不同沙床水分对玉米种子室内发芽试验的影响研究

邵立斌 罗玉梅 刘立鹤 李锦琦

摘    要：通过研究实验室内不同沙床水分玉米种子的发芽情况，试验不同沙床水分对玉米发芽率的细微影响，准确掌握不同沙床水分对种子发芽试验的影响，有利于在日常发芽试验中选择最适宜的沙床水分进行发芽试验，旨在提高种子管理部门的监管工作效率及准确性，指导企业在自身玉米种子发芽率鉴别中选择最有利于鉴别的沙床水分。以甘肃五谷种业的五谷1790鲜种和陈种作为参照，发芽试验按照检验规程（GB/T 3543.4-1995）中对玉米种子发芽试验的要求进行，研究变量为试验沙床中的水分。

关键词：玉米;沙床水分;室内发芽试验;影响

文章编号： 1005-2690（2020）20-0010-02       中图分类号： S513       文献标志码： B

1   试验研究的目的和意义

农作物种子是种植业生产中最重要的要素之一，种子质量对整个生产的最终效益起着决定性的作用。在种子质量检测中，通常分析种子的水分、净度、发芽率、纯度、真实性等。其中，发芽试验是评价种子质量的主要措施之一，其目的一是测定种子样品的最大发芽潜力，从而估测种子批次的田间播种价值;二是比较不同种子批次的种植价值[1]。

在适宜的条件下发芽以及正确鉴定幼苗是发芽试验中的重要环节，直接关系到种子发芽试验结果的准确性及田间出苗率的一致性。通常情况下，玉米种子的发芽率、生产速度与玉米种子生长环境中的温度、水分有关，而种子的发芽率则与种子的质量和活力有关。但根据多年室内检验的经验来看，发现种子活力对发芽率的影响，在去除霉变的情况下也与沙床中的水分有一定的关系，通过本试验设计将种子通过智能老化培养箱培养≥3年贮存玉米种子的程度，但在老化过程中不产生霉菌等有害生物。以相同玉米品种在沙床水分影响下的横向对比和纵向对比，分析适宜玉米种子室内发芽试验的最佳沙床水分以及注意要点。在委托检测中快速准确地完成检验过程，探究种子实验室检验在监督检测和委托检测中的结果准确有效。

2   试验前的准备工作

2.1   试验工具和材料选择

玉米品种选择用甘肃五谷种业生产的粒包装五谷1790玉米种子（精选后有较高的发芽率），分别为陈种子（经过智能老化培育箱培养的与新鲜种子同批次样品）和新鲜种子（2020年3月市场监督抽查的五谷1790玉米样品）。智能老化培养箱为南京恒裕仪器设备制造有限公司制造的LHX-80型号，人工气候箱为南京恒裕仪器设备制造有限公司制造的GZP-250A-2xt型号。土壤为含颗粒的较粗江沙，试验温度采用定位25 ℃，24 h不间断光照。

2.2   试验方法

试验设定在相同光照、相同沙床材质状况、相同发芽温度、同一人工气候箱情况下，使用相同规格的发芽盒。因检验规程中无详细描述，沙床水分采用发芽试验的常规描述作为变量，分别为发芽盒中明显渗出水分、湿润沙土握在手中成块状散开、发芽盒中出现细微裂纹3种情况（依据GB/T 3543.4-1995农作物种子检验规程），进行10 d观察，中途不进行按紧发芽盒盒盖，不进行加水处理，分别记录出苗时间（发生50%以上幼苗的时间）、植株达到待检状态的时间（平均苗高度约11 cm时）、种子的发芽率和不正常幼苗率。不同沙床水分下单次试验进行10次重复（在水分足够的情況下，水分对新鲜种子发芽率的影响较小，增加重复次数，以得出更加接近于真实值的试验结果）。新鲜种子和陈种子分别试验后，进行横向和纵向对比分析。在试验过程中如果出现重复间误差超出容许误差的情况，则重新进行该沙床水分试验。

3   发芽试验结果记录说明

通常情况下，发芽率和不正常幼苗率只应保留到整数位，该试验中因为沙床水分对其发芽情况的影响并不是非常明显，所以保留了1位小数。发芽盒中出现细微裂纹的情况下，到第5天左右发芽盒内沙土已经基本发白，直至最后观察期10 d也没有出现全部幼苗平均高度大于11 cm的情况。本试验结果中的重复间误差均在容许误差内。

新鲜五谷1790种子在不同沙床水分下的发芽情况见表1，陈旧五谷1790种子在不同沙床水分下的发芽情况见表2，根据试验记录可知：

（1）出苗时间：因为采用的3组试验中沙床水分差异较小，在初期水分充足的情况下，出苗时间几乎没有差异，2 d时所有的对照组已经完成50%幼苗发芽，反映出种子生活力下降对发芽试验中种苗发芽时间的影响较小。

（2）最佳待检时间：A3和B3组中，由于末期沙土出现发白、过于干燥的情况，新、陈种子两组试验中均未达到最佳待检时间，发生幼苗矮小、叶鞘紧缩的情况，导致部分幼苗处于不正常幼苗和正常幼苗的临界值，非常不利于区分正常种子和不正常种子，采用正常幼苗必要因素鉴别的方法进行鉴别费时费力。对应出苗时间得出种子发芽阶段并不是一个整体，受发芽过程中每时每刻的环境影响，如发现沙床过于干燥、不适宜发芽的情况，无论种子生活力如何，都会出现生长缓慢的情况。

（3）发芽率：在同一批种子试验中，A2和B2试验组发芽率明显高于另外两组，说明经过老化处理后与正常贮存的陈种子存在一定的差异，短时间内不会滋生霉菌、不会在试验中出现大量发霉的情况，且在生活力单一因素下降的情况下，对种子实验室内的发芽率影响较小。理论上，经过老化处理的种子生活力应发生明显下降，但在A2、B2组和A3、B3组纵向比较中并未发生明显变化，在A1和A2组中出现差异较为明显。可以认为生活力下降后遇到水分较多的情况，种子抗逆性表现出较大差异，生活力高时抗逆性较强、生活力降低抗逆性也发生较大改变。这一点可以用于解释每年在农业农村部种子检验机构考核中，使用陈种子在日常检验中的检验结果与真实值偏差不大，而在机构考核时却不能取得好的考核结果。对试验设计也产生启示，应选择在种子仓库中贮存超过3年的种子参与试验，观察其霉菌滋生对发芽过程的影响。

（4）不正常幼苗率：在试验预期中认为，陈旧种子组B1、B2、B3的不正常幼苗情况会大量发生，但在实际操作中，A1、A2、B1、B2组的不正常幼苗率明显低于A3和B3组。

4   试验结果分析

通过试验可以发现，在实验室沙床水分不足的情况下对发芽试验的影响较大，相同玉米种子与前两组对照，平均发芽率发生明显下降，这种情况下的试验甚至可能导致将符合发芽率标准的种子误判为不合格种子，增加检验室承担的风险。在日常发芽试验中无法达到最佳待检状态的试验结果会大大增加正常幼苗和不正常幼苗的鑒定难度。在本次试验中只使用了沙床水分稍微不足的方式进行试验，如果在水分严重不足的情况下，可能导致玉米出苗时间增加，产生1/2以上不正常幼苗的情况，从而造成试验失败。

新鲜玉米种子和陈旧玉米种子在实验室沙床水分不足的情况下比较其表现大致相同，都产生了大量不正常幼苗，但是发生平均发芽率相近的情况，怀疑部分幼苗可以长为正常幼苗。但是，由于沙床水分不足或者过早发生干燥，导致幼苗未发育完全，这与陈旧玉米种子中由于生活力下降导致出现的不正常幼苗没有办法区分。从结论上来看，沙床水分影响了室内发芽试验的真实结果，所以在进行实验室内玉米种子发芽试验时，应避免沙床水分过于干燥的情况发生。

在发芽盒中明显渗出水分和湿润沙土握在手中成块状散开两组试验中可以发现，在进行新鲜种子发芽试验时，两组试验结果没有明显差异，但在进行针对经过智能老化培育箱培育的种子试验时，平均发芽率产生了明显差异，甚至有的发芽盒内发现种子饱胀后大量不发芽的情况，发芽盒中明显渗出水分组别的发芽率发生了明显下降。

使用润沙土握在手中成块状散开情况下的沙床水分进行玉米种子发芽率试验时，新鲜种子和陈旧种子的平均发芽率也没有明显差异，陈旧种子试验中普遍存在不正常幼苗。虽然玉米种子室内检验发芽率不等同于田间发芽率，田间会有各种不同的情况发生，但是在实验室环境下，各个实验室的检验结果是一致的。理论上来说，经过智能老化培养箱老化的种子，其种子活力应该发生明显下降，通过每组10次重复，这一点在A1、A2组中有所体现，但在B1、B2组中，陈旧种子的发芽势却要更强一些，该问题有待进一步研究。

由此得出，在实际工作中，应该采用水分达到湿润沙土握在手中成块状散开情况下的沙床水分进行发芽率检测，特别是在不明确种子批次是否为重复包装的陈旧种子时，更应该严控水分，避免在沙床水分缺乏的情况下进行玉米发芽率鉴定检测。

参考文献：

[ 1 ] 赵志兰.不同含水量沙床对发芽率的影响[J].种子世界，2002（10）：18.