玉米种子的低温活力测定

李励 张新

摘要 通过标准发芽试验、3种低温发芽试验、田间播种试验测定了玉米种子的活力情况，以寻求测定玉米种子活力的最佳方法。结果表明，采用抗冷测定方法来鉴定玉米种子活力是可行的，8 ℃的抗冷测定方法更适合用来测定江苏省玉米田间出苗率。

关键词 玉米；种子活力；抗冷测定

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）11-0003-02

Abstract The vigor of maize seeds was determined by standard germinative test，cold germinative test and field germinative test，in order to explore the best method for the determination of maize seed vigor.The results showed that the cold resistance determination to maize seed vigor identification is feasible，8 ℃ of cold resistance measurement method is more suitable for maize field emergence rate in Jiangsu Province.

Key words maize；seed vigour；determination of cold resistance

玉米是我国最主要的粮食作物之一，对温度的条件要求较高，我国北方广大地区春季很容易因低温造成冷害。低温往往影响玉米种子的发芽率，发芽率符合规定标准的种子播种后出现缺苗断垄，甚至大面积无苗的生产事故屡屡发生。因此，需要更为科学的预测玉米种子在大田的出苗情况、为广大农民朋友提供真实可靠的播种依据、可以广泛应用的种子活力测定方法，以解决这一问题。

目前，生产上大都采用标准发芽试验的发芽率来预测大田玉米种子的出苗情况。但是标准发芽试验是在玉米种子最适宜发芽的条件下进行的，而大田播种后出苗时的环境条件并不理想，往往会出现原来标准发芽率很高的玉米种子播种到大田后出苗率不理想的现象。因此，标准发芽率不能准确地反映大田的出苗率。

种子活力是近来引进的新概念，是指种子在大田条件下的成苗能力。因此，广泛地开展玉米种子活力的测定，准确地指导生产及对发芽率符合规定标准的陈种子进行活力测定是有必要的。在国外，玉米种子活力测定也普遍采用抗冷法，欧洲由于春季低温时间持续较长，春玉米的冷害问题更为突出，如法国的利马格兰公司和KWS公司均采用玉米种子的低温活力测定法。Germ和Kietredor（1966年）、Fiala（1973年、1978年）和Ader（1977年）等进行的实验室和大田试验比较一致指出，在一定环境条件下，低温测定与田间出苗结果之间较标准发芽试验与田间出苗结果之间的关系更加密切。我国研究人员在试验中得到了相似的结果，说明低温测定玉米种子活力的方法是反映玉米种子田间出苗率的较好方法。

但是，国外低温测定玉米种子活力的方法并不一定完全适应我国广大地区。因此，笔者参考国外先进方法，并在此基础上加以改进，以寻求出更加适合我国北方地区的玉米种子低温活力测定方法。

1 材料与方法

1.1 供试材料

主要仪器设备：LH-150种子老化箱、LCRH-250-G光照培养箱、电子天平。

试验材料：德农种业加10分玉米种子、橡皮筋、专用发芽纸（规格为30 cm×60 cm，可以保持水分）、蒸馏水、喷壶、塑料袋（用来放置播种并卷好的发芽纸）。

1.2 试验方法

1.2.1 种子老化。选取德农种业加10分玉米种子样品，做完净度分析后，从中随机将种子分成4份（编号1、2、3、4）放入种子老化箱分別进行0、1.5、3.0、4.5 d老化。老化完成后从种子老化箱取出，在室内环境中放置24 h。

1.2.2 标准发芽试验。将老化后的4份种子分别进行标准发芽试验，4次重复，每重复100粒种子，并分别编号B11、B22、B33、B44，采用纸卷法（纸卷法首先由Hoppe在1956年提出，后经进一步改进并逐步广泛应用，纸卷法需要的空间小、费用低，但是比较费时间）在25 ℃光照培养箱中进行发芽。自放入培养箱后至第7天逐日定时进行观察记载，每天记录发芽种子粒数。根长超过种子长度、芽长达种子长度1/2以上的为正常发芽，根、芽不正常的均不算发芽种子。

1.2.3 低温发芽试验。

（1）KWS公司低温发芽试验。将老化程度不同的4份种子分别在10 ℃光照培养箱中培养7 d，后转入25 ℃光照培养箱中培养3 d。4次重复，每重复100粒种子，并分别编号K11、K22、K33、K44，采用纸卷法进行发芽试验。

（2）利马格兰公司低温发芽试验。将老化程度不同的4份种子分别在5 ℃光照培养箱中培养4 d，后转入25 ℃光照培养箱中培养6 d。4次重复，每重复100粒种子，并分别编号L11、L22、L33、L44，采用纸卷法进行发芽试验。

（3）改进低温发芽试验。将老化程度不同的4份种子分别在8 ℃光照培养箱中培养6 d，后转入25 ℃光照培养箱中培养3 d。4次重复，每重复100粒种子，并分别编号W11、W22、W33、W44，采用纸卷法进行发芽试验。

1.2.4 田间出苗试验。在德农学院内，于4月下旬将老化程度不同的4份玉米种子分别进行大田试验，并分别编号D11、D22、D33、D44。试验田肥力均匀，土质优良，地势平坦，以小区为单位，4次重复，顺序排列，每小区面积为0.5 m2，每小区内播种100粒样品，10 d后调查田间出苗率（代表种子活力）。

1.3 数据处理

根据记录的试验数据结果计算发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数。计算公式如下：

发芽势（%）=发芽试验初期规定日期内发芽种子数/供试种子数×100；

发芽率（%）=发芽试验末期规定日期内发芽种子数/供试种子数×100；

发芽指数（GI）=∑Gt/Dt；

活力指数（VI）=GI×S=S×∑Gt/Dt；

其中，Dt为发芽日数，Gt为与Dt相对应的每天发芽种子数，S为幼苗生长的平均鲜重。

所测得的数据，采用Microsoft Office Excel进行统计分析。

2 结果与分析

从表1可以看出，在相同的标准适宜条件下，不同活力玉米种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数等各项发芽指标均有差异，说明此次试验的取材比较典型，不同活力的玉米种子间差异显著。

大量研究结果表明，高活力的种子出苗快、壮、齐，抗逆能力强。活力指数包含了根芽的生长情况和发芽率、发芽势的情况。我国北方玉米的播种期间主要的自然灾害之一就是低温冻害，而经过抗冷测定处理的发芽率可以提供一个低温出苗情况的依据。

从表2可以看出，抗冷测定的种子活力显著优于标准发芽试验的发芽率，大体上可以反映不同活力玉米种子的大田出苗情况，可以为广大农民提供更准确可靠的玉米种子播种信息。

玉米种子活力抗冷测定是先模拟大田玉米出苗的低温逆环境条件对玉米种子进行处理，然后再进行发芽试验。低温条件下试验得出的玉米种子发芽率是同一批次玉米种子在适宜的条件下发芽时的最低发芽率，而标准发芽试验得出的发芽率是同一批次玉米种子在适宜条件下发芽时的最高发芽率，大田的出苗率介于两者之间。

从表2可以看出，大田试验出苗率介于标准发芽试验与抗冷测定结果之间，而在3种抗冷测定方法中，改进的低温发芽试验结果与大田试验的数据相关性更大。由此说明，8 ℃的抗冷测定方法更适合在江苏省用来进行玉米种子活力的抗冷测定。

分析结果表明，标准发芽率和低温发芽率与大田播种出苗率之间的相关性均很显著。但抗冷测定与大田出苗结果的相关性要高于标准发芽试验与大田出苗结果的相关性。说明抗冷测定的结果较标准发芽试验更能反映玉米种子的大田出苗情况，是决定玉米种子播种更可靠的依据。

3 结论与讨论

种子活力是决定种子播种后大田出苗率的内在因素，不同田间条件下的出苗率是表现种子活力高低的最佳依据[1-3]。研究表明，在年份、地点及播种期不同的情况下，尽管大田出苗会有很大变化，但不同活力的种子都表现出一定的规律，且低温测定活力的结果与大田出苗率相关性较高。这也客观地表明通过抗冷测定玉米种子活力的方法来鉴定玉米种子活力是可行的，以及可以通过正确的玉米种子活力测定方法来估计大田出苗情况。当然这种估计不是精确的，随着大田条件的变化，大田出苗率也会有一定幅度的波动。

谢皓[4]研究认为，玉米种子发芽的最适温度为24～31 ℃，且在最适温度范围内，温度越高，萌发的速度越快。王立志等[5]研究结果表明，低温对种子发芽的影响很大，不同品种在不同温度条件下存在差异。本文利用我国北方地区生产上主导品种进行了不同低温条件下玉米种子活力分析，结果与王立志等的报道相似，不同的温度处理，得出的发芽率是不同的，高活力玉米种子对短期的5 ℃和10 ℃的低溫有一定的耐受性[6-9]。本研究认为在低温下也是如此，温度越低，发芽速度越慢，发芽持续的时间越长。从节约检验时间考虑，应该采用8 ℃培养6 d和25 ℃培养3 d的方法。

试验结果表明，采用纸卷法抗冷测定作为玉米种子活力测定方法是可行的。通过广泛的研究，有可能以抗冷测定发芽率结果为标志，制定出先进可靠的北方玉米种子活力标准，田间出苗的信息与低温活力测定的结果一致性较高[10-12]。

综上所述，本试验大胆采用纸卷法玉米种子活力抗冷测定来鉴定玉米种子活力，通过标准发芽试验、利马格兰公司低温发芽试验、KWS公司低温发芽试验、改进低温发芽试验与大田出苗情况对比发现几种方法均是可行的[13-14]。可以通过更加广泛和细致地研究，为不同地区制定出先进可靠的玉米种子活力标准，为农业提供更加准确的播种信息[15-16]。

4 参考文献

[1] 王景升，刘玉香.玉米种子活力的低温测定[J].沈阳农学院学报，1985，16（3）：51-60.

[2] 侯建华，王茅雁，李明哲，等.玉米萌发期抗旱性鉴定的初步研究[J].内蒙古农牧学院报，1994，15（3）：19-23.

[3] MAITI R K，WESEHE P.Ebling Maize Science[M].Science Publishers Inc，1998：56-62.

[4] 谢皓.玉米种子发芽与温度相关性的研究[J].种子，1998，9（2）：13-16.

[5] 王立志，王连敏，张国敏，等.不同温度条件下玉米种子发芽的量化模型[J].中国农业气象，2000，21（3）：36-39.

[6] 李素玲，吴定国，刘海潮，等.低温胁迫对玉米种子发芽率的影响[J].山西农业科学，2000，28（2）：3-16.

[7] 关贤交，欧阳西荣.玉米低温冷害研究进展[J].作物研究，2004（增刊1）：353-357.

[8] 龚动庭，李航，随辉辉，等.杂交玉米种子活力及其测定方法的研究[J].安徽农业科学，2015，43（28）：30-31.

[9] 刘春香，张新.玉米种子的低温活力测定研究[J].潍坊学院学报，2013，13（4）：42-45.

[10] 荣廷昭，李晚忱.田间试验与统计分析[M].成都：四川大学出版社，2001.

[11] 陶宗娅，邹琦.种子的吸胀冷害和吸涨伤害[J].植物生理学通讯，2000（4）：368-376.

[12] 马树庆，袭祝香，王琪.中国东北地区玉米低温冷害风险评估研究[J].自然灾害学报，2003，12（3）：36-38.

[13] 孙海燕.甜玉米种子引发及其生理变化的研究[D].合肥：安徽农业大学，2007.

[14] 高素华.玉米低温冷害机理研究综述[J].气象科技，1997（4）：37-43.

[15] 颜启传.种子检验原理和技术[M].杭州：浙江大学出版社，2001.

[16] 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].玉米科学，2007（6）：122-126.