不同置种方式对玉米种子发芽的影响

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(河西学院农业与生物技术学院/甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室， 甘肃 张掖 734000)Effects of Different Planting Positions on Seed Germination of Maize

XIE Quangang, WANG Jin, YAN Jizhi, LUO Tian, YANG Dong, NAN Wenjun, FAN Ting

不同置种方式对玉米种子发芽的影响

谢全刚，王进，闫吉治，罗天，杨栋，南文君，范婷

(河西学院农业与生物技术学院/甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室， 甘肃 张掖 734000)Effects of Different Planting Positions on Seed Germination of Maize

XIEQuangang,WANGJin,YANJizhi,LUOTian,YANGDong,NANWenjun,FANTing

为了解不同置种方式对玉米种子发芽试验结果的影响，本试验设置胚面向上，胚面向下，果柄向下，果柄向上，胚面斜向上，胚面斜向下等6种置种方式，对玉米种子的发芽势、发芽率、发芽指数、平均发芽率等指标及幼苗株高、干重和鲜重进行了统计分析。结果表明，不同置种方式对种子发芽试验的结果有影响，尤其是发芽初期的试验数据差异显著，其中果柄向上置种效果最差，胚面斜向上置种效果最好。建议玉米种子室内标准发芽试验中采取胚面斜向上的方式进行置种，有利于获得整齐一致的幼苗，发芽试验的结果数据可靠、重复性好。

玉米； 发芽； 置种方式

在玉米标准发芽试验中，经常会看到种子因置种方式的差异而引起幼芽弯曲生长，玉米幼苗发育不整齐，整齐度差，甚至有幼苗互相纠缠的情况出现。查阅相关文献，未发现相关文献描述这种因随机摆放玉米种子对玉米标准发芽试验的影响。在玉米种子发芽研究中，有关玉米置种方式对玉米定向栽培的研究较多，以探讨田间高产技术，但相关研究均未涉及对室内发芽试验的影响[1]。在大粒的核桃种子发芽研究中，有研究指出因不同放置方式而影响幼苗发育，进而影响首次结实年龄等[2]。

因此，鉴于玉米种子本身的形态特征，有必要研究不同置种方式对玉米种子发芽的影响，以评估不同置种方式对玉米标准发芽试验结果的影响。本试验采用较少的种子，不同的置种方式在同一个发芽盒中进行对比研究，以减少环境条件对试验结果的影响，并对比了不同置种方式下种子发芽相关指标的差异显著性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验采用H 9自交系为试验材料，H 9自交系为郑单958的自育二环系材料。2014年9月30日收获晾晒后贮藏。预试验和试验于2016年3月10日—4月17日进行。

1.2 发芽试验的准备

1.2.1 催芽处理

随机分取2 000粒种子，用湿毛巾包裹，置于培养箱内1 d，进行催芽处理，以挑选发芽速率整齐一致的种子备用。

1.2.2 沙床制备

本试验采用沙中发芽法[3]。取干净的河沙过筛(粒度0.05～0.8 mm)，淘洗后置于烘箱中灭菌处理(130 ℃，4 h)。烘干后，用无菌水搅拌充分，达到手握成团，放手散开即可。使用普通大发芽盒进行沙床的制备，沙床厚度约3 cm[4]。

1.3 置种方式

挑选露白且整齐一致的种子， 2016年4月10日播种于沙床中。置床方式设置6种(见图1)，分别为胚面向上(图1 A)，胚面向下(图1 B)，果柄向下(图1 C)，果柄向上(图1 D)，胚面斜向上(图1 E)，胚面斜向下(图1 F)，对照(ck)采用6种处理的试验数据平均值。置种时，尽量使胚芽部位处于同一水平线上。置种后覆沙1 cm。

因发芽盒限制，为保证种子发芽足够的空间，每处理播种6粒。6种置种方式放置于同一盒中，以便于比较。每盒共播种36粒，10次重复。在发芽盒标签纸上标明置床编号，置床日期。试验全程在培养箱内(25 ℃、光照)进行。每天记录发芽数、株高等试验数据。发芽第7天，取出幼苗，冲洗根部，测量幼苗鲜重、根长等试验数据，杀青烘干后，称量幼苗干重等试验数据。

1.4 数据统计及分析

数据整理后，按以下公式计算各发芽指标：

表1 玉米种子发芽数的方差分析

置种方式发芽日期 2016/04/11 2016/04/12 2016/04/13 2016/04/14 2016/04/15 2016/04/16 发芽数5%1%发芽数5%1%发芽数5%1%发芽数5%1%发芽数5%1%发芽数5%1%胚面向上5．9aA6aA6aA6aA6aA6aA胚面向下4．6bB5．8abAB5．8aA5．8aA5．8bA5．9aA果柄向下5bAB5．8abAB5．8aA5．8aA5．9abA5．9aA果柄向上2．5cC5．6bB5．9aA6aA6aA6aA胚面斜向上5．9aA6aA6aA6aA6aA6aA胚面斜向下5．1abAB5．8abAB5．9aA5．9abA5．9abA5．9aAck4．8bAB5．8abAB5．9aA5．9abA5．9abA6．0aA

发芽势(%)=第4天正常发芽种子数/供试种子总数×100%；

发芽率(%)=第7天正常发芽种子数/供试种子总数×100%；

发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt)(式中：Gt为7 d内的发芽数，Dt为发芽日数)。

峰值(PV)=达峰值的累计发芽率/达峰值的天数；

平均发芽率(MDG)=总发芽率/发芽结束时的天数；

发芽值(GV)=MDG×PV。

使用Microsoft Excel进行数据整理和作图，利用DPS 7.05软件进行数据分析。

图1 不同置种方式示意图

2 结果与分析

2.1 不同置种方式对玉米种子发芽数的影响

由图2可知，播种后第2天发芽数差异最大，其中胚面向上置种发芽数最多，果柄向上置种发芽数最少，但随着时间的推移，不同置种方式的发芽数趋于相同。结合表1中的数据可知，不同置种方式下，玉米种子的早期发芽数据有显著差异。

2.2 不同置种方式对玉米幼苗株高的影响

由图3可知，随着时间的延长，各处理呈上升的趋势，与其他置种方式相比，果柄向上置种玉米幼苗的株高最低，胚面向上置种玉米幼苗的植株最高。结合表2可知，在玉米种子发芽试验后期，果柄向上置种的幼苗株高与其他处理保持极显著差异。

图2 不同置种方式下玉米幼苗发芽数的变化趋势

图3 不同置种方式下玉米幼苗株高的变化趋势

在田间种植时，由于玉米种子本身顶重尾轻，往往造成果柄向上种植，影响种子发芽的整齐度。为了在现实耕种操作中实现胚面向上，促使作物更好生长，建议把尖头犁改成平头犁，这样就可以使种子胚面向上的比例从1/6提高到1/2。而在实验室内进行发芽试

表4 不同置种方式下的玉米幼苗干重、鲜重统计

置种方式地上部分鲜重(g/株)根鲜重(g/株)幼苗总鲜重(g/株)地上部分干重(g/株)根干重(g/株)幼苗总干重(g/株)胚面向上0．670．361．020．060．070．12胚面向下0．590．511．100．060．070．13果柄向下0．610．431．030．060．080．14果柄向上0．610．340．950．060．070．13胚面斜向上0．650．401．050．110．070．19胚面斜向下0．610．360．970．060．070．14ck0．620．401．020．070．070．14

表2 玉米幼苗株高的方差分析统计

置种方式发芽日期(年/月/日) 2016/04/11 2016/04/12 2016/04/13 2016/04/14 2016/04/15 2016/04/16 株高(cm)5%1%株高(cm)5%1%株高(cm)5%1%株高(cm)5%1%株高(cm)5%1%株高(cm)5%1%胚面向上---3．28aA5．96aA8．93aA11．06aA12．41aA胚面向下---2．78bB5．70aA8．85aA11．19aA12．75aA果柄向下---2．76bB5．52aA8．46aA10．71aAB12．25aA果柄向上---2．03cC4．69bB7．40bB9．84bB11．32bB胚面斜向上---3．06abAB5．84aA8．62aA11．06aA12．46aA胚面斜向下---2．81bB5．73aA8．74aA11．07aA12．51aAck---2．79bB5．58aA8．50aA10．81aA12．28aA

验时，种子胚果柄向上置种的可能性最小，不影响室内试验结果。

2.3 不同置种方式对玉米幼苗鲜重和根长的影响

由表3可知，果柄向上置种相当于给予种子发芽制造一种重度逆境环境，玉米幼苗鲜重积累最少。结合表2的株高数据可以看出，胚面斜向上置种相当于一种轻度逆境，发芽试验前期株高没有胚面向上的高，但在发芽第7天株高反超，胚面斜向上置种时的幼苗根长也比胚面向上置种的长。

表3 玉米根鲜重和根长的方差分析

置种方式根鲜重(g/株)5%1%根长(cm)5%1%胚面向上0．36bcB15．51aA胚面向下0．50aA14．88aA果柄向下0．43bAB17．17aA果柄向上0．34cB15．03aA胚面斜向上0．40bcAB17．83aA胚面斜向下0．36bcB14．82aAck0．40bcB15．87aA

胚面斜向下置种的玉米根长最短，胚面斜向上置种的根长最长。综合表3中幼苗根长的数据发现，胚部朝下置种不利于根的生长，但各处理间幼苗根长均未有显著差异。

2.4 不同置种方式对玉米幼苗干重、鲜重的影响

发芽第7天，胚面向上置种地上部分鲜重最高。胚面向下置种玉米幼苗根鲜重和总鲜重最高，但地上部分鲜重最低。胚面斜向上置种玉米幼苗地上部干重和总干重最大。胚面向上最不利于玉米幼苗干重的积累，胚面斜向上置种最有利于玉米幼苗干重的积累。

胚面向下有利于根的鲜重积累，但不利于地上部分鲜重的积累，结合表3，胚面向下置种主要是根的增粗，而不是根的伸长。相比于胚面向上的良好生长状态，推测胚面斜向上在某种程度上增加了植物的抗逆性，有利于地上部分生长。试验结果表明，可能受株高、根、茎弯曲等因素的影响，幼苗鲜重数据反映不出幼苗物质积累的差异。

2.5 不同置种方式对玉米幼苗发芽特性的影响

由表5可知，胚面向上和胚面斜向上置种条件下，玉米种子的发芽势、发芽率、峰值和发芽值最高，而胚面向下及果柄向下置种玉米的发芽指数、峰值、平均发芽率均低于其他处理。

因在种子置床时，均挑选了已经露白的种子进行置种，理论上种子发芽率应为100%，而在不同处理条件下个别幼苗发芽率数据偏低，可能是因为种子贮藏时间较长、种子活力差等原因导致，种子露白但不能形成正常幼苗(表5)。

胚面向上和胚面斜向上置种发芽势和发芽率相同，最有利于种子出苗，而其他处理的置种方式不利于种子出苗。胚面斜向上置种时的发芽势、发芽率、发芽指数、峰值、平均发芽率、发芽值均最高，说明胚面斜向上置种效果最佳。

表5 玉米种子发芽特性的统计

置种方式发芽势(%)发芽率(%)发芽指数峰值平均发芽率发芽值胚面向上10010095．070．330．140．05胚面向下94．497．286．530．140．140．02果柄向下94．497．288．700．160．140．02果柄向上97．210076．490．200．140．03胚面斜向上10010095．570．330．140．05胚面斜向下97．297．289．650．240．140．03ck97．298．688．670．240．140．03

3 讨 论

在正式做玉米发芽试验之前，先进行了预试验，即不进行吸胀处理直接进行播种，结果发现：果柄向上出芽数目较少，而且出芽不整齐。为了精确试验结果，在正式试验时，用湿毛巾包裹种子使其充分吸胀，然后选择刚露白的种子置床[5-6]，结果发现除了果柄向上生长不整齐外，其余均整齐一致排列，预处理增加了试验结果的可靠性。

本试验通过对玉米种子6种置种方式的发芽数、株高、干鲜重、发芽势、发芽率、发芽指数、峰值、平均发芽率、发芽值进行数据分析后发现，不同置种方式对玉米种子发芽试验的结果有影响，尤其是试验早期试验数据差异显著，与对照相比，其中胚面斜向上置种的效果最好，果柄向上置种的效果最差。在置种过程中，应保持一定的倾斜度，这将有利于玉米的生长。鉴于此，建议室内种子检验员进行玉米种子标准发芽试验时，应尽量统一使用同一置种方式，以消除不同置种方式对种子发芽数据的统计结果的影响，也方便种子发芽试验的幼苗认定，加快试验结果鉴定进程。

基于本试验，考虑到播种对玉米田间性状和大田产量的影响，可考虑继续开展相关试验[7]，如浇水对种子置种方式的影响，置种方式对产量的影响研究，玉米定向播种技术精细化处理等研究，以探讨精细播种对产量的影响、定向播种改善农田群体结构、精细化播种提高种植密度等诸多细节[8]，也为新型种子播种方式如种子毯、种子带等种子的置种方式提出了新的研究方向。

[1]杨粉团,曹庆军,姜晓莉,等.玉米种子定向入土方式与叶片空间分布关系[J].浙江农业学报,2015(3):406-411.

[2]宋廷茂.核桃种子不同放置方法对出苗和苗木生长的影响[J].北京林学院学报,1979(1):111-114.

[3]国家技术监督局.农作物种子检验规程.GB/T 3543.4[S].1995,北京:中国标准出版社.

[4]张春庆,王建华.种子检验学[M].北京:高等教育出版社,2006:49-50.

[5]曹雪仙,陈人慧,许卫剑.热毛巾催芽试验[J].种子世界,2003(10):15.

[6]赵艳霞,王桂荣,徐忠兰.玉米种子收购过程中的快速催芽法[J].种子世界,1996(6):17.

[7]侯彦龙,徐丽明,陈莉明.玉米机械化定向播种技术的现状和发展趋势[J].农机化研究,2012(2):10-14.

[8]陈建强.玉米定向播种密植增产技术试验[J].种子世界,2016(5):24-25.

2017-01-30

河西学院青年教师科研基金(QN 2014-21)。

谢全刚(1984—)，男，河南许昌人；硕士，讲师，研究方向：种子发育、特色种质资源利用；E-mail:qgxie@163.com。

王 进(1974—)，男，甘肃张掖人；硕士，教授，研究方向：种子抗逆生理；E-mail:wangjin0810@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.06.101

S 513

A

1001-4705(2017)06-0101-04