不同播种深度对不同玉米品种种子活力的影响

，

(辽宁省农业科学院玉米研究所，沈阳 110161)

种子的田间出苗情况主要由环境因子和品种遗传特性决定[1]。在品种遗传特性中种子活力是影响出苗质量的重要因素；在环境因子适宜的条件下，播种深度是影响种子出苗的重要因素[2-3]。深播后土壤墒情较好，能够保证种子萌发所需要的水分，且深播可避免因春季风使土壤表面水分缺少，从而影响出苗质量。活力较低的种子深播后，由于顶土能力弱，会导致延迟种子出苗时间，甚至不出苗，大大降低田间出苗率[4-7]。本研究以我国北方地区广泛种植的20份玉米杂交种为材料，通过室内活力检测和田间不同播种深度种子出苗情况调查，选出适宜深播的高活力玉米品种，以期为农业生产栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

市场收集杂交种20份：先玉335、郑单958、辽单588、辽单565、辽单566、辽单145、辽单120、辽单527、辽单1211、辽单506、辽单502、良玉99、良玉66、良玉911、丹玉305、丹玉402、丹玉801、丹玉405、丹玉508、沈玉21。

1.2 试验方法

室内活力检测试验种子发芽率、老化芽率和冷芽率[8-9]。

田间播深试验地点在辽宁省农业科学院玉米研究所沈北试验田，小区按随机区组排列，共3次重复，每重复1行，行长5 m,行距0.6 m，每行播50粒，播深分别为5，10，15 cm。

1.3 调查内容

1.3.1 性状调查

胚芽鞘出土达2 cm时为发芽，当1叶1心达到50%以上时为出苗，计算出苗率。待50%以上玉米生长至3叶期时随机取10株用水冲洗掉植株根部的泥土，并用吸水纸吸干植株表面残留水分，测量幼苗长度、主根长度、中胚轴长和胚芽鞘长；分别取中胚轴、叶片、根于105 ℃杀青1 h，80 ℃烘至恒重，计算幼苗干重、中胚轴干重、根干重以及根冠比[10]。

根冠比(R/S)=(根干重+中胚轴干重)/幼苗干重。

1.3.2 统计分析

应用Excel软件和DPS数据处理系统进行统计分析，方差分析采用单因素统计和二因素统计分析。

2 结果与分析

2.1 各品种室内活力检测结果

由表1可看出，20个参试的玉米杂交种室内芽率均在85%以上，达到国家种用标准，其中良玉66和辽单588芽率最高，达到100%。在冷芽率试验中芽率结果达到90%以上的有13个品种，其中郑单958和辽单1211芽率最高，达到98%，良玉99最低。在老化试验中，芽率达到90%以上的品种有8个，其中辽单588芽率达到100%，较其他品种相比达到显著水平，辽单502老化芽率最低。

表1 各玉米杂交种活力指标比较

注:表中小写字母和大写字母分别代表0.05显著水平和0.01极显著水平。下同。

由图1可见，辽单588、辽单1211、郑单958、辽单527、丹玉508、辽单145和辽单566的种子活力较高，平均发芽率在93%以上，冷芽率和老化芽率在91%以上。辽单565、丹玉402、丹玉405、丹玉801和先玉335三项活力指标均在85%以上，活力中等，良玉66、沈玉21、良玉99、良玉911、辽单120、辽单506、丹玉305和辽单502活力较低。

2.2 不同播种深度下玉米的出苗率

2.2.1 不同播种深度下玉米杂交种的方差分析

方差分析结果(表2)表明：出苗率在播种深度和品种间差异均达到极显著水平，品种与播深互作间差异也达到极显著水平。说明出苗率在杂交种品种间存在差异，随着播种深度的增加，不同杂交种出苗率也存在差异，说明耐深播试验在玉米实际生产栽培工作中具有指导意义。

2.2.2 不同播种深度下玉米杂交种的平均出苗率

由表3可看出，玉米杂交种出苗率随播深的增加大多呈下降趋势，在15 cm播深条件下，丹玉801、辽单527、辽单145、丹玉508和郑单958分别减少8.1%、10.3%、3.5%、14.7%和12.6%，减幅小于其他品种,并且与播深5 cm和10 cm出苗率差异不显著，为耐播深品种；在10 cm播深条件下，辽单565、辽单1211、辽单588和辽单120分别减少了10.6%、11.7%、12.5%和11%，与对照差异不显著，但与15 cm出苗率差异显著，为中等耐深播品种；其他品种出苗率显著或极显著低于对照。

图1 玉米杂交种活力分析

表3 不同播种条件下杂交种的平均出苗率

2.3 不同播种深度处理对玉米杂交种的影响

2.3.1 不同播种深度处理对玉米杂交种幼苗形态指标的影响

由表4可见，除了根长和芽鞘长在品种间差异不显著外，其他指标在品种间、播深间、品种和播深互作中差异均达到显著或极显著水平。其中，中胚轴长在品种间、播深间、品种和播深互作间差异均达极显著水平。

表4 不同播种条件下玉米杂交种幼苗形态指标的方差分析

从表5可看出，在15 cm播深处理下，除丹玉305以外，其余各品种中胚轴长和芽鞘长均显著或极显著高于对照，说明大部分品种随着播深的增加有增加的趋势。除了辽单145以外，其他品种表现为随播深的增加苗长呈降低的趋势。大部分品种根长与对照差异不显著。在15 cm播深处理下，良玉66、丹玉402、丹玉801、辽单1211、辽单566、辽单145、辽单506、辽单502和辽单120苗长比对照减少了-12.8%～3.3%；良玉66、郑单958、先玉335、丹玉508、辽单565、辽单145和辽单588主根长增加了13.4%～44.8%；辽单527、辽单565、辽单1211、良玉99、丹玉801、丹玉405、丹玉508和郑单958中胚轴增加了166.7%～400%；辽单527、良玉911、丹玉801、丹玉508、辽单566、辽单565、辽单506、良玉99、先玉335和辽单588芽鞘长增加了44%～95.2%，增幅较其他品种大。辽单565、丹玉801和丹玉508有3个以上形态指标增幅明显，表现最好。

表5 不同播种深度处理下玉米杂交种品种的幼苗形态指标

续表5

品种播深(cm)苗长(cm)比ck±(%)根长(cm)比ck±(%)中胚轴长(cm)比ck±(%)芽鞘长(cm)比ck±(%)5(ck)26.9abA20.7aA2.4bB2.7bB辽单5061031.9aA18.614.9bA-284.7aA95.84.2aA55.61524.6bA-8.614.3bA-30.95.7aA137.54.2aA55.65(ck)33.7aA17.9abA2.2bB2.5bB辽单5881030abA-11.714.1bA-21.24.3aA95.53.9aA561525.9bA-23.120.3aA13.44.6aA109.13.6aAB445(ck)25.5aA18aA1.7bA2.9aA辽单5021029.2aA14.516.3aA-9.43.5aA105.93.6aA24.11525.5aA016.3aA-9.43.2aA88.22.9aA0526.5aA20.1aA2.6cC2.5aA辽单1201025.4aA-4.211.8bB-41.37.4aA184.63.2aA281523.8aA-10.219aAB-5.55bB92.33.1aA24

表7 不同播种深度处理下玉米杂交种品种的干物质积累量指标及根冠比

2.3.2 不同播种深度处理对玉米杂交种幼苗干物质积累量的影响

不同播种深度和品种间玉米杂交种干物质积累量的方差分析结果(表6)表明，除了根重在品种间、苗重和根冠比在品种和播深互作间差异不显著外，其他指标在品种间、播深间、品种和播深互作中差异均达到显著或极显著水平。其中，中胚轴重在品种间、播深间、品种和播深互作间均达到极显著水平。

表6 不同播种条件下玉米杂交种干物质积累量的方差分析

注：“*”、“**”分别表示5%和1%水平下差异显著。下同。

从表7可看出，在15 cm播深处理下，各品种中胚轴干重随播深的增加而增加。大部分品种苗重随播深的增加差异不显著，根重和根冠比随播深的增加而呈降低的趋势。在15 cm播深处理下，丹玉801、辽单1211、辽单145、辽单506和辽单588苗重较对照减幅较少，在-18.5%～2.1%之间；良玉911、丹玉508、郑单958、先玉335、丹玉305、良玉99和辽单1211主根重增加了7.1%～55.6%；辽单527、先玉335、辽单566、辽单145、辽单588、辽单565、辽单1211、良玉99、丹玉405、丹玉801、丹玉508和郑单958中胚轴干重增加了100%～300%；辽单120、丹玉801、丹玉402、丹玉508、辽单502、辽单566和沈玉21根冠比增加了7.5%～32.4%，增幅均大于其他品种。丹玉801、辽单1211和丹玉508有3个以上干物质积累量指标均增幅明显，表现最好。

续表7

品种播深(cm)苗重(g)比ck±(%)根重(g)比ck±(%)中胚轴重(g)比ck±(%)根冠比比ck±(%)5(ck)0.52abA0.22aA0.01bA0.4aA丹玉801100.59aA13.50.19bB-54.50.02aA1000.2bB-50150.44bA-15.40.17bAB-40.90.02aA1000.43aAB7.55(ck)0.49aA0.16aA0.01aA0.57aA丹玉405100.47aA-4.10.13aA-18.80.02aA1000.34bA-40.4150.38aA-22.40.15aA-6.30.02aA1000.34bA-40.45(ck)0.41aA0.13aA0.01bA0.34aA丹玉508100.4aA-2.40.11bA-15.40.02aA1000.35aA2.9150.49aA19.50.17abA30.70.02abA1000.38aA11.85(ck)0.36aA0.09aA0.01bA0.53aA先玉335100.35aA-2.80.08aA-11.10.03aA2000.31bA-41.5150.18aA-500.14aA55.60.03aA2000.47abA-11.35(ck)0.28aA0.14aA0.01aA0.69aA辽单565100.37aA32.10.19aA35.70.02aA1000.58aA-15.9150.22aA-21.40.13aA-7.10.02aA1000.51aA-26.15(ck)0.37aA0.11aA0.01bB0.55aA郑丹958100.35aA-5.40.08aA-27.30.02abAB1000.31bA-43.6150.21aA-43.20.13aA18.20.03aA2000.47abA-14.55(ck)0.27aA0.14aA0.01bB0.55aA辽单1211100.27aA00.08aA-42.90.01bAB00.34aA-38.2150.22aA-18.50.15aA7.10.03aA2000.42aA-23.65(ck)0.3aA0.17aA0.01bA0.59aA辽单566100.37aA23.30.14aA-17.60.03aA2000.46aA-22150.23bA-23.30.16aA-5.90.03abA2000.83aA245(ck)0.55aA0.2aA0.01bB0.61aA辽单527100.51aA-7.30.14aA-300.03aA2000.34bA-44.3150.37aA-32.70.15aA-250.04aA3000.35bA-42.65(ck)0.4aA0.15aA0.01bB0.45aA辽单145100.35aA-12.50.13aA-13.30.03aA2000.45aA0150.37aA-7.50.1aA-33.30.03aA2000.35aA-22.25(ck)0.33aA0.15aA0.02aA0.52aA辽单506100.28aA-15.20.08bA-46.70.02aA00.34aA-34.6150.29aA-12.10.07bA-53.30.02aA00.34aA-34.65(ck)0.41aA0.18aA0.01aA0.48aA辽单588100.43aA4.90.07bB-61.10.01aA00.2bB-58.3150.44aA7.30.16aA-11.10.02aA1000.4abAB-16.75(ck)0.44aA0.15aA0.01aA0.41aA辽单502100.39aA-11.40.1aA-33.30.02aA1000.32aA-22150.3aA-31.80.11aA-26.70.01aA00.46aA12.250.45aA0.16aA0.02aA0.42abA辽单120100.36aA-200.08bA-500.02aA00.27bA-35.7150.27aA-400.11abA-31.30.02aA00.52aA23.8

2.4 田间出苗率的相关分析

在播深15 cm条件下，玉米杂交种中胚轴长和中胚轴重与田间出苗率达极显著相关，其相关系数分别为0.58和0.62。苗长、芽鞘长、苗重和根重与田间出苗率显著相关。可见，随着播深的增加，中胚轴长和中胚轴干重对玉米杂交种出苗起主要促进作用。

表8 15 cm播深条件下玉米杂交种各性状相关分析

3 结 论

活力研究结果表明：玉米品种辽单588、丹玉508、辽单527、郑单958、辽单1211、辽单145和辽单566的种子活力较高；辽单565、丹玉402、丹玉801、先玉335和丹玉405的种子活力中等。而在播深15 cm条件下不同玉米品种出苗率存在一定差异，丹玉801、辽单527、辽单145、丹玉508和郑单958不同播深条件下出苗率差异不显著，为耐深播品种；辽单565、辽单1211、辽单588和辽单120为中等耐深播品种。除辽单120外，玉米杂交种种子活力指标在90%以上的为耐深播品种，在85%以上的为中等耐深播品种，可见室内活力指标可作为耐深播玉米杂交种的参考依据。

随着播种深度的增加，田间出苗率、幼苗的形态指标和干物质积累量均不同程度受到影响，其中表现最明显的是田间出苗率随着播深的增加明显减少；玉米杂交种随播深的增加，中胚轴长、中胚轴干重和芽鞘长呈增加的趋势；而苗长、根干重和根冠比呈减少的趋势；苗干重和根长变化不明显。在相关分析中，中胚轴长和中胚轴重与田间出苗率呈极显著相关，其相关系数分别为0.58和0.62。说明这2个指标对出苗率的影响较大；其次是苗长、苗重、芽鞘长和根重与田间出苗率显著相关。可见，随着播深的增加，中胚轴对玉米出苗起主要的促进作用。

由于全球气候变暖，土壤干旱、半干旱日趋严重，影响着我国的农业生产。高活力耐深播玉米品种的育成和应用,对我国广大旱区玉米生产的发展意义深远[11]。吴海燕等[12]研究表明，马齿型和半硬粒型品种可适当深播，半马齿型和硬粒型品种应适当浅播，以提高出苗率。王早荣等[13]通过抗旱耐深播种质的筛选、基因导入等遗传育种方法,培育出适宜我国北方广大干旱、半干旱地区种植的耐深播(深播20 cm仍可正常出苗发育)、抗早、抗病、综合性状优良的高产型玉米杂交种“42107”。本研究通过对东北地区广泛种植的20份玉米品种的耐深播试验，筛选出了辽单527等5个品种为耐深播玉米品种，辽单565等3个品种为中等耐深播品种，这对东北干旱和半干旱地区的玉米生产具有重要意义。