不同檢測條件下水稻陳種發(fā)芽的比較分析

顏曉暉

(福建省泉州市種子管理站 福建泉州 362000)

水稻種子的貯藏問題一直是研究的課題［1］。水稻種子在貯存期內(nèi)，由于養(yǎng)料的消耗，胚細胞活力逐漸衰退，吸脹速度逐漸遲緩，導(dǎo)致出芽緩慢、生長不一致等現(xiàn)象。每年由于水稻種子貯藏發(fā)芽率下降引發(fā)的經(jīng)濟損失非常巨大［2］。隨著種子市場的開放，市場上的種子品種和來源呈現(xiàn)多樣化，新舊種子參差不齊，陳種發(fā)芽檢測成為種子質(zhì)量檢測面臨的重要課題。水稻陳種發(fā)芽所需的條件與新種有很大的不同，進行發(fā)芽檢測時，應(yīng)盡可能創(chuàng)造適合陳種發(fā)芽的有利條件，促進陳種恢復(fù)正常的生理活性機能，最終達到最大的發(fā)芽潛力，以提高種子檢測的準(zhǔn)確性。只有適宜的溫度和發(fā)芽介質(zhì)，才能有效地促進種子萌發(fā)［3-5］，從而表現(xiàn)出最好的發(fā)芽率。本研究通過設(shè)置不同的檢測條件，并測定不同檢測條件下水稻陳種的發(fā)芽速度、發(fā)芽勢、發(fā)芽率等指標(biāo)，研究不同檢測條件對水稻陳種發(fā)芽的影響，旨在為提高水稻陳種發(fā)芽檢測的準(zhǔn)確性提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗于2019 年10 月在泉州市種子質(zhì)量監(jiān)督檢驗站進行，所用材料為在低溫庫存放兩年準(zhǔn)備轉(zhuǎn)商的儲備種雜交水稻Ⅱ優(yōu)明118種子。所用耗材包括發(fā)芽盒、發(fā)芽紙，其中發(fā)芽紙韌性好、持水力強、無毒無菌。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

本試驗分別選用沙床和紙作為發(fā)芽床，發(fā)芽溫度設(shè)置5 個梯度，即恒溫20℃、恒溫25℃、恒溫30℃、恒溫35℃、20～30℃變溫，其中20～30℃變溫為20℃ 16 h、30 ℃ 8 h［6］。利用溫度和發(fā)芽介質(zhì)兩因素隨機區(qū)組設(shè)計，共10 個處理，每處理3個重復(fù)，每重復(fù)400粒種子（1個發(fā)芽盒100粒種子，4 個發(fā)芽盒為一個重復(fù)）。每天對水稻種子發(fā)芽情況進行觀察記錄，達到最高發(fā)芽率時發(fā)芽試驗結(jié)束，最多不超過14 d。試驗過程完全按照《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗》［7］（GB/T3543.4—1995）進行操作、管理、計數(shù)及結(jié)果運算。種子萌動以種子露出胚根為準(zhǔn)。種子發(fā)芽以《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗》（GB/T3543.4—1995）［7］規(guī)定的正常幼苗為準(zhǔn)。發(fā)芽天數(shù)以置床開始至樣品達到最高發(fā)芽率結(jié)束所需的時間計。芽高則以發(fā)芽試驗結(jié)束時的最高芽長來計；水稻發(fā)芽勢＝（發(fā)芽試驗4 d 內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)） ×100%［8］。

1.2.2 置床播種

從充分混合的凈度檢驗后的凈種子中隨機數(shù)取種子。每個發(fā)芽盒均勻置放100粒凈種子，再將發(fā)芽盒放入發(fā)芽箱中進行培養(yǎng)。

1.2.3 貼上標(biāo)簽

標(biāo)簽上的編號，與檢驗原始記載表上的編號一致，檢驗原始記載表完整填寫品種名稱、置床時間、發(fā)芽箱編號、發(fā)芽箱設(shè)置的溫度、發(fā)芽介質(zhì)等內(nèi)容。

1.2.4 檢查管理

每天將發(fā)芽盒蓋子打開一次，在通風(fēng)透氣的同時，觀察發(fā)芽盒內(nèi)水分情況，如發(fā)現(xiàn)缺水，應(yīng)向發(fā)芽盒中噴灑適量水，以保持盒內(nèi)濕度，滿足發(fā)芽條件，但也避免加入水分過多，以免造成幼苗發(fā)育不勻衡，或造成次生感染。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

將檢測數(shù)據(jù)輸入計算機，采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行LSD方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同試驗條件對水稻陳種發(fā)芽速度的影響

由于沙床試驗不容易觀察種子開始萌動的時間，因此不進行沙床試驗萌動天數(shù)的觀察，僅觀察紙上試驗萌動天數(shù)。從表1 可以看出，種子開始萌動所需時間在本試驗溫控范圍內(nèi)隨溫度的升高而減少，當(dāng)溫度為20℃時，所需時間最長，為5 d，顯著長于其它處理；當(dāng)溫度為35℃時，萌動所需時間最短，僅需1 d；在20～30℃變溫條件下，萌動所需時間為3 d，與25℃恒溫條件下相當(dāng)。從發(fā)芽所需的天數(shù)來看（表2），在本試驗溫控范圍內(nèi)溫度越高發(fā)芽所需天數(shù)越少；同一溫度條件下，沙床發(fā)芽天數(shù)均略少于紙上發(fā)芽天數(shù)。結(jié)果表明，在本試驗溫控范圍內(nèi)溫度越高，水稻陳種發(fā)芽的速度越快，生長發(fā)育進程越快；同一溫控條件下，沙床發(fā)芽速度略快于紙上發(fā)芽速度，但沒有顯著性差異。

表1 不同溫度對陳種萌動的影響

表2 不同檢測條件對水稻陳種發(fā)芽速度的影響

2.2 不同試驗條件對水稻陳種芽高的影響

從表3可以看出，在相同的溫度條件下，不同的發(fā)芽介質(zhì)上芽高不一樣，沙床發(fā)芽的芽高均略高于紙上發(fā)芽的芽高，但兩者間沒有顯著性差異；從不同溫度對水稻陳種發(fā)芽芽高的影響來看，在參試的5個溫控條件中，20℃時芽高較低；隨著溫度升高，芽高也隨之增高，當(dāng)溫度30℃時芽高達到最高值，35℃時芽高顯著降低，且幼苗偏黃、生長偏弱。在20～30℃變溫條件下，芽高介于20和30℃之間。

表3 不同檢測條件對水稻陳種芽高的影響

2.3 不同試驗條件對水稻陳種發(fā)芽勢的影響

從表4可以看出，不同的溫度和發(fā)芽介質(zhì)對陳種的發(fā)芽勢有不同的影響。在5 個參試溫控條件中，20℃恒溫發(fā)芽勢最低，隨著溫度的升高，發(fā)芽勢也隨之升高，當(dāng)溫度達35℃恒溫時，發(fā)芽勢達最高值，但在35℃恒溫條件下，幼苗明顯偏黃，長勢偏弱；20～30℃變溫的發(fā)芽勢與20℃恒溫相比沒有顯著差異。從不同介質(zhì)來看，沙床介質(zhì)的發(fā)芽勢略高于紙上的發(fā)芽勢，但差異不顯著。

2.4 不同試驗條件對水稻陳種發(fā)芽率的影響

從表5、6 可以看出，不同溫度和發(fā)芽介質(zhì)對陳種的發(fā)芽率影響不同。從不同的發(fā)芽介質(zhì)看，沙床和紙上的平均發(fā)芽率均為75.0%。在參試的5個溫控條件中，20℃恒溫、35℃恒溫發(fā)芽率最低，僅有71%左右，且35℃恒溫的幼苗明顯偏黃，長勢偏弱。25℃恒溫、30℃恒溫、20～30℃變溫發(fā)芽率沒有顯著差異，但均顯著高于20℃恒溫、35℃恒溫，其中30℃恒溫、20～30℃變溫發(fā)芽率略高于25℃恒溫，是發(fā)芽率檢測首選條件之一。所有參試條件中，20～30℃變溫沙床發(fā)芽率最高。

2.5 不同條件下陳種發(fā)芽勢、發(fā)芽率、芽高比較

沙床發(fā)芽速度略快于紙上發(fā)芽速度，沙床上的芽高略高于紙上發(fā)芽的芽高，但均沒有顯著性差異，見圖1。而紙上和沙床的發(fā)芽率檢測結(jié)果一樣，因此紙上發(fā)芽和沙床發(fā)芽都可以應(yīng)用于水稻陳種的發(fā)芽檢測。

表4 不同檢測條件對水稻陳種發(fā)芽勢的影響

表5 不同檢測條件對水稻陳種發(fā)芽率的影響

表6 各處理水稻陳種發(fā)芽率比較

3 討論

水稻陳種由于貯藏時間比較長，發(fā)芽率有不同程度的下降。水分含量超過15%的種子貯藏10個月以后，種子發(fā)芽率降到很低的程度［9］。貯藏室保持低溫狀態(tài)能抑制水稻種子呼吸作用，保持種子較好的活力［10-11］；影響水稻陳種發(fā)芽的內(nèi)在因素是品種本身的遺傳特性［12-14］。本試驗探討了陳種發(fā)芽最佳條件組合，以評估陳種最大發(fā)芽潛力，不僅有助于客觀判定種子質(zhì)量，同時也為種子貯藏管理、耐貯性遺傳育種的成效判別提供參考。

水稻種子發(fā)芽率檢測的目的是評估種子批最大發(fā)芽潛力，從而比較不同種子批的質(zhì)量，估測田間播種價值［15］。在本試驗所有溫控條件中，20℃恒溫使種子的生理作用延緩，發(fā)芽最慢；隨著溫度升高，水稻陳種的發(fā)芽速度加快，發(fā)芽勢增高；溫度越高，種子萌發(fā)時間越短，35℃下的水稻陳種發(fā)芽速度和發(fā)芽勢最高，但35℃高溫會使種子生理活動受到抑制，最終影響發(fā)芽，產(chǎn)生畸形苗［16］，只有選擇適宜溫度才能使種子更好地發(fā)芽，30℃恒溫、25℃恒溫、20～30℃變溫都是檢測陳種發(fā)芽較適宜的溫度，其中20～30℃變溫發(fā)芽率最高，30℃恒溫次之。此外，在所有10 個發(fā)芽條件組合中，使用20～30℃變溫沙床來模擬種子發(fā)芽的自然環(huán)境時，變溫能促使氧氣滲入種子，促進酶活化，加速發(fā)芽，發(fā)芽率最高，為最佳的發(fā)芽條件組合。

圖1 不同溫控、不同發(fā)芽介質(zhì)上芽高、芽勢、發(fā)芽率比較

種子市場上陳種以1～2 年的陳種比較常見，本試驗所選的材料為兩年的陳種，所選發(fā)芽介質(zhì)和溫控條件為水稻種子發(fā)芽質(zhì)量檢測常用條件。但其它品種組合、其它年份的陳種及其他發(fā)芽介質(zhì)、溫控條件等對試驗相關(guān)指標(biāo)的影響，有待下一步研究。