收獲期對玉米種子活力及其理化特性的影響

付寶生，李 冬，付曉偉

（盂縣種子管理站，山西盂縣045100）

高質(zhì)量的種子是玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基礎保障，是保證我國玉米產(chǎn)量的重要基礎[1-3]。高活力種子發(fā)芽迅速、出苗整齊，可以保證全苗壯苗和作物的田間密度[4-5]，同時高活力種子成苗率高，因此，其可比低活力種子減少播種量，節(jié)省種植成本[6]。高活力種子也可抵抗各種貯藏逆境，如高溫、高濕等不良條件[7-10]。由此可見，活力高的種子能夠顯著提高苗后玉米的生長態(tài)勢與產(chǎn)量潛力，也是構建整齊群體的必要條件，所以，種子的活力高低對玉米大田生產(chǎn)有著非常重要的意義[11-13]。玉米種子生產(chǎn)過程中，隨著授粉后時間的推移，種子活力會逐漸增強。前人研究得出，授粉后14 d的種胚開始有萌發(fā)力，但是萌發(fā)率很低；授粉后35～49 d收獲的玉米種子干物質(zhì)基本不再增加，發(fā)芽率可達到90%以上[14]。因此，根據(jù)收獲期與種子活力之間的關系找到最適收獲期，能夠有效提高種子的生產(chǎn)質(zhì)量。

本試驗對不同收獲期先玉335的母本PH6WC籽粒的物理性狀和生理生化性狀進行測定，并采用標準發(fā)芽法、冷凍發(fā)芽法、冷浸發(fā)芽法、人工加速老化發(fā)芽法4種方法測定不同收獲期PH6WC籽粒的活力，研究不同收獲期種子特性與種子活力的相關性，旨在為能夠收獲并生產(chǎn)高活力高質(zhì)量的種子提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

以先玉335的母本PH6WC為試驗材料，小區(qū)選取長勢一樣的植株掛牌記錄，在吐絲前用羊皮紙袋進行雌穗套袋隔離，待花絲3 cm長時統(tǒng)一進行人工授粉。

1.2 試驗方法

試驗于2018年在盂縣西煙鎮(zhèn)南頭村試驗基地進行。人工授粉后35 d開始取樣，6 d取樣一次，到授粉后65 d結(jié)束，共6次，每次取樣20個果穗，用于性狀分析的果穗于室外風干晾曬到含水率14%時人工剝粒。

種子長度、寬度、灰度采用SeedCount 5000R種子圖像分析儀測定；含水率采用烘干法測定；容重采用托普云農(nóng)公司生產(chǎn)的GHCS-1000AP谷物容重器測定；超氧化物歧化酶（SOD）活性采用李合生等[15-16]的氮藍四唑（NBT）比色法進行測定；種子活力采用標準發(fā)芽法、冷凍發(fā)芽法、冷浸發(fā)芽法、人工加速老化發(fā)芽法[17]進行測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010和SPSS19.0軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同收獲期對PH6WC籽粒物理性狀的影響

由表1可知，從授粉35 d開始，種子灰度逐步降低，種子變的越來越有光澤；種子的寬度與長度均表現(xiàn)為隨著收獲期的推后而逐漸變寬變長，在授粉59 d時，基本穩(wěn)定達到最高值，寬度為7.63 mm，長度為10.41 mm；種子的百粒質(zhì)量與容重都隨著收獲期的推后而增加，在授粉59 d時基本穩(wěn)定達到最高值，百粒質(zhì)量為28.51 g，容重為776.25 g/L。在授粉后59 d各項指標已達最高值，進入了適收期。

表1 不同收獲期PH6WC籽粒的物理性狀變化

2.2 不同收獲期對PH6WC籽粒含水率和SOD活性的影響

從圖1可以看出，PH6WC籽粒的含水率隨著收獲期的推后逐步降低，與授粉后的天數(shù)表現(xiàn)出負的線性相關關系（R2＝0.933 8），授粉后35 d籽粒含水率為48.7%，到65 d時降為33.1%。由圖2可知，SOD活性與籽粒含水率表現(xiàn)相反，隨著收獲期的推后其SOD活性逐步升高，從授粉后35 d的55.8 U/g升高到65 d的154.4 U/g，這個過程中40～50 d期間增高速率最快。隨著SOD活性不斷升高，PH6WC籽粒的抗逆性也不斷提高。

2.3 不同收獲期對PH6WC籽粒活力的影響

表2 不同收獲期PH6WC籽粒活力比較

采用標準發(fā)芽法、人工加速老化發(fā)芽法、冷凍發(fā)芽法和冷浸發(fā)芽法4種發(fā)芽方法分析了PH6WC不同收獲期籽粒的活力。由表2可知，4種方法均表現(xiàn)為從授粉后35 d開始到授粉后59 d發(fā)芽率越來越高，到59 d時達到峰值，在65 d時發(fā)芽率又略有下降。說明種子隨著收獲期的推后活力逐漸變好，到達一定時期時種子活力不再升高，則會有所降低。人工加速老化發(fā)芽法的發(fā)芽率要普遍高于冷凍發(fā)芽法的發(fā)芽率，說明PH6WC籽粒的耐低溫性要差于耐儲藏性。授粉后65d的發(fā)芽率低于59d，可能是由于后期降溫、蟲害等原因造成的。活力分析結(jié)果表明，PH6WC籽粒的最適收獲期為授粉后59 d，其標準發(fā)芽法、人工加速老化發(fā)芽法、冷凍發(fā)芽法和冷浸發(fā)芽法測定的發(fā)芽率分別為93.8%、84.4%、77.5%和67.9%。

2.4 不同收獲期PH6WC籽粒物理性狀、酶活性與種子活力的相關性分析

表3 不同收獲期PH6WC籽粒物理性狀、酶活性與種子活力的相關性分析

本試驗條件下所測定的種子寬度、長度、百粒質(zhì)量、容重和SOD活性與標準發(fā)芽法、人工加速老化發(fā)芽法、冷凍發(fā)芽法和冷浸發(fā)芽法測定的發(fā)芽率均表現(xiàn)為顯著正相關關系，4種測定方法下發(fā)芽率均隨著寬度、長度、百粒質(zhì)量、容重和SOD活性的增加而提高（表3）。由此可見，授粉后PH6WC籽粒的活力水平與其物理性狀、酶活性之間存在顯著相關性。

3 結(jié)論與討論

選擇適宜的收獲期對保持種子活力有重要的作用，所以，尋找到最佳收獲期是保證種子活力的有效方法。關于作物種子的最佳收獲時期，前人進行了諸多研究。在玉米收獲期的研究方面，有人提出以乳線作為衡量種子活力的指標之一，認為采收期宜在乳線到籽粒中部位置為最佳[18]。因此，選擇適當?shù)氖斋@時期對保證種子活力有顯著作用。本研究采用標準發(fā)芽法、人工加速老化發(fā)芽法、冷凍發(fā)芽法和冷浸發(fā)芽法對不同收獲期的PH6WC籽粒的活力進行了分析，結(jié)果表明，隨著收獲期的推后，PH6WC籽粒的活力逐步上升，在授粉后59 d種子活力能夠達到最高。在玉米種子市場逐漸飽和的態(tài)勢下，提高種子質(zhì)量是種業(yè)公司的立足之根本，而提高種子質(zhì)量首先要保證種子活力，只有高活力的種子才能有高效整齊的群體，才能應對各種不同的環(huán)境與突發(fā)的氣候情況，所以，如何能夠生產(chǎn)出高活力的玉米種子就顯得尤其重要。本研究表明，PH6WC籽粒在授粉后59 d時種子活力達到了最高，其各性狀也逐步穩(wěn)定，不同收獲期種子的物理性狀等指標與其種子活力存在明顯的相關性。本研究得出，PH6WC籽粒也就是先玉335雜交種子的最佳收獲期為授粉后59 d，但是由于本試驗只在一種環(huán)境中進行了研究，今后還需要繼續(xù)進行在不同環(huán)境、不同脅迫下的最佳收獲期研究。