影響種子發芽率的多種因素

段占營

河北省清河縣農業農村局 河北 邢臺054800

1 影響玉米種子發芽率的因素

1.1 種子的含水率 種子的萌發過程需要水的參與。從吸水到種子正常發芽,種子需要吸收風干種子質量的35%～37%。在玉米種植前,如果土壤過于干燥,種子進入土壤,供水不足,吸水能力不足,無法達到發芽所需的供水,種子就不能迅速發芽。在田間其他栽培管理條件相同的情況下,土壤持水能力為60%～80%,可加速玉米種子的快速萌發。當0～30c m土層土壤含水量下降到16%～18%時,即使玉米種子萌發情況良好,也會造成田間嚴重缺苗。在玉米種植過程中,如果現場濕度太高,或播種后的連續降雨,土壤水分含量過高,一方面,它會影響的正常呼吸和代謝種子,這將導致種子不能發芽,種子會腐爛。

1.2 發芽溫度 不同玉米種子萌發所需的最低溫度存在一定差異。一般情況下,大多數玉米種子萌發所需的最低溫度為7～8℃,部分種子5.5 ℃即可正常萌發。發芽最適宜的溫度是25～35℃,超過40℃會影響種子的發芽。播種后,如果連續遭遇低溫冰凍天氣,種子中的酶活性會顯著降低,呼吸能力減弱,發芽緩慢。土壤中的種子保持很長一段時間,這很容易導致種子腐爛。此外,玉米播種后,如果遇到連續降雨在10～15°C的環境,土壤中過多的水分會使種子在低溫吸水狀態停留很長時間,導致腫脹和冷傷害,這將導致正常種子無法發芽。

2 種子發芽率影響研究試驗探討

2.1 試驗研究的目的和意義 在適宜的條件下發芽以及正確鑒定幼苗是發芽試驗中的重要環節,直接關系到種子發芽試驗結果的準確性及田間出苗率的一致性。通常情況下,玉米種子的發芽率、生產速度與玉米種子生長環境中的溫度、水分有關,而種子的發芽率則與種子的質量和活力有關。但根據多年室內檢驗的經驗來看,發現種子活力對發芽率的影響,在去除霉變的情況下也與沙床中的水分有一定的關系,通過本試驗設計將種子通過智能老化培養箱培養≥3 年貯存玉米種子的程度,但在老化過程中不產生霉菌等有害生物。以相同玉米品種在沙床水分影響下的橫向對比和縱向對比,分析適宜玉米種子室內發芽試驗的最佳沙床水分以及注意要點。在委托檢測中快速準確地完成檢驗過程,探究種子實驗室檢驗在監督檢測和委托檢測中的結果準確有效。

2.2 試驗前的準備工作

2.2.1 試驗工具和材料選擇 玉米品種選擇用五谷1790 玉米種子(精選后有較高的發芽率),分別為陳種子和新鮮種子(2020年3月市場監督抽查的五谷1790玉米樣品)。智能老化培養箱為南京恒裕儀器設備制造有限公司制造的LHX～80型號,人工氣候箱為南京恒裕儀器設備制造有限公司制造的GZP～250 A～2xt型號。土壤為含顆粒的較粗江沙,試驗溫度采用定位25℃,24h不間斷光照

2.2.2 試驗方法 試驗設定在相同光照、相同沙床材質狀況、相同發芽溫度、同一人工氣候箱情況下,使用相同規格的發芽盒。因檢驗規程中無詳細描述,沙床水分采用發芽試驗的常規描述作為變量,分別為發芽盒中明顯滲出水分、濕潤沙土握在手中成塊狀散開、發芽盒中出現細微裂紋3種情況,進行10d觀察,中途不進行按緊發芽盒盒蓋,不進行加水處理,分別記錄出苗時間(發生50%以上幼苗的時間)、植株達到待檢狀態的時間(平均苗高度約11c m時)、種子的發芽率和不正常幼苗率。不同沙床水分下單次試驗進行10次重復。新鮮種子和陳種子分別試驗后,進行橫向和縱向對比分析。在試驗過程中如果出現重復間誤差超出容許誤差的情況,則重新進行該沙床水分試驗。

2.3 試驗結果分析 通過試驗可以發現,在實驗室沙床水分不足的情況下對發芽試驗的影響較大,相同玉米種子與前兩組對照,平均發芽率發生明顯下降,這種情況下的試驗甚至可能導致將符合發芽率標準的種子誤判為不合格種子,增加檢驗室承擔的風險。在日常發芽試驗中無法達到最佳待檢狀態的試驗結果會大大增加正常幼苗和不正常幼苗的鑒定難度。在本次試驗中只使用了沙床水分稍微不足的方式進行試驗,如果在水分嚴重不足的情況下,可能導致玉米出苗時間增加,產生1/2以上不正常幼苗的情況,從而造成試驗失敗。

新鮮玉米種子和陳舊玉米種子在實驗室沙床水分不足的情況下比較其表現大致相同,都產生了大量不正常幼苗,但是發生平均發芽率相近的情況,懷疑部分幼苗可以長為正常幼苗。但是,由于沙床水分不足或者過早發生干燥,導致幼苗未發育完全,這與陳舊玉米種子中由于生活力下降導致出現的不正常幼苗沒有辦法區分。從結論上來看,沙床水分影響了室內發芽試驗的真實結果,所以在進行實驗室內玉米種子發芽試驗時,應避免沙床水分過于干燥的情況發生。

在發芽盒中明顯滲出水分和濕潤沙土握在手中成塊狀散開兩組試驗中可以發現,在進行新鮮種子發芽試驗時,兩組試驗結果沒有明顯差異,但在進行針對經過智能老化培育箱培育的種子試驗時,平均發芽率產生了明顯差異,甚至有的發芽盒內發現種子飽脹后大量不發芽的情況,發芽盒中明顯滲出水分組別的發芽率發生了明顯下降。

使用潤沙土握在手中成塊狀散開情況下的沙床水分進行玉米種子發芽率試驗時,新鮮種子和陳舊種子的平均發芽率也沒有明顯差異,陳舊種子試驗中普遍存在不正常幼苗。雖然玉米種子室內檢驗發芽率不等同于田間發芽率,田間會有各種不同的情況發生,但是在實驗室環境下,各個實驗室的檢驗結果是一致的。理論上來說,經過智能老化培養箱老化的種子,其種子活力應該發生明顯下降,通過每組10 次重復,這一點在A1、A2組中有所體現,但在B1、B2組中,陳舊種子的發芽勢卻要更強一些,該問題有待進一步研究。

總而言之,在實際工作中,應該采用水分達到濕潤沙土握在手中成塊狀散開情況下的沙床水分進行發芽率檢測,特別是在不明確種子批次是否為重復包裝的陳舊種子時,更應該嚴控水分,避免在沙床水分缺乏的情況下進行玉米發芽率鑒定檢測。