張長海 李立中 郭亞玲 汪向東
(安徽省桐城市種子管理局,桐城 231400)
安徽省地處暖溫帶和北亞熱帶之間的過渡區,受到低緯度和中高緯度各種天氣系統的影響,氣候復雜多變,干旱、暴雨洪澇、風雹、霜凍、臺風等氣象災害頻繁[1]。洪澇災害是影響水稻生產的重要逆境因子,特別是梅雨季節和入汛期間的暴雨災害,嚴重影響水稻生產[2]。安徽省早稻成熟季節正值梅雨期,陰雨天氣多,日照少,導致早稻穗發芽現象廣泛存在,而且收割后的稻谷不能及時曬干,極易霉變而喪失發芽力。在沒有合適的日曬條件下,選擇機械加溫干燥以降低稻谷水分達到預防霉變和保持種子發芽率顯得尤為必要,但剛收割的稻谷是鮮種子,種子含水量高,像烘干糧食一樣會傷害種子,致使種子發芽率下降[3],因此適當降低烘干溫度和延長烘干時間是稻谷保持發芽率的重要措施。本研究以中早25 種子為材料,在桐城市種子質量監督檢驗站檢驗室進行發芽試驗,了解33h 40℃低溫烘干處理對種子發芽勢和發芽率的影響,以期為常規早稻種子進行機械烘干提供參考。
1.1 試驗材料試驗材料為早秈常規品種中早25的種子,取自桐城市天泰農業種植專業合作社。烘干種子為經過33h 40℃烘干處理的種子,對照(CK)為沒有進行烘干處理的種子。
1.2 試驗方法發芽試驗按GB/T 3543.4—1995《農作物種子檢驗規程》[4]進行,采用TP 發芽,每個發芽盒放置2 層發芽紙,4 次重復,每個重復隨機數取100 粒種子。采用對比試驗設計,共設4 個處理:未曬種發芽前濕潤處理,未曬種發芽前浸泡處理,曬種后發芽前濕潤處理,曬種后發芽前浸泡處理。發芽前濕潤處理的方法是先在放有發芽紙的發芽盒中注入清水,使發芽紙濕透后瀝出多余的水分,再將烘干種子和CK 各重復放入發芽盒中(即置床),蓋上盒蓋,在室溫下放置24h;發芽前浸泡處理的方法是先將烘干種子和CK 各重復放入發芽盒中,再向發芽盒內注入清水,保持水深1.5~2.0cm,蓋上盒蓋,在室溫下放置24h;未曬種的發芽試驗于7 月29 日同時置床,7 月30 日移至發芽箱內;曬種后的發芽試驗于8 月3 日同時置床,8 月4 日移至發芽箱內。發芽箱為南京恒裕儀器設備制造有限公司生產的GZP-250A 智能光照培養箱。所有處理在移入發芽箱前均瀝去多余水分,再將種子均勻分布在發芽紙上。發芽試驗期間檢查每個發芽盒中水分狀況,發芽箱內保持20~30℃ 8h 光照。
1.3 發芽勢和發芽率測定定期檢查各處理的種子發芽狀況,為防止霉菌在種子間相互感染,將確定正常發芽的種子和已霉變的死種子移出發芽盒,其余種子留在發芽盒內繼續發芽試驗。種子根長達到種子長度且胚芽鞘已伸出、胚芽口呈綠色的種子視為正常發芽種子。將移入發芽箱后5d 的累計發芽數占供檢種子數的百分數視為發芽勢,即發芽勢=5d 累計發芽數量/供檢種子數×100%。14d 后按GB/T 3543.4—1995 分別統計正常幼苗(包括之前移出的正常發芽種子)、不正常幼苗、新鮮不發芽種子和死種子(包括之前移出已霉變的死種子)數量,計算該處理種子發芽率,即發芽率=正常幼苗數量/供檢種子數×100%。
1.4 數據處理4 次重復處理內的最大容許差距執行GB/T 3543.4—1995 表3;不同處理間差異顯著性執行GB/T 3543.4—1995 表4 中最大容許差距,超過最大容許差距則視為差異顯著,反之則差異不顯著。
2.1 烘干種子在發芽前濕潤處理下的發芽表現由表1 可知,烘干種子在未曬種下的發芽勢為68%,比CK 高5%,差異不顯著;發芽率為83%,比CK 高7%,差異顯著(最大容許差距為6%)。烘干種子在曬種后的發芽勢為83%,比CK 高1%,發芽率為85%,比CK 高2%,與CK 差異均不顯著。規定發芽時間結束后,烘干種子在未曬種下的新鮮不發芽種子數占比達到5%,與CK 相同,說明烘干種子中有休眠種子存在,剛收割的早稻種子經過33h 40℃低溫烘干后不能解除休眠;烘干種子在未曬種下的死種子數占比為10%,比CK 低8%,差異顯著(最大容許差距為5%),死種子大部分是感染霉菌所致,說明剛收割的早稻種子經過低溫烘干后能夠減少遭霉菌感染的機率,這是烘干種子的發芽率高于CK的主要原因。從烘干種子與CK 的發芽率差異可以看出,剛收割的早稻種子經過低溫烘干后能夠保持發芽率,在未曬種情況下發芽前濕潤處理可顯著提高發芽率。

表1 不同種子在發芽前濕潤處理下的發芽試驗結果
2.2 烘干種子在發芽前浸泡處理下的發芽表現浸種是水稻種子播種前常采用的措施,其目的是讓種子吸足水分,發芽快而整齊。由表2 可知,烘干種子在未曬種下的發芽勢為70%,發芽率為81%,分別比CK 高2%和1%,差異均不顯著。烘干種子在曬種后的發芽勢和發芽率分別為84%和86%,分別比CK 高4%和5%,差異未達顯著水平。比較試驗結果各類別數值可以看出,在未曬種下,烘干種子的死種子數比例比CK 少1%,但差異不顯著,其余無差別;在曬種后,烘干種子的死種子數比例比CK 少5%,但差異不顯著,其余無差別。綜合烘干種子在曬種前后的發芽結果,認為發芽前浸泡處理對烘干種子的發芽勢和發芽率沒有顯著影響。

表2 不同種子在發芽前浸泡處理下的發芽試驗結果
2.3 烘干種子在曬種后的發芽表現由表3 可知,烘干種子在發芽前濕潤處理下的發芽勢為83%,發芽率為85%,分別比CK 高1%和2%,差異不顯著;烘干種子在發芽前浸泡處理下的發芽勢為84%,發芽率為86%,分別比CK 高4%和5%,差異不顯著。比較試驗結果各類數值可以看出,烘干種子發芽率增加主要是由于死種子數的減少,這再次說明,低溫烘干處理能夠減少遭霉菌感染的種子數。曬種后,烘干種子在發芽前浸泡處理下的發芽勢和發芽率均高于發芽前濕潤處理,這說明烘干種子經過曬種,在浸泡處理下有利于種子發芽。

表3 不同種子在曬種后發芽試驗結果
2.4 烘干種子在曬種前后的發芽表現由表4 可知,曬種后的烘干種子平均發芽勢為83.5%,發芽率為85.5%,比未曬種分別高14.5%和3.5%,發芽勢差異顯著,發芽率差異不顯著(最大容許差距為6%),說明曬種可以提高烘干種子的萌發速率,顯著提高烘干種子的發芽勢。從表中可以看出,在未曬種的烘干種子中,新鮮不發芽種子數平均占比5.0%,曬種后的新鮮不發芽種子數平均占比1.5%,曬種后比未曬種少3.5%,差異顯著(最大容許差距為3%),這說明曬種處理能夠減少烘干種子休眠比例,有利于提高烘干種子的發芽率。

表4 中早25 烘干種子在曬種前后發芽試驗結果
農作物種子在加溫干燥過程中有一個基本要求,即必須保證種子的活力不受損害,在此前提下,需盡快將水分降到安全標準以下,以便貯藏到播種期或更長時間而仍有旺盛的發芽率[5],本試驗中的試驗材料在收割后采用33h 40℃低溫烘干就是基于這個要求。從發芽試驗結果看,無論是發芽前濕潤處理或浸種處理,還是曬種處理,烘干種子的發芽勢和發芽率均高于CK,這說明33h 40℃低溫烘干對剛收割的早稻種子的發芽率沒有損害。
水稻在收獲后,通常利用晴好天氣進行曬種以降低水分,防止稻谷霉變而喪失其價值。實踐證明,曬種除了降低種子水分外,還可促進種子的后熟和酶的活性,殺死附著在種子表面的霉菌等,從而提高種子的發芽勢和發芽率[6]。本試驗中的烘干種子來源于剛收割的早稻中早25 稻谷進行33h 40℃機械烘干,機械烘干的主要目的是降低種子水分以保持種子活力,種子活力的體現主要是發芽勢和發芽率[7]。從未曬種發芽前濕潤處理發芽試驗結果看,低溫烘干能夠降低種子遭霉菌感染機率,從而提高發芽率,但不能有效解除種子休眠,也不能有效提高種子的發芽勢,這說明機械烘干的主要作用是降低種子水分和減輕種子遭霉菌感染程度。在曬種后,烘干種子的發芽勢顯著高于曬種前,和CK 在曬種前后的表現相同,因此低溫烘干后的種子在播種前提倡曬種。
關于種子烘干,敖成賢等[8]認為最佳快速優質干燥種子的溫度為50℃,在此溫度下干燥,種子發芽率受損最小,干燥時間比較合理,油耗也比較經濟,40~45℃低熱風溫度干燥,所需干燥時間長,種子在干燥機反復循環的時間也長,長時間的種子間摩擦會產生破損,導致發芽率損失;葉世青[5]認為烘干開始時,由于種子含水量高,烘干溫度應控制在45~50℃之間,等含水量下降到18%以下,溫度可升到50~55℃繼續烘,直至水分降到安全貯藏水分以下。本試驗中的試驗種子的干燥溫度是40℃,干燥時間為33h,顯然干燥溫度偏低,如果把干燥溫度提高到45℃以上,則干燥時間就可縮短,在早稻翻秋種植季節緊張情況下,節省時間就意味著播種時間能提前,這對提高早稻翻秋種植季產量是有利的。