高溫處理對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響

葉世青++梅躍明++梅偉春

摘要 以蘇玉10號(hào)、粵甜9號(hào)2個(gè)品種為材料，采用高溫處理方法測(cè)試玉米的干種、濕種、芽種在水溫和氣溫35～85 ℃處理10 min和60 min的發(fā)芽能力，結(jié)果表明：干種耐受高溫能力最強(qiáng)，芽種耐受高溫能力最弱；水溫比氣溫更易使種子發(fā)芽率下降；處理溫度可分為溫和段、溫敏段、溫失段，處理溫度和時(shí)間超過一定限度，玉米種子發(fā)芽率隨著處理溫度升高和處理時(shí)間延長(zhǎng)而喪失下降；玉米不同品種耐受高溫能力有共性，也有差異。

關(guān)鍵詞 玉米；種子；高溫處理；發(fā)芽率；影響

中圖分類號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）20-0016-02

前人對(duì)玉米種子活力進(jìn)行不少的研究，國(guó)內(nèi)也有不少報(bào)道[1-3]，采用高溫處理方法測(cè)試蘇玉10號(hào)和粵甜9號(hào)2個(gè)品種的種子發(fā)芽率，旨在找出不同高溫處理對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響規(guī)律，為玉米種子烘干、浸種催芽、高溫消毒提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試玉米種子為蘇玉10號(hào)和粵甜9號(hào)2個(gè)玉米品種，在安遠(yuǎn)縣種子店購(gòu)買，每個(gè)品種干種、濕種、芽種屬于同一來源同一批次種子，2015年新生產(chǎn)的種子。試驗(yàn)所用主要儀器為恒溫箱，種子恒溫光照發(fā)芽箱。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置處理溫度、處理時(shí)間、溫度形式和種子狀態(tài)4個(gè)因素。處理溫度設(shè)35、45、55、65、75、85 ℃ 6個(gè)水平，時(shí)間處理設(shè)10、60 min 2個(gè)水平，溫度形式設(shè)氣溫、水溫2個(gè)水平，種子狀態(tài)設(shè)干種、濕種、芽種3個(gè)水平，每個(gè)品種共有72個(gè)處理。水溫是用350 mL的水裝在500 mL的燒杯中，氣溫是指燒杯中無水。干種是指收割曬干的1年內(nèi)的新種子（水分≤13%），濕種指經(jīng)過30 ℃水溫浸種4 h吸收水分成為含水分高（水分≥18%）的種子，芽種指放在種子恒溫光照發(fā)芽箱設(shè)置30 ℃經(jīng)過40 h催芽已破胸的種子。

1.3 試驗(yàn)實(shí)施

2016年春季進(jìn)行試驗(yàn)，先在恒溫箱中進(jìn)行高溫處理，設(shè)置溫度要比處理溫度高5 ℃，燒杯中放1根溫度計(jì)，當(dāng)氣溫的溫度計(jì)的溫度上升到比處理溫度高4 ℃（而水溫的溫度計(jì)的溫度上升到比處理溫度高2 ℃）時(shí)，干種要迅速?gòu)膬舳雀煞N子（濕種從已浸種的種子，芽種從已剛催芽破胸的種子）隨機(jī)數(shù)取200粒種子加入燒杯中，杯中溫度計(jì)的溫度立即下降穩(wěn)定在處理溫度±2 ℃范圍內(nèi)，開始計(jì)算時(shí)間，并把恒溫箱的溫度重新設(shè)置到處理溫度，實(shí)測(cè)溫度控制在處理溫度 ±2 ℃，處理時(shí)間到達(dá)立即取出，把水溫的燒杯的熱水倒去取出種子放在托盤中冷卻，氣溫的燒杯把種子倒在托盤中冷卻。接著參照國(guó)標(biāo)（GB/T3543-1995）農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程[4]有關(guān)要求做發(fā)芽試驗(yàn)，4次重復(fù)，每重復(fù)數(shù)50粒種子置于培養(yǎng)皿的沙床中，放在種子光照恒溫發(fā)芽箱中，7 d后計(jì)算發(fā)芽率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同玉米種子狀態(tài)耐受高溫能力分析

從表1數(shù)據(jù)可以分析得出表2，由表2可知，2個(gè)品種的干種、濕種、芽種在相同溫度形式和相同處理時(shí)間條件下安全發(fā)芽即種子發(fā)芽率沒有顯著下降耐受相對(duì)最高溫度值對(duì)比如下：水溫處理10 min：干種和濕種都是55 ℃、芽種是45 ℃；水溫處理60 min：干種、濕種和芽種都是45 ℃；氣溫處理10 min：干種是85 ℃（蘇玉10號(hào)）和75 ℃（粵甜9號(hào)）、濕種是65 ℃、芽種是55 ℃；氣溫處理60 min：干種是65 ℃、濕種是65 ℃（蘇玉10號(hào)）和55 ℃（粵甜9號(hào)）、芽種是45 ℃。由此表明，玉米不同種子狀態(tài)耐受高溫能力有很大差異，即干種≥濕種≥芽種，干種耐受高溫能力最強(qiáng)，芽種最弱。在某種特殊處理情況下，不同種子狀態(tài)安全發(fā)芽所耐受最高溫度會(huì)相近相同，如本次試驗(yàn)中在水溫處理60 min，干種、濕種、芽種耐受的相對(duì)最高溫度是45 ℃。

2.2 玉米種子安全發(fā)芽耐受水溫和氣溫能力分析

由表2可知，2個(gè)品種在相同種子狀態(tài)和相同處理時(shí)間條件下，安全發(fā)芽所耐受水溫和氣溫處理相對(duì)最高溫度值對(duì)比如下：干種在水溫處理10 min是55 ℃，小于在氣溫處理10 min的85 ℃（蘇玉10號(hào)）和75 ℃（粵甜9號(hào)）；干種在水溫處理60 min是45 ℃，小于在氣溫處理60 min的65 ℃；濕種在水溫處理10 min是55 ℃，小于在氣溫處理10 min的65 ℃；濕種在水溫處理60 min是45 ℃，小于在氣溫處理60 min的65 ℃（蘇玉10號(hào)）和55 ℃（粵甜9號(hào)）；芽種在水溫處理10 min是45 ℃，小于在氣溫處理10 min的55 ℃；芽種在水溫處理60 min是45 ℃，等于在氣溫處理60 min的45 ℃。由此表明，玉米種子在水溫和氣溫處理下安全發(fā)芽所耐受最高溫度有很大差異，水溫比氣溫更易使種子發(fā)芽率下降；只有極少數(shù)特殊處理情況下，安全發(fā)芽所耐受氣溫和水溫最高溫度相近相同，如芽種處理60 min，在水溫和氣溫安全發(fā)芽所耐受相對(duì)最高溫度均為45 ℃。

2.3 高溫處理時(shí)間和溫度對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響

由表1可知，在特定的種子狀態(tài)、處理溫度形式和時(shí)間的處理?xiàng)l件下，把高溫處理對(duì)玉米種子發(fā)芽影響程度的處理溫度分為溫和段、溫敏段、溫失段。溫和段是指特定處理?xiàng)l件下，高溫處理時(shí)間相對(duì)寬，如處理10 min和處理60 min的發(fā)芽率無顯著差異的處理溫度范圍。如2個(gè)品種的干種在水溫的溫和段是35～45 ℃范圍，處理10 min和處理60 min的發(fā)芽率無顯著差異。溫敏段指特定處理?xiàng)l件下，必須嚴(yán)格掌握處理時(shí)間和溫度，處理溫度高，處理的時(shí)間要短，就不會(huì)使玉米種子發(fā)芽率顯著下降的處理溫度范圍。如2個(gè)品種干種在水溫的溫敏段是45～55 ℃范圍，處理溫度是45 ℃，處理時(shí)間可以是60 min內(nèi)，處理溫度是55 ℃，處理時(shí)間必須縮短在10 min內(nèi)，才不會(huì)使玉米種子發(fā)芽率顯著下降。溫失段指特定處理式條件下，高溫處理時(shí)間相對(duì)窄，如在10 min的處理?xiàng)l件下都會(huì)使玉米種子發(fā)芽顯著下降的處理溫度范圍。如2個(gè)品種干種在水溫處理10 min條件可以使發(fā)芽顯著下降的溫失段是>55 ℃的溫度范圍，當(dāng)處理是65 ℃時(shí)，2個(gè)品種發(fā)芽率分別下降為56%和38%，處理溫度是75 ℃的發(fā)芽率都降為0。溫和段、溫敏段是在特定處理?xiàng)l件下的安全處理溫度，而溫失段是非安全溫度。由此表明，在相同種子狀態(tài)和相同溫度形式條件下，高溫處理的時(shí)間和溫度有一定的限度，超過限度，玉米種子發(fā)芽率隨處理時(shí)間延長(zhǎng)和溫度升高而喪失下降，直至為0。蘇玉10號(hào)濕種在水溫處理10 min安全溫度范圍是35～55 ℃，當(dāng)超過10 min和55 ℃，如在55 ℃水溫處理時(shí)間從10 min延長(zhǎng)60 min或在水溫處理時(shí)間10 min處理溫度從55 ℃升高為65 ℃，則發(fā)芽率分別比蘇玉10號(hào)濕種在水溫55 ℃處理10 min的發(fā)芽率下降28個(gè)百分點(diǎn)或91個(gè)百分點(diǎn)。

2.4 不同玉米品種耐受高溫能力有共性也有差異

由表2可知，2個(gè)玉米品種在相同種子狀態(tài)、相同溫度形式和相同處理時(shí)間條件下，大部分處理安全發(fā)芽耐受相對(duì)最高溫度值是相同的即共性，也有少數(shù)情況不相同的即差異性。12組處理有10組處理顯示2個(gè)品種安全發(fā)芽所耐受相對(duì)最高溫度值相同；有2組處理表現(xiàn)耐受最高值不相同，即干種氣溫處理10 min的蘇玉10號(hào)是85 ℃、粵甜9號(hào)是75 ℃和濕種在氣溫處理60 min的蘇玉10號(hào)是65 ℃、粵甜9號(hào)是55 ℃。由此表明，2個(gè)玉米品種安全發(fā)芽耐受高溫處理能力有共性，也有差異性。

3 結(jié)論與討論

不同的玉米種子狀態(tài)耐受高溫能力有顯著差異，在相同溫度形式和相同處理時(shí)間條件下，干種≥濕種≥芽種，即干種耐受高溫能力最強(qiáng)，芽種最弱，原因是濕種、芽種的水分含量要比干種大，含水分高的種子活力受高溫處理更容易劣變衰退[5]。水溫和氣溫處理對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響差異大，水溫比氣溫處理更易使玉米種子發(fā)芽率下降，原因是水溫會(huì)使種子吸收水成為含水分高的種子，受高溫處理后種子活力易劣變衰退。

玉米種子處理溫度可分為溫和段、溫敏段、溫失段，并且高溫處理的時(shí)間和溫度是有一定限度的，超過這個(gè)限度，種子發(fā)芽率隨溫度升高和處理時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)下降甚至喪失為0。原因?qū)嵸|(zhì)是加快種子蛋白質(zhì)變性發(fā)生生化劣變分解；破壞了酶的活性發(fā)生生理劣變，喪失酶催化能力，致使種子發(fā)芽率下降。

玉米不同品種間耐受高溫處理能力有共性，也有差異，即使同一品種不同來源的種子耐受高溫能力也有差異性。原因是由品種基因型決定的，也與種子形成的生態(tài)條件、種子加工與貯藏措施有關(guān)[6-7]，如收種時(shí)種子含水分高，沒有及時(shí)曬種烘干，生產(chǎn)期間病蟲危害，貯藏的溫濕度差異也會(huì)使玉米種子質(zhì)量下降。

4 參考文獻(xiàn)

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