玉米种子质量影响因素及对玉米产量的影响探析

摘要：玉米的产量关系着农民的收入水平，也关系着国家的粮食安全。作为影响玉米产量的关键因素，玉米种子的质量问题需要引起重视。本文简述了玉米种子质量的影响因素，以国审玉米杂交种郑单958为例，深入分析了玉米种子质量对玉米产量的影响及提升玉米种子质量的有效途径。关键词：玉米种子；质量；产量1玉米种子质量的影响因素1.1种子纯度玉米种子纯度不达标一般存在以下情况：一是所选择的繁殖地块没有达到相应的隔离标准，在实际生产中就会出现天然混杂的情况。二是缺乏专业的亲本繁殖人员，对种子进行去杂时没有深入亲本繁殖田导致去杂工作不够彻底。若只在开花时进行去杂，就会漏掉部分杂株，若去杂时间过晚，又会因为杂株已经散粉而影响亲本种子质量。三是亲本机械混杂，导致在繁殖时出现杂株的情况。有些是在晾晒时发生的亲本混杂，还有部分则是在第二年繁殖时，脱粒环节出现错漏而造成的杂株情况。四是为了节省成本，连年使用父本，造成杂交种子纯度不高的情况。五是制种田不符合要求，很多以家庭为单位的农户拖延去雄时间，或者抽雄时随抽随扔及漏抽。以上情况都会造成种子的纯度不达标，进而影响种子质量。1.2种子发芽率种子脱粒时会有破碎粒的产生，若没有及时进行清理，就会影响种子净度，从而影响发芽率。因此对于脱粒晾晒后水分含量仍然较大的玉米种子，需要使用烘干机进行处理。而种子在收获后，若没有进行及时晾晒，水分含量就会超标。一般情况下，种子包装的透气性都比较低，在水分含量超标的情况下，就会影响种子的成熟度，从而导致发芽率低。另外，种子在储存过程中，若没有控制好环境的温度与湿度，玉米种子就会出现发霉或者发热的情况，进而影响种子的发芽率[1]。1.3种子的成熟度种子的成熟度一般与生长环境的变化及灌浆时间有关系。一般在我国北方地区，为了让种子能够在上冻前的含水量降到相应标准，都会采取偏早收获的方式。但是玉米的成熟度及生长速率与光合作用有着紧密联系。不同的气候条件会直接影响玉米的生长发育。偏早收获的方式便是牺牲种子的成熟度来换取安全含水量，这将影响种子的整体活力。特别是一些晚熟品种，就会出现综合指标下降的情况，出芽率不高，而且出了芽也未必出苗，从而影响种子质量。1.4种子的人工老化种子老化是随着种子储存时间的延长而自然发生的现象，会严重影响种子的活力。一般情况下，当种子成熟后，其活力处于饱和状态，之后便开始下降直到丧失活力。在老化过程中，会出现种子内的酶逐渐钝化、蛋白质变形及膜脂分子的过氧化等问题，加大储藏物质的降解率。老化种子的各项指标都呈现下降趋势，进而影响种子质量[2]。2玉米种子质量对玉米产量的影响2.1实验设计2.1.1实验材料与设计方式本次实验选择的是国审玉米杂交种郑单958号，种子纯度、净度、发芽率和含水量分别为99%、99%、96%、13%。按照千粒重对种子进行了分级，分级情况与对应的千粒重分别为：大粒种307.19g；中粒种257.3g；小粒种206.5g；混合粒种271.2g。实验所选土地为壤土，pH值中性偏酸，土壤中的有机质含量为15.88g/kg，碱解氮含量125.9mg/kg，速效磷含量30.25mg/kg，速效钾含量100.25mg/kg。实验地块地势平坦，前茬作物同为玉米且收成较好，出苗率整体比较均匀。将实验地块随机划分为四个区域，每块区域的面积约12m2，将四个等级的玉米种子通过机器随机进行区域播种，并根据当地气候环境调整合理密度。播种时间为5月下旬，收获时间为10月上旬，种植过程中施用玉米专用复合肥750kg/hm2，并采用相同的田间管理方式。2.1.2测定指标与数据处理将全区的玉米果穗进行称重，并计算出收获总穗数。将新鲜果穗进行风干处理后，测定玉米粒的水分含量，再采取平均穗重法计算产量。在不同等级玉米种植区域选择有代表性的玉米果穗10穗，风干后测定其穗行数和行粒数，算出千粒重和穗粒数。经反复测定后，计算出较为可靠的产量数据，并利用DPSv8.01和Excel软件整理数据信息，在进行数据比较过程中还运用到了LSD法。2.2结果与分析2.2.1产量结果在将不同等级玉米种植区域收获产量进行分析与多重比较后，结果显示：不同等级质量的玉米种子会导致产量上的显著差异。大粒种区域的产量为12720.5kg/hm2，中粒种和混合粒种的产量分别为10156.7kg/hm2和10954.5kg/hm2，小粒种产量只有9035.2kg/hm2。大粒种产量比中粒种和混合种分别增产25.2%和16.1%，中粒种与混合粒种比小粒种分别增产12.4%和21.2%。比较发现，不同分级间产量差异十分显著，且呈现出玉米产量随着千粒重的增加而增加的趋势，即大粒种产量明显高于混合粒种，中粒种次之，小粒种产量最少。2.2.2产量构成因素分析分析了不同分级玉米种子产量的构成因素，包括玉米的有效穗数、穗粒数及千粒重等，结果显示：不同分级玉米的产量构成因素所呈现出的差异性并不相同。大粒种、中粒种与混合粒种三者之间的有效穗数差异并不明显，但与小粒种的有效穗数差异明显。四种分级玉米果穗的穗粒数没有显著差异。大粒种的千粒重水平要远远超过中粒种、小粒种与混合粒种，其中混合粒种与中粒种、小粒种的千粒重也存在明显差异。通过以上分析可知，不同分级的玉米种子将影响玉米产量的三个构成因素，其中大粒种具有明显优势，而小粒种的各项要素均处于较低水平，中粒种和混合粒种同处于中等水平。2.3实验结论通过上述研究发现种子质量会影响玉米的最终产量和产量构成要素。大粒种对于玉米的产量和千粒重的正向影响要远高于中小粒种和混合粒种，且小粒种的产量、有效穗数与千粒重要明显低于其他三种。种植期间的数据表明，小粒种的种子活力、幼苗生长速度和田间出苗率也都处于较低水平。因此，在进行玉米种植时，需要优选大粒种子，能够实现玉米种植效益的显著提升。不同的试验品种、种子质量及分级标准不同，相应结果也存在差异性，因此还需要进一步研究。本实验通过对同一品种的玉米种子进行质量分级后，不同质量的种子会影响玉米的产量，但是除此之外，玉米种子的成熟度、整齐度和发芽势也会影响玉米的产量。首先，玉米种子的成熟度。玉米种子的成熟度能够通过种子的颜色和饱满程度进行辨别。本次实验中，所选择的郑单958种子整体成熟度较好，颜色较深且颗粒饱满。可与相同地区内其他农户玉米种植情况进行对比，先对比种子的颜色发白程度和饱满度，再对比产量和三种产量构成要素。能够明显观察到，玉米种子成熟度较差的地块所产出的玉米产量也相对较低，且生长态势不均衡，玉米果穗普遍颜色较浅等。可见，玉米的成熟度不同也会影响玉米的产量和质量，因此农户在选择玉米种子的时候，还需要着重观察种子的成熟度，以便于选择优质良种。其次，玉米种子的整齐度。本次实验过程中发现，中粒种的出苗整齐度较好，大粒种和混合粒种的出苗整齐度稍差，而小粒种的出苗整齐度最低且出苗速度也最慢。可见出苗整齐度对于玉米产量也有一定关系。相关部门检测发现，目前市面上销售的种子出苗的整齐程度有所不同，通过随机挑选，将四种玉米种子各取1千克，分别按照千粒重水平分成大粒、中粒、小粒三份，进行出苗率与产量关系的研究实验。实验期间，中粒种子出苗整齐且均匀，发芽率高。大粒种子的出苗率差距较大，发芽率较高，小粒种子发芽率和整齐度都非常低。实验结果显示，大粒种子和中粒种子的产量都比较高，产量最低的也是小粒种子。因此玉米种子出芽的整齐度也会影响玉米产量。最后，种子的发芽势。即便是同一种种子，种子的出芽率和后期生长态势不同，玉米的产量也会存在差异。对于不同品种的玉米种子，这种差异性更加明显。本次实验中所选的郑单958杂交玉米种的发芽率为96%，与市场上发芽率分别为71%和85%的其他玉米种子进行对比发现，郑单958玉米种普遍出苗较全且后期生长状况较好。71%发芽率的种子不仅出苗率较低，还存在缺苗的问题，整体玉米苗长势也呈现参差不齐的情况，最终产量较低。85%出芽率的玉米种子也存在缺苗的情况，但后期长势良好，最终产量虽低于郑单958号，但远高于71%发芽率的玉米种。由此可知，种子的后期长势对于玉米产量也存在密切的联系[3]。3提升玉米种子质量的有效途径3.1提高原种质量想要保证杂交玉米种子的纯度，必须要提升原种和亲本种子的纯度，可保证亲本生产去杂彻底，通过供种单位了解亲本种子的具体信息，包括亲本种子的代数和亲本性状等。亲本生产一般要经过三次去杂才能保证彻底，第一次一般选在苗期到拔节期间，将异形株和杂株去掉。第二次去杂紧随其后，通常在经过第二次去杂后，杂株和异形株应该被清除干净了。第三次便是收获后的穗选。脱粒前需要将杂穗和劣穗去除干净。杂交制种田必须严格按照相关要求设置隔离区，不低于300米的距离。原种生产田的隔离空间距离须不低于500米，糯玉米与甜玉米隔离距离不低于400米即可。在时间的隔离上，要求花期时间相隔不低于40天。杂交玉米制种田必须要进行及时且彻底的人工去雄，才能保证杂交种子的质量。目前“超前摸苞带叶去雄”技术被制种单位广泛应用，在母本雄蕊尚未抽出时，用手摸到植株顶部鼓包处，用叶片将雄蕊拔干净后埋入土中。在授粉结束后需要将父本行及时割掉，增加田间透光度，同时能避免混入母本而影响种子纯度[4]。3.2提升播种质量要培育出质量优的玉米种子，必须要提升播种质量。首先要选择适宜玉米生长的土地，要求不仅要地势平坦、土质肥沃，还要方便灌溉与排涝。在满足隔离条件的同时，还能满足玉米种子生产的积温要求。玉米种子的生产田所在地积温要比杂交种的成熟积温高300℃，但过高也会引发种子田地的早衰，影响种子质量。种子田所在地的初霜日期应比种子成熟期至少晚10天，且制种田附近严禁有污染源，保证健康的生态环境。选好地后要对原种进行处理。选出颜色较深且颗粒饱满的大粒种，并去除杂粒、碎粒。将挑选好的种子浸入植物抗逆剂100倍液中24～36h，捞出后放置在25～28℃的环境当进行催芽。当平均地温稳定在8℃时便可进行播种，按照出芽大小进行播种，每穴3粒即可。播种时要搭配肥料，但要注意种芽不可与肥料直接接触。3.3科学的田间管理优质的玉米种子生产离不开科学的田间管理。在植株长出3～4叶期间需要进行间苗和定苗，若间苗时间过早，则玉米苗的生长态势还无法准确判断。若间苗时间过晚，玉米后续长势可能会不佳，植株矮小。在间苗过程中，需要将超大苗、病苗、弱苗去除，通过比较玉米苗的叶片形状、叶片颜色及整体生长状态，每穴只保留一株。通过科学的间苗与定苗能够使制种玉米长势均匀统一。接下来需要工作人员分析父本和母本的叶龄指数，调整花期。首先需要预测二者花期，一般情况下工作人员都会根据以往配置经验，确定二者的播种时间。在玉米拔节之后，要通过检查二者叶片数量预测花期，若花期相差较大，则需要采取相应措施进行调整。常用的方法有错期试验法、苗期调节法和父本分期播种法。错期试验法是指在进行制种前先小范围试种，并观察花期相遇时间。苗期调节法指的是在苗期通过对二者苗株长势进行判断，对于生长缓慢的亲本要留大苗、早施肥和早中耕来提升生长速度。父本分期播种法是指父本分期播种或者间苗时留大小苗的方式，通过延长父本散粉期，提升母本的结实率。花期的调控需要遵循“宁可母等父，不可父等母”的原则，母本吐丝的时间应比父本散粉早1～2d。可以结合生产经验，分析副本的散粉能力与母本的结实能力，适当增加母本行的比例。适当增加母本株数能一定程度上增加种子的产量。在玉米植株生长到7～8叶时，便可开始进行第一次施肥，待到12～13叶时进行第二次施肥。施肥需要严格按照相应标准施入复合肥和磷酸二铵，并搭配浇水灌溉。覆盖地膜也能一定程度上提高种子的饱满度，增加制种产量。由于大部分制种田都是母本行数偏多，因此人工授粉能够有效改善花粉量不足和花期相遇不良的问题。3.4玉米种子的检测玉米种子的检验工作需要从玉米播种一直贯穿到玉米种子收获。在田间，需要检验人员明确种子的品种、特性、生育特征及亲本来源，并全面了解种植的位置和生长情况。划分出特定的检验区，为了保证结果的科学性，可以采取对角线式或阶梯式的取点方法。在花期，检测人员需要分别检测玉米种子的母本与父本，得出准确的母本杂株率、父本杂株率和母本散粉率。室内检验主要是检验玉米种子的纯度、发芽率和水分含量。通过盐溶蛋白电泳法、形态检验法、SSR分子标记检验法检验玉米种子的纯度，应用技术检验不需要进行完整的周期种植，就能够获得较好的检验效果。随着现代