鲜穗烘干法下玉米杂交种桂单0810母本种子的最佳收获期

田树云，文仁来，苏义成，苏月贵，何静丹，滕辉升，何雪银，杨 萌

(广西壮族自治区农业科学院玉米研究所，广西 南宁 530007)

鲜穗烘干法下玉米杂交种桂单0810母本种子的最佳收获期

田树云，文仁来*，苏义成，苏月贵，何静丹，滕辉升，何雪银，杨 萌

(广西壮族自治区农业科学院玉米研究所，广西 南宁 530007)

研究鲜穗烘干法下玉米杂交种桂单0810母本桂39722不同熟期种子的千粒重、发芽率及其种子发芽后3叶期幼苗各性状，为玉米单粒播种技术发展提供参考。结果表明：母本桂39722授粉后43 d(即第5期)种子的千粒重近于最大，发芽率最高；该期种子的幼苗的高度最高，简易活力指数最大，根干重和冠干重最大，发芽势最强；其根长、根数、根冠也较好，根冠生长协调，因此，鲜穗烘干法下桂39722的最佳收获时期为：从开始授粉日算起，有效积温达到780.7 ℃、穗位叶干枯时收获，可有效地保证桂单0810种子生产过程中的最佳产量及种子质量。实际生产中， 6批裸种种子13次抽样发芽结果为正常苗89.00 %～95.00 %，平均为91.15 %。

玉米；杂交种桂单0810；母本桂39722；收获期；种子活力

种子作为一种高附加值、特殊的农产品，已成为当前农资市场中重要的商品[1]。目前在玉米生产上所用种子主要以杂交种为主，亲本母本的产量和质量直接决定着杂交种的制种产量和质量。随着玉米单粒点播技术逐渐成熟，国内外种子企业对种子的质量越来越重视。培育和推广优良玉米品种、播种高活力种子是玉米丰产的基础。高活力种子具有更高生长优势和产量潜力，明确高活力玉米种子的最佳收获时期是高质量玉米种子生产的关键[2-3]。种子活力是指在种子萌发之后幼苗所具有的迅速健壮生长的能力，又称生长力或生长势[4]。在现阶段玉米生产中，影响玉米生产的因素很多，其中对于种子而言，玉米种子发芽率的高低尤为重要，直接影响到玉米大田生产的出苗长势，还影响到玉米的产量和品质，从而直接影响玉米种植成本，农民增收与农业增效[5]。研究并确定高活力种子的适宜收获期对种子安全生产和提高种子质量具有重要意义，是一项投资少、效益好的重要措施[6]。

目前，国内外有关玉米种子成熟度与种子活力的相关方面的研究报道的不多，多数研究集中在杂交种方面，自交系方面的较少。对玉米种子成熟度与活力关系的研究结论也不尽一致。一些学者认为对马齿型杂交种种子达到最大重量时收获，可保证种子具有较高出苗率和活力，生理成熟可作为适宜收获期的标准[7]。Owolade等在尼日利亚通过对2个玉米杂交种不同收获期的研究表明，抽雄期后40～45 d，种子发芽率达到最大[8]。也有一些学者研究认为，授粉后第30～50 d采收，不同成熟度玉米种子发芽率虽达到95 %，但活力差异很大，仅根据发芽率确定采收期是不可靠的[9]。樊廷录等认为玉米种子成熟度影响种子活力大小，发芽率和活力最大的采收期宜在乳线到籽粒中部位置，此时籽粒水分40 %左右，而不是干物质达到最大的生理成熟期[10]。至今，玉米种子生产企业对于种子的高活力最佳收获期还没有统一认识。有关玉米种子收获期与种子活力、种子活力室内鉴定与大田实际出苗率的相关性研究仍然不充分，此外，目前常用的籽粒中乳线发育状况或籽粒含水量作为最佳收获期指标的制种方法也难以在实际生产中进行推广，因此，研究出不同的玉米品种的最佳收获期以及确定最佳收获期时植株及果穗特征更具实际指导意义。

在广西南宁，玉米一年种植两季，每年春季1～3月播种，6月底至7月中收获；秋季8月初播种，12月初收获，秋季播种太迟，影响成熟与收获。种子收获过早，种子的生长发育时间不够，籽粒不饱满，千粒重轻，产量低；收获过晚，由于雨水或病虫害的侵蚀，以及种子自身的消耗，种子的发芽率及发芽势也会下降，因此，必须合理及时地播种和收获。本研究以玉米种子产量及其活力为切入点，研究桂单0810母本桂39722的种子产量及其活力变化与成熟度之间的关系，探讨桂单0810种子生产中收鲜穗烘干的最佳收获期，为高产高活力种子生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种桂单0810母本桂39722由广西农业科学院玉米研究所生物技术研究室提供。

1.2 试验方法

试验于2016年在广西农科院玉米研究所试验地进行。试验地为沙壤，机井灌溉。2016年2月5日覆膜播种，行距 65 cm，株距 18 cm。记录试验授粉开始日期及各期收获期的日平均温度，计算有效积温(表1)。日平均温度数据来源于广西气象中心。

1.3 测定指标及方法

2016年5月6日开始吐丝散粉，记为授粉后第1 d，6月7日(授粉后31 d)采收第1期果穗，以后每隔3 d采收1次，直至6月22日(授粉后46 d)采收最后一期即第6期(表1)。每期带苞叶采收熟相一致的果穗10个，在实验室小心剥除苞叶后置烘箱中恒温38oC下烘干至恒重，烘干后的果穗人工脱粒后混合种子，测量种子的百粒重，重复3次，计算千粒重；在获得的烘干后的每期种子中随机取80粒在营养杯中单粒点播置于温室中，浇透水进行发芽试验，重复3次，出苗后调查每期种子各重复的出苗数；待幼苗长至3展叶时，每个重复随机取50株幼苗洗净，计算其根数、测定其最长根长及苗高后将幼苗放入烘箱中经105 ℃ 30 min杀青，然后将温度降到80 ℃烘干至恒重，冷却后称取幼苗的冠干重、根干重、计算根冠比和简易活力指数。种子发芽率(%)=苗数÷供试种子数×100，简易活力指数=G×S(S为幼苗长度或鲜重，G为发芽率)，其中S为幼苗长度[11]。在本研究结果基础上，开展田间效果检测，由桂单0810品种开发公司指导制种农户按熟期要求当母本苞叶及穗位叶已干枯、茎杆开始干枯时及时收获，对收购的6批裸种种子进行取样发芽试验，分别测定正常苗、非正常苗与死种子百分率。

表1 不同收获期种子发育过程中的有效积温

表2 不同收获期种子及其苗期性状的方差分析

注：LSR(0.05,2,17)=3.59，LSR(0.05,5,17)=2.81；LSR(0.01,2,17)=6.11，LSR(0.01,5,17)=4.33。

2 结果与分析

2.1 不同收获期种子及其苗期性状的方差分析

从表2可以看出，不同收获期种子及其苗期各性状中除根长达到显著水平外，其它都达到了极显著水平；区组间均不显著。试验结果可靠，可进一步分析。

2.2 不同收获期种子取样时其植株和果穗的特征

由图版I(封三)可知：不同收获期种子的植株及果穗的成熟度不尽相同，第1期的植株叶片及外苞叶均为绿色，内苞叶略黄，籽色淡黄，籽粒较小；第2期的植株叶片绿色，外苞叶顶部略黄，内苞叶变黄，籽粒金黄、大小接近正常粒；第3期植株叶片绿色，外苞叶中下部开始变黄，内苞叶枯黄，籽粒金黄、大小接近正常粒；第4期穗位以上叶片绿色，穗位下叶片开始变黄，内外苞叶枯黄，茎杆开始变黄，籽粒金黄、大小正常；第5期穗顶部叶片绿色，但穗位叶干枯，内外苞叶干枯，茎杆开始干枯，籽粒金黄、大小正常；第6期穗上叶大部分变黄干枯，内外苞叶干枯，茎干干枯，籽粒金黄、大小正常。

2.3 不同收获期种子的千粒重、发芽率及有效积温间的关系

随着有效积温的增加，玉米种子千粒重呈一直增加的趋势(表3)，第6期种子的千粒重最高，但与第5期种子的千粒重差异不显著(P>0.05，下同)；表明有效积温达到一定温度后，种子的千粒重也达到较大值，再延长收获期，种子的千粒重增加效果不显著。从表3可以看出，随着有效积温的增加，发芽率呈先增加后降低的趋势，其中第5期种子的发芽率最大，为95.00 %，第6期下降为81.30 %，第5期种子的发芽率与第3和4期差异不显著，显著高于第2期种子的发芽率(P<0.05，下同)，且极显著高于第6和第1期(P<0.01，下同)；说明当有效积温达到一定温度后，种子的发芽率出现峰值，再延长收获期，种子的发芽率反而下降。因此，授粉后43 d(即第5期)种子的千粒重和发芽率均最好，为最佳的收获时期。

进一步对不同收获期种子的千粒重与有效积温及发芽率与有效积温间的关系做二次曲线拟合，结果均呈现为抛物线型(图2)。千粒重(y)与有效积温(x)的方程为：y=-9.651x2+91.18x+117.7(R2=0.838)，达显著水平；发芽率(y)与有效积温(x)的方程为：y=-3.0.32x2+23.65x+49.04，(R2=0.873)，也达显著水平。

表3 不同收获期种子的千粒重、发芽率及有效积温

注：表中大小写字母分别表示不同时期间差异达显著水平(P<0.01)和极显著水平(P<0.05)。

Note:The capital letters and small letters denote respectively difference reached extremely significant level (P<0.01)and difference reached significant level (P<0.05)at different stage in table.

图2 不同收获期种子的千粒重、发芽率与有效积温间的关系Fig.2 Relationship between 1000-kernel weight, germination rate and effective accumulated temperature for development of the seeds harvested at different time

2.4 不同收获期种子的苗期长势及简易活力指数

不同收获期种子发芽后长至3叶期时的长势不同(图3)，其中第5期种子的幼苗高度最高，且显著或极显著高于其他时期，第1期种子的根数最少，且极显著低于其他时期，第2～5期种子根数差异均不显著；根长以第2期种子的根最长，第1和6期种子的根最短，且显著低于其他时期，第2～5期种子根长差异均不显著；第5期种子简易活力指数的最高，且极显著高于其他时期。表明授粉后43 d收获的种子(第5期)发芽后苗期的长势最好，为最佳收获时期。

2.5 不同收获期种子的苗期根干重、冠干重及根冠比

从图4可以看出，不同收获期种子发芽后苗期的根干重、冠干重及根冠比也不相同。第5期种子的冠干重最高，并极显著高于其它收获期；第5期种子根干重最高，显著高于第1、2和3期，但与第4和6期差异均不显著；第4期的根冠比最大，第3～6期种子根冠比间差异均不显著，且四者均显著高于第1和2期，说明第3期以后的种子能较好地协调幼苗根、冠的生长。

图3 不同收获期种子幼苗的高度、根数、根长和简易活力指数Fig.3 Seedling height, root number, root length and simple vigor index of seeds harvested at different time

图4 不同收获期种子苗期冠干重、根干重及根冠比Fig.4 Dry weight of crowns and roots and root to crown ratio for seeds harvested at different time

表4 实际种子生产中收购的桂单0810杂交种裸种种子的发芽率

2.6 田间效果检测

田间效果检测结果(表4)表明，从实际种子生产中收购的桂单0810杂交种裸种种子中13次发芽率为89.00 %～95.00 %，平均为91.15 %，正常苗非正常苗与死种子平均分别为4.69 %和4.15 %，田间效果检测获得较满意的结果。

3 讨 论

本研究中桂单0810母本桂39722籽粒千粒重随成熟度的提高不断增大，达到最大值后趋于平稳，这与前人的研究一致[12]。同时，本研究对其授粉后不同成熟度收获的种子的发芽率以及发芽后幼苗的简易活力指数、幼苗的高度、根长、根数及冠干重、根干重、根冠比进行了系统的研究，明确了授粉后有效积温达到780.7 ℃，穗位叶干枯时是收获该系种子的最佳时期。即随着种子成熟度提高，其发芽势、发芽率也随之增高，但在达到一定水平后又下降，这与郝楠等认为并非收获越晚种子的发芽率越高的研究结论一致[13]。

实际生产中虽未达到试验中所得到的95.00 %的发芽率，主要原因可能为在实际生产中较难控制所有农户在玉米母本苞叶及穗位叶已干枯、茎杆开始干枯时进行收获；同时，制种田中也存在出苗及管理的差异，导致熟期的不一致性；另外，鲜穗运输到烘干厂房也需要时间，运输过程中会存在一定的发热现象，以上因子都会影响种子的发芽率和发芽势。

本研究发芽试验所用的种子是未经逆境(如低温、老化)处理过的种子，且在常温下进行的。至于不同成熟度的母本桂39722种子经逆境(如低温、老化)处理后的发芽率、发芽势、发芽后苗的长势等将待进一步研究。

4 结 论

桂单0810母本桂39722授粉后43 d(即第5期)种子的千粒重近于最大，发芽率最高；该期种子的幼苗的高度最高，简易活力指数最大，根干重和冠干重最大，发芽势最强；其根长、根数、根冠也比较好，根冠生长协调。因此，鲜穗烘干法下桂39722的最佳收获时期为：从植株开始授粉日算起，有效积温达到780.7 ℃、穗位叶干枯时收获，可有效地保证桂单0810种子生产过程中的最佳产量及种子质量。实际生产中，抽样发芽结果为正常苗89.00 %～95.00 %，平均为91.15 %。

[1]江绪文，李贺勤，赵爱美，等. 2014年我国玉米主产区种子质量研究[J]. 中国种业，2015(2)：44-48.

[2]佘宁安，王铁固，陈士林. 玉米种子活力田间测定及其遗传分析[J]. 玉米科学，2010，18(4)： 18-22.

[3]刘树立，高恩广，梁 萍，等. 影响种子活力因素与控制[J]. 种子世界，2008(7)：33-34.

[4]周海宁，雷志刚，韩登旭，等. 玉米杂交种种子活力与成熟度关系[J]. 玉米科学，2016，24(3)： 110-116.

[5]齐宗元，胡远富，杨海英. 影响玉米种子发芽率的原因及有效措施[J]. 农民致富之友，2013(2)：44.

[6]石德奎. 玉米种子成熟度与种子质量的关系研究[J]. 安徽农学通报，2010，16(2)：80-83.

[7]王淑英，樊廷录，王建华，等. 不同收获期玉米杂交种种子活力研究[J]. 玉米科学，2015，23(3)： 80-85.

[8]Owolade O F，Alabi B S，Enikuomehin O A，et al. Effect of harvest stage and drying methods on germination and seed-borne fungi of maize(ZeamaysL.)in South West Nigeria[J]. African Journal of Biotechnology，2005，4(12)：1384-1389.

[9]石海春，柯永培，刘 帆，等. 不同大小的玉米种子活力差异比较研究[J]. 种子，2005，24(4)： 37-39.

[10]樊廷录，王淑英，王建华，等. 河西制种基地玉米杂交种种子成熟期与种子活力的关系[J]. 中国农业科学，2014，47(15)：2960-2970.

[11]石海春，柯永培，佘跃辉，等. 玉米种子活力测定方法的研究[J]. 玉米科学，2004(2)： 116-118.

[12]许海涛，杨五星. 不同收获期对夏季玉米种子质量及产量性状的影响[J]. 农业科技通讯，2012(8)：32-35.

[13]郝 楠，李月明，孙 楠，等. 玉米杂交种种子成熟期对种子活力的影响[J].种子，2015，34(8)：76-78.

(责任编辑 汪羽宁)

ResearchonBestHarvestingTimeforSeedsofGui39722,FemaleParentofMaizeHybridGui-dan0810byArtificialDryingFreshCobMethod

TIAN Shu-yun, WEN Ren-lai*, SU Yi-cheng, SU Yue-gui, HE Jing-dan, TEN Hui-sheng, HE Xue-yin, YANG Meng
(Maize Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Guangxi Nanning 530007,China)

The seeds harvested at different maturity of Gui39722, the female parent of newly-developed maize hybrid Gui-dan 0810, were studied on their 1000-kernel weight, germination rate and traits expressed at 3 leaf seedling stage after germination of seeds to identify the best harvest time by the fresh cob dried method, and then to provide scientific basis for single-grain planting in maize production. The results showed that the seeds of Gui39722, the female parent of Gui-dan 0810, harvested at the time of 43 days after pollination (fifth harvest time) performed almost heaviest 1000-kernel weight and highest germination rate, and also expressed tallest seedling, largest simple vigor index, heaviest dry weight of crown and root with strongest seed vigor at 3 leaf seedling stage after germination, while its root length, root number and crown to root ratio performed better with a more coordinated growing for root and crown part. Therefore, under the method of artificial drying fresh cob, the best harvesting time of Gui39722 was when the effective accumulated temperature after pollination reached 780.7 ℃ and the ear leaf became dry rot. Harvested at this time, high yield and best seed vigor can be effectively guaranteed for the seed production of Gui-dan 0810. In actual production, the normal seedling rate was tested for 13 times sampling from the 6 lots of naked bulk seeds produced by farmers. The normal seedling rate ranged from 89.00 % to 95.00 %, with an average of 91.15 %, which showed a very satisfactory result for the seed field production of Gui-dan 0810.

Corn; Hybrid Gui-dan 0810; Female line Gui39722; Harvesting time; Seed vigor

1001-4829(2017)3-0492-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.3.002

S513

A

2016-11-19

广西重点研发计划项目(桂科AB16380133，桂科AB16380140)；广西农业科技成果转化项目[桂科转1346004-16]；广西农业科学院科技发展基金项目[2015YT24,农成转201303(A)]；国家农业科技成果转化资金项目(2013GB2E 100378)

田树云(1979-)，男，山西大同人，助理研究员，主要从事玉米育种研究工作，E-mail：sxdttsy@163.com，*为通讯作者，E-mail：wrlai@gxaas.net。