浅谈低寒条件对玉米种子发芽的影响

丁亚芝

摘 要：随着国家粮食直补与良种补贴政策的实施，玉米种植面积呈直线上升趋势，玉米种子的质量安全，直接影响玉米种植成本、农民增收与农业增效。玉米种子发芽率是种子质量高低的重要指标之一，影响玉米种子发芽率的因素有种子成熟度、病虫害、水分、温度等。本文介绍了玉米低温发芽的原理，分析了低寒条件对玉米种子发芽的影响，并指出低温冷害的防控方法。

关键词：玉米；种子；发芽率；低寒影响；措施

玉米是喜温作物，原产于亚热带和热带地区，其种子萌发、生长发育及干物质积累一般需要较高的温度。玉米种子发芽更是需要合适的温度、足够的水分和氧气。然而，随着玉米种植向高纬度及冷凉地区扩展，玉米生产对品种的耐冷性提出了新的要求。我国玉米生产上部分地区受低寒气候的不利影响，平均每年因低温冷害造成农作物受灾面积超过364 万hm2。低寒气候对玉米品质会造成很大的影响，主要体现在玉米种子的萌发和出苗整齐度上，导致出苗率降低，甚至使种子失去活力，出现烂、粉种现象。严重影响了玉米的正常生长，导致玉米的产量和品质下降，给农业生产带来了较大损失。

一、影响玉米低温发芽的相关因素

1.玉米种子的成熟度

种子成熟度是种子活力的重要内在指标。种子活力是决定种子或种子批在发芽和出苗期间的活性强度， 也是种子特性的综合表现。成熟度不好的种子其芽率、芽势、拱土能力、成苗率和苗整齐度等综合指标下降，严重影响种子质量，最终对玉米产量和品质造成较大影响。不同成熟度的玉米种子发芽力差异较大，处于乳熟末期的种子需经2 周以上的干燥才能发芽；萌发期种子也需经1 周以上的干燥后才能发芽。造成未完全成熟的种子发芽率低或不能发芽的原因主要是因为没有完全成熟的种子未形成全套的酶系统。

2.玉米品种

相同条件下，不同玉米品种发芽能力也不尽相同。不同类型籽粒玉米品种在萌发期对低温的耐受能力不同。当不同熟期和籽粒类型的玉米品种在萌发期遭到1d0℃的低温侵袭，发芽率下降度不同，如早熟、硬粒型玉米品种发芽率下降5%；而晚熟、马牙类型玉米品种发芽率下降接近18%。生产上， 早、中、晚熟玉米多同期播种时，由于早熟玉米品种比中、晚玉米品种生长、发育更快，因此不同熟期玉米品种生长期间对温度的要求是不同，也呈现出发芽率的差异。

3.土壤水分含量

玉米种子的发芽过程，主要是有机物质的转化过程，当水分含量高时，有机物质积累少，酶活性低，不能满足种子萌发所需能量，导致发芽率降低。田间土壤湿度过大时，由于种子呼吸代谢过慢、种子过快吸胀使细胞膜不能及时修复导致细胞内可溶性糖、氨基酸、有机酸、低分子蛋白和无机离子的泄漏增加，导致种子萌发和出苗率下降，造成种子吸胀损伤。

4.发芽温度

通常玉米种子萌发最适温度为25-35℃，低于7℃或高于40℃则萌发受阻，个别玉米品种能在5.5℃的低温环境下缓慢萌发。玉米种子最适萌发温度能由人工气候箱或精密种子发芽箱测定。大田生产上，玉米种子萌发时最常遭遇的逆境为低温和干旱，南方地区多由于冬春连旱影响发芽率，北方地区主要是低温危害。干旱造成的种子出苗困难易在降雨或人工灌溉后缓解，但低温危害易造成种子发芽缓慢并长时间留土，极易引起种子腐烂粉化。如果玉米种子播期同时遭遇低温冷害和吸涨损伤，则易对种子造成永久性伤害，不能正常发芽、成苗。

二、玉米种子低温发芽原理及低寒条件对种子萌发造成的影响

1.玉米低温发芽的原理

玉米低温发芽实验的温度和湿度是参照大田生产的逆境条件设定。通过低温发芽实验得出的发芽率是玉米种子在不利条件下的最低发芽率，而通过标准发芽实验得出的发芽率是玉米种子在条件适宜时的最高发芽率。大田生产的实际出苗率通常介于2 者之间。低温与高湿土壤条件下，种子发芽率受土壤粘性、种子机械损伤程度、种子处理和种子生理条件的影响，通过该实验可以测定逆境因素对种子发芽和出苗率的综合影响。如低温发芽结果与标准发芽结果相近，表明该材料种子抗发芽逆境能力强，可以在较大的土壤温度和湿度范围内出苗

2.种子低温萌发的生理生化变化

由于温度的降低，细胞膜孔隙增大，细胞内离子大量外泄，造成电导率增大。电导率与低温及低温持续时间长短有关：温度越低，低温持续时间越长，对细胞膜系统的破坏越严重，电导率越大。如，当籽粒含水量在15-20% 以上时，短时间的-10℃低温处理就会导致电导率的显著显著。不同籽粒类型种子低温发芽能力不同。硬粒型种子对低温具有一定的抵御能力，抗冻能力强，而马齿型种子低温下极易失去发芽能力。低温冻害使玉米种子SOD 和POD 活性升高，但对不同粒型玉米种子内部保护酶系统平衡影响不同。低温冻害条件下硬粒型玉米种子较马齿型和中间型玉米种子POD 活性和SOD 活性强，可溶性糖含量越高，抗低温冻害能力强。玉米种子在遭遇低温冷害时，通常会增强淀粉酶活性，减少淀粉积累。

三、玉米低温冷害的防控方法

低温冷害是玉米生产上主要的气象灾害之一。在北方地区早春和晚秋常发生低温冷害现象，一般3到5年就遇到1 次，常年減产15% 以上，严重影响玉米产量和品质。玉米制种田受低温冷害影响，当季玉米制种产量、生产的商品种子芽率均将遭受较大影响。低温对大田玉米苗期危害表现为发芽率和发芽势降低，出现出苗延迟，苗小、苗弱等现象，同时苗期低温还会降低叶片光合作用的强度，影响植物的生长发育，且温度恢复后还会产生一定时间的低温后效作用，植株生长速率恢复缓慢。低温抑制植株功能叶片的生长，减少了植物的有效叶面积，造成光合速率的下降。因此，为了防治玉米受到低温冷害时造成的发芽率降低、发育受阻等情况，可采取相应措施以提高发芽率，减少低温冷害造成的不利影响。如，根据玉米品种对低温冷害的能力不同，应因地制宜选用适合当地的既高产又耐低温的优良杂交玉米新品种。根据气候区划确定适宜播种时间，适当早播。底肥和苗肥适当增施磷肥，以改善生长环境，对防治地位冷害具有积极作用。条件允许时也可采用育苗移栽的方法，对预防玉米低温冷害有一定的效果。

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