毛俊博
(河南省唐河县种子技术服务站,河南 南阳 473400)
玉米在全球范围内种植较为广泛,作为我国粮饲兼用型农作物,其种植面积多达2500 万hm2,产量在全球领先。 针对早播春玉米而言,低温是对其造成重大影响的主要气象灾害。一般情况下,26 ℃左右是较为适宜玉米种子萌发的温度,过低的温度对种子发芽过程可造成抑制,甚至出现烂种的现象,进一步降低玉米出苗率。苗期温度过低会使玉米的内源激素出现紊乱,影响植株叶绿素的合成,使植株叶片出现枯萎现象,导致植株生长缓慢,进一步降低玉米产量与品质[1]。 在此背景下,应采取有效策略提升早播玉米的出苗情况及生理特性,以提高早播玉米防灾减灾能力。
目前,有试验将各种子处理技术应用于番茄、棉花、大麦等作物中,通过提升作物的抗寒性及耐热性,以对干旱、低温等逆境胁迫环境进行缓解。 种衣剂种子处理方式可以对虫害以及病原体起到有效的防治作用,同时可以有效增强种子对低温胁迫的抗性,进一步提升种子出苗率,改善其生长发育情况[1]。随着生物科学领域的不断进步与发展,超声波物理处理技术也被广泛应用于各作物种子的处理过程中,采用超声波技术对作物种子进行处理,通过对种子结构细胞进行破坏,可有效增加细胞膜穿透能力,进一步增强种子活力,改善种子萌发及幼苗生长情况,在一定程度上也强化植株的抗逆能力,增加作物产量[2]。本研究设计超声波处理、浸种处理及包衣处理,并探讨不用种子处理技术对早播玉米出苗情况及生理特性的影响,以为早播玉米增产减灾提供有效依据。
试验材料为“先玉335”玉米种子以及玉米植株营养生长期的叶片。
试验时间为2021 年4月14日至6月24日。
试验地点为河南地区试验田及生理生化实验室。
试验田所处区域4月14日—5月25日最高气温为11~29 ℃,区域最低气温为-3~15 ℃,与玉米低温胁迫形成条件相符。
1.3.1 溶液配制方法。 复合溶液:以0.55 g 氯化钙、0.5 mg 油菜素内酯、0.24 mg 褪黑素、1.541 g 谷胱甘肽及0.07 g 水杨酸钠溶于1000 mL 水中。
油菜素内酯溶液:将0.5 mg 油菜素内酯溶于1000 mL 水中。
褪黑素溶液: 将0.24 mg 的褪黑素溶于1000 mL 水中。
谷胱甘肽溶液: 将1.541 g 谷胱甘肽溶于1000 mL 水中。
1.3.2 试验设计方法。 将种子进行选取及分组,选择大小相似、籽粒饱满的种子,共分为9 组,每组均分为包衣与不包衣,9 个试验设计如下。
设计1:空白对照。
设计2:复合溶液浸种3.5 h。
设计3: 经30 min 超声波处理后再采用复合溶液浸种3.5 h。
设计4:油菜素内酯溶液浸种3.5 h。
设计5: 经30 min 超声波处理后再采用油菜素内酯溶液浸种3.5 h。
设计6:褪黑素溶液浸种3.5 h。
设计7: 经30 min 超声波处理后再采用褪黑素溶液浸种3.5 h。
设计8:谷胱甘肽溶液浸种3.5 h。
设计9: 经30 min 超声波处理后再采用谷胱甘肽溶液浸种3.5 h。
(1)出苗率:于2021 年5月14日对不同处理种子的出苗率进行统计对比。
(2)叶绿素:采用手持式叶绿素计对叶绿素值进行测定。
由表1 可知,对玉米种进行包衣处理,其出苗率明显高于未经包衣的处理设计,同时设计2~9 处理组均与对照组的出苗率具有明显差异,各包衣设计出苗率与对照组相比较分别增加了142.35%、146.77%、150.33%、148.65%、146.87%、145.98%、144.25%、146.87%,但设计2~9 组间对比无明显差异,不具有统计学意义;未进行包衣的玉米种通过超声处理、复合溶液及各生长调节剂进行处理,其出苗率也均明显高于对照组,未包衣设计组出苗率与对照组相比较分别增加63.25%、59.77%、62.66%、58.39%、66.25%、54.79%、65.87%、58.97%。
表1 不同处理技术出苗率对比 单位:n,%
如表2 所示,对玉米种进行浸种及超声处理可明显提升叶绿素值,包衣设计中设计2~9 与设计1 比较其叶绿素值分别增长18.77%、20.03%、11.20%、12.38%、11.92%、27.01%、10.41%、22.46%,设计2~9之间对比无显著差异;不包衣设计中设计2~9 与设计1 比较其叶绿素值分别增长12.71%、13.90%、1.19%、2.83%、2.11%、2.77%、7.98%、7.84%,设计2~9 对比无显著差异。
表2 不同处理技术叶绿素值对比
由本试验可知,针对早播玉米,低温胁迫状态下会降低玉米种的发芽速度,进一步减少种子出苗率,采用对玉米种浸种及超声波的玉米种处理方式对其进行处理,能够有效一缓解气温较低对玉米造成的危害,提升玉米出苗率,并提升玉米植株叶绿素值,进一步促进玉米植株生长。