苏焕喜,张改梅
(山东省聊城市东昌府区农业农村局,山东 聊城 252000)
种子在小麦生产中占有重要地位,苗全、苗壮又是小麦高产的重要环节。为了使小麦种子顺利萌发、出苗,长成壮苗, 必须了解它的萌发和出苗过程。
种子的萌发是一个非常活跃的生长过程,小麦种子在度过休眠期,完成后熟作用之后,在适宜的外界条件下即可发芽生长。生产上通常把种子萌发作为小麦生长发育的起点。小麦种子萌发的内外部变化可以划分为三个连续的阶段。
干燥的种子含水量很少,一般仅占种子总重量的5% ~10%,没有自由水,这样的条件下,种子一切生理活动极其微弱,细胞核不规则,原生质呈凝胶状态。当供给水分时,水分很快被种子吸收,吸足水分的种子种皮膨胀、软化,氧气才容易透入呼吸及各种生理活动,大大提高种子内贮藏的营养物质溶解于水,并经过酶的分解后转运到胚供胚吸收利用的过程。
随着种子继续吸水,细胞含水量剧增,亲水胶体网膜之间产生游离水分,呼吸作用逐渐增强,各种酶类开始活动。在酶的参与下,蛋白质、淀粉、脂肪等物质水解,一方面将胚乳中贮藏的营养物质转化为可溶性的简单物质,另一方面,胚吸收了这些物质,进一步合成新的复杂的有机质,他们用于呼吸释放能量,供细胞的分裂和生长。
由于细胞代谢的加快和胚细胞渗透压的上升,导致吸水速度加快,当种子吸水达到自身干重的40% ~50% 左右时,开始萌发。首先,胚根突破种皮称为露白,接着胚芽鞘也破皮而出。一般情况下,胚根的生长比胚芽快,当胚根伸出种皮,长达种子长,胚芽达种子长度一半时,称为发芽,通常以此作为种子发芽标准。
种子发芽后,胚芽鞘向上生长,伸出地面,称为“出土”。胚芽鞘见光后即停止生长。接着,从胚芽鞘中长出第一片绿叶,当第一叶伸出胚芽鞘2cm 时,称为“出苗”。田间有50%的出苗达到上述标准,称为出苗期。
胚芽鞘为筒状的不完全叶,无色或浅绿色。也有微红色或紫红色的,胚芽鞘的作用在于保护幼芽出土免受损伤。胚芽鞘的长短与光照、温度、播种深度和品种有关。在黑暗中萌发,胚芽鞘较长;在强光下萌发,胚芽鞘很短。在田间条件下,播种越深,胚芽鞘越长,在10 ~35℃范围内,低温较高温生长显著,当第一片绿叶达正常大小时,胚芽鞘就皱缩而死。
小麦第一片绿叶上下宽窄相近,顶端较钝,叶片较小而厚,叶脉明显,叶鞘较短,在形态上不同于其他各叶。第一绿叶的大小与胚乳的大小有关,因为叶的形成与生长主要靠胚乳中的营养物质。种子越大,第一片绿叶就越大,因此选用饱满的大粒种子是一项重要的农业措施。第一片绿叶出土后就可以进行光合作用,逐渐转入自养。
小麦种子的发芽能力一般随种子成熟度而变化。在乳熟初期收获的种子,虽具有发芽能力,但发芽势弱、发芽率低(有的不及50%),发芽所需要的时间长,且容易霉烂;乳熟末期收获的种子,发芽率一般能达到90% 以上,但由于种子营养不足,幼苗瘦小,不能达到壮苗的要求;蜡熟期收获的种子具有较高的发芽力,发芽率一般在95% 以上,符合用种要求,所以生产上作为种子用的小麦必须强调适时收获,绝不能过早收获。
种子千粒重与壮苗关系极大,千粒重高的种子,幼苗粗壮,根系发育好,第一、二片叶较大,分蘖发生早。因此选用大粒而饱满的种子,有利于壮苗。
不同品种间休眠期的长短差异很大,有些品种休眠期极短,成熟后2 ~3 d 即可发芽,如成熟时遇雨,容易在麦穗上发芽,休眠期长的品种长达30 ~40 d 或更长。处于休眠期的种子,即使具备适宜的发芽条件,亦不会发芽或发芽慢。一般情况下,白皮品种皮薄,透气性强,呼吸强度高,完成后熟作用所需的时间短,因此休眠期短发芽快,红皮品种则相反。
水分是种子发芽的首要条件。小麦种子必须吸收充足的水分才能发芽,一般吸水量达到种子重量的45% ~50%。小麦播种后 ,若土壤水分不足或者过多,都会影响发芽出苗率和出苗整齐度;若水分不足,种子只能吸水膨胀,胚芽不能正常生长,呼吸作用急剧上升,释放的能量转变成热能,不能发芽出苗;若土壤水分过多,氧气不足,也不利于发芽,甚至造成烂种。据试验,小麦要求最适宜的土壤含水量为田间最大持水量的60% ~70% 左右。由于土壤胶体的供水能力不同,一般萌发的土壤含水量是:沙土为14% ~16%,壤土为16% ~18%,粘土为20% ~24%,当土壤含水量分别低于10%、13% 和16% 时,出苗时间延长,出苗率降低且不整齐。所以播种前做好保垧工作。土壤缺水,小麦种子因干旱无法吸收到水分而影响到萌发出苗,如果墒情不足,浇好底墒水,适墒播种达到一播全苗。
小麦种子发芽的最低温度为1 ~2 ℃,最适温度为15 ~20 ℃,最高温度为35 ~40℃。在1 ~30℃的范围内,发芽率高,生长出来的麦苗健壮。小麦种子随温度增高,吸水变快,酶的活性增强,物质和能量的转化快,发芽迅速。温度过高,呼吸强度大,发芽受到抑制;温度过低,发芽慢而不整齐,还容易感染病害,形成烂籽,出苗时间推迟。
若其他条件适宜,小麦从播种到出苗需要的天数,可用积温来计算,其计算公式是:∑t=50+10n+20
公式中的∑t 是小麦从播种到出苗所需的积温,50 是指种子吸水膨胀到发芽所需的积温,n 表示覆土深度(cm),实为胚芽鞘出土过程中每长1 cm 所需要的积温,20 系指胚芽出土到第一片绿叶露出胚芽鞘长达2 cm 时所需的积温,若在良好的条件下,覆土5 cm,根据公式可计算出从播种到出苗所需积温为110 ~120 度·日。
呼吸作用是一切生理活动的能量来源。小麦种子萌发时,呼吸作用强烈,需要充足的氧气。一般情况下,土壤空气中的氧气足以保证小麦种子萌发和出苗的需要,但土壤湿度过大,板结或播种过深,种子因缺氧而不能萌动,甚至霉烂。
土壤含盐量较高的盐碱地,种子吸水困难,发芽迟缓。当土壤含盐量在0.25%以上时,出苗率显著降低,出苗不齐,生长缓慢,含盐量达0.4%时,小麦种子即失去萌发能力。此外,在墒情不良的情况下,施肥不当(种肥过多或未腐熟的有机肥)也会造成烧苗和死苗的现象。
综上所述,要想实现种出好苗的愿望,必须创造一个适宜小麦种子发芽、出苗的优良环境,在选用优良品种的同时,做好播种前的精细整地工作,深耕细耙,破除板结,使土壤通透性良好,氧气充足,针对不同的小麦品种,选择不同的适宜的播种期,适宜期早播,及时整地,适墒播种一播全苗。