播种深度对玉米子粒类型品种育苗的影响

播种深度对玉米子粒类型品种育苗的影响

种子的发芽和传播是品种和环境因素共同作用的结果[1.4]。播种深度和品种特性是影响种子出苗的要素。室内相同条件实验能最大限度消除环境因子的影响,幼苗所反映的特征就更能反映品种的真实性。本研究以我国北方地区广泛种植的4种不同类型的32个玉米杂交种为材料,通过室内盆栽实验,研究马齿型、半马齿型、半硬粒型和硬粒型玉米杂交种种子在0、5、10、15cm不同播种深度下种子出苗情况,比较不同类型品种间的生物学特性和差异,研究适宜的播种深度,为农业生产栽培提供科学依据。1材料和方法1.1半马齿型、硬粒型选取华北地区广泛种植的4种不同类型玉米杂交品种各8个,共32个供试品种。马齿型品种有农单5、登海11、掖单20、浚单18、登海9、冀丰58、唐玉10、平单1;半马齿型品种有邯丰08、鲁原单14、邢抗2、京垦109、郑单958、永玉1号、鲁单981、鲁单50;半硬粒型品种有登海3、金海5、西玉3、宣巡8、高农901、衡单11、京科23、京科108;硬粒型品种有唐抗5、京单951、宽城10、中原单32、金稷3、沈单10、沈单16、青98-1。1.2种子砂床的制备32个供试玉米杂交种完整种子分别随机抽取100粒,称重,样品重量之间的差异不超过5%[6~9],重复4次。计算每个玉米品种的百粒重,以百粒重来代替种子的大小。筛选直径约1mm的砂子,在105℃下消毒12h,将其装入发芽皿和栽培盆内,适量浇水,制成2cm厚的发芽砂床。精选饱满成熟自然干燥的种子各20粒洗净、晒干,称重后每皿20粒胚向下种植,表播于发芽皿内,其余种于栽培盆内,然后分别覆盖砂土5、10、15cm,浇水,保持砂土湿润,25℃室温内发芽。日光灯控制光照12h。每个处理3次重复。1.3苗木率的测定胚芽鞘出土达2cm时为发芽,从开始发芽逐日观察记录发芽数,直至基本停止发芽,在50%以上达到1叶1心为出苗,计算出苗率。随机取10株去掉砂土幼苗,测量中胚轴长度、胚芽鞘干重和苗长并记录;发芽不到10株的全部测量,计算单株平均中胚轴长度、胚芽鞘干重和苗长。分别取中胚轴、胚芽鞘和叶片于105℃杀青1h,75℃烘至恒重,称重,计算干重。2结果与分析2.1出苗、植株的粘结能力种子大小是其物理特性之一,不同大小的种子从理论上反映了种胚所存物质的多少,具有重要的生态指示意义。种子大小也影响种子发芽、出苗、植株的结实能力[13~15]。由表1可知,通过百粒重比较可以看出,各类型品种的种子粒重大小不一,不能以类型来确定种子的大小,马齿型品种平均百粒重为25~36g,半马齿型品种为22~36g,半硬粒型品种为27~35g,硬粒型品种为23~32g,平均为27.254g,相对较小。经方差分析,F=1.53,<F0.05=2.95,不同类型间粒重无显著差异。2.2玉米品种的出苗率由表2可以看出,播种至出苗天数随着播种深度的增加不断延长,表播平均7d出苗,播深15cm时出苗时间最长,达到26d;出苗率随着播种深度的增加不断降低,由90%下降到5%。相关研究表明,幼苗发育不取决于粒重,粒重比粒轻种子长出的苗壮,但出苗率并不高。各类型玉米品种在0~10cm播种深度下基本都能出苗,只有马齿型品种(登海9)在10cm播种深度下没有出苗;在15cm播种深度下,半马齿型有3个品种出苗,半硬粒型、硬粒型品种都仅有1个品种出苗。15cm播种深度下,半马齿型品种出苗较多,出苗率也高。2.3不同播深度对玉米幼苗生长和干重的影响玉米种子的胚根与胚芽间的构造称为中胚轴,种子播种较深,中胚轴将伸长,中胚轴的长度与播种深度成正比。胚芽鞘的长短决定着种子发芽后是否能成功穿过覆土,长出地表。如果胚芽鞘太短,播种太深,种子发芽后就无法伸出地表[16~19]。玉米中胚轴长度随着播种深度的增加不断增加。在0、5、10cm播种深度下,胚芽鞘长度随着播种深度的增加而减少,播种深度达到15cm时,胚芽鞘长度反而增加,可能是由于压力增大激发了细胞的潜能使之伸长,其机理还有待进一步研究。苗长虽然随着播种深度增加而加长,但除去中胚轴长度后,叶长并没有显著增加,说明随着播种深度的增加,种子贮藏物质主要用于中胚轴生长。由表3可以看出,中胚轴干重随着播种深度的增加而增加,胚芽鞘干重与长度的变化趋势则相反,在0~10cm播深内,胚芽鞘长度随播种深度的增加而变短,而干重则随着播种深度的增加而增加,这说明虽然胚芽鞘长度变短,但运转到胚芽鞘的种子贮藏物质却不断增加,为胚芽鞘顶土出苗提供了物质保障。叶干重在0~10cm内随着播种深度的增加而增加,说明种子贮藏物质向叶的转化率增加,利于苗的生长;播种深度15cm时叶干重明显减少,说明种子贮藏物质向中胚轴、胚芽鞘的转移已经大于向叶的转移,不利于玉米幼苗生长。随着播种深度的增加,4种类型玉米的苗干重都不断增加。有研究表明,种子大小与种苗活力显著相关,在早期,从大粒种子长出的种苗通常比小粒种子长出的种苗大,大种子长出的种苗具有持续保持大苗的优势。不同类型的品种随播种深度变化表现各不相同,硬粒型品种无论从长度还是干重上都明显低于其他类型,可能与种子粒重相对较小有关;半马齿型品种在15cm深播条件下胚芽鞘长度明显加长,且出苗品种相对最多,出苗率也较高,说明半马齿型品种胚芽鞘顶土能力较强,具有深播潜力。2.4半马齿型和半硬粒型种子发育的关系由各指标的相关系数可以看出,各类型品种的出苗时间与播种深度呈显著正相关(表4),出苗率与播种深度呈显著负相关,随着播种深度的增加出苗时间不断延长,出苗率不断减小。中胚轴长度、苗长度和播种深度呈显著正相关;半马齿型品种胚芽鞘长度与播种深度呈正相关;其他类型的胚芽鞘长度都与播种深度呈负相关;马齿型和半马齿型品种叶长与播种深度呈正相关;与半硬粒型和硬粒型则呈负相关。中胚轴、胚芽鞘、苗干重与播种深度呈显著正相关,马齿型与半马齿型由于叶片长度随播种深度增加,干重也随之加大;半硬粒型与硬粒型品种则随着播种深度增加叶片长度减小,苗干重也随之减少。由此可以看出,地上部叶子的生长可能是由品种的遗传特性决定的。通过不同类型玉米品种出苗各项指标与播种深度的相关分析可知,出苗时间、出苗率、中胚轴长度(干重)、胚芽鞘干重、苗长(干重)可作为制定不同类型玉米品种适宜播种深度的参考指标。3不同类型玉米种子出苗能力本研究表明,表播出苗率最好,出苗时间短。土壤湿度随深度的增加而增大,如果表播不及时补充水分,种子会因干旱而无法发芽或因扎根困难而不能成活;如果播种太深,种子出土时间推迟,出苗率降低。综合考虑,一般玉米播种深度应以5cm较好,最多不超过15cm。不同类型品种随着播种深度的增加,出苗时间明显加长,平均出苗率降低。不同类型间在0~10cm播种深度各项指标差异不显著,半硬粒型品种综合表现较好,出苗时间短,出苗率也高;15cm播种深度下半马齿型品种表现较好,出苗品种较多,出苗率高。种子大小与种子出苗能力具有一定的相关性。马齿型品种在不同播种深度下中胚轴干重明显大于硬粒型品种,硬粒型品种无论从长度还是干重上都明显低于其他类型,半硬粒型品种中胚轴长度和地上部叶长度的总体表现优于其他品种。不同类型玉米品种中胚轴干重随着播种深度的增加而增加,胚芽鞘干重与长度的变化趋势则相反,叶干重随播种深度变化不大,播种深度15cm时叶干重明显减少,不利于玉米的生长。马齿型品种中胚轴