贮藏中保持玉米种子活力与寿命的技术要点研究

2014-04-29 16:16白艳凤
安徽农业科学 2014年23期
关键词:种子活力

摘要种子贮藏是种子工作的必须环节。以玉米种子为例,简要叙述了玉米种子的贮藏特性,介绍了在种子贮藏中保持种子的活力、延长种子寿命的技术措施,并介绍了几种种子活力鉴定的方法,以期为玉米种子安全贮藏提供参考。

关键词种子贮藏;种子活力; 种子寿命 ;活力鉴定

中图分类号S513文献标识码A文章编号0517-6611(2014)23-07984-02

作者简介白艳凤(1975-),女,满族,黑龙江牡丹江人,助理研究员,硕士,从事育种研究。

收稿日期20140703玉米種子经过亲本繁殖、杂交种生产和秋收等环节的细心管理,可以制造出纯度高、活力高的种子。高活力的种子耐贮性好,种子的寿命长,出苗迅速、整齐、健壮,并且能抵抗各种不良的环境条件;低活力的种子在正常情况下发芽率低、芽势弱,若遇不良环境条件,极易不出苗或出苗不整齐,给农业生产带来巨大损失。

在种子播种到田间之前,还有一段需要贮藏的时间,如何在贮藏中保持玉米种子活力与寿命是种子贮藏工作者必须要面对的课题。贮藏的突出问题是个别年份种子成熟后期有早霜危害,气温较低,种子水分较高,脱水速度慢,收获时易遭受低温冻害,影响安全越冬贮藏。

1玉米种子的贮藏特性

1.1玉米种子结构特点玉米种子种胚大,结构疏松,极易吸湿,在贮藏过程中易致使种子发生冻害;同时含许多可溶性有机物,容易发热,也易遭虫为害;含脂肪多,极易酸败,导致种子变质。

种子贮藏期间,呼吸作用并没有停止,一旦内外条件有利于呼吸作用时,种子生命活动立即复苏,呼吸作用亦随之旺盛起来 ;另外,玉米种子内的酶类很多,与呼吸作用一样,一旦激活,就会催化各种生理生化过程的反应,减少种子寿命。 总之,玉米种子在贮藏期间生理活动仍继续进行,只是相对微弱,一切贮藏技术措施的实施都是为抑制种子的呼吸和酶的活性。

1.2玉米种子贮藏时水分的要求新收获的玉米种子水分含量高,呼吸强度大,内部物质消耗快 ,所以,从收获前开始,要利用好秋季凉爽干燥的气候条件,抓好晒种降水这一关键环节,在低温来临之前将水分降至受冻害的临界水分以下。在冬季贮藏时,如果种子含水量在20%以上时,往往会引起种子的腐败,降低种子活力。只有干燥的种子,才能保持较高的活力和寿命。

1.3玉米种子贮藏的环境要求仓贮过程中要严格各项指标管理。种子水分与空气相对湿度有一个相互吸附和解吸的平衡过程,在高湿度环境下贮藏时种子会吸湿返潮,较高的相对湿度和较高的温度能加速种子的生命过程而缩短它的寿命。所以,贮藏的地方应该是使果穗不受潮和受冻,而又是温度较低和干燥的地方。同时,光会增加种子堆的温度,对种子中的光色素和某些维生素有破坏作用,并能激发脂肪的自动氧化,所以种子,特别是过夏的种子,要避光贮藏。仓虫及微生物活动也会产生热量,导致局部种子发热、变质,要采取措施治理仓虫,专门的仓库每年应进行一次药剂熏蒸,杀死仓库内的害虫和病菌,以保证种子的优良品质。

2贮藏方法

2.1冬季玉米种子的贮藏方法贮藏方法有仓内自然贮藏法和仓外贮藏法2种。若种子含水量在14%以下,仓内、仓外越冬均安全,但一般多以仓内自然贮藏,也可仓外贮藏。较长时间存放的种子不宜采用露天存放的方式。

密闭贮藏对于种子的安全贮藏非常重要,冬季可以防止外界冷空气进仓,造成种面结露 ;夏季可以防止仓外的湿气和热气进入仓内,增加仓内温度和湿度,促进种子呼吸。在仓内湿度大于外界湿度时,适宜通风去湿。

玉米种子贮藏法有果穗贮藏和籽粒贮藏2种。生产上穗藏与粒藏并用是玉米种子贮藏的一个突出特点,一般新收获的种子多采用穗藏以利通风降水,而隔年贮藏或具有较好干燥设施的单位常采取脱粒贮藏。贮藏方法是否合理直接影响贮藏效果,要根据气候条件、仓房条件选择。

2.1.1果穗贮藏。 果穗贮藏法有挂藏和玉米堆藏2种,挂藏是将果穗苞叶编成辫,用绳逐个联结后围绕在树干上挂成圆锥体形状,并在圆锥体顶端披草防雨,或挂在其他遮雨通风的地方;堆藏则是在露天晒场上堆放通风,或在圆形通风仓穗藏种子。果穗贮藏方法灵活多样,脱水快,安全可靠。

果穗贮藏能促进种子后熟,新收获的玉米果穗,穗轴内的营养物质因穗藏可以继续运送到籽粒中,使种子达到充分成熟,玉米种子的后熟期因品种而不同,一般经过20~40 d即可完成,而经过15~30 d贮藏之后,就可达到最高的发芽率。另外,由于穗藏堆内果穗孔隙度较大,便于空气流通,湿气较易散发;籽粒在穗轴上着粒紧密,穗轴对种胚有一定的保护作用,能防止病虫害感染。经过一个冬季自然通风,春季可将水分降至安全标准以内,再脱粒,然后密闭贮藏。果穗贮藏是保持玉米种子生命力最有效的方法,但占地多,仓容利用率较低。

在技术环节上特别要注意控制水分,既要防止种子发热,又要防止种子受冻害。有研究报道: 果穗水分高于22%,在温度-5~-2 ℃的条件下便会受冻害而失去发芽率;水分高于18%时,在-5 ℃时也会轻度受冻害,在-10~-8 ℃以下持续2 h便失去发芽率;水分大于16%时,果穗易受霉菌危害,在14%以下方能抑制霉菌生长。所以,果穗的水分应控制在14%以下。北方冬季自然低温,也可在入冬前将种子水分降至16%这个临界水以下,然后脱粒、清选,入种子库贮藏[1]。

2.1.2籽粒贮藏。粒藏法籽粒堆内空气流通性较果穗堆内差,但仓容利用率高,如仓库密闭性能好,可以减少外界温湿度的影响,种子处在低温干燥的条件,可以较长期贮藏而不影响生活力。

粒藏法要点是:在一般仓库条件下,种子含水量不能超过14%,入库后严防种子吸湿回潮;低温密闭贮藏,可使种子长期处于低温状态,减少虫霉的危害;北方地区由于冬季寒冷、干燥,也可采用围囤贮藏,这利用通风,可降低种子水分,降水后再入仓贮藏,但必须要注意防止种子冻害;对于采用籽粒贮藏的玉米种子,当果穗收获后不要急于脱粒,应以果穗贮藏一段时间为好,这样对种子完成后熟、提高品质以及增强贮藏稳定性都非常有利。

2.2过夏贮藏当有剩余种子需要隔年贮藏时,一定要采取一些技术措施以延长种子的寿命,保持种子高活力。玉米种子过夏、隔年贮备的关键技术标准是:种子含水量必须降在12%以下,当种子含水量超13%时就要晾晒;种子不能热入库,最好趁春季温度较低时晾晒;当天晾晒的种子,如果气温较高,种子温度势必较高,当天最好不要入库,一定要使温度降至库房温度以下,否则,很容易造成库内种子局部发热,而使种子产生霉变。

2.3长期贮藏种子老化是细胞结构和生理功能上的一系列错综复杂的变化,包括膜结构的破坏、膜脂过氧化作用、酶活性降低、甚至遗传基础发生改变[2]。通过人工老化试验,发现随老化时间的延长,不同品系均表现出出苗缓慢,出苗率及苗高降低,且幼苗健壮程度变差,甚至不能出苗等种子活力降低的问题[3]。所以尽量不要延长贮藏年限,因为延长保存年限则会降低种子活力,不仅影响出苗、生长发育,也影响丰产特性。

必须长期贮藏的种子,可采用超干贮藏的方法。有研究表明,超干对玉米种子的活力和SOD、POD的活性影响较小,超干对其细胞膜的轻微损伤可在萌发吸胀时得到修复,故适宜超干贮藏。超干处理确实能提高种子的抗老化能力,延长种子的贮藏寿命,但是存在着一个适度的含水量,当脱水至某一阈值(最适含水量)以下时,对种子的寿命无更大的益处,种子含水量降至5.0%~4.5%对种子发芽率和活力指数没有影响[4]。

3玉米种子活力鉴定

种子出库后一般会对种子进行活力测定,常用最直接的方法是浸种催芽法,最简易的方法是红墨水染色法,实验室最常用的方法是种子浸出液电导率测定[5]。

3.1浸种催芽法先将100粒种子用水浸约2 h吸胀,放于湿润毛巾,盖以湿润毛巾,置于氧气充足、温度较高环境中,让种子充分发芽,通过发芽种子与检测种子的比值,求得发芽率,此法直接、可靠,一般需要几天时间。

3.2红墨水染色法原理很简单,凡是活细胞的原生质膜具有选择性吸收能力,而死种子胚细胞的原生质则丧失了这种能力,于是染料(红墨水)便能进入死细胞而将死细胞染成红色。

具体操作如下:首先,将欲测种子取100粒 ,用温水(30 ℃)浸泡5 h,使种子膨胀,然后取出,沿胚的中央纵切成两半,将一半置于培养皿中,并加入5%的红墨水染色剂(1份市场出售的红墨水加19份自来水调制),红墨水淹没种子,染色5~10 min。染色后倒去红墨水,用水冲洗至冲洗液无色为止。活种子的胚不着色或着色很浅,死种子的胚与胚乳则着色。通过活种子数量和与检测种子的比值,统计活种子的百分率。

3.3种子浸出液电导率测定法其原理是在种子吸胀初期,细胞膜重建和损伤修复的能力会影响电解质和可溶性物质外渗的程度,重建膜完整性的速度越快,外渗物越少。高活力的种子,重建膜的速度和修复损伤的程度快于和好于低活力种子。因此,高活力种子浸泡液的电导率低于低活力的种子。

4结语

玉米种子贮藏的关键技术是降低种子的水分、防止种子受到冻害、抑制种子的呼吸作用。同时,要在细节上注意以下几个方面。

首先不要用透气性差的包装袋包装,或用透气性差的塑料布密封种子,因为在缺氧的条件下,种子进行无氧呼吸,会产生大量的有毒物质,能杀死种胚,或因种子呼吸产生的水分和热量散发不出去,容易使种子发热霉变而不發芽。还要考虑到地面返潮的问题,种子与地面之间要用枕木等隔垫,防止种子受潮而降低发芽率。不要和化肥、农药等一起存放,因为农药、化肥或熏蒸物、杀虫剂等会散发一些有害气体,伤害种胚,种子长期受其影响,会降低生活力,影响发芽率和苗势。还有,种子在贮藏期间,尤其过夏的种子,会受到仓虫、老鼠危害,要在入仓前清仓、堵鼠洞、消毒,或在晴天中午对种子进行暴晒,消灭害虫。总之,最重要的是要勤检查,及时发现问题,及时处理。

参考文献

[1] 梁祥第.北方玉米种子越冬贮藏技术[J].农民致富之友,2010,21(2):25.

[2] 马平安.人工老化对玉米种子活力影响[D].郑州:河南农业大学,2010.

[3] 赵瑞芳.不同条件下玉米种子活力相关性状的QTL定位分析[D].郑州:河南农业大学,2012.

[4] 吕金海,伍贤进.超干贮藏对玉米种子活力的影响[J].中国农学通报,2004,20(1):60.

[5] 杜清福,贾希海,律保春,等.不同类型玉米种子活力检测适宜方法的研究[J].

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