吉林地区甜玉米种子低温发芽临界温度的研究

　

(长春市农业科学院，　吉林 长春 130000)

甜玉米又称水果玉米，作为玉米种中的一个亚种，是栽培玉米种中的甜质型，最明显特征是乳熟期籽粒褶皱呈角质透明状，一般品质性状如赖氨酸、色氨酸等均高于普通玉米[1]。因此，素有“水果玉米”、“蔬菜玉米”之称[2-3]。鲜食品质良好，具有很大的市场潜力。作为甜玉米主产区之一的北方，尤其在北纬32°左右的吉林、河北、北京北部等地，产品品质和甜嫩程度均优于南方。但是在上述地区甜玉米只能种植1～2茬，且在早春播种时常遇低温、冷害，导致芽势弱、出苗差，大大减少成苗。然而，在室内条件下进行多个温度梯度比较甜玉米种子的发芽情况，进而综合评估其耐低温发芽能力的相关研究却罕见报道。基于此，本试验选择了4份吉林地区推广面积较大的甜玉米品种为供试材料，在不同低温梯度下进行种子发芽试验，对甜玉米种子的发芽和发芽指数进行了统计计算，进而判断甜玉米种子的低温发芽临界温度和耐冷性，以期对农业生产提供理论依据。

1　材料和方法

1.1　材　料

供试甜玉米品种由吉林农业大学特用玉米育种研究室提供，在吉林地区栽培推广面积均较大，分别为吉甜10、吉甜14、吉甜6、吉甜18，品种代号分别为T 10、T 14、T 16、T 18。

1.2　方　法

选择外观完好无破损、大小均匀一致的甜玉米种子各300粒，分别浸入浓度为70%的乙醇溶液中进行消毒，2 min后用蒸馏水清洗3～4次后收集起来。将已经浸有CaCl2溶液的发芽纸置于干燥培养皿中，而后将供试4种甜玉米品种均分3等份(100粒)，平铺在培养皿的发芽纸上，保证胚面向上。而后，分别置于温度为6，8，11，26 ℃的黑暗条件下进行萌发。每个处理设3次重复，以胚根长2 mm为标准，计作发芽[4]。每天记录3次，直至发芽率不再变化为止，并计算发芽率和发芽指数。发芽率和发芽指数的计算参照陶宗娅等[5]的方法。

发芽率(%)=发芽试验末期规定日期内正常的发芽种子数/供试种子总数×100%；

发芽指数(GI)=∑Gt/Dt(式中：Dt为发芽天数，Gt为与Dt相对应的每天发芽种子数)。

综合运用Excel 2013及DPS 7.05软件进行数据统计分析。计算温度(x)与发芽指数(y)的回归方程，其中回归直线与X轴的交点(y=0)即为低温发芽起始的临界温度[4]。

2　结果与分析

2.1　温度对种子萌发时间的影响

将不同梯度温度处理的甜玉米种子的发芽所需天数列于表1。由表1可知，26 ℃时，供试4份甜玉米种子均可在1 d内发芽；温度降至11 ℃时，不同品种的种子发芽表现为延迟，延迟天数均为6～7 d；温度降至8 ℃时，不同品种的种子发芽延迟天数增加，最少为12 d，最多为17 d，且T 16在30 d内不能萌发；温度降至6 ℃时，只有T 18在30 d内可以萌发。

2.2　温度对种子发芽率的影响

将不同梯度温度处理的甜玉米种子的平均发芽率列于表2。由表2可知，低温将抑制甜玉米种子的发芽，具体表现为随着温度的降低，发芽率越低。其中，6 ℃时，T 18虽能发芽，但发芽率仅为0.3%，其他3个品种发芽率则为0。同一甜玉米品种，随着温度的升高，种子发芽率逐渐提高。不同甜玉米品种间，温度对发芽率的影响也有较大差异，在温度为6～26 ℃变幅间，T 18发芽率的增幅小于其它3个品种，增幅最大的是T 10，为94.3%。

表1不同温度下种子发芽所需天数(d)

品种代号温度(℃)261186T101816—T141712—T1617——T18171727

注：“—”表示第30天仍未发芽。

表2不同温度下平均发芽率(%)

品种代号温度(℃)261186T1094．340．613．10T1492．943．714．50T1693．730．900T1894．529．412．80．3

2.3　温度对种子发芽指数的影响

将不同梯度温度处理的甜玉米种子的发芽指数列于表3。由表3可知，温度越低，发芽率越低。供试4份甜玉米种子的发芽指数均随温度的降低而下降。其中，6 ℃时，4份甜玉米种子发芽指数均在1%以下，以T 18最高，仅为0.1%；8 ℃时，T 16发芽指数最小(0)，T 10最大(0.11%)；11 ℃时，T 18发芽指数最小(1.48%)，T 14最大(3.66%)；26 ℃时，T 18发芽指数最大(15.27 %)，T 14最小(11.92%)。综上试验结果表明，仅T 16的种子发芽指数对温度变化较为敏感，与其发芽率类似，说明变温处理对其发芽的整齐度影响更大[4]。

表3不同温度下平均发芽指数(%)

品种代号温度(℃)261186T1013．753．420．110T1411．923．660．070T1613．831．9400T1815．271．480．040．01

2.4　不同品种的发芽临界温度

由发芽指数对发芽温度作回归分析，回归曲线与X轴交点即为低温发芽的临界温度[4]。将4份甜玉米种子的发芽回归方程和发芽临界温度列于表4。由表4可知，经t测验，发芽指数与温度的回归关系在0.01水平上显著，说明回归方程较为可靠。由回归方程求出的4份甜玉米种子的发芽临界温度分别为T 10=6.34 ℃、T 14=6.18 ℃、T 16=6.29 ℃、T 18=5.97 ℃，不同品种间差异明显。品种发芽临界温度愈低，品种的耐低温发芽能力愈强，4份甜玉米种子发芽耐低温性的排序为T 18>T 14>T 16>T 10。

表4各相关系数

品种回归方程相关系数(r)信度水平(a)T(℃)T10y=0．5931x-3．91830．99410．016．34T14y=0．6988x-4．15600．99730．016．18T16y=0．6122x-4．12230．99670．016．29T18y=0．7423x-4．46170．99930．015．97

3　结论与讨论

发芽临界温度与田间苗期耐冷性总选择指数紧密相关，通过室内鉴定可以对田间耐冷反应做出可靠估计，发芽临界温度是评估玉米苗期耐冷性的有效的室内鉴定法[6]。由本试验结果可知，不同甜玉米品种萌发的低温发芽临界温度不同。4份甜玉米品种在低温下发芽能力差异显著，这在很大程度上缘于种子发芽过程中的耐冷性。发芽指数与温度呈负相关。随着温度的降低，发芽所需天数增加，甜玉米的发芽率降低。不同甜玉米品种对低温条件的承受能力不同。T 18在26 ℃和11 ℃条件下，发芽率在10 d内均可达到92.0%以上，发芽率降低幅度很小；T 10、T 14、T 16在26 ℃和11 ℃条件下的发芽率则受温度影响较大，发芽率分别降低了60.3%、39.8%、20.9%。

适宜的田间温度是甜玉米栽培上最重要的生长条件之一。甜玉米播种于大田环境中出苗易受到多种环境条件的影响[7-8]。吉林省地处北半球的中纬地带接近亚寒带，播种时低温冷害成为主要自然灾害之一，早春时候低温冷害严重影响甜玉米出苗，降低种子出苗速度，是限制吉林地区栽培的甜玉米出苗和生长的重要影响因素之一。在室内进行测定的发芽临界温度低的品种，在田间早播时苗势强否、持续低温是否会使种子生活力丧失，以及不同甜玉米种子生活力丧失的温度和时间临界点还有待进一步研究。

参考文献：

[1]于维忠,李玉道,姜善涛,等.甜玉米的生育特点与高产栽培技术[J].玉米科学,2001,9(3):61.

[2]史振声,李凤海,王志斌,等.我国鲜食型玉米科研与产业开发的现状和问题[J].玉米科学,2002,10(增刊):93-96.

[3]石德权,郭庆法,温义昌,等.食用玉米研究进展[C].济南:山东科学技术出版社,2001.

[4]李俊明,耿庆汉.玉米种子的低温发芽临界温度研究[J].种子,1989,8(4):22-24.

[5]陶宗娅,邹琦.种子的吸胀冷害和吸胀伤害[J].植物生理学通讯,2000(4):368-376.

[6]李俊明.玉米自交系苗期耐冷性鉴定[J].华北农学报,1988,3(1):7-12.

[7]李力生,潘世强,张盛文.我国玉米种子加工业的现状及发展对策[J].吉林农业大学学报,2001,23(1):116-120.

[8]高艳.玉米精量播种技术[J].中国种业,2014(2):74.