毛俊博
(河南省唐河縣種子技術服務站,河南 南陽 473400)
玉米在全球范圍內種植較為廣泛,作為我國糧飼兼用型農作物,其種植面積多達2500 萬hm2,產量在全球領先。 針對早播春玉米而言,低溫是對其造成重大影響的主要氣象災害。一般情況下,26 ℃左右是較為適宜玉米種子萌發的溫度,過低的溫度對種子發芽過程可造成抑制,甚至出現爛種的現象,進一步降低玉米出苗率。苗期溫度過低會使玉米的內源激素出現紊亂,影響植株葉綠素的合成,使植株葉片出現枯萎現象,導致植株生長緩慢,進一步降低玉米產量與品質[1]。 在此背景下,應采取有效策略提升早播玉米的出苗情況及生理特性,以提高早播玉米防災減災能力。
目前,有試驗將各種子處理技術應用于番茄、棉花、大麥等作物中,通過提升作物的抗寒性及耐熱性,以對干旱、低溫等逆境脅迫環境進行緩解。 種衣劑種子處理方式可以對蟲害以及病原體起到有效的防治作用,同時可以有效增強種子對低溫脅迫的抗性,進一步提升種子出苗率,改善其生長發育情況[1]。隨著生物科學領域的不斷進步與發展,超聲波物理處理技術也被廣泛應用于各作物種子的處理過程中,采用超聲波技術對作物種子進行處理,通過對種子結構細胞進行破壞,可有效增加細胞膜穿透能力,進一步增強種子活力,改善種子萌發及幼苗生長情況,在一定程度上也強化植株的抗逆能力,增加作物產量[2]。本研究設計超聲波處理、浸種處理及包衣處理,并探討不用種子處理技術對早播玉米出苗情況及生理特性的影響,以為早播玉米增產減災提供有效依據。
試驗材料為“先玉335”玉米種子以及玉米植株營養生長期的葉片。
試驗時間為2021 年4月14日至6月24日。
試驗地點為河南地區試驗田及生理生化實驗室。
試驗田所處區域4月14日—5月25日最高氣溫為11~29 ℃,區域最低氣溫為-3~15 ℃,與玉米低溫脅迫形成條件相符。
1.3.1 溶液配制方法。 復合溶液:以0.55 g 氯化鈣、0.5 mg 油菜素內酯、0.24 mg 褪黑素、1.541 g 谷胱甘肽及0.07 g 水楊酸鈉溶于1000 mL 水中。
油菜素內酯溶液:將0.5 mg 油菜素內酯溶于1000 mL 水中。
褪黑素溶液: 將0.24 mg 的褪黑素溶于1000 mL 水中。
谷胱甘肽溶液: 將1.541 g 谷胱甘肽溶于1000 mL 水中。
1.3.2 試驗設計方法。 將種子進行選取及分組,選擇大小相似、籽粒飽滿的種子,共分為9 組,每組均分為包衣與不包衣,9 個試驗設計如下。
設計1:空白對照。
設計2:復合溶液浸種3.5 h。
設計3: 經30 min 超聲波處理后再采用復合溶液浸種3.5 h。
設計4:油菜素內酯溶液浸種3.5 h。
設計5: 經30 min 超聲波處理后再采用油菜素內酯溶液浸種3.5 h。
設計6:褪黑素溶液浸種3.5 h。
設計7: 經30 min 超聲波處理后再采用褪黑素溶液浸種3.5 h。
設計8:谷胱甘肽溶液浸種3.5 h。
設計9: 經30 min 超聲波處理后再采用谷胱甘肽溶液浸種3.5 h。
(1)出苗率:于2021 年5月14日對不同處理種子的出苗率進行統計對比。
(2)葉綠素:采用手持式葉綠素計對葉綠素值進行測定。
由表1 可知,對玉米種進行包衣處理,其出苗率明顯高于未經包衣的處理設計,同時設計2~9 處理組均與對照組的出苗率具有明顯差異,各包衣設計出苗率與對照組相比較分別增加了142.35%、146.77%、150.33%、148.65%、146.87%、145.98%、144.25%、146.87%,但設計2~9 組間對比無明顯差異,不具有統計學意義;未進行包衣的玉米種通過超聲處理、復合溶液及各生長調節劑進行處理,其出苗率也均明顯高于對照組,未包衣設計組出苗率與對照組相比較分別增加63.25%、59.77%、62.66%、58.39%、66.25%、54.79%、65.87%、58.97%。
表1 不同處理技術出苗率對比 單位:n,%
如表2 所示,對玉米種進行浸種及超聲處理可明顯提升葉綠素值,包衣設計中設計2~9 與設計1 比較其葉綠素值分別增長18.77%、20.03%、11.20%、12.38%、11.92%、27.01%、10.41%、22.46%,設計2~9之間對比無顯著差異;不包衣設計中設計2~9 與設計1 比較其葉綠素值分別增長12.71%、13.90%、1.19%、2.83%、2.11%、2.77%、7.98%、7.84%,設計2~9 對比無顯著差異。
表2 不同處理技術葉綠素值對比
由本試驗可知,針對早播玉米,低溫脅迫狀態下會降低玉米種的發芽速度,進一步減少種子出苗率,采用對玉米種浸種及超聲波的玉米種處理方式對其進行處理,能夠有效一緩解氣溫較低對玉米造成的危害,提升玉米出苗率,并提升玉米植株葉綠素值,進一步促進玉米植株生長。