蘇煥喜,張改梅
(山東省聊城市東昌府區農業農村局,山東 聊城 252000)
種子在小麥生產中占有重要地位,苗全、苗壯又是小麥高產的重要環節。為了使小麥種子順利萌發、出苗,長成壯苗, 必須了解它的萌發和出苗過程。
種子的萌發是一個非常活躍的生長過程,小麥種子在度過休眠期,完成后熟作用之后,在適宜的外界條件下即可發芽生長。生產上通常把種子萌發作為小麥生長發育的起點。小麥種子萌發的內外部變化可以劃分為三個連續的階段。
干燥的種子含水量很少,一般僅占種子總重量的5% ~10%,沒有自由水,這樣的條件下,種子一切生理活動極其微弱,細胞核不規則,原生質呈凝膠狀態。當供給水分時,水分很快被種子吸收,吸足水分的種子種皮膨脹、軟化,氧氣才容易透入呼吸及各種生理活動,大大提高種子內貯藏的營養物質溶解于水,并經過酶的分解后轉運到胚供胚吸收利用的過程。
隨著種子繼續吸水,細胞含水量劇增,親水膠體網膜之間產生游離水分,呼吸作用逐漸增強,各種酶類開始活動。在酶的參與下,蛋白質、淀粉、脂肪等物質水解,一方面將胚乳中貯藏的營養物質轉化為可溶性的簡單物質,另一方面,胚吸收了這些物質,進一步合成新的復雜的有機質,他們用于呼吸釋放能量,供細胞的分裂和生長。
由于細胞代謝的加快和胚細胞滲透壓的上升,導致吸水速度加快,當種子吸水達到自身干重的40% ~50% 左右時,開始萌發。首先,胚根突破種皮稱為露白,接著胚芽鞘也破皮而出。一般情況下,胚根的生長比胚芽快,當胚根伸出種皮,長達種子長,胚芽達種子長度一半時,稱為發芽,通常以此作為種子發芽標準。
種子發芽后,胚芽鞘向上生長,伸出地面,稱為“出土”。胚芽鞘見光后即停止生長。接著,從胚芽鞘中長出第一片綠葉,當第一葉伸出胚芽鞘2cm 時,稱為“出苗”。田間有50%的出苗達到上述標準,稱為出苗期。
胚芽鞘為筒狀的不完全葉,無色或淺綠色。也有微紅色或紫紅色的,胚芽鞘的作用在于保護幼芽出土免受損傷。胚芽鞘的長短與光照、溫度、播種深度和品種有關。在黑暗中萌發,胚芽鞘較長;在強光下萌發,胚芽鞘很短。在田間條件下,播種越深,胚芽鞘越長,在10 ~35℃范圍內,低溫較高溫生長顯著,當第一片綠葉達正常大小時,胚芽鞘就皺縮而死。
小麥第一片綠葉上下寬窄相近,頂端較鈍,葉片較小而厚,葉脈明顯,葉鞘較短,在形態上不同于其他各葉。第一綠葉的大小與胚乳的大小有關,因為葉的形成與生長主要靠胚乳中的營養物質。種子越大,第一片綠葉就越大,因此選用飽滿的大粒種子是一項重要的農業措施。第一片綠葉出土后就可以進行光合作用,逐漸轉入自養。
小麥種子的發芽能力一般隨種子成熟度而變化。在乳熟初期收獲的種子,雖具有發芽能力,但發芽勢弱、發芽率低(有的不及50%),發芽所需要的時間長,且容易霉爛;乳熟末期收獲的種子,發芽率一般能達到90% 以上,但由于種子營養不足,幼苗瘦小,不能達到壯苗的要求;蠟熟期收獲的種子具有較高的發芽力,發芽率一般在95% 以上,符合用種要求,所以生產上作為種子用的小麥必須強調適時收獲,絕不能過早收獲。
種子千粒重與壯苗關系極大,千粒重高的種子,幼苗粗壯,根系發育好,第一、二片葉較大,分蘗發生早。因此選用大粒而飽滿的種子,有利于壯苗。
不同品種間休眠期的長短差異很大,有些品種休眠期極短,成熟后2 ~3 d 即可發芽,如成熟時遇雨,容易在麥穗上發芽,休眠期長的品種長達30 ~40 d 或更長。處于休眠期的種子,即使具備適宜的發芽條件,亦不會發芽或發芽慢。一般情況下,白皮品種皮薄,透氣性強,呼吸強度高,完成后熟作用所需的時間短,因此休眠期短發芽快,紅皮品種則相反。
水分是種子發芽的首要條件。小麥種子必須吸收充足的水分才能發芽,一般吸水量達到種子重量的45% ~50%。小麥播種后 ,若土壤水分不足或者過多,都會影響發芽出苗率和出苗整齊度;若水分不足,種子只能吸水膨脹,胚芽不能正常生長,呼吸作用急劇上升,釋放的能量轉變成熱能,不能發芽出苗;若土壤水分過多,氧氣不足,也不利于發芽,甚至造成爛種。據試驗,小麥要求最適宜的土壤含水量為田間最大持水量的60% ~70% 左右。由于土壤膠體的供水能力不同,一般萌發的土壤含水量是:沙土為14% ~16%,壤土為16% ~18%,粘土為20% ~24%,當土壤含水量分別低于10%、13% 和16% 時,出苗時間延長,出苗率降低且不整齊。所以播種前做好保坰工作。土壤缺水,小麥種子因干旱無法吸收到水分而影響到萌發出苗,如果墑情不足,澆好底墑水,適墑播種達到一播全苗。
小麥種子發芽的最低溫度為1 ~2 ℃,最適溫度為15 ~20 ℃,最高溫度為35 ~40℃。在1 ~30℃的范圍內,發芽率高,生長出來的麥苗健壯。小麥種子隨溫度增高,吸水變快,酶的活性增強,物質和能量的轉化快,發芽迅速。溫度過高,呼吸強度大,發芽受到抑制;溫度過低,發芽慢而不整齊,還容易感染病害,形成爛籽,出苗時間推遲。
若其他條件適宜,小麥從播種到出苗需要的天數,可用積溫來計算,其計算公式是:∑t=50+10n+20
公式中的∑t 是小麥從播種到出苗所需的積溫,50 是指種子吸水膨脹到發芽所需的積溫,n 表示覆土深度(cm),實為胚芽鞘出土過程中每長1 cm 所需要的積溫,20 系指胚芽出土到第一片綠葉露出胚芽鞘長達2 cm 時所需的積溫,若在良好的條件下,覆土5 cm,根據公式可計算出從播種到出苗所需積溫為110 ~120 度·日。
呼吸作用是一切生理活動的能量來源。小麥種子萌發時,呼吸作用強烈,需要充足的氧氣。一般情況下,土壤空氣中的氧氣足以保證小麥種子萌發和出苗的需要,但土壤濕度過大,板結或播種過深,種子因缺氧而不能萌動,甚至霉爛。
土壤含鹽量較高的鹽堿地,種子吸水困難,發芽遲緩。當土壤含鹽量在0.25%以上時,出苗率顯著降低,出苗不齊,生長緩慢,含鹽量達0.4%時,小麥種子即失去萌發能力。此外,在墑情不良的情況下,施肥不當(種肥過多或未腐熟的有機肥)也會造成燒苗和死苗的現象。
綜上所述,要想實現種出好苗的愿望,必須創造一個適宜小麥種子發芽、出苗的優良環境,在選用優良品種的同時,做好播種前的精細整地工作,深耕細耙,破除板結,使土壤通透性良好,氧氣充足,針對不同的小麥品種,選擇不同的適宜的播種期,適宜期早播,及時整地,適墑播種一播全苗。