施莉莉

摘 ? ?要：玉米是我國(guó)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(gè)維度探究提高玉米種子發(fā)芽率的方式，以實(shí)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(hào)：1005-2690（2023）14-0012-03 ? ? ? 中國(guó)圖書(shū)分類號(hào)：S513 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)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(xiàng)管理措施。文章通過(guò)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(jìn)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(cè)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(biāo)之一。萌發(fā)能力弱的種子生命力弱，生長(zhǎng)出來(lái)的幼苗不夠強(qiáng)壯，對(duì)自然災(zāi)害的抗性也會(huì)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(zhǎng)的重要考量指標(biāo)，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(xì)胞膜的滲出狀況也有差異，活力較高種子細(xì)胞膜中含有少量鹽和其他大分子物質(zhì)，其浸潤(rùn)溶液的電導(dǎo)率較低，而活力指數(shù)較差的種子浸潤(rùn)溶液電導(dǎo)率較高。通過(guò)測(cè)量種子的電導(dǎo)率可以區(qū)分出不同種子的活力，即電導(dǎo)率越低，種子的活力就越高。

2）外界因素。環(huán)境對(duì)玉米種子活力的影響主要體現(xiàn)在種子發(fā)育和生長(zhǎng)過(guò)程中。在采收、清選、干燥、包裝、運(yùn)輸、貯藏等過(guò)程中，溫度、濕度、病菌、害蟲(chóng)等會(huì)對(duì)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(huì)對(duì)玉米種子發(fā)芽率產(chǎn)生一定影響，如果沒(méi)有做好病蟲(chóng)害防治，會(huì)導(dǎo)致害蟲(chóng)和微生物侵染種子[1]。

1.2 測(cè)定方式

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

抗寒性測(cè)試是在條件較差的環(huán)境下進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn)，目前抗寒性試驗(yàn)方法廣泛用于玉米種子活力測(cè)定中。在洋蔥、大豆、高粱等種子中也有使用?？购詼y(cè)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(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)萌發(fā)試驗(yàn)。

1973年，研究人員首次采用加速老化試驗(yàn)方法，主要目標(biāo)是測(cè)試種子的相對(duì)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(duì)濕度）、高溫（40～45 ℃）環(huán)境中進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)，以測(cè)定不同的種子活力。

2 低溫對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響

2.1 低溫對(duì)玉米種子萌發(fā)的影響

我國(guó)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(huì)出現(xiàn)凍害現(xiàn)象，會(huì)對(duì)種子發(fā)芽率造成一定影響，導(dǎo)致種子產(chǎn)量下降；嚴(yán)重時(shí)，種子會(huì)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(duì)低溫非常敏感，在播種期出現(xiàn)低溫脅迫，不但會(huì)影響種子發(fā)芽，還會(huì)影響種子生長(zhǎng)，造成種子生長(zhǎng)遲緩[3-4]。5 ℃是大多數(shù)學(xué)者公認(rèn)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(huì)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(dǎo)致發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)等各項(xiàng)指標(biāo)下降。有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明，80個(gè)玉米品種在5 ℃下均不能萌發(fā)，其中8個(gè)品種在6 ℃下萌發(fā)率超過(guò)80％，7 ℃時(shí)31個(gè)品種萌發(fā)，9 ℃時(shí)參試品種萌發(fā)率超過(guò)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(xué)者對(duì)3個(gè)不同類型的玉米進(jìn)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(shì)、發(fā)芽率均下降并與氣溫呈正相關(guān)。有學(xué)者在8～25 ℃條件下對(duì)8個(gè)不同品種的發(fā)芽率進(jìn)行了比較發(fā)現(xiàn)，8 ℃時(shí)發(fā)芽率可達(dá)60％，15 ℃時(shí)發(fā)芽率明顯提高，25 ℃時(shí)不同品種的發(fā)芽率差異較小[6]。

2.2 低溫對(duì)玉米種子生理生化指標(biāo)的影響

我國(guó)部分地區(qū)早春氣溫較低，農(nóng)作物生長(zhǎng)速度減慢。如果氣溫低于正常的最低氣溫超過(guò)3 d，將會(huì)對(duì)作物的正常生理機(jī)能產(chǎn)生一定影響，造成產(chǎn)量降低。低溫對(duì)玉米種子生理生化指標(biāo)的影響較大，主要是影響植株的生理活動(dòng)。高溫條件下能夠提高酶活性，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸，使細(xì)胞快速分裂、組織快速分化，而低溫則抑制了玉米的生長(zhǎng)。

國(guó)內(nèi)外大量研究表明，低溫脅迫對(duì)玉米的生理生化反應(yīng)有較大影響。在低溫脅迫下，植株的細(xì)胞膜最先被破壞，從而改變了膜的通透性，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使膜失去通透性。當(dāng)溫度下降，細(xì)胞膜滲透率增大，電解質(zhì)外滲，提高了相對(duì)電導(dǎo)率，對(duì)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(duì)電導(dǎo)率。

3 玉米種子包衣研究進(jìn)展及應(yīng)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(guó)家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要指標(biāo)，對(duì)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(guò)程中保持旺盛的生命力，同時(shí)增強(qiáng)植株的抗性，達(dá)到高產(chǎn)的目的。

20世紀(jì)80年代之前，我國(guó)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(shí)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(lái)，種子處理技術(shù)不斷發(fā)展并得到了廣泛應(yīng)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(shì)，是未來(lái)種子處理技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。目前很多玉米種子在處理過(guò)程中都使用了該技術(shù)。通過(guò)對(duì)種子進(jìn)行包衣處理達(dá)到防病、防蟲(chóng)、促生長(zhǎng)的目的[7-8]，是實(shí)現(xiàn)玉米種子商品化的重要途徑。不同類型的包衣材料對(duì)種子的作用也不同。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在低溫條件下，氟唑環(huán)菌胺對(duì)玉米種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)沒(méi)有明顯的抑制作用，而對(duì)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(chóng)害的一項(xiàng)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(jìn)行低溫處理，發(fā)現(xiàn)出苗率受到了一定影響，說(shuō)明無(wú)論玉米種子是否進(jìn)行包衣處理，在低溫條件下都會(huì)嚴(yán)重影響生長(zhǎng)。試驗(yàn)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(guò)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(dǎo)率有所下降。在低溫脅迫條件下，通過(guò)增加保護(hù)酶活力，可以提高保護(hù)膜的結(jié)構(gòu)完整性。

4 不同處理技術(shù)對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響

4.1 試驗(yàn)材料與方法

本試驗(yàn)選用A、B、C 3個(gè)玉米品種，每個(gè)玉米品種分為包衣種子和不包衣種子2類，共計(jì)6個(gè)處理。采用人工氣候箱調(diào)控氣溫，對(duì)不同低溫條件下玉米種子發(fā)芽和生理生化指標(biāo)進(jìn)行研究。在4種不同低溫（4、5、6、7 ℃）下進(jìn)行試驗(yàn)，以室溫（19 ℃）作為對(duì)比，光照時(shí)間維持在12 h，光照強(qiáng)度不變。試驗(yàn)用土為黑土，用濾網(wǎng)過(guò)濾，播種深度5 cm，土壤相對(duì)濕度為70％。分別對(duì)A、B、C 3個(gè)玉米品種進(jìn)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(cè)氣候箱內(nèi)的溫度、濕度，確保種子濕潤(rùn)。

低溫處理后8 d計(jì)算發(fā)芽勢(shì)，12 d計(jì)算發(fā)芽率，以萌發(fā)長(zhǎng)度l mm為基準(zhǔn)，每天測(cè)量萌發(fā)量，直到發(fā)芽率不再改變。室溫19 ℃處理后3 d計(jì)算發(fā)芽勢(shì)，5 d計(jì)算發(fā)芽率，直到萌發(fā)率不再改變。在低溫、室溫條件下，測(cè)試完萌發(fā)速率后，將人工氣候箱中的玉米種子取出來(lái)，進(jìn)行生理生化指標(biāo)的檢測(cè)。

4.2 測(cè)定指標(biāo)

玉米種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、活力指數(shù)計(jì)算公式如下。

玉米種子發(fā)芽勢(shì)＝規(guī)定日期內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)／試驗(yàn)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(zhǎng)（3）

4.3 結(jié)果分析

4.3.1 不同溫度對(duì)玉米種子發(fā)芽勢(shì)的影響

通常用發(fā)芽勢(shì)來(lái)衡量種子萌發(fā)的速率。低溫不僅會(huì)抑制種子萌發(fā)能力，還會(huì)降低種子萌發(fā)速率。由表1可知，低溫對(duì)發(fā)芽勢(shì)的影響十分明顯。在4 ℃下，除A不包衣種子發(fā)芽勢(shì)為1.19％外，其他處理均為O％。在5 ℃下，A包衣種子發(fā)芽勢(shì)為5.96％，包衣種子B和C發(fā)芽勢(shì)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(shì)。在19 ℃下，A不包衣種子的發(fā)芽勢(shì)最高，達(dá)到68.52％，B包衣種子最低，為46.29％。

在5、6、7、19 ℃下，3個(gè)品種的發(fā)芽勢(shì)有明顯差別。3個(gè)品種的萌發(fā)能力為A、C強(qiáng)，B弱。試驗(yàn)結(jié)果表明，低溫對(duì)玉米種子發(fā)芽勢(shì)的影響隨氣溫下降而下降，即溫度越低，各品種的發(fā)芽勢(shì)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(shì)差異不大。在6個(gè)處理中，A在19 ℃的條件下發(fā)芽勢(shì)始終比其他5個(gè)處理稍高，A在低溫條件下的萌發(fā)能力最強(qiáng)。

4.3.2 不同溫度對(duì)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(dá)55.36％，未處理過(guò)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(gè)品種的發(fā)芽率有明顯差別。說(shuō)明低溫對(duì)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(gè)品種，而B(niǎo)則始終比C高，可見(jiàn)A在低溫條件下發(fā)芽效果最佳。

4.3.3 不同溫度對(duì)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(shì)。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(duì)較高，另外2個(gè)品種均不超過(guò)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(dá)到100以上。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)試驗(yàn)可知，要想進(jìn)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(yīng)用種子處理技術(shù)，開(kāi)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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