低溫對高緯度半干旱區玉米主栽品種種子萌發特性的影響

徐婷 樊景勝 連永利 曲忠誠 趙索 楊慧瑩

摘要?以19個高緯度半干旱區玉米主栽品種為試材，研究低溫冷害對各品種玉米種子萌發特性的影響。結果顯示，隨著溫度的降低，各品種的發芽率、發芽勢、發芽指數均有不同程度的降低。其中依安縣吉單407、保收606，肇東市聯達F085、富爾1號，肇州縣澤農9號、五洲102這6個品種的發芽率、發芽勢、發芽指數均受低溫的影響較大。

關鍵詞?玉米種子;低溫;半干旱區

中圖分類號?S513?文獻標識碼?A?文章編號?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，氣候變暖引發的極端性氣候事件頻發，如低溫冷害[1]。低溫影響玉米種子的萌發、幼苗生長、早期葉片發育和玉米的生長[2-3]。黑龍江西部地區為高緯度半干旱區，玉米種植范圍廣，單粒精播面積越來越大。由于種植時間早，春季氣溫變化幅度較大，“倒春寒”現象時有發生，對玉米種子萌發和幼苗生長有較大影響，部分不耐低溫品種則不能拱土發芽，造成缺苗斷壟，導致嚴重減產。為此，筆者對高緯度半干旱區3個有代表性區縣的19個玉米主栽品種進行了低溫冷害對玉米種子萌發特性影響的研究，為耐低溫品種選擇及農民防寒減災提供理論支持及技術指導。

1?材料與方法

1.1?材料

選擇市場上有代表性的，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，分別為依安縣南北73、齊豐1號、中玉990、保收606、益農玉10、吉單407;肇東市承單813、聯達F085、富爾1號、京農科728、嫩單19、天農九;肇州縣東旭10、澤農9號、五洲102、中單322、龍生668、五洲678、先玉335。

1.2?方法

在黑龍江省農業科學院齊齊哈爾分院實驗室進行低溫脅迫玉米種子發芽試驗，設定25、15、8 ℃為脅迫溫度，其中25 ℃為對照溫度，8 ℃為極限溫度。各品種挑選100 粒飽滿的種子，放入濕潤濾紙培養皿內，在室溫避光吸漲8 h后，轉入低溫培養箱進行避光發芽培養，培養7 d，保持種子濕度。以露白（胚根突破種皮長出0.5 cm）為標準，以25 ℃下發芽種子為對照，記錄發芽種子數，直到7 d后為止。試驗重復3次，計算發芽率、發芽勢、發芽指數。分別篩選出依安縣、肇州縣、肇東市3地玉米種子萌發期抗低溫性較弱，對低溫較敏感的玉米品種。

1.3?數據處理

各指標計算方法如下：

發芽率（%）=（發芽的種子數/供試種子總數）×100%

發芽勢（%）=（規定日期內發芽的種子數/供試種子總數）×100%

發芽指數（GI）=∑（Gt/Dt）

式中，Gt為t時間內的發芽數，Dt為相應的發芽天數。

采用Microsoft Excel 2010進行數據分析和處理。

2?結果與分析

2.1?不同溫度對玉米種子發芽率的影響

由表1可知，在25 ℃條件下，19個品種發芽率均達到95%以上，品種間未見明顯差異;15 ℃條件下，各品種發芽率均有不同程度的降低;8 ℃低溫脅迫下，各品種發芽率最低;與25 ℃相比，8 ℃時各地區發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%），肇東市聯達F085（降低15.81%）、富爾1號（降低15.76%），肇州縣澤農9號（降低15.48%）、東旭10（降低14.13%）。由表中相對值可以看出，依安縣吉單407、保收606，肇東市聯達F085、富爾1號，肇州縣東旭10、澤農9號在8 ℃時發芽率相對值最低，這6個玉米品種發芽率在低溫處理下影響較大。

2.2?不同溫度對玉米種子發芽勢的影響

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

2.3?不同溫度對玉米種子發芽指數的影響

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

3?討論與結論

種子萌發期低溫冷害是高緯度地區玉米育種和生產面臨的重要問題[5]。低溫影響玉米種子萌發，降低種子發芽率、發芽勢，造成玉米萌發出苗緩慢，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芽的量化模型，認為低溫對種子發芽和萌動有很大影響，不同品種在不同溫度條件下的發育情況也有很大差異。郝楠等[8]研究發現，在7 d 的發芽試驗期限內，13 ℃可作為發芽的起點，一般而言，玉米種子萌發所需最低溫度為 5 ℃。陳民生等[9]在進行溫度對玉米種子萌發特性的影響試驗中發現，溫度在27.5～32.5 ℃時，玉米的發芽指數和活力指數都明顯提高;溫度高于35 ℃或低于20 ℃時，玉米的發芽指數和活力指數都較低。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芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數都變大;溫度對發芽率、根長和苗高的影響極顯著。

該試驗結果表明，19個玉米品種種子的發芽率、發芽勢、發芽指數均隨溫度的降低而降低。通過對25、15、8 ℃條件下各品種玉米種子萌發的3項指標（發芽率、發芽勢、發芽指數）的測定，針對不同生育期玉米品種得出結論為依安縣保收606、吉單407，肇東市聯達F085、富爾1號，肇州縣澤農9號、五洲102這6個玉米品種在種子萌發期抗低溫能力較弱，對低溫較敏感。

參考文獻

[1] 楊曉光，劉志娟，陳阜.全球氣候變暖對中國種植制度可能影響Ⅰ.氣候變暖對中國種植制度北界和糧食產量可能影響的分析[J].中國農業科學，2010，43（2）：329-336.

[2] 張鄭偉.玉米耐冷性鑒定及調控效應研究[D].哈爾濱：黑龍江大學，2016.

[3] 楊津艷，高山，任志華，等.溫度對黑龍江玉米生長發育的影響[J].安徽農業科學，2011，39（27）：16499-16502.

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[7] 王立志，王連敏，張國民，等.不同溫度條件下玉米種子發芽的量化模型[J].中國農業氣象，2000，21（3）：36-38.

[8] 郝楠，王延波，李月明.溫度對玉米種子萌發特性的影響[J].玉米科學，2013，21（4）：59-63.

[9] 陳民生，耿忠義，趙京嵐.溫度對玉米種子萌發特性的影響[J].山東農業大學學報（自然科學版），2007，38（2）：196-202.

[10] 趙永鋒，韓靜靜，賈曉艷，等.低溫脅迫對不同玉米種子萌發的影響[J].種子，2019，38（5）：86-89.