高活力玉米种子生产理论在鑫海158中的应用研究

常宝学，赵海燕＊，蔡国强，魏国庆，顾日良，高永泽，李 莉，王建华

1.新疆九圣禾种子标准研究院有限公司，新疆昌吉 831100 2.中国农业大学农学院种子科学与技术研究中心/北京市作物遗传育种重点实验室/农业农村部种子全程技术研究北京创新中心，北京 100193

在种子生产过程中，种子活力是一项能够综合评价种子质量的重要指标。影响种子活力的因素复杂多样，主要包括遗传因素和环境因素。玉米种子的适宜采收期并非处于干物质含量达到最大时的生理成熟期，而是在种子芽率及综合活力均为高峰的时期。有结果表明种子活力随收获期推迟而上升，在授粉后59 d（早于正常收获时间）达到最高；此外，适期收获还能降低病虫害侵入及低温霜冻引起的种子活力下降风险，并为后期种子的生产加工过程预留更多时间。不同品种的最适收获期不同，种植在不同区域的同一品种的最适收获期也可能不同。不同品种的最佳收获期差异主要由其积温需求差异决定，以活力为标准确定的最佳收获期比传统以生理成熟为依据的收获期平均提早5 d，因此选择该品种在适宜种植区域的最适收获期对提高种子整体质量、降低种企加工成本、增加生产效益具有重要意义。

鑫海158主要在东北早熟春玉米区种植，易遇见低温冷害等问题，对玉米的出苗及生长发育影响较大，而高活力的种子在此环境下抵抗力强，能够更好的出苗及生长。本研究从芽率、老化活力、冷浸活力及冷冻活力等方面对不同成熟度的鑫海158玉米杂交种种子进行综合研究，并结合含水量、乳线位置等指标，开展高活力玉米种子早收理论在鑫海158中的应用研究，探究鑫海158玉米杂交种的最适收获期及相应的田间判定标准，为鑫海158种子的高活力生产提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验以玉米杂交种鑫海158为材料，于2019年在新疆昌吉州进行，在授粉后46 d（8月31日）开始取样，每隔3 d采收一次（第一次采收间隔4 d），至授粉后62 d（9月16日）。果穗采收后，对玉米果穗中间位置的乳线情况进行现场拍照，记录乳线位置及采收日期。

1.2 试验方法

1.2.1 含水量测定

随机取30粒种子，采用高温烘干法，4次重复。种子水分（%）=S1+S2-(S1×S2)/100

式中：S1-第一次整粒种子烘后失去的水分（%），S2-第二次磨碎种子烘后失去的水分（%）。

1.2.2 标准发芽测定

随机数取玉米种子200粒，均分4份，1%次氯酸钠溶液消毒5 min后使用数种板将种子铺于浸泡24 h后的两层发芽纸上，再覆盖一层浸湿的发芽纸，疏松卷纸后竖直置于25℃温室中，发芽7 d鉴定并计算发芽率。

发芽率（%）=（第7 d计数正常幼苗数/供检种子数）×100

1.2.3 活力测定

老化活力：随机数取玉米种子200粒，均分4份，1%次氯酸钠消毒后的种子放入湿度95%、温度45℃的老化箱中，老化处理72 h后将种子取出薄摊并风干，铺于浸泡24 h后的两层发芽纸上，再覆盖一层浸湿的发芽纸，疏松卷纸后置于25℃温室中，发芽7 d后鉴定并计算发芽率。老化活力（%）=（第7 d计数正常幼苗数/供检种子数）×100。

冷冻活力：随机数取玉米种子200粒，均分4份，1%次氯酸钠消毒后使用数种板将种子铺于浸泡24 h后的两层发芽纸上，再覆盖一层浸湿的发芽纸，疏松卷纸后置于10℃恒温培养箱中，黑暗条件下竖直放置7 d，7天后转移至25℃温室中，发芽7 d后鉴定并计算发芽率。冷冻活力（%）=（第7 d计数正常幼苗数/供检种子数）×100。

冷浸活力：随机数取玉米种子200粒，均分4份，1%次氯酸钠消毒后使用数种板将种子铺于浸泡24 h后的两层发芽纸上，再覆盖一层浸湿的发芽纸，疏松卷纸后置于4℃的低温冷循环槽内，冷浸处理72 h后取出，置于25℃温室中，发芽7 d后鉴定并计算发芽率。冷浸活力（%）=（第7 d计数正常幼苗数/供检种子数）×100。

1.3 数据处理

所有数据均用Microsoft Excel 2019进行统计整理，用IBM SPSS Statistics进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同发育成熟度鑫海158的芽率及活力水平

标准发芽试验结果表明（图1），鑫海158在8月31日至9月16日，即授粉后46～62 d的发芽率比较稳定，均保持在97%以上，并无显著差异；人工加速老化试验结果显示鑫海158在9月4日和9月7日即授粉后50 d和53 d表现出较高的老化活力水平，分别达到97.56%和97.78%，在其他收获时期的老化活力处在94.67%～95.11%范围内且无显著差异，整个收获期仅在9月4日、9月7日、9月16日即授粉后50 d、53 d、62 d，其老化活力达到95%以上。

冷浸试验结果表明鑫海158在8月31日，即授粉后46 d的冷浸活力水平显著高于其他收获期，为98.44%，9月4日和9月7日显著低于8月31日，为95.56%、92.22%，9月10日及9月13日显著低于前期水平，分别为88.89%、83.11%，9月16日即授粉后62 d的冷浸活力最低，仅为76.00%；低温冷冻试验结果表明鑫海158在8月31日即授粉后46 d的冷冻活力最高，达到98.00%，其他时期的冷冻活力处于94.22%～95.33%范围内且无显著差异，各收获时期中仅8月31日和9月7日的的冷冻活力在95%以上。综合标准发芽试验、老化发芽试验、冷浸试验和冷冻试验，结果表明鑫海158的最适收获期为授粉后50～53 d，此时期种子的芽率及活力水平较高。

图1 鑫海158不同收获期的活力指标

2.2 不同发育成熟度鑫海158的含水量及乳线位置

图2显示了鑫海158在8月31日至9月16日的水分含量变化，8月31日至9月4日期间水分含量迅速下降，降幅达1.63%/d，此后水分含量缓慢下降，在授粉后59 d种子含水量降至37.55%，在适宜收获期即授粉后50～53 d的种子含水量范围在40.10%～40.30%之间。图3显示了鑫海158在不同收获期的乳线位置变化，可以看出，在授粉后50～53 d的乳线大致在距轴3/6处。因此40.10～40.30%的含水量范围及3/6的乳线位置可作为判断适宜收获期的参考。

图2 鑫海158在不同收获期的水分含量变化图

图3 鑫海158不同收获期的乳线位置变化图

3 结论与讨论

本研究围绕鑫海158在不同成熟期的芽率、老化活力、冷冻活力及冷浸活力做了综合研究，表明其在正常收获前种子活力已达到较高水平，且随着收获期推迟，种子活力尤其是冷浸活力有明显下降趋势，因此得出玉米杂交种鑫海158的适宜收获期为授粉后50～53 d，根据对含水量及乳线位置的测定，我们也得出在田间判定适宜收获期的初步标准为40.10%～40.30%的含水量范围及3/6的乳线位置。

了解收获期与种子活力之间的关系，研究相关品种的适宜收获期，对相关品种的育种及加工流程具有重要的指导意义。已有研究表明，对玉米种子进行提前采收（适宜收获期内），不仅能获得高活力种子，还能降低霜冻及不良天气影响的风险。本研究当前仅进行了鑫海158这一品种在一个环境的活力研究，对高活力玉米种子生产理论在鑫海158中的应用研究得出了初步结论，后续还可针对更多的物理指标及多区域环境进行更全面的分析，完善相关的技术手段及数据指标，以期能够更全面精准得预测各品种的适宜收获期。