玉米隆平206灌浆中后期杂交种活力变化研究

芦雪云 王进 马银山 孔东升 徐海青 余海

摘要：为确定玉米隆平206制种田果穗的适宜采收时期，从授粉后37d开始，每3d取样1次，直至完熟期，测定种子容重、比重、活力及抗逆性等指标。结果显示：随灌浆天数的增加，种子容重呈增加趋势，比重呈先增加后减小的趋势，并在64d后达到最大值；随灌浆天数的增加，种子浸出液电导率呈降低趋势，在61d后趋于稳定。因此在良好的自然和耕作条件下，为获得好的出苗率和出苗速度，建议隆平206制种田种子在授粉58d后收获，但为获得健壮幼苗和较好的幼苗生长量，应尽可能晚收。隆平206种子适宜的玉米种植区比较广泛，在春季低温冷凉区播种的隆平206种子，为获得好的出苗率和出苗速度，建议在授粉61d后收获，为获得健壮幼苗和较好的幼苗生长量，应在67d后收获；由于中后期收获的隆平206种子有较好的耐储性，因此对于一繁多年用的种子，应在授粉55d后收获，以保持种子较好的活力；隆平206种子的抗复合逆境能力较差，对于在逆境条件复杂的种植区，应在种子完全成熟后收获，通过增加播种量以保持种子较好的活力和幼苗生长量，或者直接选择耐低温冷浸品种播种，减少种植风险；隆平206品种较为适合黄淮海地区播种，其他地区收获期应根据当地生态条件来确定。

关键词：隆平206；灌浆期；种子活力；种子发芽；采收时期

Study on the Vitality Changes of Hybrid Seed in Middle and

Late Filling Stage of Maize Longping 206

LU Xueyun1，WANG Jin2，4，MA Yinshan2，KONG Dongsheng3，4，XU Haiqing5，YU Hai5

（1Dajing Town Agricultural and Rural Comprehensive Service Center in Gulang County，Gulang 733100，Gansu； 2College of Agriculture and Ecological Engineering，Hexi University，Zhangye 734000，Gansu； 3Institute of Rural Revitalization Research，Hexi University，Zhangye 734000，Gansu； 4Key Laboratory of Hexi Corridor Resources Utilization of Gansu，Zhangye 734000，Gansu； 5Gansu Longping High-Tech Seed Industry Co.，Ltd.，Zhangye 734000，Gansu）

灌浆期是玉米种子发育过程中极为重要的阶段，该阶段玉米干物质的积累量对玉米产量影响较大，灌浆时间的长短和灌浆速率决定了玉米的干物质积累量，同时影响种子活力[1]。灌浆过程分为籽粒形成期、乳熟期、蜡熟期和完熟期4个连续阶段，在此期间籽粒进行形态建成，营养物质积累，活性物质增加，保护组织建成，种子活力提升等过程。作物生境、生态因子、品种类型及作物群体结构影响玉米的灌浆过程[2]。玉米杂交制种实践中，根据品种特性，通过基地选择、肥水管理、激素及外源化学物质喷施、合理密植等农艺农技措施可以调控种子灌浆过程，使杂交种高产优质[3]。长期以来，人们按照粮食的收获标准来确定种子的适宜收获期，出现了种子田间出苗率低、种子活力低下等情况，而根据种子灌浆过程中的活力变化情况，则可以确定种子适宜的收获时间，保证收获种子的活力，确保种子田间出苗率[4]。

隆平206是由安徽隆平高科种业有限公司选育并大面积生产的中熟、高产、适应性广的杂交玉米品种。母本为L239，父本为L7221，2007年通过安徽省审定，审定编号：皖品审07050572，2009年通过河南省引种审定，审定编号：豫引玉2009010，2011年先后通过山东（审定编号：鲁农审2011008号）、河北（审定编号：冀审玉2011025号）等省审定[5]。该品种为黄粒、白轴、半马齿型紧凑株型玉米，具有抗倒伏、抗病等优良特性。该组合在张掖市制种面积1000～1500hm2，适宜在安徽、山东、河南（开封、商丘、周口以外地区）、河北张家口市坝下丘陵及河川中熟区种植[6]。

本研究通过全面分析隆平206种子成熟过程中活力的变化，确定该品种的采收适期，以期为优化玉米种子生产技术规程，创建玉米种子高活力大田生产技术体系提供借鉴，同时为河西走廊玉米种子采收干燥提供新模式。

1 材料与方法

1.1 试验材料及试验地概况 供试玉米品种为隆平206，试验地位于隆平高科张掖市甘州区玉米制种基地，地理位置38°84′37.33″N，100°40′64″E，海拔高度1533m，年降雨量106mm，平均温度7.50℃，土壤类型为灰灌漠土。有机质含量23.514g/kg，碱解氮含量53.85mg/kg，速效磷含量15.27mg/kg，速效钾含量153.11mg/kg，pH值8.09。

1.2 试验设计 试验采用随机区组设计，小区面积200m2，3次重复。采用宽窄行方式进行播种，宽行50cm，窄行40cm，株距20cm。母本播种日期为2023年4月15日，行比1∶7加满天星配置父本，1期父本4月20日播种，2期父本4月25日播种。7月13日母本去雄，母本50%在7月22日吐丝，父本50%在7月23日散粉，在7月23日标记吐丝2cm的果穗，于37d后开始每隔3d采集1次标记的果穗150穗，在室外晾干脱粒，将种子清选精选后备用。

1.3 测试指标

1.3.1 不同收获期种子容重、比重及细胞膜完整性测定 容重用容量法测定，比重用排水法测定。细胞膜完整性测定如下：取不同时期净种子各50粒精确称重，放置于干净烧杯中，加入去离子水250mL，设置2次重复，以加入去离子水的烧杯作对照。烧杯用薄膜盖好，于20℃下放置24h，然后用电导仪测定浸泡液和对照的电导率。单位重量电导率[μs/（cm·g）]=[（重复1的电导-对照电导）/重复1重量+（重复2的电导-对照电导）/重复2重量]/2。电导率测定是唯一列入国际种子检验协会规程的种子活力测定方法。种子细胞膜完整性与种子活力呈正相关，与电导率呈负相关，根据浸泡液电导率高低，可以判断种子细胞膜完整性，进而判断种子活力高低。

1.3.2 不同环境条件下种子活力检验试验设计 标准发芽试验条件 根据容重、比重、细胞膜完整性的测定结果，取灌浆40～67d的种子作为试验材料。取不同时期的净玉米种子各400粒，4次重复，播种于2～4cm深的沙盒内，覆沙2cm于25℃光照条件下培养7d。

模拟早春低温处理条件 取不同时期的净玉米种子各200粒，4次重复，播种于2～4cm深的潮湿沙盒内，覆沙2cm于10℃低温黑暗条件下处理7d，模拟早春低温处理，然后转入25℃条件下（12h光照/12h黑暗）培养7d。

人工老化处理法测定种子耐储活力 取不同时期的净玉米种子各250粒，在45℃、RH 100%条件下处理72h，然后自然风干做标准发芽试验，50粒1个重复，共4次重复，在砂床25℃光照条件下培养7d。

模拟复合逆境条件 采用冷浸法，取不同时期的净玉米种子各200粒，4次重复，用纱布包好后挂上标签，在6℃低温冷水中浸泡处理3d。

1.3.3 不同环境条件下种子活力指标计算 4种环境条件的发芽试验结束后，计算发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数，统计5株幼苗的鲜重、干重、根冠比及壮苗指数4个生长指标。第4天统计发芽势，发芽势（%）=（第4天发芽的种子数/供试种子数）×

100；发芽率以最终达到的正常幼苗百分率计，发芽率（%）=（第7天发芽的种子数/供试种子数）×

100；发芽指数按公式GI=∑Gt/Dt计算，式中GI为发芽指数，Gt为逐日发芽数，Dt为相应的发芽天数；活力指数按公式VI=GI×S计算，式中VI为活力指数，GI为发芽指数，S为幼苗鲜重；壮苗指数按照公式壮苗指数=（茎粗/株高+根干重/地上部干重）×

全株干重进行计算[7-10]。

1.4 统计分析 以Microsoft Excel 2003对数据进行整理，用SPSS 10.0统计软件对数据进行统计分析，以单因素方差分析和Duncan新复极差法在0.05和0.01水平确定各平均值间的差异显著性，分析结果以平均数±标准误标示。

2 结果与分析

2.1 灌浆过程中种子容重、比重及细胞膜完整性的变化 如表1所示，授粉后，随着灌浆天数的增加，种子容重呈增加的趋势，67～76d收获的种子容重差异不显著，但整体上极显著高于其他收获时间，各时期容重的极显著差异表现为：67～76d>55～

64d>52d>46～49d>43d>40d>37d。授粉后，种子比重的变化总体上呈现随灌浆时间增加先增加后减小的趋势，在授粉后64d达到峰值，此后随灌浆天数的增加，比重呈下降趋势。授粉后，随灌浆天数的增加，种子浸出液电导率总体上呈现降低趋势，并在61d后基本趋于稳定，在4.60μs/（cm·g）左右，因此细胞膜完整性更好。

2.2 标准发芽试验中隆平206种子活力变化及幼苗生长情况 由表2可见，在标准发芽试验条件下，随着灌浆天数的增加，种子发芽势、发芽率整体上有增加的趋势，46～67d种子的发芽势、发芽率之间无显著差异，但极显著高于40～43d的种子，发芽势在64d时最大（98%），发芽率在46d后均较大。随着灌浆天数的增加，发芽指数亦呈现增加趋势，58～67d的发芽指数间无显著差异，但极显著高于其他收获时间，各时期活力指数的极显著性差异表现为：58～67d>49～55d>46d>43d>40d。

由表3可知，标准发芽试验条件下，随灌浆天数的增加，幼苗鲜重整体上呈增加趋势，61d时达到最大，为5.686g。幼苗干重随灌浆天数的增加而增加，67d时达到最大，极显著高于其余时期，为0.645g。幼苗根冠比随灌浆时间呈增加趋势，67d时达到最大，极显著高于其余时期，为2.970。壮苗指数随灌浆天数的增加呈增加趋势，67d时达到最大，极显著高于其余时期，为6.938。综上所述，在良好的自然和耕作条件下，为获得较好的出苗率和出苗速度，建议种子在授粉58d后收获，为获得健壮幼苗和较好的幼苗生长量，隆平206种子应尽可能晚收。

2.3 低温处理对不同收获期隆平206种子活力的影响 由表4可见，经10℃低温黑暗处理7d的隆平206种子，整体上发芽势随灌浆天数的增加而提高，49～67d的种子发芽势无显著差异，但极显著高于40～46d的种子。发芽率在40～43d的种子间无显著差异，但极显著低于46～67d的种子，各时期的种子发芽率均在90%以上。发芽指数总体上随灌浆时间呈升高趋势，40～46d的种子发芽指数随灌浆天数的增加极显著升高，49～67d的种子发芽指数差异不显著，发芽指数在61d达最高（33.33）。活力指数随灌浆天数的增加呈升高趋势，40～49d的种子活力指数随灌浆天数的增加极显著升高，61～67d的种子活力指数无显著差异但极显著高于其余时期。

由表5可知，低温处理下，幼苗鲜重、幼苗干重、根冠比、壮苗指数随灌浆天数的增加呈增加趋势。随灌浆天数的增加，幼苗鲜重极显著增加，61～64d收获的种子幼苗鲜重差异不显著，但显著高于前期收获的种子，67d收获的种子幼苗鲜重最高，为7.253g。40～49d收获的种子幼苗干重随灌浆天数的增加极显著增加，64～67d收获的种子幼苗干重间差异不显著，但显著高于前期收获的种子。根冠比在67d收获的种子幼苗中达到最高，极显著高于前期收获的种子，达1.612。壮苗指数在67d收获的种子幼苗中达到最高，61～67d收获的种子随灌浆天数的增加，壮苗指数极显著提高。综上所述，在早春低温处理条件下为获得较好的出苗率和出苗速度，建议种子在授粉61d后收获，为获得健壮幼苗和较好的幼苗生长量，隆平206种子可在67d后收获。

2.4 人工老化处理对不同收获期隆平206种子活力的影响 由表6可知，在种子经过人工老化处理后，发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数随灌浆天数的增加整体呈升高趋势，40～46d的种子发芽势极显著提高，61～67d的种子发芽势间差异不显著，但极显著高于40～49d收获的种子。40～46d的种子发芽率随灌浆天数的增加极显著提高，61～67d的种子发芽率间差异不显著，但极显著高于40～46d收获的种子。40～46d的种子发芽指数随灌浆天数的增加极显著提高，58～67d的种子发芽指数间差异不显著，但极显著高于40～49d收获的种子。40～46d的种子活力指数极显著提高，67d的种子活力指数最大，极显著高于前期收获的种子。

由表7可知，不同收获期的隆平206种子，经人工老化处理后，幼苗鲜重、幼苗干重、根冠比、壮苗指数整体上随灌浆天数的增加而提高。40～46d收获的种子幼苗鲜重随灌浆天数的增加极显著提高，67d收获的种子幼苗鲜重最大，极显著高于前期收获的种子。40～43d收获的种子幼苗干重随灌浆天数的增加极显著增加，67d收获的种子幼苗干重最高，显著高于前期收获的种子。40～43d收获的种子根冠比随灌浆天数的增加极显著增加，64～67d收获的种子根冠比差异不显著，但极显著高于前期收获的种子。40～52d收获的种子壮苗指数随灌浆天数的增加显著增加，52～58d收获的种子壮苗指数无显著差异，61～67d收获的种子壮苗指数随灌浆天数的增加而极显著增加。综上所述，中后期收获的隆平206种子有较好的耐储性，对于一繁多年用的种子，应在授粉55d后收获，以保持种子较好的活力；为获得健壮幼苗和较好的幼苗生长量，隆平206种子应在67d后收获。

2.5 低温冷浸处理对不同收获期隆平206种子活力的影响 由表8可知，在种子经过低温冷浸后，发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数随灌浆天数的增加呈波动上升的趋势。40～43d收获的种子发芽势随灌浆天数的增加显著提高，64～67d收获的种子发芽势差异不显著，但极显著高于前期收获的种子。40～43d收获的种子发芽率随灌浆天数的增加极显著提高，64～67d收获的种子发芽率差异不显著，但显著高于前期收获的种子。40～52d收获的种子发芽指数随灌浆天数的增加极显著提高，64～67d收获的种子发芽指数差异不显著，但极显著高于40～52d收获的种子。40～55d收获的种子活力指数随灌浆天数的增加显著提高，58～67d收获的种子活力指数差异不显著，但极显著高于40～52d收获的种子。

由表9可知，随灌浆天数的增加，幼苗鲜重、幼苗干重、根冠比整体上呈增加趋势。40～43d收获的种子幼苗鲜重随灌浆天数的增加极显著提高，58～67d收获的种子幼苗鲜重间差异不显著，但极显著高于40～52d收获的种子。40～46d收获的种子幼苗干重随灌浆天数的增加极显著提高，61～67d收获的种子幼苗干重间差异不显著，但极显著高于前期收获的种子。40～52d收获的种子幼苗根冠比随灌浆天数的增加显著提高，67d收获的种子根冠比最大，极显著高于前期收获的种子。40～46d收获的种子幼苗壮苗指数随灌浆天数的增加极显著提高，61～67d收获的种子幼苗壮苗指数差异不显著，但极显著高于前期收获的种子。综上所述，不同收获期的隆平206种子耐低温复合逆境能力不同，对于在逆境条件复杂的种植区，应在授粉61d后收获，可通过增加播种量来保证田间苗齐，在种子成熟后期收获能保持种子较好的活力和幼苗生长量。

3 讨论与结论

3.1 种子容重、比重变化与种子活力的关系及应用 容重能够真实地反映玉米的成熟度，可作为有限生育期与籽粒含水量之间的有利连结点，更好地评价杂交种的品质[11]。结合本研究结果，随灌浆时间的增加，种子容重呈增加趋势表明种子活力高低与营养物质积累相关，同时还受灌浆过程中激素及生理活性物质的影响。种子容重也是计算仓储量的依据，适期早收的种子容重低、仓储量大，在不降低种子活力的情况下，可降低储藏运输成本。授粉后37～64d，比重随灌浆时间的推迟呈增加趋势，授粉后64～76d，比重随灌浆天数的增加呈下降趋势。比重是种子精选的依据，可通过调节比重筛参数，将不同比重的隆平206种子做精选，不同收获期种子比重差异与营养物质种类相关，同时也受营养物质结构影响。适期早收的种子比重低、单位体积的包装量大，在不降低种子活力的情况下，可降低包装成本和运输劳动力。

3.2 种子灌浆过程中电导率变化对种子生产的指导意义 随灌浆天数的增加，种子浸出液电导率呈降低趋势，64～76d后浸出液电导率有增加趋势。种子浸出液电导率代表种子细胞膜完整程度，与种子活力呈负相关，灌浆前期收获的种子因细胞膜结构不完善，导致浸出液电导率高，种子活力低。随着灌浆天数的增加，细胞膜结构和功能完善，浸出液电导率降低，种子活力升高，种子完熟阶段，随营养物质积累，亲水胶体增加，种皮变薄，种子在收获、加工、运输时容易遭受机械损伤，电导率上升[12]。因此，建议隆平206种子适期早收，保持细胞膜吸涨和修复的完整性，保持种子活力，同时在果穗收获、加工、运输和脱粒过程中，应避免机械损伤，保持种子细胞膜完整性。

3.3 种子灌浆过程中活力变化对生产的指导意义 种子活力是种子质量的重要指标，高活力种子具有明显的生长优势和生产潜力。通过标准发芽试验，测定种子发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗鲜重来反映种子活力，是普遍采用的方法[13-15]。在良好的自然和耕作条件下，为获得好的出苗率和出苗速度，建议隆平206种子在授粉58d后收获，为获得健壮幼苗和较好的幼苗生长量，隆平206种子应尽可能晚收。

3.4 逆境胁迫下隆平206种子的适宜收获期 本研究表明，为获得好的出苗率和出苗速度，早春低温冷凉区隆平206种子应在授粉61d后收获，为获得健壮幼苗和好的幼苗生长量，则种子应在67d后收获。中后期收获的隆平206种子有较好的耐储性，对于一繁多年用的种子，应在授粉55d后收获，以保持种子较好的活力；为获得健壮幼苗和较好的幼苗生长量，对于一繁多年用的隆平206种子应在67d后收获。不同收获期的隆平206种子，抗复合逆境能力较差，对于在逆境条件复杂的种植区，应在种子完全成熟后收获，通过增加播种量以保持种子较好的活力和幼苗生长量，或者直接选择耐低温冷浸品种播种，减少种植风险。总之，隆平206种子收获期应根据目标种植地区的生态条件来确定适宜收获期。

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（收稿日期：2024-03-30）