高温处理对玉米种子发芽率的影响

叶世青++梅跃明++梅伟春

摘要 以苏玉10号、粤甜9号2个品种为材料，采用高温处理方法测试玉米的干种、湿种、芽种在水温和气温35～85 ℃处理10 min和60 min的发芽能力，结果表明：干种耐受高温能力最强，芽种耐受高温能力最弱；水温比气温更易使种子发芽率下降；处理温度可分为温和段、温敏段、温失段，处理温度和时间超过一定限度，玉米种子发芽率随着处理温度升高和处理时间延长而丧失下降；玉米不同品种耐受高温能力有共性，也有差异。

关键词 玉米；种子；高温处理；发芽率；影响

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）20-0016-02

前人对玉米种子活力进行不少的研究，国内也有不少报道[1-3]，采用高温处理方法测试苏玉10号和粤甜9号2个品种的种子发芽率，旨在找出不同高温处理对玉米种子发芽率的影响规律，为玉米种子烘干、浸种催芽、高温消毒提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试玉米种子为苏玉10号和粤甜9号2个玉米品种，在安远县种子店购买，每个品种干种、湿种、芽种属于同一来源同一批次种子，2015年新生产的种子。试验所用主要仪器为恒温箱，种子恒温光照发芽箱。

1.2 试验设计

试验设置处理温度、处理时间、温度形式和种子状态4个因素。处理温度设35、45、55、65、75、85 ℃ 6个水平，时间处理设10、60 min 2个水平，温度形式设气温、水温2个水平，种子状态设干种、湿种、芽种3个水平，每个品种共有72个处理。水温是用350 mL的水装在500 mL的烧杯中，气温是指烧杯中无水。干种是指收割晒干的1年内的新种子（水分≤13%），湿种指经过30 ℃水温浸种4 h吸收水分成为含水分高（水分≥18%）的种子，芽种指放在种子恒温光照发芽箱设置30 ℃经过40 h催芽已破胸的种子。

1.3 试验实施

2016年春季进行试验，先在恒温箱中进行高温处理，设置温度要比处理温度高5 ℃，烧杯中放1根温度计，当气温的温度计的温度上升到比处理温度高4 ℃（而水温的温度计的温度上升到比处理温度高2 ℃）时，干种要迅速从净度干种子（湿种从已浸种的种子，芽种从已刚催芽破胸的种子）随机数取200粒种子加入烧杯中，杯中温度计的温度立即下降稳定在处理温度±2 ℃范围内，开始计算时间，并把恒温箱的温度重新设置到处理温度，实测温度控制在处理温度 ±2 ℃，处理时间到达立即取出，把水温的烧杯的热水倒去取出种子放在托盘中冷却，气温的烧杯把种子倒在托盘中冷却。接着参照国标（GB/T3543-1995）农作物种子检验规程[4]有关要求做发芽试验，4次重复，每重复数50粒种子置于培养皿的沙床中，放在种子光照恒温发芽箱中，7 d后计算发芽率。

2 结果与分析

2.1 不同玉米种子状态耐受高温能力分析

从表1数据可以分析得出表2，由表2可知，2个品种的干种、湿种、芽种在相同温度形式和相同处理时间条件下安全发芽即种子发芽率没有显著下降耐受相对最高温度值对比如下：水温处理10 min：干种和湿种都是55 ℃、芽种是45 ℃；水温处理60 min：干种、湿种和芽种都是45 ℃；气温处理10 min：干种是85 ℃（苏玉10号）和75 ℃（粤甜9号）、湿种是65 ℃、芽种是55 ℃；气温处理60 min：干种是65 ℃、湿种是65 ℃（苏玉10号）和55 ℃（粤甜9号）、芽种是45 ℃。由此表明，玉米不同种子状态耐受高温能力有很大差异，即干种≥湿种≥芽种，干种耐受高温能力最强，芽种最弱。在某种特殊处理情况下，不同种子状态安全发芽所耐受最高温度会相近相同，如本次试验中在水温处理60 min，干种、湿种、芽种耐受的相对最高温度是45 ℃。

2.2 玉米种子安全发芽耐受水温和气温能力分析

由表2可知，2个品种在相同种子状态和相同处理时间条件下，安全发芽所耐受水温和气温处理相对最高温度值对比如下：干种在水温处理10 min是55 ℃，小于在气温处理10 min的85 ℃（苏玉10号）和75 ℃（粤甜9号）；干种在水温处理60 min是45 ℃，小于在气温处理60 min的65 ℃；湿种在水温处理10 min是55 ℃，小于在气温处理10 min的65 ℃；湿种在水温处理60 min是45 ℃，小于在气温处理60 min的65 ℃（苏玉10号）和55 ℃（粤甜9号）；芽种在水温处理10 min是45 ℃，小于在气温处理10 min的55 ℃；芽种在水温处理60 min是45 ℃，等于在气温处理60 min的45 ℃。由此表明，玉米种子在水温和气温处理下安全发芽所耐受最高温度有很大差异，水温比气温更易使种子发芽率下降；只有极少数特殊处理情况下，安全发芽所耐受气温和水温最高温度相近相同，如芽种处理60 min，在水温和气温安全发芽所耐受相对最高温度均为45 ℃。

2.3 高温处理时间和温度对玉米种子发芽率的影响

由表1可知，在特定的种子状态、处理温度形式和时间的处理条件下，把高温处理对玉米种子发芽影响程度的处理温度分为温和段、温敏段、温失段。温和段是指特定处理条件下，高温处理时间相对宽，如处理10 min和处理60 min的发芽率无显著差异的处理温度范围。如2个品种的干种在水温的温和段是35～45 ℃范围，处理10 min和处理60 min的发芽率无显著差异。温敏段指特定处理条件下，必须严格掌握处理时间和温度，处理温度高，处理的时间要短，就不会使玉米种子发芽率显著下降的处理温度范围。如2个品种干种在水温的温敏段是45～55 ℃范围，处理温度是45 ℃，处理时间可以是60 min内，处理温度是55 ℃，处理时间必须缩短在10 min内，才不会使玉米种子发芽率显著下降。温失段指特定处理式条件下，高温处理时间相对窄，如在10 min的处理条件下都会使玉米种子发芽显著下降的处理温度范围。如2个品种干种在水温处理10 min条件可以使发芽显著下降的温失段是>55 ℃的温度范围，当处理是65 ℃时，2个品种发芽率分别下降为56%和38%，处理温度是75 ℃的发芽率都降为0。温和段、温敏段是在特定处理条件下的安全处理温度，而温失段是非安全温度。由此表明，在相同种子状态和相同温度形式条件下，高温处理的时间和温度有一定的限度，超过限度，玉米种子发芽率随处理时间延长和温度升高而丧失下降，直至为0。苏玉10号湿种在水温处理10 min安全温度范围是35～55 ℃，当超过10 min和55 ℃，如在55 ℃水温处理时间从10 min延长60 min或在水温处理时间10 min处理温度从55 ℃升高为65 ℃，则发芽率分别比苏玉10号湿种在水温55 ℃处理10 min的发芽率下降28个百分点或91个百分点。

2.4 不同玉米品种耐受高温能力有共性也有差异

由表2可知，2个玉米品种在相同种子状态、相同温度形式和相同处理时间条件下，大部分处理安全发芽耐受相对最高温度值是相同的即共性，也有少数情况不相同的即差异性。12组处理有10组处理显示2个品种安全发芽所耐受相对最高温度值相同；有2组处理表现耐受最高值不相同，即干种气温处理10 min的苏玉10号是85 ℃、粤甜9号是75 ℃和湿种在气温处理60 min的苏玉10号是65 ℃、粤甜9号是55 ℃。由此表明，2个玉米品种安全发芽耐受高温处理能力有共性，也有差异性。

3 结论与讨论

不同的玉米种子状态耐受高温能力有显著差异，在相同温度形式和相同处理时间条件下，干种≥湿种≥芽种，即干种耐受高温能力最强，芽种最弱，原因是湿种、芽种的水分含量要比干种大，含水分高的种子活力受高温处理更容易劣变衰退[5]。水温和气温处理对玉米种子发芽率的影响差异大，水温比气温处理更易使玉米种子发芽率下降，原因是水温会使种子吸收水成为含水分高的种子，受高温处理后种子活力易劣变衰退。

玉米种子处理温度可分为温和段、温敏段、温失段，并且高温处理的时间和温度是有一定限度的，超过这个限度，种子发芽率随温度升高和处理时间延长会下降甚至丧失为0。原因实质是加快种子蛋白质变性发生生化劣变分解；破坏了酶的活性发生生理劣变，丧失酶催化能力，致使种子发芽率下降。

玉米不同品种间耐受高温处理能力有共性，也有差异，即使同一品种不同来源的种子耐受高温能力也有差异性。原因是由品种基因型决定的，也与种子形成的生态条件、种子加工与贮藏措施有关[6-7]，如收种时种子含水分高，没有及时晒种烘干，生产期间病虫危害，贮藏的温湿度差异也会使玉米种子质量下降。

4 参考文献

[1] 渠云芳，马金虎，贺润平，等.高温老化对两个玉米品种种子活力发芽指标影响的研究[J].中国农学通报，2006，22（2）：156-159.

[2] 张海艳.热水老化处理对玉米种子发芽及幼苗生长的影响[J].江苏农业科学，2015，43（6）：96-97.

[3] 赵欣欣，刘继权，王奇，等.玉米种子对高温高湿老化的响应研究[J].吉林农业科学，2015，40（2）：11-15.

[4] 国家技术监督局.农作物种子检验规程GB/T3543-1995[S].北京：中国标准出版社，1995.

[5] 贾立国，樊明寿.种子理化反应与种子衰老关系的研究进展[J].中国农学通报，2006，22（4）：260-263.

[6] 孙群，王建华，孙宝启.种子活力的生理和遗传机理研究进展[J].中国农业科学，2007，40（1）：48-53.

[7] 毛笈华，于永涛，胡建广.玉米种子活力研究进展[J].玉米科学，2015，23（3）：86-90.