不同检测条件下水稻陈种发芽的比较分析

颜晓晖

(福建省泉州市种子管理站 福建泉州 362000)

水稻种子的贮藏问题一直是研究的课题［1］。水稻种子在贮存期内，由于养料的消耗，胚细胞活力逐渐衰退，吸胀速度逐渐迟缓，导致出芽缓慢、生长不一致等现象。每年由于水稻种子贮藏发芽率下降引发的经济损失非常巨大［2］。随着种子市场的开放，市场上的种子品种和来源呈现多样化，新旧种子参差不齐，陈种发芽检测成为种子质量检测面临的重要课题。水稻陈种发芽所需的条件与新种有很大的不同，进行发芽检测时，应尽可能创造适合陈种发芽的有利条件，促进陈种恢复正常的生理活性机能，最终达到最大的发芽潜力，以提高种子检测的准确性。只有适宜的温度和发芽介质，才能有效地促进种子萌发［3-5］，从而表现出最好的发芽率。本研究通过设置不同的检测条件，并测定不同检测条件下水稻陈种的发芽速度、发芽势、发芽率等指标，研究不同检测条件对水稻陈种发芽的影响，旨在为提高水稻陈种发芽检测的准确性提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验于2019 年10 月在泉州市种子质量监督检验站进行，所用材料为在低温库存放两年准备转商的储备种杂交水稻Ⅱ优明118种子。所用耗材包括发芽盒、发芽纸，其中发芽纸韧性好、持水力强、无毒无菌。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

本试验分别选用沙床和纸作为发芽床，发芽温度设置5 个梯度，即恒温20℃、恒温25℃、恒温30℃、恒温35℃、20～30℃变温，其中20～30℃变温为20℃ 16 h、30 ℃ 8 h［6］。利用温度和发芽介质两因素随机区组设计，共10 个处理，每处理3个重复，每重复400粒种子（1个发芽盒100粒种子，4 个发芽盒为一个重复）。每天对水稻种子发芽情况进行观察记录，达到最高发芽率时发芽试验结束，最多不超过14 d。试验过程完全按照《农作物种子检验规程发芽试验》［7］（GB/T3543.4—1995）进行操作、管理、计数及结果运算。种子萌动以种子露出胚根为准。种子发芽以《农作物种子检验规程发芽试验》（GB/T3543.4—1995）［7］规定的正常幼苗为准。发芽天数以置床开始至样品达到最高发芽率结束所需的时间计。芽高则以发芽试验结束时的最高芽长来计；水稻发芽势＝（发芽试验4 d 内发芽种子数/供试种子数） ×100%［8］。

1.2.2 置床播种

从充分混合的净度检验后的净种子中随机数取种子。每个发芽盒均匀置放100粒净种子，再将发芽盒放入发芽箱中进行培养。

1.2.3 贴上标签

标签上的编号，与检验原始记载表上的编号一致，检验原始记载表完整填写品种名称、置床时间、发芽箱编号、发芽箱设置的温度、发芽介质等内容。

1.2.4 检查管理

每天将发芽盒盖子打开一次，在通风透气的同时，观察发芽盒内水分情况，如发现缺水，应向发芽盒中喷洒适量水，以保持盒内湿度，满足发芽条件，但也避免加入水分过多，以免造成幼苗发育不匀衡，或造成次生感染。

1.2.5 数据处理

将检测数据输入计算机，采用DPS数据处理系统进行LSD方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同试验条件对水稻陈种发芽速度的影响

由于沙床试验不容易观察种子开始萌动的时间，因此不进行沙床试验萌动天数的观察，仅观察纸上试验萌动天数。从表1 可以看出，种子开始萌动所需时间在本试验温控范围内随温度的升高而减少，当温度为20℃时，所需时间最长，为5 d，显著长于其它处理；当温度为35℃时，萌动所需时间最短，仅需1 d；在20～30℃变温条件下，萌动所需时间为3 d，与25℃恒温条件下相当。从发芽所需的天数来看（表2），在本试验温控范围内温度越高发芽所需天数越少；同一温度条件下，沙床发芽天数均略少于纸上发芽天数。结果表明，在本试验温控范围内温度越高，水稻陈种发芽的速度越快，生长发育进程越快；同一温控条件下，沙床发芽速度略快于纸上发芽速度，但没有显著性差异。

表1 不同温度对陈种萌动的影响

表2 不同检测条件对水稻陈种发芽速度的影响

2.2 不同试验条件对水稻陈种芽高的影响

从表3可以看出，在相同的温度条件下，不同的发芽介质上芽高不一样，沙床发芽的芽高均略高于纸上发芽的芽高，但两者间没有显著性差异；从不同温度对水稻陈种发芽芽高的影响来看，在参试的5个温控条件中，20℃时芽高较低；随着温度升高，芽高也随之增高，当温度30℃时芽高达到最高值，35℃时芽高显著降低，且幼苗偏黄、生长偏弱。在20～30℃变温条件下，芽高介于20和30℃之间。

表3 不同检测条件对水稻陈种芽高的影响

2.3 不同试验条件对水稻陈种发芽势的影响

从表4可以看出，不同的温度和发芽介质对陈种的发芽势有不同的影响。在5 个参试温控条件中，20℃恒温发芽势最低，随着温度的升高，发芽势也随之升高，当温度达35℃恒温时，发芽势达最高值，但在35℃恒温条件下，幼苗明显偏黄，长势偏弱；20～30℃变温的发芽势与20℃恒温相比没有显著差异。从不同介质来看，沙床介质的发芽势略高于纸上的发芽势，但差异不显著。

2.4 不同试验条件对水稻陈种发芽率的影响

从表5、6 可以看出，不同温度和发芽介质对陈种的发芽率影响不同。从不同的发芽介质看，沙床和纸上的平均发芽率均为75.0%。在参试的5个温控条件中，20℃恒温、35℃恒温发芽率最低，仅有71%左右，且35℃恒温的幼苗明显偏黄，长势偏弱。25℃恒温、30℃恒温、20～30℃变温发芽率没有显著差异，但均显著高于20℃恒温、35℃恒温，其中30℃恒温、20～30℃变温发芽率略高于25℃恒温，是发芽率检测首选条件之一。所有参试条件中，20～30℃变温沙床发芽率最高。

2.5 不同条件下陈种发芽势、发芽率、芽高比较

沙床发芽速度略快于纸上发芽速度，沙床上的芽高略高于纸上发芽的芽高，但均没有显著性差异，见图1。而纸上和沙床的发芽率检测结果一样，因此纸上发芽和沙床发芽都可以应用于水稻陈种的发芽检测。

表4 不同检测条件对水稻陈种发芽势的影响

表5 不同检测条件对水稻陈种发芽率的影响

表6 各处理水稻陈种发芽率比较

3 讨论

水稻陈种由于贮藏时间比较长，发芽率有不同程度的下降。水分含量超过15%的种子贮藏10个月以后，种子发芽率降到很低的程度［9］。贮藏室保持低温状态能抑制水稻种子呼吸作用，保持种子较好的活力［10-11］；影响水稻陈种发芽的内在因素是品种本身的遗传特性［12-14］。本试验探讨了陈种发芽最佳条件组合，以评估陈种最大发芽潜力，不仅有助于客观判定种子质量，同时也为种子贮藏管理、耐贮性遗传育种的成效判别提供参考。

水稻种子发芽率检测的目的是评估种子批最大发芽潜力，从而比较不同种子批的质量，估测田间播种价值［15］。在本试验所有温控条件中，20℃恒温使种子的生理作用延缓，发芽最慢；随着温度升高，水稻陈种的发芽速度加快，发芽势增高；温度越高，种子萌发时间越短，35℃下的水稻陈种发芽速度和发芽势最高，但35℃高温会使种子生理活动受到抑制，最终影响发芽，产生畸形苗［16］，只有选择适宜温度才能使种子更好地发芽，30℃恒温、25℃恒温、20～30℃变温都是检测陈种发芽较适宜的温度，其中20～30℃变温发芽率最高，30℃恒温次之。此外，在所有10 个发芽条件组合中，使用20～30℃变温沙床来模拟种子发芽的自然环境时，变温能促使氧气渗入种子，促进酶活化，加速发芽，发芽率最高，为最佳的发芽条件组合。

图1 不同温控、不同发芽介质上芽高、芽势、发芽率比较

种子市场上陈种以1～2 年的陈种比较常见，本试验所选的材料为两年的陈种，所选发芽介质和温控条件为水稻种子发芽质量检测常用条件。但其它品种组合、其它年份的陈种及其他发芽介质、温控条件等对试验相关指标的影响，有待下一步研究。