了加強(qiáng)農(nóng)作物種子管理，根據(jù)《中華人民共和國(guó)種子法》[4]的有關(guān)規(guī)定，在中華人民共和國(guó)境內(nèi)銷售的農(nóng)作物種子應(yīng)當(dāng)附有標(biāo)簽，標(biāo)簽的制作、標(biāo)注、使用和管理應(yīng)遵守規(guī)定。種子標(biāo)簽?zāi)茏钪苯颖砻鞣N子質(zhì)量信息，有利于加強(qiáng)管理，保護(hù)種子生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、使用者各方的合法權(quán)益[5]。為了控制草種質(zhì)量，各國(guó)草種法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)都明確規(guī)定了凈度、發(fā)芽率、水分、有毒和有害草種的種類與含量等，凡低于凈草種重量百分比規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)或高于雜草草種規(guī)定數(shù)目標(biāo)準(zhǔn)的，一律不準(zhǔn)在市場(chǎng)上流通或用于播種。目前，世界上大部分國(guó)家將牧草種子質(zhì)量分為3級(jí)，中國(guó)牧草種子質(zhì)量1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)略高于國(guó)外，便于中國(guó)種子出口；2級(jí)和3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)略低于國(guó)外，以適應(yīng)中國(guó)國(guó)情，3級(jí)以下種子不予出售[5]。

2019年，河南省啟動(dòng)黃河灘區(qū)優(yōu)質(zhì)草業(yè)帶建設(shè)，飼草種植面積迅速擴(kuò)大，草種使用量不斷增加。為進(jìn)一步規(guī)范生產(chǎn)用種、提高河南省草業(yè)帶建設(shè)和草牧業(yè)發(fā)展水平，本次調(diào)查隨機(jī)抽取黃河灘區(qū)優(yōu)質(zhì)草業(yè)帶、牧草建設(shè)重點(diǎn)縣和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)苜蓿示范建設(shè)項(xiàng)目承擔(dān)單位所用草種共28個(gè)批次，檢驗(yàn)指標(biāo)包括草種的純凈度、發(fā)芽率、發(fā)芽速度、種子包衣和標(biāo)簽等，以期為種植企業(yè)及時(shí)調(diào)整播種量、保證出苗密度和避免影響產(chǎn)量造成經(jīng)濟(jì)損失提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2020年9月在河南省黃河灘區(qū)優(yōu)質(zhì)草業(yè)帶及牧草建設(shè)重點(diǎn)縣中選取蘭考、長(zhǎng)垣、原陽(yáng)、沈丘、新蔡、平輿等縣區(qū)的牧草種植企業(yè)，抽取紫花苜蓿(MedicagosativaL.)、百脈根(LotuscorniculatusL.)、白三葉(TrifoliumrepensL.)、燕麥(AvenasativaL.)、小黑麥(wheat-ryehybrid.)、無芒雀麥(BromusinermisLeyss)、葦狀羊茅(FestucaarundinaceaSchreb.)、多花黑麥草(LoliummultiflorumLam.)、多年生黑麥草(LoliumperenneL.)、普通早熟禾(PoatrivialisL.)、蒲公英(TaraxacummongolicumHand.-Mazz.)牧草種子28份。根據(jù)草種子檢驗(yàn)規(guī)程(GB/T2930.11-2008)[6]，小粒種子采用30 cm長(zhǎng)、直徑1 cm取樣器取樣，大粒種子采用30 cm長(zhǎng)、直徑1.6 cm取樣器取樣，取樣至少5次。將取得的種子混合均勻，每個(gè)種子樣品500 g。

1.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.2.1 含水量 每個(gè)品種用分析天平稱取25.0 g，放入鋁盒在烘箱105 ℃條件下烘至衡重，計(jì)算種子含水量和干物質(zhì)含量，每個(gè)品種3個(gè)重復(fù)。

1.2.2 純凈度 燕麥和小黑麥種子用分析天平稱取50.0 g，其他種子用分析天平稱取10.0 g，剔除雜質(zhì)、雜種、癟種和不完整的種子等，挑選出飽滿完整的種子稱其重量，計(jì)算種子純凈度，每個(gè)草種3個(gè)重復(fù)。其中不符合條件的草種標(biāo)準(zhǔn)是：能明顯識(shí)別的空粒、腐壞粒、已萌發(fā)的顯然喪失發(fā)芽能力的草種；嚴(yán)重?fù)p傷的和無種皮的裸粒草種；小于正常種子1/2的種子。夾雜物包括其他植物的草種,葉子、鱗片、苞片、果皮、果柄、種翅、草種碎片、沙粒、土塊和其他雜物,昆蟲的卵塊、成蟲、幼蟲、蛹等。

1.2.3 發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì) 在培養(yǎng)皿中墊上濾紙，從測(cè)定過純凈度的種子中，每個(gè)品種選取籽粒飽滿、大小一致的100粒草種，均勻放置于濾紙上，然后在培養(yǎng)皿中加入適量的清水，將培養(yǎng)皿放置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)同一環(huán)境中。每個(gè)品種3個(gè)重復(fù)，期間保持濾紙濕潤(rùn)，每天觀察記錄草種發(fā)芽數(shù)，直到不再有新的發(fā)芽種子為止，統(tǒng)計(jì)每天發(fā)芽種子數(shù)占供試種子的百分比。種子發(fā)芽率、種子純凈度和種子發(fā)芽勢(shì)分別按公式(1)、公式(2)和公式(3)計(jì)算：

種子純凈度/%=B/M×100

(1)

種子發(fā)芽率/%=A/N×100

(2)

種子發(fā)芽勢(shì)/%=A1/N×100

(3)

式中：A.全部發(fā)芽的種子粒數(shù)；A1.發(fā)芽勢(shì)天數(shù)內(nèi)的正常發(fā)芽粒數(shù)；B.純凈草種重；M.供試種子總重；N.供試種子粒數(shù)。

種子用價(jià)計(jì)算：種子發(fā)芽率×純凈度。

1.2.4 種子包衣 用分析天平稱取50.0 g烘干后種子，將沖洗掉包衣后的種子烘干稱量，計(jì)算包衣所占比例。每個(gè)品種做3個(gè)重復(fù)。

種子質(zhì)量分級(jí)：根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB 6141-2008[7]、GB 6142-2008[8])進(jìn)行種子質(zhì)量分級(jí)，見表1。種子的凈度與發(fā)芽率不在同一級(jí)的以種子用價(jià)為準(zhǔn)。

表1 種子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Seed classification standard

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 草種的發(fā)芽率與凈度

2.1.1 紫花苜蓿 紫花苜蓿共抽取12個(gè)品種13個(gè)樣品，如表2所示。各品種干物質(zhì)為92.0%～95.2%。不同苜蓿品種的發(fā)芽率差異很大，其中以勁能6010最高，為95.0%，顯著高于新蔡的WL-440HQ等9個(gè)品種(P<0.05)；吉利的發(fā)芽率最低，為64.3%，顯著低于其余12個(gè)品種(P<0.05)。因此不同苜蓿品種的發(fā)芽率成為其制約播種量的主要因素。苜蓿草種的凈度均達(dá)到了97%以上，平均為98.5%，只有新蔡的WL-440HQ品種凈度顯著低于勁能6010、WL-919HQ和WL-363HQ (P<0.05)，其余品種之間差異不顯著(P>0.05)。本次抽檢的苜蓿品種，凈度不是影響播量的主要因素。各品種均未檢出其他植物種子。

表2 苜蓿草種發(fā)芽率與純凈度Table 2 Germination rate and purity of alfalfa seed %

2.1.2 燕麥和其他草種 從表3可以看出，各燕麥品種發(fā)芽率為53.7%～93.7%，品種間差異大，其中美達(dá)、三星的發(fā)芽率顯著高于其余4個(gè)品種(P<0.05)，牧王和太陽(yáng)神品種顯著高于福燕1號(hào)和貝勒2(P<0.05)，以貝勒2的發(fā)芽率最低。6個(gè)燕麥品種的凈度為92.5%～96.6%，其中美達(dá)、三星和福燕1號(hào)的凈度顯著高于其余3個(gè)品種(P<0.05)。

表3 燕麥種子發(fā)芽率與純凈度Table 3 Germination rate and purity of oat seed %

在表4中，白三葉愛麗斯品種的發(fā)芽率最高，為97.7%；蒲公英的發(fā)芽率最低，僅有33.0%；牧草型和草坪型黑麥草發(fā)芽率之間不存在顯著性差異(P>0.05)。各草種的凈度均在92%以上，均未檢出其他植物種子；干物質(zhì)含量90.2%～93.5%。各種子都有標(biāo)簽，但發(fā)芽率標(biāo)識(shí)不準(zhǔn)確，均高于抽檢實(shí)測(cè)值。

表4 其他草種發(fā)芽率與純凈度Table 4 Germination rate and purity of other seed %

2.2 草種的包衣占比、種子用價(jià)與分級(jí)

此次抽檢中各草種僅部分苜蓿品種種子有包衣，種子包衣厚薄差別很大，占種子的百分比在9.9%～54.7%之間(表5)，故包衣種子應(yīng)測(cè)定其包衣占種子的百分比，才能夠準(zhǔn)確計(jì)算播種量。對(duì)13個(gè)苜蓿品種進(jìn)行分級(jí)，其中1級(jí)4個(gè)，2級(jí)4個(gè)，3級(jí)4個(gè)，等外1個(gè)。對(duì)燕麥的分級(jí)結(jié)果為3級(jí)5個(gè)，等外1個(gè)，燕麥品種均為3級(jí)及以下。8個(gè)其他草種分級(jí)結(jié)果為1級(jí)3個(gè)，2級(jí)3個(gè)，3級(jí)1個(gè)，等外1個(gè)(表6)。

表5 苜蓿包衣種子占種子百分比Table 5 The proportion of alfalfa coated seeds %

表6 牧草種子用價(jià)與分級(jí)Table 6 Seed value and grading of forage grass %

2.3 不同牧草種子發(fā)芽勢(shì)

各草種發(fā)芽速度表現(xiàn)為先快后慢。白三葉、苜蓿和百脈根等豆科草種前4 d的發(fā)芽總數(shù)均達(dá)到了80.0%以上，其中白三葉前3 d發(fā)芽種子數(shù)達(dá)95.6%，是發(fā)芽勢(shì)最高的草種；蒲公英發(fā)芽延續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)；大部分禾本科草種前3 d發(fā)芽數(shù)占比50.0%以上，第4天到第7天的發(fā)芽占比較低，一般在第6天發(fā)芽完畢；小黑麥發(fā)芽勢(shì)最高，第2天就有80.0%種子發(fā)芽；燕麥發(fā)芽勢(shì)較高，發(fā)芽高峰期為第3天；早熟禾發(fā)芽勢(shì)最低，第6天開始發(fā)芽，最終發(fā)芽種子數(shù)不足50.0%(圖1)。

圖1 不同草種的發(fā)芽勢(shì)Fig.1 Germination energy of different forage species

3 討 論

3.1 草種質(zhì)量與標(biāo)簽

此次抽檢顯示，河南省牧草產(chǎn)業(yè)化企業(yè)購(gòu)買的飼草種子純凈度均較高，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。但是，不同草種的發(fā)芽率差別較大，其中豆科牧草發(fā)芽率較高；禾本科牧草中，小黑麥、黑麥草和葦狀羊茅發(fā)芽率相對(duì)較高，無芒雀麥稍低，早熟禾發(fā)芽率很低，這與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)基本一致；蒲公英因種子細(xì)小、馴化時(shí)間短，其發(fā)芽率最低。同一草種不同品種間的發(fā)芽率有較大的差異。苜蓿種子的發(fā)芽率64.3%～95.0%，相差近50%；燕麥發(fā)芽率53.7%～96.7%，相差近1倍。如生產(chǎn)中不根據(jù)發(fā)芽率及時(shí)調(diào)整播種量將直接影響出苗密度進(jìn)而影響產(chǎn)量，甚至?xí)驗(yàn)槌雒绮积R出現(xiàn)裸地而造成雜草危害。

草種的發(fā)芽率受草種的壽命、存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)和貯藏條件等因素影響。種子壽命是種子從收獲到發(fā)芽率降低到50%所需要時(shí)間，也稱半活期。各草種的壽命研究報(bào)道較少，一般燕麥和無芒雀麥為4～5 a，多花黑麥草和百脈根13 a，大部分苜蓿種子壽命為30 a左右[9-10]。種子的壽命和種子質(zhì)量受存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)和貯藏條件影響較大，種子儲(chǔ)存[11]指種子在母株成熟開始到播種為止的全過程，在此期間種子會(huì)經(jīng)歷不可逆轉(zhuǎn)的劣變過程。通常認(rèn)為，從種子生理成熟后，劣變就已開始，劣變的速度取決于收獲、加工和貯藏條件，種子儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng)，種子的質(zhì)量將會(huì)越差[12]。存放時(shí)間對(duì)不同草種發(fā)芽率的影響差異很大，燕麥種子的發(fā)芽率受存放時(shí)間影響較大，其收獲當(dāng)年的種子仍處于休眠狀態(tài)，發(fā)芽率較低，當(dāng)種子逐步成熟后，休眠狀態(tài)被打破，存儲(chǔ)1～2 a的種子的發(fā)芽率提高，存儲(chǔ)2 a的種子發(fā)芽率最高；存儲(chǔ)3 a后因種子慢慢老化，發(fā)芽率會(huì)逐漸下降，此次調(diào)查燕麥發(fā)芽率品種間差異較大可能與其存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)有關(guān)，燕麥適宜貯藏年限不宜超過5 a[13-14]。黑麥草和葦狀羊茅相對(duì)來說可以存放時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)，但禾本科牧草種子不耐儲(chǔ)藏，而豆科草種能夠保持活力多年，短期內(nèi)受存放年限影響較小[15]。這次抽檢中，苜蓿、白三葉和百脈根種子的發(fā)芽率基本在80.0%以上，這得益于豆科種子具有厚實(shí)的種皮限制水分和氧氣的進(jìn)入，有利于延緩種子劣變[16]。苜蓿種子收獲當(dāng)年具有較高的硬實(shí)率，發(fā)芽率較低；貯藏1～2 a種子的發(fā)芽率達(dá)到最高，貯藏3 a的種子開始劣變，發(fā)芽率顯著降低[17]。雖然苜蓿壽命較長(zhǎng)，但苜蓿后期劣變速度較快[18]。各草種發(fā)芽率均會(huì)隨存儲(chǔ)時(shí)間增加而降低，因此種植企業(yè)在購(gòu)買牧草種子時(shí)一定要注意其存放期不要過長(zhǎng)。

除了儲(chǔ)存年限，不同種類牧草種子的種子質(zhì)量和壽命受貯藏條件如溫度、水分(包括種子含水量和空氣濕度)、氣體成分(空氣含氧量)、微生物以及害蟲等影響很大，一般低溫、干燥和密封貯藏條件對(duì)草種質(zhì)量的保持有利，貯藏條件不佳會(huì)加速種子劣變降低草種質(zhì)量[19]。較高的種子含水量和環(huán)境溫度濕度會(huì)縮短其可利用年限[20]。本次抽檢中，同一草種不同品種發(fā)芽率出現(xiàn)較大的差異可能是由于種子儲(chǔ)存時(shí)間和貯藏條件的異同所致。

種子包衣對(duì)種子萌發(fā)和生長(zhǎng)具有很大益處，可以改善種子質(zhì)量、防治病蟲害和提高幼苗的成活率，已被列為中國(guó)重點(diǎn)推廣的農(nóng)業(yè)技術(shù)[21]，但因包衣劑過多會(huì)使同樣重量種子個(gè)體數(shù)減少，很多種植戶不認(rèn)可，使得市場(chǎng)流通的包衣種子數(shù)量較少。本調(diào)查中，只有5個(gè)苜蓿品種具有包衣，包衣重量占比10%～55%，包衣的差異大引起播種量有很大不同。種子標(biāo)簽是反映商品種子各指標(biāo)的重要標(biāo)識(shí)，應(yīng)當(dāng)標(biāo)注作物種類、種子類別、品種名稱、產(chǎn)地、種子經(jīng)營(yíng)許可證編號(hào)、質(zhì)量指標(biāo)、檢疫證明編號(hào)、凈含量、生產(chǎn)年月、生產(chǎn)商名稱、生產(chǎn)商地址以及聯(lián)系方式，以便牧草種植者對(duì)與標(biāo)簽標(biāo)示差別較大的種子依法追究責(zé)任。抽查中發(fā)現(xiàn)雖然大部分草種具有標(biāo)簽，但標(biāo)注內(nèi)容不全面，且標(biāo)識(shí)的種子發(fā)芽率不準(zhǔn)確，均高于抽檢實(shí)測(cè)值，所以生產(chǎn)中在播種前各企業(yè)應(yīng)做發(fā)芽試驗(yàn)、檢測(cè)包衣占比，根據(jù)發(fā)芽率和包衣占比及時(shí)調(diào)整播種量。

3.2 牧草種子的發(fā)芽勢(shì)

在建植混播草地時(shí)需要各個(gè)牧草的發(fā)芽勢(shì)和生長(zhǎng)速度相互協(xié)調(diào)，如差異較大，用于混播的草種應(yīng)分批播種，先播發(fā)芽慢生長(zhǎng)慢的牧草，再播發(fā)芽快生長(zhǎng)快的牧草，避免發(fā)芽、生長(zhǎng)快的對(duì)發(fā)芽、生長(zhǎng)慢的牧草產(chǎn)生抑制。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，不同草種發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽速度不一樣，苜蓿，白三葉等豆科發(fā)芽速度最快，一般第2天即可發(fā)芽，但二者生長(zhǎng)速度較慢，尤其是白三葉生長(zhǎng)速度更慢，建混播草地時(shí)應(yīng)優(yōu)先播種。禾本科草種發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽速度與種子大小有關(guān)，種子越大發(fā)芽速度越快，小黑麥和燕麥發(fā)芽勢(shì)最高，發(fā)芽速度最快，牧草型黑麥草較草坪型黑麥草發(fā)芽快，種子細(xì)小的早熟禾第6天才開始發(fā)芽。蒲公英發(fā)芽延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，從第3天到第8天陸續(xù)有種子發(fā)芽。因此在建植混播草地時(shí)應(yīng)先播種蒲公英、早熟禾、百脈根、白三葉和苜蓿等牧草，等其發(fā)芽后再播種黑麥草、葦狀羊茅等生長(zhǎng)快速的牧草。

4 結(jié) 論

此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)各草種純凈度良好，發(fā)芽率差異較大，但整體草種品質(zhì)較好；各種子基本都有標(biāo)簽，但發(fā)芽率標(biāo)識(shí)不準(zhǔn)確，包衣所占比例差異較大，建議種植戶購(gòu)買種子后應(yīng)做發(fā)芽試驗(yàn)檢測(cè)包衣占比，及時(shí)調(diào)整播種量，以免造成損失，大面積種植時(shí)可以通過選擇多個(gè)品種來降低因種子品質(zhì)引起的減產(chǎn)等風(fēng)險(xiǎn)。