低溫對(duì)高緯度半干旱區(qū)玉米主栽品種種子萌發(fā)特性的影響

徐婷 樊景勝 連永利 曲忠誠(chéng) 趙索 楊慧瑩

摘要?以19個(gè)高緯度半干旱區(qū)玉米主栽品種為試材，研究低溫冷害對(duì)各品種玉米種子萌發(fā)特性的影響。結(jié)果顯示，隨著溫度的降低，各品種的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均有不同程度的降低。其中依安縣吉單407、保收606，肇東市聯(lián)達(dá)F085、富爾1號(hào)，肇州縣澤農(nóng)9號(hào)、五洲102這6個(gè)品種的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均受低溫的影響較大。

關(guān)鍵詞?玉米種子;低溫;半干旱區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)?S513?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A?文章編號(hào)?0517-6611（2021）09-0025-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.09.006

Abstract?Using 19 main corn varieties in high latitude and semi-arid areas as test materials， the effects of low temperature and chilling damage on the germination characteristics of various corn varieties were studied. The results showed that with the decrease of temperature， the germination rate， germination vigor and germination index of each variety decreased to varying degrees. Among them， the germination rate， germination vigor and germination index of the six varieties of Jidan 407 and Baoshou 606 in Yian County， Lianda F085 and Fuer No.1 in Zhaodong City， Zenong No.9 and Wuzhou 102 in Zhaozhou County were greatly affected by low temperature.

Key words?Corn seed;Low temperature;Semi-arid area

近年來(lái)，氣候變暖引發(fā)的極端性氣候事件頻發(fā)，如低溫冷害[1]。低溫影響玉米種子的萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)、早期葉片發(fā)育和玉米的生長(zhǎng)[2-3]。黑龍江西部地區(qū)為高緯度半干旱區(qū)，玉米種植范圍廣，單粒精播面積越來(lái)越大。由于種植時(shí)間早，春季氣溫變化幅度較大，“倒春寒”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，對(duì)玉米種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)有較大影響，部分不耐低溫品種則不能拱土發(fā)芽，造成缺苗斷壟，導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。為此，筆者對(duì)高緯度半干旱區(qū)3個(gè)有代表性區(qū)縣的19個(gè)玉米主栽品種進(jìn)行了低溫冷害對(duì)玉米種子萌發(fā)特性影響的研究，為耐低溫品種選擇及農(nóng)民防寒減災(zāi)提供理論支持及技術(shù)指導(dǎo)。

1?材料與方法

1.1?材料

選擇市場(chǎng)上有代表性的，在黑龍江省肇東市、肇州縣、依安縣推廣較好的玉米主栽品種19個(gè)，分別為依安縣南北73、齊豐1號(hào)、中玉990、保收606、益農(nóng)玉10、吉單407;肇東市承單813、聯(lián)達(dá)F085、富爾1號(hào)、京農(nóng)科728、嫩單19、天農(nóng)九;肇州縣東旭10、澤農(nóng)9號(hào)、五洲102、中單322、龍生668、五洲678、先玉335。

1.2?方法

在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行低溫脅迫玉米種子發(fā)芽試驗(yàn)，設(shè)定25、15、8 ℃為脅迫溫度，其中25 ℃為對(duì)照溫度，8 ℃為極限溫度。各品種挑選100 粒飽滿的種子，放入濕潤(rùn)濾紙培養(yǎng)皿內(nèi)，在室溫避光吸漲8 h后，轉(zhuǎn)入低溫培養(yǎng)箱進(jìn)行避光發(fā)芽培養(yǎng)，培養(yǎng)7 d，保持種子濕度。以露白（胚根突破種皮長(zhǎng)出0.5 cm）為標(biāo)準(zhǔn)，以25 ℃下發(fā)芽種子為對(duì)照，記錄發(fā)芽種子數(shù)，直到7 d后為止。試驗(yàn)重復(fù)3次，計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)。分別篩選出依安縣、肇州縣、肇東市3地玉米種子萌發(fā)期抗低溫性較弱，對(duì)低溫較敏感的玉米品種。

1.3?數(shù)據(jù)處理

各指標(biāo)計(jì)算方法如下：

發(fā)芽率（%）=（發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)）×100%

發(fā)芽勢(shì)（%）=（規(guī)定日期內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)）×100%

發(fā)芽指數(shù)（GI）=∑（Gt/Dt）

式中，Gt為t時(shí)間內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同溫度對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響

由表1可知，在25 ℃條件下，19個(gè)品種發(fā)芽率均達(dá)到95%以上，品種間未見(jiàn)明顯差異;15 ℃條件下，各品種發(fā)芽率均有不同程度的降低;8 ℃低溫脅迫下，各品種發(fā)芽率最低;與25 ℃相比，8 ℃時(shí)各地區(qū)發(fā)芽率降幅較大的分別為依安縣吉單407（降低15.56%）、保收606（降低16.58%），肇東市聯(lián)達(dá)F085（降低15.81%）、富爾1號(hào)（降低15.76%），肇州縣澤農(nóng)9號(hào)（降低15.48%）、東旭10（降低14.13%）。由表中相對(duì)值可以看出，依安縣吉單407、保收606，肇東市聯(lián)達(dá)F085、富爾1號(hào)，肇州縣東旭10、澤農(nóng)9號(hào)在8 ℃時(shí)發(fā)芽率相對(duì)值最低，這6個(gè)玉米品種發(fā)芽率在低溫處理下影響較大。

2.2?不同溫度對(duì)玉米種子發(fā)芽勢(shì)的影響

發(fā)芽勢(shì)的大小，表明發(fā)芽速率的快慢，是衡量種子活力強(qiáng)弱的重要指標(biāo)[4]。由表2可知，不同品種的發(fā)芽勢(shì)，隨著溫度的降低而降低。在25 ℃條件下，19個(gè)品種發(fā)芽勢(shì)均達(dá)到85%以上，各品種間差異不明顯;15 ℃條件下，各品種發(fā)芽勢(shì)均有不同程度的降低;8 ℃低溫脅迫下，各品種發(fā)芽勢(shì)最低。由表中相對(duì)值可看出，依安縣保收606、吉單407，肇東市聯(lián)達(dá)F085、富爾1號(hào)，肇州縣澤農(nóng)9號(hào)、五洲102在8 ℃條件下發(fā)芽勢(shì)受低溫影響較大。

2.3?不同溫度對(duì)玉米種子發(fā)芽指數(shù)的影響

發(fā)芽指數(shù)是種子活力的特征，反映種子發(fā)芽的速率和整齊程度。由表3可知，不同品種的發(fā)芽指數(shù)，隨著溫度的降低而顯著降低。25 ℃條件下各品種發(fā)芽指數(shù)為52.19～77.23;15 ℃條件下各品種發(fā)芽指數(shù)為28.04～48.58;8 ℃條件下各品種發(fā)芽指數(shù)為12.07～34.76。低溫顯著影響各品種的萌發(fā)速度，抑制生長(zhǎng)。由表中相對(duì)值可看出，依安縣益農(nóng)玉10、保收606、吉單407，肇東市聯(lián)達(dá)F085、富爾1號(hào)，肇州縣澤農(nóng)9號(hào)、五洲102、五洲678在8 ℃條件下發(fā)芽指數(shù)受低溫影響較大。

3?討論與結(jié)論

種子萌發(fā)期低溫冷害是高緯度地區(qū)玉米育種和生產(chǎn)面臨的重要問(wèn)題[5]。低溫影響玉米種子萌發(fā)，降低種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)，造成玉米萌發(fā)出苗緩慢，降低幼苗活力[6]。王立志等[7]研究了不同溫度條件下玉米種子發(fā)芽的量化模型，認(rèn)為低溫對(duì)種子發(fā)芽和萌動(dòng)有很大影響，不同品種在不同溫度條件下的發(fā)育情況也有很大差異。郝楠等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在7 d 的發(fā)芽試驗(yàn)期限內(nèi)，13 ℃可作為發(fā)芽的起點(diǎn)，一般而言，玉米種子萌發(fā)所需最低溫度為 5 ℃。陳民生等[9]在進(jìn)行溫度對(duì)玉米種子萌發(fā)特性的影響試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，溫度在27.5～32.5 ℃時(shí)，玉米的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都明顯提高;溫度高于35 ℃或低于20 ℃時(shí)，玉米的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都較低。趙永鋒等[10]研究表明，隨著溫度的升高，玉米雜交種和自交系的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都變大;溫度對(duì)發(fā)芽率、根長(zhǎng)和苗高的影響極顯著。

該試驗(yàn)結(jié)果表明，19個(gè)玉米品種種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均隨溫度的降低而降低。通過(guò)對(duì)25、15、8 ℃條件下各品種玉米種子萌發(fā)的3項(xiàng)指標(biāo)（發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)）的測(cè)定，針對(duì)不同生育期玉米品種得出結(jié)論為依安縣保收606、吉單407，肇東市聯(lián)達(dá)F085、富爾1號(hào)，肇州縣澤農(nóng)9號(hào)、五洲102這6個(gè)玉米品種在種子萌發(fā)期抗低溫能力較弱，對(duì)低溫較敏感。

參考文獻(xiàn)

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