□文/刘国栋 赵育进 于秀林 贺海员
现期,国家粮食安全问题再度升级,相关部门联合出台政策对其种子资源立法定标,不仅从品种审定方面进行了一系列改革,其质量标准上也开始大力提升改善,特别是在大面积推广实行单粒播种后,国家新出台政策对此部分种子发芽率、纯度、水分都有具体质量提升要求,而种子发芽率更是保证粮食作物生产安全极其重要的质量指标。经过多年的跟踪调查及数据分析,笔者总结出影响玉米种子发芽率的因素及改善方法。
我国大面积制种主要集中在西北甘肃地区和新疆地区,这里有着独特的气候条件和人文、地理优势,每年9月份,基地制种进入到种子的成熟收获期。
国内制种区域比较多,但优势区域主要集中在西北的新疆和甘肃,在不同地理位置合理安排不同熟期品种对种子发芽率影响较大。甘肃地区由于地理区域狭长,且各地区地势、海拔差异较大,有效积温差异悬殊。因此,不同积温品种一旦越区种植,会导致种子成熟出现偏差,影响种子发芽率。
西北地区常年以干旱为主,而定期进行制种田漫灌已是生产必然不可缺少环节,甘肃地区位于黄河之西,被誉为河西走廊,内部由祁连山融雪形成了三大水系,其中,最主要的黑河水系孕育了河西当地的重要农业区,黑河流经张掖、临泽、高台、酒泉,该区域均为水浇地;而昼夜温差大,也造就了作物的干物质快速积累,为制种提供了天然的优势。因此,甘肃能成为我国的玉米制种黄金地带。在种子成长的关键节点进行灌溉有利于种子的完熟和高发芽率种子的形成。
近年来我国各地气候变化无常,甘肃局部地区气候也一反常态,部分地区低温寡照,阴雨连绵,尤其收获期出现气温骤降及霜冻现象,不能及时收获的种子面临冻害伤芽风险。而制种田母本完成授粉后,砍除父本措施尤为重要,不仅防止后期收获时种子的混杂现象发生,还增加了田间的通风透光,有利于种子尽快脱水,尽早成熟。种子收获,一定要结合气温变化及种子成熟情况进行综合判断,收获宜早不宜晚。
种子成熟是以种子上的乳线为标志的,种子成熟期分乳熟期,蜡熟期,完熟期。当乳线达到种子三分之一时,其种子的发芽率接近完熟后种子的发芽率,因此,在种子完熟前适时早收可避开气温急剧降低及霜冻造成种子的降芽风险出现。
种子收获时间,乳线达到种子三分之一时即可收获,其种子含水量大概在34%~38%,如未达到这个位置之前收获,存在两个问题,一是种子水分降到安全水分后外观商品性较差,二是种子发芽率达不到最佳状态,即便发芽率较高,其活力依然较差,经过一段时间后,发芽率也会加速下降。晚收种子,主要是考虑种子的成熟度问题,但存在风险是,种子果穗苞叶尤在,水分下降速率极慢,种子在未达到安全水分之前,种子受冻害影响,发芽率下降风险较大。
现阶段,我国已大面积推广实施单粒精量播种,从2021年11月1日起,针对大田种子单粒播种情况,国家将实施新颁布有关种子的强制性国家标准,玉米种子按粒包装水分统一为13%以下,发芽率需达到93%以上。
(1)晾晒降水:种子收获后,通过果穗晾晒达到水分要求,一般情况,种子水分降到25%时,其发芽率接近标准水分下的发芽率,但耐贮性比较差;当水分降至18%~20%以下时,种子可以安全脱粒,脱粒对种胚没有损伤,脱粒种子再进行籽粒晾晒,降水速率比果穗晾晒提高一倍以上。
种子晾晒降水速率主要受外界环境条件影响,主要影响因素是晾晒种子的摊晒厚度及翻晒频次。除外界环境外,种子本身分角质型种子和粉质型种子,两种不同类型的种子降水速率截然不同。
晾晒降水是制种区最主要的降水方式,一般情况降水速率在不同阶段含水量下是不同的,水分越高降水速率越快,大概情况如下:
(2)烘干降水:在种子收获期,遇到低温骤降天气,晾晒降水不仅缓慢,而且前期由于种子水分较高,不及时翻晒极容易造成种子堆发热霉变,造成发芽率急剧下降。因此,投入一定燃料成本进入果穗烘干是较好的选择,正常果穗烘干每小时降水在0.2%左右,烘干设备控温及设备通风处理是保芽的关键点:
①果穗烘干的仓温控制,一般为38~42℃,温度过高,发芽势及发芽率会受影响,温度过低,达不到烘干速率及效果,烘干成本投入过大。
②果穗烘干的鼓风机控制,鼓风机作用有两个,第一,将热源温度快速传递到四周;第二,平衡仓内各角落温度。因此,仓内多个鼓风机必须同时开启,否则仓内受热不均,易造成局部高温,导致种子发芽率整体下降。
③籽粒烘干也是快速降水的重要方法途径之一,需要注意的是,由于烘干塔的设计,导致烘干结束后还必须继续进行种子的连续通风及流动循环,降温冷却至室温时才能停止运转,如果种子温度未达到室温标准,烘干塔内种子温度高时,湿气会向上转移,外界环境温度低,塔内上部种子极易形成结露结块,导致发芽率严重下降。
清选效果越好,种子洁净度越高,种子耐贮性越好,其种子的生活力及发芽率越高。
一般种子经过包衣处理后发芽率会提高,这是因为种子包衣后形成了一层抗菌的保护膜,发芽时提高了种子抗性,但种子的耐贮性有所下降,因此,种子最好是当季使用当季包衣。
之前种子包装均带气孔,增加种子呼吸作用,但此类包装种子一旦涉及雨淋潮湿现象发生,种子易吸水膨胀甚至发芽,而密闭包装可防止此问题发生。但没有空气流通,种子发芽率又会如何变化,经多地贮藏跟踪试验表明,种子水分低于14.5%时,密闭保存一年,种子发芽率不下降或下降甚微,种子水分高于14.5%时,贮藏一年后,种子发芽率呈现加速下降趋势,不宜采取密闭包装。
种子越夏贮藏,一般有两种形式,常温库房和低温库房贮藏,一般西北地区由于气候干燥,环境湿度低,常温库房保存种子即可。在内地及东北,种子最好存放在低温库中,以保证种子的活力,一般低温控制在10℃左右即可,因为种子的下限活动温度是10℃,结合制冷成本一般用于制种的商业种子达到此温度即可达到较好贮藏效果。
综合以上分析,影响种子发芽率的因素非常多,贯穿整个种子生产、降水、加工处理、储存等全过程,高发芽率的种子不仅是“生产”出来的,更是“管理”出来的。