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[摘 要]玉米是重要的粮食和饲料作物，具有重大的农业和经济价值。玉米籽粒中含有大量的碳水化合物、还有蛋白质、脂肪以及多种维生素成分。玉米为工业生产提供重要的原材料，经过初次和深加工能生产几百种玉米制成品。本文就对玉米种子的发芽生理和壮苗培养进行解析。
[关键词]玉米种子；发芽生理；壮苗培养
中图分类号：TU850 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）01-0346-01
一、 玉米种子的结构特点
玉米种子由种皮、胚乳和胚组成，一般千粒重约250克～350克。种皮由子房壁发育成的果皮和种皮连在一起，坚硬，外面覆盖角质层，防止病菌侵入，有保护作用。种皮一般占种子重量的5%～8%。胚乳是由极核受精后发育成的内胚乳，贮有丰富的营养物质，占种子重量的80%～85%。胚由受精卵发育而成，是玉米植株的雏型。在禾谷类作物中，玉米的胚最大，一般占种子重量的10%～15%。玉米的月不由子叶（盾片1、胚芽、胚轴、胚根组成。
二、玉米种子萌发过程中的物质转化
休眠种子的生命活动很微弱，但种子只要一吸水膨胀，不仅外部形态会发生明显变化，内部的生理生化活动也会显著地活跃起来，其中最重要的表现就是物质的转化。
1.碳水化合物的转化
在种子萌发过程中，碳水化合物的转化主要是淀粉的分解。种子萌发首先分解利用的是胚中的淀粉，然后才是胚乳中的淀粉。分解淀粉的酶有3类，分别是淀粉酶（包括一淀粉酶和B一淀粉酶）、麦芽糖酶和淀粉磷酸化酶。淀粉的分解有2种方式：①水解。这是淀粉分解的主要形式，起作用的水解酶是淀粉酶和麦芽糖酶，淀粉在其共同作用下水解成葡萄糖。②磷酸解。这是淀粉分解的次要形式，起作用的酶是淀粉磷酸化酶，淀粉在其作用下分解成葡萄糖一1一磷酸。
2.脂肪的转化
脂肪的分解产物也是种子萌发所需物质和能量的重要来源。种子吸胀后，脂肪酶活性大大增强，脂肪在脂肪酶的作用下水解成甘油和脂肪酸。甘油经过磷酸化后变为磷酸丙糖；磷酸丙糖可以进入呼吸过程被彻底氧化分解，也可以转化为糖和淀粉。与此同时，脂肪酸也被逐步分解成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A可以再进入呼吸过程被氧化分解，也可以转化为糖。
3.蛋白质的转化
淀粉发生分解的过程中，蛋白酶将胚乳中贮藏的蛋白催化，生成氨基酸后转移到萌动中的胚中，经过再次合成形成新的蛋白质。蛋白酶和肽酶共同作用会导致蛋白质发生分解。当玉米种子吸胀后，会增强蛋白酶和肽酶的活性。蛋白酶的作用会导致蛋白质水解，生成多肽，肽酶的作用会将多肽水解成氨基酸等含氧化合物。然后氨基酸被转运至胚，在酶的催化下，氨基酸重新排列组合生成新蛋白质，再形成原生质和酶。其中少量氨基酸经过转氨作用，与其他有机酸物质形成新的氨基酸。
4.核酸的变化
种子萌发时，胚乳和胚中的核酸会发生明显变化。种子吸胀后，胚乳中的酶发生作用，使大量核糖核酸与脱氧核糖核酸分解，降低核酸含量。胚芽中的核酸含量很多，并且快速增加。
5.激素的变化
休眠的玉米种子体内激素活性很微弱，或含量很低。种子吸胀后，激素的活性或含量就会明显提高，尤其以生长素（也叫吲哚乙酸）为代表。种子萌发时，胚乳中生长素的活性和含量明显提高。发芽时，胚乳中以吲哚乙酸葡萄糖苷和吲哚乙酸肌醇的形式存在的无活性的IAA（吲哚乙酸）被水解分离成有活性的IAA；同时胚乳中的贮藏蛋白质分解产生的色氨酸也能合成IAA。
三、影响玉米种子发芽的因素
1.种子的生活力与成熟度
种子生活力是种子可能发芽从而发育成幼苗的潜力，没有生活力的种子不能发芽。玉米种子生活力是影响玉米质量的重要因素，对玉米播种后的出苗、全苗、壮苗起到关键作用。玉米种粒基本形成时，胚基本发育完整，此时已经具有发芽能力。通常种子的成熟度和发芽率成正比。
2.温度
温度的高低直接决定酶活性的有无，进而影响着物质转化的速度和细胞的分裂与生长，所以温度与种子萌发和培育壮苗关系密切。据研究，土温在10～34.8℃之间，出苗速度比低温下快6.7倍。土温在10～25%的范围内，出苗率随温度升高而增加；在25～40.9℃范围内，出苗率随温度升高而降低。玉米发芽最适温度为25～35℃。
3.水分
（1）、水分对玉米种皮具有 软化和碰撞作用，能使种皮的透性增加，利用胚的呼吸和突破种皮。
（2）、水分能使种子细胞原生质发生由凝胶向溶胶状态的改变，使胚乳的贮藏物质变成可溶性化合物，为幼小器官生长提供养料。
（3）、水分能加剧种子中可溶性物质向幼芽和根部输送，为种子呼吸提供基质，为新细胞、组织的形成提供有机物质。玉米生产过程中，播种种子时的土壤水分必须达到田间持水量的60%左右。
4.氧气
种子需要物质代谢，玉米种子的贮藏物质可以分解，形成可溶性有机化合物，这些简单的有机化合物必须在种子的组织和器官之间不断的运输，转移到新组织部分的有机化合物进行再次合成，发育成新的组织和器官，从而促进种子的正常发育，以上过程离不开氧气的支持。当缺乏氧气时，玉米种子不得不进行无氧呼吸，种子在无氧气条件下会耗费大量的有机物质保持生存，无氧呼吸产生大量酒精，会导致玉米种子的胚发生中毒现象。此外，当氧气不充分时，土壤中部分厌气性微生物乘机繁殖，增加玉米种子感染和霉烂的可能性。通常情况下，土壤总的空气含氧量足可以供应种子发芽，但是当播种过深或者土壤含水量过高，都可能造成氧气不足，从而对发芽产生不良反应。
5.物理、化学因素
一些物理、化学处理措施能够影响玉米种子的发芽。如用低频电流（频率50赫兹，电压220伏）处理浸泡过10～18小时的玉米种子20～30分钟，能提早出苗一二天，植株生长快且健壮；如用0.01%。的胡敏酸钠（腐殖酸钠）浸种13～24小时，可提早出苗一二天，并能促进根系和茎叶生长。
四、播种和培育壮苗
1.土壤的选择
玉米种植需要肥沃土壤且地势平缓，同时要能够满足浇灌条件，能够保证玉米生长到中后期时，获得足够的供水和供肥条件，保证玉米生产的高质高产。
2.种子精选和处理
选择已经包衣好的优质种子，去除破粒、坏粒，播种前选晴天将种子晒二三天，以提高种子发芽率。
3.适时播种
地膜覆盖露地直播春玉米要求在地温稳定通过10～12。（=时播种。湘中、湘南3月中下旬，湘西、湘北3月下旬至4月上旬为适宜播种期。但各地要因时制宜，适时早播。秋玉米在7月下旬播种，最迟不得超过8月5日。春播玉米还可以采用地膜覆盖，地膜玉米的播种期可比正常露地直播提早7～10天。
4.苗期管理
①防旱、防板结，助苗出土。如播后遇天气干旱，土壤水分低于田间持水量的60%时，应及时浇水和松土保墒；如播后遇大雨，土壤板结，应及时松土，助苗出土。②查苗、补苗，育壮苗。出苗前及时检查发芽情况，发现烂种、烂芽时，应及时补种；出苗后发现缺苗，尽早带土移栽补缺。适时间苗定苗，一般三四片可见叶时间苗，四五片可见叶时定苗。③化学除草或中耕除草。通常在玉米播种后出苗前使用芽前除草剂除草，如使用乙草胺，每667平方米用量150～200毫升，施用时应保持土壤湿润。5叶期前后还可使用化学除草剂进行除草。
总之，广大农业科技工作者和农户要熟悉掌握玉米生理机理，在实践中不断总结经验，对玉米壮苗技术改进，提高玉米生产的质量和产量，促进我国农业经济作物的健康发展。
参考文献
[1] 党红凯李伟曹彩云郑春莲马俊永李科江.乳熟后灌溉对夏玉米水分利用效率及干物质运轉的影响[J].农业机械学报.2014（05）.
[2] 过维平，邵慧，王斌，陆玉其，金玉芳.鲜食玉米美玉加甜糯缘号品种特性及高产栽培技术[J].现代农业科技.2013（23）.
[关键词]玉米种子；发芽生理；壮苗培养
中图分类号：TU850 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）01-0346-01
一、 玉米种子的结构特点
玉米种子由种皮、胚乳和胚组成，一般千粒重约250克～350克。种皮由子房壁发育成的果皮和种皮连在一起，坚硬，外面覆盖角质层，防止病菌侵入，有保护作用。种皮一般占种子重量的5%～8%。胚乳是由极核受精后发育成的内胚乳，贮有丰富的营养物质，占种子重量的80%～85%。胚由受精卵发育而成，是玉米植株的雏型。在禾谷类作物中，玉米的胚最大，一般占种子重量的10%～15%。玉米的月不由子叶（盾片1、胚芽、胚轴、胚根组成。
二、玉米种子萌发过程中的物质转化
休眠种子的生命活动很微弱，但种子只要一吸水膨胀，不仅外部形态会发生明显变化，内部的生理生化活动也会显著地活跃起来，其中最重要的表现就是物质的转化。
1.碳水化合物的转化
在种子萌发过程中，碳水化合物的转化主要是淀粉的分解。种子萌发首先分解利用的是胚中的淀粉，然后才是胚乳中的淀粉。分解淀粉的酶有3类，分别是淀粉酶（包括一淀粉酶和B一淀粉酶）、麦芽糖酶和淀粉磷酸化酶。淀粉的分解有2种方式：①水解。这是淀粉分解的主要形式，起作用的水解酶是淀粉酶和麦芽糖酶，淀粉在其共同作用下水解成葡萄糖。②磷酸解。这是淀粉分解的次要形式，起作用的酶是淀粉磷酸化酶，淀粉在其作用下分解成葡萄糖一1一磷酸。
2.脂肪的转化
脂肪的分解产物也是种子萌发所需物质和能量的重要来源。种子吸胀后，脂肪酶活性大大增强，脂肪在脂肪酶的作用下水解成甘油和脂肪酸。甘油经过磷酸化后变为磷酸丙糖；磷酸丙糖可以进入呼吸过程被彻底氧化分解，也可以转化为糖和淀粉。与此同时，脂肪酸也被逐步分解成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A可以再进入呼吸过程被氧化分解，也可以转化为糖。
3.蛋白质的转化
淀粉发生分解的过程中，蛋白酶将胚乳中贮藏的蛋白催化，生成氨基酸后转移到萌动中的胚中，经过再次合成形成新的蛋白质。蛋白酶和肽酶共同作用会导致蛋白质发生分解。当玉米种子吸胀后，会增强蛋白酶和肽酶的活性。蛋白酶的作用会导致蛋白质水解，生成多肽，肽酶的作用会将多肽水解成氨基酸等含氧化合物。然后氨基酸被转运至胚，在酶的催化下，氨基酸重新排列组合生成新蛋白质，再形成原生质和酶。其中少量氨基酸经过转氨作用，与其他有机酸物质形成新的氨基酸。
4.核酸的变化
种子萌发时，胚乳和胚中的核酸会发生明显变化。种子吸胀后，胚乳中的酶发生作用，使大量核糖核酸与脱氧核糖核酸分解，降低核酸含量。胚芽中的核酸含量很多，并且快速增加。
5.激素的变化
休眠的玉米种子体内激素活性很微弱，或含量很低。种子吸胀后，激素的活性或含量就会明显提高，尤其以生长素（也叫吲哚乙酸）为代表。种子萌发时，胚乳中生长素的活性和含量明显提高。发芽时，胚乳中以吲哚乙酸葡萄糖苷和吲哚乙酸肌醇的形式存在的无活性的IAA（吲哚乙酸）被水解分离成有活性的IAA；同时胚乳中的贮藏蛋白质分解产生的色氨酸也能合成IAA。
三、影响玉米种子发芽的因素
1.种子的生活力与成熟度
种子生活力是种子可能发芽从而发育成幼苗的潜力，没有生活力的种子不能发芽。玉米种子生活力是影响玉米质量的重要因素，对玉米播种后的出苗、全苗、壮苗起到关键作用。玉米种粒基本形成时，胚基本发育完整，此时已经具有发芽能力。通常种子的成熟度和发芽率成正比。
2.温度
温度的高低直接决定酶活性的有无，进而影响着物质转化的速度和细胞的分裂与生长，所以温度与种子萌发和培育壮苗关系密切。据研究，土温在10～34.8℃之间，出苗速度比低温下快6.7倍。土温在10～25%的范围内，出苗率随温度升高而增加；在25～40.9℃范围内，出苗率随温度升高而降低。玉米发芽最适温度为25～35℃。
3.水分
（1）、水分对玉米种皮具有 软化和碰撞作用，能使种皮的透性增加，利用胚的呼吸和突破种皮。
（2）、水分能使种子细胞原生质发生由凝胶向溶胶状态的改变，使胚乳的贮藏物质变成可溶性化合物，为幼小器官生长提供养料。
（3）、水分能加剧种子中可溶性物质向幼芽和根部输送，为种子呼吸提供基质，为新细胞、组织的形成提供有机物质。玉米生产过程中，播种种子时的土壤水分必须达到田间持水量的60%左右。
4.氧气
种子需要物质代谢，玉米种子的贮藏物质可以分解，形成可溶性有机化合物，这些简单的有机化合物必须在种子的组织和器官之间不断的运输，转移到新组织部分的有机化合物进行再次合成，发育成新的组织和器官，从而促进种子的正常发育，以上过程离不开氧气的支持。当缺乏氧气时，玉米种子不得不进行无氧呼吸，种子在无氧气条件下会耗费大量的有机物质保持生存，无氧呼吸产生大量酒精，会导致玉米种子的胚发生中毒现象。此外，当氧气不充分时，土壤中部分厌气性微生物乘机繁殖，增加玉米种子感染和霉烂的可能性。通常情况下，土壤总的空气含氧量足可以供应种子发芽，但是当播种过深或者土壤含水量过高，都可能造成氧气不足，从而对发芽产生不良反应。
5.物理、化学因素
一些物理、化学处理措施能够影响玉米种子的发芽。如用低频电流（频率50赫兹，电压220伏）处理浸泡过10～18小时的玉米种子20～30分钟，能提早出苗一二天，植株生长快且健壮；如用0.01%。的胡敏酸钠（腐殖酸钠）浸种13～24小时，可提早出苗一二天，并能促进根系和茎叶生长。
四、播种和培育壮苗
1.土壤的选择
玉米种植需要肥沃土壤且地势平缓，同时要能够满足浇灌条件，能够保证玉米生长到中后期时，获得足够的供水和供肥条件，保证玉米生产的高质高产。
2.种子精选和处理
选择已经包衣好的优质种子，去除破粒、坏粒，播种前选晴天将种子晒二三天，以提高种子发芽率。
3.适时播种
地膜覆盖露地直播春玉米要求在地温稳定通过10～12。（=时播种。湘中、湘南3月中下旬，湘西、湘北3月下旬至4月上旬为适宜播种期。但各地要因时制宜，适时早播。秋玉米在7月下旬播种，最迟不得超过8月5日。春播玉米还可以采用地膜覆盖，地膜玉米的播种期可比正常露地直播提早7～10天。
4.苗期管理
①防旱、防板结，助苗出土。如播后遇天气干旱，土壤水分低于田间持水量的60%时，应及时浇水和松土保墒；如播后遇大雨，土壤板结，应及时松土，助苗出土。②查苗、补苗，育壮苗。出苗前及时检查发芽情况，发现烂种、烂芽时，应及时补种；出苗后发现缺苗，尽早带土移栽补缺。适时间苗定苗，一般三四片可见叶时间苗，四五片可见叶时定苗。③化学除草或中耕除草。通常在玉米播种后出苗前使用芽前除草剂除草，如使用乙草胺，每667平方米用量150～200毫升，施用时应保持土壤湿润。5叶期前后还可使用化学除草剂进行除草。
总之，广大农业科技工作者和农户要熟悉掌握玉米生理机理，在实践中不断总结经验，对玉米壮苗技术改进，提高玉米生产的质量和产量，促进我国农业经济作物的健康发展。
参考文献
[1] 党红凯李伟曹彩云郑春莲马俊永李科江.乳熟后灌溉对夏玉米水分利用效率及干物质运轉的影响[J].农业机械学报.2014（05）.
[2] 过维平，邵慧，王斌，陆玉其，金玉芳.鲜食玉米美玉加甜糯缘号品种特性及高产栽培技术[J].现代农业科技.2013（23）.