收获时期和烘干温度对玉米种子发芽的影响

宋金丽， 宋连启， 王明磊， 刘 榜， 郜书范， 高金灵， 余 洪， 刘青培

(1.北京联创种业有限公司， 北京 100081； 2.河南省种子站， 郑州 450000)

我国是一个农业大国，玉米在我国农业生产中占有举足轻重的地位，种子质量直接影响我国种子企业的效益与农民的收入[1-3]，关系着国计民生、社会发展和国家粮食安全。近年来，玉米制种面积不断扩大，在种子生产过程中一些不安全的环境因素不仅不利于种子产业的健康发展，而且制约着制种基地的建设。玉米种子在生产收获过程中，常常存在种子水分控制不到位的问题，影响玉米种子的安全贮藏。在玉米收获期，常有寒潮和冻害发生，严重影响玉米的种子质量。玉米收获后籽粒发生冻害的现象时有发生，造成了不同程度的经济损失。Vertucci 等[4]提出，种子含水量不是越低越好，只有处于某一适宜的含水量范围时，种子寿命才能得到最大程度的延长。种子水分含量与种子收获的最佳时间、人工干燥的合理性、机械损伤和种子重量有密切的关系[5]。因此，在玉米成熟收获期，及时收获，严格控制种子的水分，保证种子的安全贮藏，对玉米种子产业有积极的作用。

迄今，种子成熟度对种子发芽率等的影响研究多集中在花生、烟草、大豆、小麦[6-9]等作物上，收获时期对水稻、大豆等种子生产的影响已有报道[10-11]，对大田生产玉米产量的影响前人已有研究[12]，但收获时期对玉米种子质量的影响还未见报道。种子的烘干温度对种子生活力和生理生化特性的影响已有报道[13]，但种子烘干处理和不同收获时期对种子质量的影响研究报道甚少。目前，对于种子的成熟度与不同烘干温度对玉米种子质量及田间表现的影响报道很少。在不影响

玉米制种产量及质量的前提下，适时早收，可以避免霜冻等灾害，并在适宜的烘干温度下对果穗进行烘干，促进种子提早达到安全水分，提高种子的发芽率。因此，本试验研究不同收获时期和不同烘干温度处理后对玉米种子发芽的影响，以探寻玉米种子的适时收获最佳时期，以及玉米种子加工烘干的最适宜温度。

1 材料与方法

1.1 供试材料及处理

本试验选用的品种分别为联创808和中科11号。取样地点为甘肃省张掖市，取样时间是2014年9月。两个品种按其生长发育时期，联创808在4个时期进行取样，中科11号在3个时期进行取样，各时期依照标准各取带苞叶样品穗50穗(表1)。

表1 取样时期的标准

1.2 试验方法

每个品种的果穗分成6组，每组3穗，两次重复，以自然晾晒为对照。其中5组果穗分别在36 ℃、38 ℃、42 ℃、43 ℃、45 ℃烘箱进行烘干24 h后，再放在43 ℃的烘箱中烘干至种子水分含量达12.5%时停止。每组预留1穗按试验设置的温度随烘干箱进行烘干，用于估测样品烘干的水分进度以及统计不同收获时期的籽粒水分含量。经处理后的果穗进行手工脱粒，充分混合均匀后取净种子按照农作物种子检验规程GB/T 3543.4—1995的要求检测室内发芽势和发芽率。第一重复在2014年11月检测室内发芽势和发芽率，第二重复在2015年11月检测室内发芽势和发芽率，期间种子放在种质资源库保存。

1.3 数据分析

试验所得数据用Excel软件和SPSS Statistics 20统计软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同收获时期的籽粒水分变化

由图1和图2可以看出，随着种子的不断成熟，籽粒的含水量呈明显的下降趋势，不同品种的下降趋势略有不同。收获从P时期到S 时期，联创808籽粒含水量从48.1%下降到31.2%，从Q时期到S时期，中科11号籽粒含水量从45.7%下降到38.8%。

图1 不同取样时期联创808的籽粒水分变化

图2 不同取样时期中科11号的籽粒水分变化

2.2 收获时期和烘干温度对玉米种子发芽势和发芽率的影响

由表2可知，联创808和中科11号不同取样时期种子室内发芽势差异不显著。联创808、中科11号不同烘干温度种子室内发芽势差异不显著，不同烘干温度与不同取样时期的互作效应差异也不显著。

表2 不同取样时期和不同烘干温度种子室内发芽势的方差分析

方差分析结果(表3)显示，联创808不同取样时期种子室内发芽率差异不显著，中科11号不同取样时期种子室内发芽率差异不显著。联创808、中科11号不同烘干温度种子室内发芽率差异不显著，不同烘干温度与不同取样时期的互作效应差异也不显著。

表3 不同取样时期和不同烘干温度种子室内发芽率的方差分析

3 小结与讨论

3.1 收获时期(取样时期)对玉米种子籽粒含水量和发芽的影响

玉米种子在授粉后进入籽粒生长的乳熟期，果穗中部籽粒干重迅速增加并基本建成，在乳熟中期，玉米胚根、胚芽、胚轴都已经分化完成，种子已具有较强的生活力，此时种子含水量较高，籽粒的重量会较成熟期低，但种子生理已完全成熟，可以正常发芽。随着种子生长的不断成熟，籽粒的含水量均呈下降趋势，但下降的速率不同。Rossman等[14]研究认为，影响玉米种子活力的因素包括温度、低温持续期、种子含水量、品种、有无苞叶、种子的生理成熟度等。种子的成熟包括形态上的成熟和生理上的成熟，玉米种子成熟度是决定其受低温冻害程度的首要因素，成熟度越低，种子越容易受冻害。在本试验条件下，收获期对种子室内发芽势和发芽率的影响均未达显著水平。因此，本试验所设置的收获时期均为适宜收获期，对于制种企业来说，及早收获可以避免种子水分过高，晾晒降水慢而受低温天气的影响，如果由于其他因素导致玉米成熟较差，可以提早收获晾晒，并不影响玉米种子的正常发芽。

3.2 烘干温度对玉米种子发芽的影响

不同的品种在不同的烘干温度下，烘干表现有所差异，过高的烘干温度会使玉米种子内相关酶、蛋白质变性失活，影响玉米种子的发芽率。烘干温度设定一般不超过43 ℃，烘干温度过高，会降低玉米种子的发芽率。某些玉米品种烘干温度在40 ℃条件下比在43 ℃条件下发芽率较高。种子发芽势是种子发芽初期正常发芽种子数占供试种子数的百分率，发芽势高，则表示种子的活力强发芽整齐，出苗一致，增产潜力大[15]。发芽率是种子在发芽试验末期全部正常发芽种子数占供试种子数的百分率。种子发芽率高，则表示有生活力的种子多，播种后出苗多[16]。前人在玉米[17-18]、水稻[19]、小麦[20]、蔬菜[21]、及大豆[22]种子相关研究中指出，越接近于自然干燥温度(35～40 ℃)干燥条件下的样品，其发芽势、发芽率与对照的差异愈小，而在更高温度的干燥条件下其活力受到一定程度的影响。本试验设置的烘干温度是果穗分别在36 ℃、38 ℃、42 ℃、43 ℃、45 ℃电热鼓风干燥箱中烘干24 h后，在43 ℃条件下烘干至所需水分和晾晒果穗至所需水分。试验表明，在本试验条件下，不同的烘干处理温度不会影响种子的室内发芽率。