賀 振，余學杰，曲比伍合，李仁飛，劉好好，柯永培，石海春

（1. 四川農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，成都 611130；2. 四川正紅生物技術(shù)有限責任公司，成都 610213）

種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中核心的生產(chǎn)資料，有“農(nóng)業(yè)芯片”之稱。種子活力是衡量種子質(zhì)量的重要指標之一，高質(zhì)量的種子是糧食豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的先決條件，高活力的種子對提高田間出苗率、抵御不良環(huán)境的影響以及提高產(chǎn)量等方面具有重要的意義[1-3]。研究表明，玉米種子在授粉后15 d時種胚已具有萌發(fā)能力[4]，隨著種子成熟度增加，發(fā)芽率、活力指數(shù)不斷上升最終趨于穩(wěn)定[5-7]；種子的物理特性不僅可衡量種子的商品品質(zhì)，也是高質(zhì)量種子的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其粒長、粒寬、百粒重和比重等物理特性一般也隨著種子成熟度的增加而不斷增加，最終進入穩(wěn)定狀態(tài)[8-11]，但不同品種間以及同一品種不同基地間，其種子活力的高低、物理特性的優(yōu)劣以及趨于穩(wěn)定的時間等均有明顯差異。因此，通過研究不同基地生產(chǎn)的不同成熟度種子的物理特性以及種子活力的變化來判斷種子質(zhì)量，可為種子生產(chǎn)基地的選擇及相應(yīng)最佳收獲期的確定提供重要參考，以確保收獲高活力的種子服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。正紅431是四川正紅生物技術(shù)有限責任公司選育的西南國審突破性強優(yōu)勢玉米雜交種，通過研究不同制種基地不同成熟度正紅431 種子物理特性及種子活力的變化，進而確定每個基地的適宜收獲期，可為生產(chǎn)高質(zhì)量的種子及制種基地的選擇提供參考，具有重要的實踐指導意義。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

玉米品種正紅431 不同成熟度的雜交種子，由四川正紅生物技術(shù)有限責任公司提供。

1.2 試驗方法

試驗于2019 和2020 年四川成都、2020 年四川西昌兩個基地進行。選取長勢基本一致的母本植株人工套袋掛牌并統(tǒng)一集中授粉。授粉后20 d 采集果穗，每間隔5 d 取一次樣，四川成都于授粉后55 d結(jié)束取樣，共8個樣；四川西昌于授粉后75 d結(jié)束取樣，共12個樣。

1.2.1 物理特性測定

隨機選取300 粒種子，平均分成3 份即3 個重復，測定其粒長、粒寬、百粒重及種子水分，計算籽粒平均長度和寬度，百粒重=實測百粒重×（1-實測水分）/（1-13%）；隨機選取20 g左右的種子，放入裝有50%酒精的量筒內(nèi)，根據(jù)種子質(zhì)量與體積計算種子比重，測定3次重復，比重=種子質(zhì)量/種子體積。

1.2.2 種子活力測定

設(shè)置3 次重復，每重復選取100 粒凈種子經(jīng)酒精消毒。①標準發(fā)芽試驗：整齊擺放在砂床上，置于25 ℃的光照培養(yǎng)箱內(nèi)，于第4、7 天統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)，每個重復選取第7天具有代表性的20株正常幼苗，測其干重，計算平均值。②人工加速老化發(fā)芽試驗：將種子放入45 ℃、100%濕度的種子老化箱內(nèi)72 h進行老化處理，然后取出種子按照標準發(fā)芽試驗進行。發(fā)芽勢=第4 天正常發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100%；簡易活力指數(shù)=發(fā)芽率×幼苗平均干重。

1.3 數(shù)據(jù)處理分析

用Microsoft Excel 2019整理數(shù)據(jù)，用SPSS 27進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同成熟度正紅431 種子主要物理特性的變化規(guī)律分析

不同成熟度正紅431 種子主要物理特性見表1（成都）和表2（西昌）。可見，隨著成熟度的增加，正紅431種子籽粒長度、寬度、百粒重和比重等均逐步上升然后趨于穩(wěn)定狀態(tài)，然而不同指標趨于穩(wěn)定的時間有差異，同一指標在不同年份間和不同基地間也有不同。具體為：在四川成都，粒長和粒寬兩年均是在授粉40 d后趨于穩(wěn)定，百粒重兩年均是在授粉45 d 后趨于穩(wěn)定，比重約在授粉后40（2020 年）～45 d（2019年）趨于穩(wěn)定；在四川西昌，粒長、粒寬和比重于授粉后45 d趨于穩(wěn)定，而百粒重于55 d才趨于穩(wěn)定，可見在四川成都和西昌基地正紅431 種子分別在授粉后45 d和55 d時，其主要物理特性均趨于穩(wěn)定，種子商品質(zhì)量較高。

表1 成都基地不同成熟度正紅431種子物理特性多重比較Multiple comparison of seed physical characteristics of Zhenghong 431 hybrid-seeds with different maturity in Chengdu

表2 西昌基地不同成熟度正紅431種子物理特性多重比較Multiple comparison of seed physical characteristics of Zhenghong 431 hybrid-seeds with different maturity in Xichang

另外，分析可見四川西昌基地生產(chǎn)的種子比成都籽粒長增加11.46%，粒寬差異不大，百粒重增加7.69%，比重增加1.63%，可見西昌基地生產(chǎn)的正紅431種子商品質(zhì)量更具優(yōu)勢，所以在基地選擇上，建議以四川西昌為主，成都為輔。

2.2 不同成熟度正紅431 種子發(fā)芽勢的變化規(guī)律分析

不同成熟度正紅431 種子發(fā)芽勢見表3?？梢姡鞑卣t431種子，標準發(fā)芽試驗在授粉后40 d發(fā)芽勢達到90%，55 d后高達98%；老化發(fā)芽試驗在授粉后45～50 d 發(fā)芽勢達到90%以上，55 d 時達到96%。成都基地正紅431 種子，標準發(fā)芽試驗在授粉后35～40 d 發(fā)芽勢達到90%以上，45 d 時達到96%；老化發(fā)芽試驗在授粉后45 d 時發(fā)芽勢最高。綜合表明，在四川成都和西昌基地正紅431 種子分別在授粉后45 d 和55 d 時，其種子發(fā)芽勢最高，種子發(fā)芽整齊。

表3 不同成熟度正紅431種子發(fā)芽勢多重比較Multiple comparison of seed germination potential of Zhenghong 431 hybrid-seeds with different maturity

2.3 不同成熟度正紅431 種子活力的變化規(guī)律分析

不同成熟度正紅431 種子活力變化情況見表4。隨著成熟度增加，正紅431 種子活力不斷上升，西昌基地正紅431 兩種方法測定的種子活力均于授粉后60 d最高，而成都基地兩年兩種方法測定的種子活力均于授粉后45 d 最高，充分表明，四川西昌和成都生產(chǎn)正紅431 種子時，分別于授粉后60 d 和45 d 開始收獲，效果更佳。另外，兩種方法測定的種子活力西昌基地均高于成都基地，其中標準發(fā)芽試驗測定的種子活力西昌比成都高4.89%，老化試驗測定的種子活力西昌比成都高17.74%，充分表明，西昌基地生產(chǎn)的種子質(zhì)量優(yōu)于成都基地。

表4 不同成熟度正紅431種子活力多重比較Multiple comparison of seed vigor of Zhenghong 431 hybrid-seeds with different maturity

2.4 正紅431 種子活力與物理特性間的相關(guān)性分析

不同成熟度正紅431種子活力與主要物理特性間的相關(guān)性見表5。可見，標準發(fā)芽試驗種子活力與各物理特性間的相關(guān)性均達到了極顯著，其中與比重間相關(guān)性相對最大，其相關(guān)性系數(shù)在0.954～0.992 之間；老化發(fā)芽試驗種子活力與物理特性間也均具有極顯著的相關(guān)性，其中與比重間的相關(guān)性最大，其相關(guān)性系數(shù)在0.957～0.994 之間，充分表明比重是影響種子活力高低的關(guān)鍵因子。另外，2 個基地生產(chǎn)的種子，其標準發(fā)芽試驗與老化發(fā)芽試驗測定的種子活力間相關(guān)性均極顯著，其中成都基地達0.994，西昌基地達0.996，表明用標準發(fā)芽實驗方法就可比較準確地判斷正紅431種子活力的高低。

表5 正紅431種子活力與物理特性指標間的相關(guān)性Correlation between seed vigor and physical indexes of Zhenghong 431

3 討論與結(jié)論

3.1 不同成熟度正紅431 種子物理特性的變化規(guī)律

種子粒長、粒寬、百粒重和比重等物理特性是評價種子商品質(zhì)量的重要指標。關(guān)于玉米種子物理特性的研究多集中于其遺傳效應(yīng)[12-14]、配合力[15-17]以及外界脅迫的影響[18-20]等方向，對于成熟度對玉米種子物理特性的影響研究相對較少，顧日良等[21]研究發(fā)現(xiàn)‘京科968’籽粒長、籽粒寬在授粉后35 d開始迅速增加，53 d 后達到最大值，百粒重在授粉后59 d達到最大值；付寶生等[22]發(fā)現(xiàn)‘PH6WC’種子長度、寬度以及百粒重隨著收獲期的推后而逐漸變大，在授粉后59 d 時基本達到穩(wěn)定最大值。張麗等[11]以3 個不同粒型玉米為材料發(fā)現(xiàn)，籽粒比重在灌漿前期處于下降趨勢，授粉后20～35 d增長迅速，灌漿后期基本趨于穩(wěn)定。本研究表明，正紅431 種子各物理特性指標的變化與成熟度及種子基地均有關(guān)，其中成都基地各物理指標在授粉后45 d趨于穩(wěn)定狀態(tài)，西昌基地在授粉后55 d趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.2 不同成熟度正紅431種子活力的變化規(guī)律

種子活力是種子出苗能力以及幼苗素質(zhì)的總稱，能夠很好地反映田間出苗質(zhì)量，是衡量種子質(zhì)量的重要綜合指標[1-3]。關(guān)于不同成熟度對玉米種子活力的影響前人進行了大量研究，王淑英等[23]、劉國梁等[24]發(fā)現(xiàn)不同玉米雜交種授粉后不同采收期對種子活力影響很大，種子活力隨采收期的延長而增加，王振華等[25]發(fā)現(xiàn)早熟甜玉米種子在授粉后45 d時種子活力最高，李愛玲等[26]發(fā)現(xiàn)‘齊單1 號’種子授粉后49 d到完全成熟種子活力水平差異不大，而延遲收獲種子活力有下降趨勢，吳地等[27]在糯玉米種也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。本研究表明，成都基地正紅431 種子活力在授粉后45 d 時最高，西昌基地正紅431 種子活力在授粉后60 d 時最高，說明在四川西昌和成都生產(chǎn)正紅431 種子時，分別于授粉后60 d和45 d開始收獲，效果更佳。

3.3 正紅431種子生產(chǎn)基地的選擇

不同玉米制種基地因氣候條件、生產(chǎn)技術(shù)等的不同，導致生產(chǎn)的種子其主要物理特性等商品質(zhì)量指標及種子活力等均有一定差異。如崔麗娜等[28]發(fā)現(xiàn)‘聊玉18’種子活力指數(shù)表現(xiàn)為伊寧＞榆次＞聊城；郝楠等[29]以‘遼單588’雜交種子材料，發(fā)現(xiàn)不同生態(tài)區(qū)生產(chǎn)的種子活力差異明顯，其中遼寧生產(chǎn)的種子活力在各個收獲期均高于甘肅和海南。四川成都屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，西昌屬于亞熱帶高原季風氣候，與成都相比晝夜溫差更大。通過對四川成都和西昌基地生產(chǎn)的正紅431種子進行對比研究發(fā)現(xiàn)，西昌基地比成都基地種子粒長增加11.46%、百粒重增加7.69%、比重增加1.63%、種子活力提高4.89%，充分證明西昌基地生產(chǎn)的正紅431種子商品性更好，種子質(zhì)量更高，在基地選擇時，以西昌為主成都為輔。

4 結(jié)論

綜合來看，玉米雜交種子各物理特性及種子活力的變化與種子的成熟度及生產(chǎn)種子的基地均有關(guān)，在四川西昌和成都基地生產(chǎn)玉米雜交種子時，分別于授粉后60 d 和45 d 開始收獲，效果更佳；四川西昌生產(chǎn)的種子質(zhì)量優(yōu)于四川成都。