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摘要 以19个高纬度半干旱区玉米主栽品种为试材，研究低温冷害对各品种玉米种子萌发特性的影响。结果显示，随着温度的降低，各品种的发芽率、发芽势、发芽指数均有不同程度的降低。其中依安县吉单407、保收606，肇东市联达F085、富尔1号，肇州县泽农9号、五洲102这6个品种的发芽率、发芽势、发芽指数均受低温的影响较大。
关键词 玉米种子;低温;半干旱区
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）09-0025-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.09.006
Abstract Using 19 main corn varieties in high latitude and semi-arid areas as test materials， the effects of low temperature and chilling damage on the germination characteristics of various corn varieties were studied. The results showed that with the decrease of temperature， the germination rate， germination vigor and germination index of each variety decreased to varying degrees. Among them， the germination rate， germination vigor and germination index of the six varieties of Jidan 407 and Baoshou 606 in Yi’an County， Lianda F085 and Fuer No.1 in Zhaodong City， Zenong No.9 and Wuzhou 102 in Zhaozhou County were greatly affected by low temperature.
Key words Corn seed;Low temperature;Semi-arid area
近年來，气候变暖引发的极端性气候事件频发，如低温冷害[1]。低温影响玉米种子的萌发、幼苗生长、早期叶片发育和玉米的生长[2-3]。黑龙江西部地区为高纬度半干旱区，玉米种植范围广，单粒精播面积越来越大。由于种植时间早，春季气温变化幅度较大，“倒春寒”现象时有发生，对玉米种子萌发和幼苗生长有较大影响，部分不耐低温品种则不能拱土发芽，造成缺苗断垄，导致严重减产。为此，笔者对高纬度半干旱区3个有代表性区县的19个玉米主栽品种进行了低温冷害对玉米种子萌发特性影响的研究，为耐低温品种选择及农民防寒减灾提供理论支持及技术指导。
1 材料与方法
1.1 材料
选择市场上有代表性的，在黑龙江省肇东市、肇州县、依安县推广较好的玉米主栽品种19个，分别为依安县南北73、齐丰1号、中玉990、保收606、益农玉10、吉单407;肇东市承单813、联达F085、富尔1号、京农科728、嫩单19、天农九;肇州县东旭10、泽农9号、五洲102、中单322、龙生668、五洲678、先玉335。
1.2 方法
在黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院实验室进行低温胁迫玉米种子发芽试验，设定25、15、8 ℃为胁迫温度，其中25 ℃为对照温度，8 ℃为极限温度。各品种挑选100 粒饱满的种子，放入湿润滤纸培养皿内，在室温避光吸涨8 h后，转入低温培养箱进行避光发芽培养，培养7 d，保持种子湿度。以露白（胚根突破种皮长出0.5 cm）为标准，以25 ℃下发芽种子为对照，记录发芽种子数，直到7 d后为止。试验重复3次，计算发芽率、发芽势、发芽指数。分别筛选出依安县、肇州县、肇东市3地玉米种子萌发期抗低温性较弱，对低温较敏感的玉米品种。
1.3 数据处理
各指标计算方法如下：
发芽率（%）=（发芽的种子数/供试种子总数）×100%
发芽势（%）=（规定日期内发芽的种子数/供试种子总数）×100%
发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt）
式中，Gt为t时间内的发芽数，Dt为相应的发芽天数。
采用Microsoft Excel 2010进行数据分析和处理。
2 结果与分析
2.1 不同温度对玉米种子发芽率的影响
由表1可知，在25 ℃条件下，19个品种发芽率均达到95%以上，品种间未见明显差异;15 ℃条件下，各品种发芽率均有不同程度的降低;8 ℃低温胁迫下，各品种发芽率最低;与25 ℃相比，8 ℃时各地区发芽率降幅较大的分别为依安县吉单407（降低15.56%）、保收606（降低16.58%），肇东市联达F085（降低15.81%）、富尔1号（降低15.76%），肇州县泽农9号（降低15.48%）、东旭10（降低14.13%）。由表中相对值可以看出，依安县吉单407、保收606，肇东市联达F085、富尔1号，肇州县东旭10、泽农9号在8 ℃时发芽率相对值最低，这6个玉米品种发芽率在低温处理下影响较大。
2.2 不同温度对玉米种子发芽势的影响
发芽势的大小，表明发芽速率的快慢，是衡量种子活力强弱的重要指标[4]。由表2可知，不同品种的发芽势，随着温度的降低而降低。在25 ℃条件下，19个品种发芽势均达到85%以上，各品种间差异不明显;15 ℃条件下，各品种发芽势均有不同程度的降低;8 ℃低温胁迫下，各品种发芽势最低。由表中相对值可看出，依安县保收606、吉单407，肇东市联达F085、富尔1号，肇州县泽农9号、五洲102在8 ℃条件下发芽势受低温影响较大。 2.3 不同温度对玉米种子发芽指数的影响
发芽指数是种子活力的特征，反映种子发芽的速率和整齐程度。由表3可知，不同品种的发芽指数，随着温度的降低而显著降低。25 ℃条件下各品种发芽指数为52.19～77.23;15 ℃条件下各品种发芽指数为28.04～48.58;8 ℃条件下各品种发芽指数为12.07～34.76。低温显著影响各品种的萌发速度，抑制生长。由表中相对值可看出，依安县益农玉10、保收606、吉单407，肇东市联达F085、富尔1号，肇州县泽农9号、五洲102、五洲678在8 ℃条件下發芽指数受低温影响较大。
3 讨论与结论
种子萌发期低温冷害是高纬度地区玉米育种和生产面临的重要问题[5]。低温影响玉米种子萌发，降低种子发芽率、发芽势，造成玉米萌发出苗缓慢，降低幼苗活力[6]。王立志等[7]研究了不同温度条件下玉米种子发芽的量化模型，认为低温对种子发芽和萌动有很大影响，不同品种在不同温度条件下的发育情况也有很大差异。郝楠等[8]研究发现，在7 d 的发芽试验期限内，13 ℃可作为发芽的起点，一般而言，玉米种子萌发所需最低温度为 5 ℃。陈民生等[9]在进行温度对玉米种子萌发特性的影响试验中发现，温度在27.5～32.5 ℃时，玉米的发芽指数和活力指数都明显提高;温度高于35 ℃或低于20 ℃时，玉米的发芽指数和活力指数都较低。赵永锋等[10]研究表明，随着温度的升高，玉米杂交种和自交系的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数都变大;温度对发芽率、根长和苗高的影响极显著。
该试验结果表明，19个玉米品种种子的发芽率、发芽势、发芽指数均随温度的降低而降低。通过对25、15、8 ℃条件下各品种玉米种子萌发的3项指标（发芽率、发芽势、发芽指数）的测定，针对不同生育期玉米品种得出结论为依安县保收606、吉单407，肇东市联达F085、富尔1号，肇州县泽农9号、五洲102这6个玉米品种在种子萌发期抗低温能力较弱，对低温较敏感。
参考文献
[1] 杨晓光，刘志娟，陈阜.全球气候变暖对中国种植制度可能影响Ⅰ.气候变暖对中国种植制度北界和粮食产量可能影响的分析[J].中国农业科学，2010，43（2）：329-336.
[2] 张郑伟.玉米耐冷性鉴定及调控效应研究[D].哈尔滨：黑龙江大学，2016.
[3] 杨津艳，高山，任志华，等.温度对黑龙江玉米生长发育的影响[J].安徽农业科学，2011，39（27）：16499-16502.
[4] 马波.种子含水量对寒地粳稻低温贮藏后发芽特性的影响[J].中国种业，2017（4）：58-60.
[5] 褚力嘉，曹士亮，靳羽晗，等.玉米萌发期耐冷性鉴定研究[J].种子，2020，39（1）：36-41.
[6] GUAN Y J，HU J，WANG X J，et al.Seed priming with chitosan improves maize germination and seedling growth in relation to physiological changes under low temperature stress [J].J Zhejiang Univ Sci B，2009，10（6）：427-433.
[7] 王立志，王连敏，张国民，等.不同温度条件下玉米种子发芽的量化模型[J].中国农业气象，2000，21（3）：36-38.
[8] 郝楠，王延波，李月明.温度对玉米种子萌发特性的影响[J].玉米科学，2013，21（4）：59-63.
[9] 陈民生，耿忠义，赵京岚.温度对玉米种子萌发特性的影响[J].山东农业大学学报（自然科学版），2007，38（2）：196-202.
[10] 赵永锋，韩静静，贾晓艳，等.低温胁迫对不同玉米种子萌发的影响[J].种子，2019，38（5）：86-89.
关键词 玉米种子;低温;半干旱区
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）09-0025-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.09.006
Abstract Using 19 main corn varieties in high latitude and semi-arid areas as test materials， the effects of low temperature and chilling damage on the germination characteristics of various corn varieties were studied. The results showed that with the decrease of temperature， the germination rate， germination vigor and germination index of each variety decreased to varying degrees. Among them， the germination rate， germination vigor and germination index of the six varieties of Jidan 407 and Baoshou 606 in Yi’an County， Lianda F085 and Fuer No.1 in Zhaodong City， Zenong No.9 and Wuzhou 102 in Zhaozhou County were greatly affected by low temperature.
Key words Corn seed;Low temperature;Semi-arid area
近年來，气候变暖引发的极端性气候事件频发，如低温冷害[1]。低温影响玉米种子的萌发、幼苗生长、早期叶片发育和玉米的生长[2-3]。黑龙江西部地区为高纬度半干旱区，玉米种植范围广，单粒精播面积越来越大。由于种植时间早，春季气温变化幅度较大，“倒春寒”现象时有发生，对玉米种子萌发和幼苗生长有较大影响，部分不耐低温品种则不能拱土发芽，造成缺苗断垄，导致严重减产。为此，笔者对高纬度半干旱区3个有代表性区县的19个玉米主栽品种进行了低温冷害对玉米种子萌发特性影响的研究，为耐低温品种选择及农民防寒减灾提供理论支持及技术指导。
1 材料与方法
1.1 材料
选择市场上有代表性的，在黑龙江省肇东市、肇州县、依安县推广较好的玉米主栽品种19个，分别为依安县南北73、齐丰1号、中玉990、保收606、益农玉10、吉单407;肇东市承单813、联达F085、富尔1号、京农科728、嫩单19、天农九;肇州县东旭10、泽农9号、五洲102、中单322、龙生668、五洲678、先玉335。
1.2 方法
在黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院实验室进行低温胁迫玉米种子发芽试验，设定25、15、8 ℃为胁迫温度，其中25 ℃为对照温度，8 ℃为极限温度。各品种挑选100 粒饱满的种子，放入湿润滤纸培养皿内，在室温避光吸涨8 h后，转入低温培养箱进行避光发芽培养，培养7 d，保持种子湿度。以露白（胚根突破种皮长出0.5 cm）为标准，以25 ℃下发芽种子为对照，记录发芽种子数，直到7 d后为止。试验重复3次，计算发芽率、发芽势、发芽指数。分别筛选出依安县、肇州县、肇东市3地玉米种子萌发期抗低温性较弱，对低温较敏感的玉米品种。
1.3 数据处理
各指标计算方法如下：
发芽率（%）=（发芽的种子数/供试种子总数）×100%
发芽势（%）=（规定日期内发芽的种子数/供试种子总数）×100%
发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt）
式中，Gt为t时间内的发芽数，Dt为相应的发芽天数。
采用Microsoft Excel 2010进行数据分析和处理。
2 结果与分析
2.1 不同温度对玉米种子发芽率的影响
由表1可知，在25 ℃条件下，19个品种发芽率均达到95%以上，品种间未见明显差异;15 ℃条件下，各品种发芽率均有不同程度的降低;8 ℃低温胁迫下，各品种发芽率最低;与25 ℃相比，8 ℃时各地区发芽率降幅较大的分别为依安县吉单407（降低15.56%）、保收606（降低16.58%），肇东市联达F085（降低15.81%）、富尔1号（降低15.76%），肇州县泽农9号（降低15.48%）、东旭10（降低14.13%）。由表中相对值可以看出，依安县吉单407、保收606，肇东市联达F085、富尔1号，肇州县东旭10、泽农9号在8 ℃时发芽率相对值最低，这6个玉米品种发芽率在低温处理下影响较大。
2.2 不同温度对玉米种子发芽势的影响
发芽势的大小，表明发芽速率的快慢，是衡量种子活力强弱的重要指标[4]。由表2可知，不同品种的发芽势，随着温度的降低而降低。在25 ℃条件下，19个品种发芽势均达到85%以上，各品种间差异不明显;15 ℃条件下，各品种发芽势均有不同程度的降低;8 ℃低温胁迫下，各品种发芽势最低。由表中相对值可看出，依安县保收606、吉单407，肇东市联达F085、富尔1号，肇州县泽农9号、五洲102在8 ℃条件下发芽势受低温影响较大。 2.3 不同温度对玉米种子发芽指数的影响
发芽指数是种子活力的特征，反映种子发芽的速率和整齐程度。由表3可知，不同品种的发芽指数，随着温度的降低而显著降低。25 ℃条件下各品种发芽指数为52.19～77.23;15 ℃条件下各品种发芽指数为28.04～48.58;8 ℃条件下各品种发芽指数为12.07～34.76。低温显著影响各品种的萌发速度，抑制生长。由表中相对值可看出，依安县益农玉10、保收606、吉单407，肇东市联达F085、富尔1号，肇州县泽农9号、五洲102、五洲678在8 ℃条件下發芽指数受低温影响较大。
3 讨论与结论
种子萌发期低温冷害是高纬度地区玉米育种和生产面临的重要问题[5]。低温影响玉米种子萌发，降低种子发芽率、发芽势，造成玉米萌发出苗缓慢，降低幼苗活力[6]。王立志等[7]研究了不同温度条件下玉米种子发芽的量化模型，认为低温对种子发芽和萌动有很大影响，不同品种在不同温度条件下的发育情况也有很大差异。郝楠等[8]研究发现，在7 d 的发芽试验期限内，13 ℃可作为发芽的起点，一般而言，玉米种子萌发所需最低温度为 5 ℃。陈民生等[9]在进行温度对玉米种子萌发特性的影响试验中发现，温度在27.5～32.5 ℃时，玉米的发芽指数和活力指数都明显提高;温度高于35 ℃或低于20 ℃时，玉米的发芽指数和活力指数都较低。赵永锋等[10]研究表明，随着温度的升高，玉米杂交种和自交系的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数都变大;温度对发芽率、根长和苗高的影响极显著。
该试验结果表明，19个玉米品种种子的发芽率、发芽势、发芽指数均随温度的降低而降低。通过对25、15、8 ℃条件下各品种玉米种子萌发的3项指标（发芽率、发芽势、发芽指数）的测定，针对不同生育期玉米品种得出结论为依安县保收606、吉单407，肇东市联达F085、富尔1号，肇州县泽农9号、五洲102这6个玉米品种在种子萌发期抗低温能力较弱，对低温较敏感。
参考文献
[1] 杨晓光，刘志娟，陈阜.全球气候变暖对中国种植制度可能影响Ⅰ.气候变暖对中国种植制度北界和粮食产量可能影响的分析[J].中国农业科学，2010，43（2）：329-336.
[2] 张郑伟.玉米耐冷性鉴定及调控效应研究[D].哈尔滨：黑龙江大学，2016.
[3] 杨津艳，高山，任志华，等.温度对黑龙江玉米生长发育的影响[J].安徽农业科学，2011，39（27）：16499-16502.
[4] 马波.种子含水量对寒地粳稻低温贮藏后发芽特性的影响[J].中国种业，2017（4）：58-60.
[5] 褚力嘉，曹士亮，靳羽晗，等.玉米萌发期耐冷性鉴定研究[J].种子，2020，39（1）：36-41.
[6] GUAN Y J，HU J，WANG X J，et al.Seed priming with chitosan improves maize germination and seedling growth in relation to physiological changes under low temperature stress [J].J Zhejiang Univ Sci B，2009，10（6）：427-433.
[7] 王立志，王连敏，张国民，等.不同温度条件下玉米种子发芽的量化模型[J].中国农业气象，2000，21（3）：36-38.
[8] 郝楠，王延波，李月明.温度对玉米种子萌发特性的影响[J].玉米科学，2013，21（4）：59-63.
[9] 陈民生，耿忠义，赵京岚.温度对玉米种子萌发特性的影响[J].山东农业大学学报（自然科学版），2007，38（2）：196-202.
[10] 赵永锋，韩静静，贾晓艳，等.低温胁迫对不同玉米种子萌发的影响[J].种子，2019，38（5）：86-89.