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玉米种子储藏技术研究

2021-04-02温东强邢钇浩覃初贤覃欣广望飞勇

农业研究与应用 2021年6期
关键词:玉米种子发芽率含水量

温东强 邢钇浩 覃初贤 覃欣广 望飞勇

摘 要:为了探讨种子适宜的安全储藏条件,延长种子寿命提高种用价值并为种子储藏标准化提供理论依据。以杂交玉米种子为试验材料,加温干燥至15.0%、13.0%、12.0%、11.0%、10.0%共5个不同含水量档次的玉米种子储藏试样,采用编织袋包装、铝箔袋密封包装2种包装类型,种子分别储藏于三种条件:温度13℃、相对湿度55%,温度8℃、相对湿度50%,温度4℃、相对湿度40%的低温种子库内,每储藏6个月进行定期抽样检测种子的含水量和发芽率一次。结果表明,温度13℃、相对湿度55%低温种子库内玉米种子的平衡含水量为12.6%,温度8℃、相对湿度50%低温种子库内玉米种子的平衡含水量为12%,温度4℃、相对湿度40%低温种子库内玉米种子的平衡含水量为10.8%;种子含水量≤13.0%的杂交玉米种子,在这三种类型的低温种子库内储藏2a后发芽率仍保持在88%以上,均可安全储藏2a以上,种子种用价值高。因此,采用温度不高于13℃、相对湿度不高于55%的储藏条件建造低温种子库用于玉米种子储藏实际可行,储藏效果好,兼具节能、维持费用低特性,为种子企业建设低温种子库和禾谷类种子储藏标准化提供了理论依据。

关键词:玉米种子;安全储藏;低温种子库;含水量;发芽率

中图分类号:S513;S339.3                       文獻标志码:A

Research on the Storage Technology of Corn Seed

WEN Dongqiang,XING Yihao,QIN Chuxian,

QIN Xinguang,WANG Feiyong

(Germplasm Genebank, Guangxi Academy of Agricultural Sciences,

Nanning, Guangxi 530007, China)

Abstract: The study explores the suitable and safe storage conditions of seeds to prolong the life of seeds and improve the use value of seeds, providing a theoretical basis for the standardization of seed storage. Five sampled hybrid corn seeds were heated and dried to 15.0%, 13.0%, 12.0%, 11.0% and 10.0% of moisture contents, respectively; packed into woven bag and aluminum foil sealed bag, respectively; and stored under three conditions: low-temperature seed bank at A(temperature 13°C, relative humidity 55%), B(temperature 8°C, relative humidity 50%) and C( temperature 4°C, relative humidity 40%), respectively. Every 6 months of storage, the seeds were regularly sampled and checked the moisture content and germination rate. Results showed that the equilibrium moisture content of corn seeds in the seed bank at A was 12.6%, at B was 12% and at C was 10.8%. Hybrid corn seeds, with a seed moisture content of ≤13.0%, after being stored in the three types of low-temperature seed bank for 2a, their germination rate remained above 88%, so they can be safely stored for more than 2a, and have high seed value. Therefore, it is practical and feasible to build a low-temperature seed bank for corn seed storage under storage conditions with temperature not higher than 13 °C and relative humidity not higher than 55%, which has good storage effect, energy saving and low maintenance cost. The study provides a theoretical basis for seed companies to build low-temperature seed banks and standardization of cereal seed storage.

Key words: Corn seed;safe storage;low-temperature seed bank;moisture content;germination rate

玉米是我国第一大粮食作物,占粮食种植面积的42%。玉米种子从收获到再次播种需要经过一段时间的储藏期,种子储藏的好坏直接影响到种子播后植株的生长势及玉米的产量与质量,因此,种子储藏需要特定的技术和条件[1-7]。种子储藏寿命受许多因素影响,种子含水量和种子温度是影响种子储藏寿命的两个最主要因素[8-10],在适宜条件下储藏的种子其生活力也会逐渐下降,因此,只有在种子储藏过程中控制好种子水分和种子温度及执行相关种子储藏管理技术规范才能阻止种子生活力下降过快以达到延长种子寿命提高商用价值促进农业发展。有试验结果表明含水量12.5%~13.0%、初始发芽率91.26%的玉米种子在温度-10℃、相对湿度30%的长期种质库内保存28年后种子平均发芽率仍有88.57% [11],活力仍保持在较高水平。对于种子企业来说,种质库的建造和维持费用大,运行成本较高,不适合种子企业种子储藏产业需要;而低温种子库的建造和维持费用适中,适合种子企业种子储藏产业所需。本文以杂交玉米种子为试验材料,将种子干燥处理成不同含水量后,经包装后分别储藏于温度13℃、相对湿度55%,温度8℃、相对湿度50%,温度4℃、相对湿度40%三种低温种子库内,在储藏过程中进行定期抽样检测种子含水量和发芽率,对探讨玉米种子安全储藏最适条件,达到延长种子寿命提高商用价值降低种子储藏成本促进农业发展具有重要的现实意义。

1 材料及方法

1.1 材料

试验材料为2018年秋季生产的由广西农业科学院玉米所和广西兆和种业有限公司培育的“桂单162”玉米杂交种子。

1.2 试验设备

DHG-9425AE型立式鼓风干燥箱、GXZ-500A型智能光照培养箱、DB-206SC型电热鼓风恒温干燥箱、HR-200型精密电子天平、FZ102型微型植物粉碎机、FS-300型塑料薄膜封口机。

1.3 试验方法

1.3.1 种子干燥温度和含水量 在38℃温度环境下干燥新收获的种子,制作5个档次的玉米种子储藏样品,储藏样品的种子含水量分别为15.0%、13.0%、12.0%、11.0%、10.0%。

1.3.2 种子包装方式 采用属非密封包装的编织袋包装、属密封包装的铝箔袋密封包装2种包装方式。

1.3.3 种子储藏条件 种子分别储藏于温度13℃、相对湿度55%的储藏条件1的低温种子库,温度8℃、相对湿度50%的储藏条件2的低温种子库,温度4℃、相对湿度40%的储藏条件3的低温种子库内。

1.3.4 种子水分、发芽率检测依据和储藏后种子发芽率下降显著性的判定 种子水分和发芽率检测按照国家标准GB/T3534.1~3543.7-1995《农作物种子检验规程》。

种子含水量测定 高温烘干法,称取种子磨碎样品2份,样品重4.5~5.0g,置温度为130℃~133℃烘箱内烘干1 h,取出置干燥器内室内冷却30 min左右后称重。

种子发芽率测定 采用发芽盒纸间发芽,每处理100粒种子,4次重复;发芽温度恒温25℃,末次计算发芽为第7天。

测定时间 含水量和发芽率测定时间为储藏前、储藏6个月、12个月、18个月、24个月。

储藏后种子发芽率下降显著性判定 种子发芽检测有试验误差,依据《农作物种子检验规程》中发芽试验表4发芽试验的容许差距来判定储藏种子发芽率是否出现显著下降。

1.3.5 数据分析 试验数据用Excel 2007进行分析整理。

2 结果与分析

2.1 不同含水量、不同包装方式玉米种子储藏后含水量变化情况

不同含水量、不同包装类别的玉米种子在三种类型的低温种子库储藏的含水量变化情况见表1,温度13℃、相对湿度55%的低温种子库为储藏条件1的低温种子库,温度8℃、相对湿度50%的低温种子库为储藏条件2的低温种子库,温度4℃、相对湿度40%的低温种子库为储藏条件3的低温种子库。

从表1可看出,非密封包装含水量为13%的玉米种子在储藏条件1的低温种子库储藏6个月后其种子含水量下降为12.6%,储藏24个月后其种子含水量仍为12.6%;非密封包装含水量为13%的玉米种子在储藏条件2的低温种子库储藏12个月后其种子含水量下降为12%,储藏24个月后其种子含水量仍为12%;非密封包装含水量为12%的玉米种子在储藏条件3的低温种子库储藏18个月后其种子含水量下降为10.8%,储藏24个月后其种子含水量仍为10.8%。非密封包装含水量为11%的玉米种子在储藏条件1的低溫种子库储藏18个月后其种子含水量上升为12.6%,储藏24个月后其种子含水量仍为12.6%;非密封包装含水量为11%的玉米种子在储藏条件2的低温种子库储藏18个月后其种子含水量上升为12%,储藏24个月后其种子含水量仍为12%;非密封包装含水量为11%的玉米种子在储藏条件3的低温种子库储藏6个月后其种子含水量下降为10.8%,储藏24个月后其种子含水量仍为10.8%。温度13℃、相对湿度55%低温种子库玉米种子的平衡含水量为12.6%,温度8℃、相对湿度50%低温种子库玉米种子的平衡含水量为12%,温度4℃、相对湿度40%低温种子库玉米种子的平衡含水量为10.8%。

2.2 不同含水量、不同包装方式玉米种子储藏后发芽率变化情况

不同含水量、不同包装方式的玉米种子在三种类型的低温种子库储藏后发芽率变化情况见表2,表2结果表明,含水量为10%、11%、12%、13%、15%的玉米种子采用密封包装分别在储藏条件1、储藏条件2、储藏条件3的低温种子库内储藏24个月后,含水量为10%、11%、12%、13%的玉米种子的发芽率显著高于含水量为15%的玉米种子的发芽率。10%、11%、12%、13%4种不同含水量玉米种子采用非密封包装或密封包装分别在三种条件的低温种子库内储藏24个月后,发芽率与入库储藏前相比没有变化或相差不明显。在三种类型的低温种子库储藏二年含水量为10%、11%、12%的非密封包装玉米种子种子发芽率下降0~1%,种子发芽率下降幅度微小;在三种类型的低温种子库储藏二年含水量为10%、11%、12%的密封包装玉米种子种子发芽率下降0~1%,种子发芽率下降幅度微小;在三种类型的低温种子库储藏二年含水量为13%的非密封包装玉米种子种子发芽率下降0~2%,种子发芽率下降幅度微小;在三种类型的低温种子库储藏二年含水量为13%的密封包装玉米种子种子发芽率下降1%~3%,种子发芽率下降幅度小;与入库前种子发芽率相比,差异不明显,储藏后种子发芽率不低于88%,说明种子储藏安全种用价值高。在三种类型的低温种子库储藏二年含水量为15%的密封包装玉米种子种子发芽率下降6%~10%,种子发芽率下降幅度大,与入库前种子发芽率相比,差异明显,说明含水量为15%的玉米种子,不宜用密封包装方式储藏。

3 讨论与结论

3.1 讨论

种子发芽率是评价和检验种子质量好坏的指标,在种子生产、储藏和科学研究中被广泛应用。种子发芽率与其储藏性能相关,一般发芽率高的种子表现出更加明显的生长优势和生产潜力,其储藏潜力也更强,利用价值更高。储藏时间也影响种子的发芽率,随着储藏时间的延长细胞膜完整性受损和抗氧化酶活性下降等导致种子衰老,发芽率逐渐丧失。本试验采用经干燥后不同含水量玉米种子通过不同包装后放置在三种条件的低温库内贮藏,通过分析种子发芽率变化来评价分别用编织袋包装和铝箔袋密封包装不同含水量的玉米种子在三种条件下的储藏特性,结果发现,在储藏条件1的低温种子库内储藏,初始含水量为15%非密封包装的玉米种子,储藏6个月后其种子含水量已降至13.3%,储藏12个月后其种子含水量已降至12.9%,储藏18个月后其种子含水量已降至平衡含水量12.6%,储藏24个月后其种子发芽率只是下降3%;而含水量为15%的密封包装的玉米种子在三种类型的低温种子库内储藏二年种子发芽率下降明显,种子发芽率下降幅度大;其中含水量为15%的密封包装的玉米种子在储藏条件1的低温种子库内储藏,24个月后其种子发芽率下降了10%,下降显著。初始含水量为13%的非密封包装的玉米种子在储藏条件1的低温种子库储藏,6个月后其种子含水量已降至平衡含水量12.6%,24个月后其种子发芽率只是下降2%;而含水量为13%的密封包装的玉米种子在储藏条件1的低温种子库储藏,24个月后其种子发芽率下降3%。表明玉米种子发芽率高低和耐储藏性因种子包装和含水量不同而存在差异,储藏温度相同,种子含水量越低,种子发芽率下降越缓慢。含水量为15%的玉米种子不适宜进行密封包装贮藏。

含水量为13%的密封包装的玉米种子在储藏条件3的低温种子库储藏,24个月后其种子发芽率下降1%;含水量为13%的密封包装的玉米种子在储藏条件2的低温种子库储藏,24个月后其种子发芽率下降2%;含水量为13%的密封包装的玉米种子在储藏条件1的低温种子库储藏,24个月后其种子发芽率下降3%。表明储藏种子含水量相同,储藏温度越低,种子发芽率下降越缓慢。含水量为13%的玉米种子可进行密封包装储藏。

玉米种子营养物质含量多,胚大,天然杂交率高,生命力旺盛,质量受收获季节、气候等因素影响,玉米的成熟度很不均匀,穗顶部籽粒成熟慢,含水量大,脱粒时易损伤,未成熟与破损粒共存,这些因素给玉米种子的安全储藏带来了困难。种子有其种用寿命期限,低温干燥条件储藏有利于延缓种子衰老速度,但种子终将失去种用价值。适宜的种子含水量和储藏条件是延缓种子储藏过程中生活力下降的关键因素。本试验研究表明,净度不低于98.0%、初始含水量不高于13%,发芽率不低于91%的玉米种子经编织袋包装和铝箔袋密封包装后储藏于温度不高于13℃、相对湿度不高于55%的低温种子库内2年,种子发芽率仍达88%以上,种用价值高。广西约有50家玉米种子生产企业,绝大多数种子企业种子仓储基础条件薄弱,种子安全储藏重点加工工序——干燥工艺水平参差不齐,多数种子企业仍采用场地晾晒方式对玉米种子进行干燥,造成玉米种子干燥不及时,批次间种子水分含量差异大,给种子安全储藏带来巨大隐患。本试验研究结果表明用编织袋包装的初始含水量为15%的玉米种子在温度不高于13℃、相对湿度不高于55%的低温种子库内储藏,其种子含水量在储藏过程中会逐渐下降至12.6%以下安全储藏含水量,可消除种子晾晒后含水量不均匀入库储藏后造成储藏安全的隐患,从而保证了种子种用价值。本试验研究结果应用广泛,采用温度不高于13℃、相对湿度不高于55%的储藏条件建造低温种子库,节能,维持费用低,种子储藏效果好,为种子企业建设低温种子库和禾谷类种子储藏标准化提供了理论依据。

3.2 结论

温度13℃、相对湿度55%低温种子库玉米种子的平衡含水量为12.6%,温度8℃、相对湿度50%低温种子库玉米种子的平衡含水量为12%,温度4℃、相对湿度40%低温种子库玉米种子的平衡含水量为10.8%。

种子含水量15%以下的非密封包装的杂交玉米种子可在温度13℃、相对湿度55%,温度8℃、相对湿度50%,温度4℃、相对湿度40%这三种类型的低温种子库内储藏,可安全储藏二年以上。

种子含水量≤13.0%的杂交玉米种子无论是非密封或密封包装都适宜在温度13℃、相对湿度55%,温度8℃、相对湿度50%,温度4℃、相对湿度40%这三种类型的低温种子库内储藏,可安全储藏二年以上。

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