收获期对玉米种子活力及其理化特性的影响

付宝生，李 冬，付晓伟

（盂县种子管理站，山西盂县045100）

高质量的种子是玉米高产稳产的基础保障，是保证我国玉米产量的重要基础[1-3]。高活力种子发芽迅速、出苗整齐，可以保证全苗壮苗和作物的田间密度[4-5]，同时高活力种子成苗率高，因此，其可比低活力种子减少播种量，节省种植成本[6]。高活力种子也可抵抗各种贮藏逆境，如高温、高湿等不良条件[7-10]。由此可见，活力高的种子能够显著提高苗后玉米的生长态势与产量潜力，也是构建整齐群体的必要条件，所以，种子的活力高低对玉米大田生产有着非常重要的意义[11-13]。玉米种子生产过程中，随着授粉后时间的推移，种子活力会逐渐增强。前人研究得出，授粉后14 d的种胚开始有萌发力，但是萌发率很低；授粉后35～49 d收获的玉米种子干物质基本不再增加，发芽率可达到90%以上[14]。因此，根据收获期与种子活力之间的关系找到最适收获期，能够有效提高种子的生产质量。

本试验对不同收获期先玉335的母本PH6WC籽粒的物理性状和生理生化性状进行测定，并采用标准发芽法、冷冻发芽法、冷浸发芽法、人工加速老化发芽法4种方法测定不同收获期PH6WC籽粒的活力，研究不同收获期种子特性与种子活力的相关性，旨在为能够收获并生产高活力高质量的种子提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

以先玉335的母本PH6WC为试验材料，小区选取长势一样的植株挂牌记录，在吐丝前用羊皮纸袋进行雌穗套袋隔离，待花丝3 cm长时统一进行人工授粉。

1.2 试验方法

试验于2018年在盂县西烟镇南头村试验基地进行。人工授粉后35 d开始取样，6 d取样一次，到授粉后65 d结束，共6次，每次取样20个果穗，用于性状分析的果穗于室外风干晾晒到含水率14%时人工剥粒。

种子长度、宽度、灰度采用SeedCount 5000R种子图像分析仪测定；含水率采用烘干法测定；容重采用托普云农公司生产的GHCS-1000AP谷物容重器测定；超氧化物歧化酶（SOD）活性采用李合生等[15-16]的氮蓝四唑（NBT）比色法进行测定；种子活力采用标准发芽法、冷冻发芽法、冷浸发芽法、人工加速老化发芽法[17]进行测定。

1.3 数据分析

采用Excel 2010和SPSS19.0软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同收获期对PH6WC籽粒物理性状的影响

由表1可知，从授粉35 d开始，种子灰度逐步降低，种子变的越来越有光泽；种子的宽度与长度均表现为随着收获期的推后而逐渐变宽变长，在授粉59 d时，基本稳定达到最高值，宽度为7.63 mm，长度为10.41 mm；种子的百粒质量与容重都随着收获期的推后而增加，在授粉59 d时基本稳定达到最高值，百粒质量为28.51 g，容重为776.25 g/L。在授粉后59 d各项指标已达最高值，进入了适收期。

表1 不同收获期PH6WC籽粒的物理性状变化

2.2 不同收获期对PH6WC籽粒含水率和SOD活性的影响

从图1可以看出，PH6WC籽粒的含水率随着收获期的推后逐步降低，与授粉后的天数表现出负的线性相关关系（R2＝0.933 8），授粉后35 d籽粒含水率为48.7%，到65 d时降为33.1%。由图2可知，SOD活性与籽粒含水率表现相反，随着收获期的推后其SOD活性逐步升高，从授粉后35 d的55.8 U/g升高到65 d的154.4 U/g，这个过程中40～50 d期间增高速率最快。随着SOD活性不断升高，PH6WC籽粒的抗逆性也不断提高。

2.3 不同收获期对PH6WC籽粒活力的影响

表2 不同收获期PH6WC籽粒活力比较

采用标准发芽法、人工加速老化发芽法、冷冻发芽法和冷浸发芽法4种发芽方法分析了PH6WC不同收获期籽粒的活力。由表2可知，4种方法均表现为从授粉后35 d开始到授粉后59 d发芽率越来越高，到59 d时达到峰值，在65 d时发芽率又略有下降。说明种子随着收获期的推后活力逐渐变好，到达一定时期时种子活力不再升高，则会有所降低。人工加速老化发芽法的发芽率要普遍高于冷冻发芽法的发芽率，说明PH6WC籽粒的耐低温性要差于耐储藏性。授粉后65d的发芽率低于59d，可能是由于后期降温、虫害等原因造成的。活力分析结果表明，PH6WC籽粒的最适收获期为授粉后59 d，其标准发芽法、人工加速老化发芽法、冷冻发芽法和冷浸发芽法测定的发芽率分别为93.8%、84.4%、77.5%和67.9%。

2.4 不同收获期PH6WC籽粒物理性状、酶活性与种子活力的相关性分析

表3 不同收获期PH6WC籽粒物理性状、酶活性与种子活力的相关性分析

本试验条件下所测定的种子宽度、长度、百粒质量、容重和SOD活性与标准发芽法、人工加速老化发芽法、冷冻发芽法和冷浸发芽法测定的发芽率均表现为显著正相关关系，4种测定方法下发芽率均随着宽度、长度、百粒质量、容重和SOD活性的增加而提高（表3）。由此可见，授粉后PH6WC籽粒的活力水平与其物理性状、酶活性之间存在显著相关性。

3 结论与讨论

选择适宜的收获期对保持种子活力有重要的作用，所以，寻找到最佳收获期是保证种子活力的有效方法。关于作物种子的最佳收获时期，前人进行了诸多研究。在玉米收获期的研究方面，有人提出以乳线作为衡量种子活力的指标之一，认为采收期宜在乳线到籽粒中部位置为最佳[18]。因此，选择适当的收获时期对保证种子活力有显著作用。本研究采用标准发芽法、人工加速老化发芽法、冷冻发芽法和冷浸发芽法对不同收获期的PH6WC籽粒的活力进行了分析，结果表明，随着收获期的推后，PH6WC籽粒的活力逐步上升，在授粉后59 d种子活力能够达到最高。在玉米种子市场逐渐饱和的态势下，提高种子质量是种业公司的立足之根本，而提高种子质量首先要保证种子活力，只有高活力的种子才能有高效整齐的群体，才能应对各种不同的环境与突发的气候情况，所以，如何能够生产出高活力的玉米种子就显得尤其重要。本研究表明，PH6WC籽粒在授粉后59 d时种子活力达到了最高，其各性状也逐步稳定，不同收获期种子的物理性状等指标与其种子活力存在明显的相关性。本研究得出，PH6WC籽粒也就是先玉335杂交种子的最佳收获期为授粉后59 d，但是由于本试验只在一种环境中进行了研究，今后还需要继续进行在不同环境、不同胁迫下的最佳收获期研究。