CN109892063A - 利用高温处理预测种子田间出苗率的方法及评价种子质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于种子质量判断技术领域，具体涉及一种利用高温处理预测种子田间出苗率的方法及评价种子质量的方法。利用高温处理预测种子田间出苗率的方法，包括以下步骤：S01、获取未经过温度处理的种子的试验出芽率值G；获取经过温度处理的种子的试验出芽率值G_T；S02、计算得到试验出芽率差值ΔG，ΔG＝G‑G_T；S03、根据ΔG获得种子田间出苗率值E，其中：ΔG<0.6，E＞0.4；ΔG≥0.6，E≤0.4。利用高温处理评价种子质量的方法进一步包括根据试验出芽率差值ΔG评价种子质量的步骤。本发明可以通过试验出芽率差值ΔG得到田间出苗率值E，从而实现对种子田间出苗率的预测和评价种子质量。

Description

利用高温处理预测种子田间出苗率的方法及评价种子质量的 方法

技术领域

本发明属于种子质量判断技术领域，具体涉及一种利用高温处理预测种子田间出苗率的方法及评价种子质量的方法。

背景技术

我国世界油菜生产大国，常年油菜种植面积约1亿亩。油菜籽含油量达自身干重的40％～50％，菜籽油也是我国最主要的食用植物油来源；榨油之后的菜籽饼粕因其蛋白质含量高，是我国重要的蛋白饲料来源。2000年之前，我国油菜基本采用育苗移栽的种植模式，2000年后，因劳动力成本不断增加，油菜生产也逐渐由传统的育苗移栽模式转向有利于全程机械化生产的直播栽培模式，生产效率显著提高，效益增加。

直播油菜生长发育及产量形成过程中，具有较强的自身调节能力。各地实践表明，适宜播期条件下，长江流域直播油菜在每亩5000株至每亩50000株之间，只要施用相应肥料均可获得较高产量。但采用过低的种植密度，往往需要更多的肥料用量，且不利于机械化收获，因此，采用低密度种植油菜的生产效益低；密度过高，个体发育差，倒伏风险大，机械化收获损失率高，生产效益也不高；在每亩30000株至35000株间，采用适宜肥料用量，个体与群体的矛盾小，有利于机械化收获，油菜籽产量与效益均较高。因此，适宜的种植密度是油菜高效生产的首要条件。

利用播种量的精确控制是获得直播油菜适宜种植密度的唯一可行途径。但在实际生产中，虽然利用室内发芽试验得到的种子的发芽势、发芽率相近，但其田间实际出苗率、成苗率依然差异较大，给播种量的精确控制带来了较大困难。其原因是，虽然不同油菜种子的发芽势、发芽率相近，但其因品种、贮藏条件或年份等的不同，导致种子活力依然存在较大差异，只是在室内适宜的发芽条件下，这种差异并没有在发芽势以及发芽率上体现出来。在适宜条件虽保持较高的发芽势及发芽率，但在轻度胁迫下或者田间条件下就会丧失发芽率的种子，属于低活力种子。即使是同一批种子，也存在高活力与低活力之分。因此，需要一种进一步精确评价油菜种子活力的方法，用于直播油菜生产中播种量的精确控制。

本研究以不同品种(系)的油菜种子为材料，在发芽试验开始前给予一定程度的高温处理后再进行发芽试验，测定发芽势及发芽率，可对活力相近的种子进行进一步的分级，为选用高活力种子用于直播油菜生产以及根据种子活力调整直播油菜的播种量提供了一种简单易行的方法。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种利用高温处理预测种子田间出苗率的方法及评价种子质量的方法。

本发明所提供的技术方案如下：

一种利用高温处理预测种子田间出苗率的方法，包括以下步骤：

S01、获取未经过温度处理的种子的试验出芽率值G；获取经过温度处理的种子的试验出芽率值G_T；

S02、计算得到试验出芽率差值ΔG，ΔG＝G-G_T；

S03、根据ΔG获得种子田间出苗率值E，其中：ΔG<0.6，E＞0.4；ΔG≥0.6，E≤0.4。

基于上述技术方案，可以通过试验出芽率差值ΔG得到田间出苗率值E，从而实现对种子田间出苗率的预测。

具体的，步骤S01的温度处理中：80℃≤T≤90℃；处理时间为12～24h。

基于上述技术方案，可以根据试验出芽率差值ΔG预测田间出苗率值E。

具体的，步骤S01的试验的条件为：温度为20～25℃；相对湿度为70～80％；光照时间12～16h，光照时间优选为12h。

基于上述技术方案，试验出芽率差值ΔG与田间出苗率值E的相关系数满足p<0.01。

优选的，所述种子为甘蓝型油菜种子。

优选的，油菜品种为华油杂62或沣油520。

基于上述技术方案，可以对华油杂62或沣油520通过试验出芽率差值ΔG预测其田间出苗率值E。

本发明还提供了一种利用高温处理评价种子质量的方法，包括以下步骤：

S01、获取未经过温度处理的种子的试验出芽率值G；获取经过温度处理的种子的试验出芽率值G_T；

S02、计算得到试验出芽率差值ΔG，ΔG＝G-G_T

S03、根据步骤S02得到的试验出芽率差值ΔG评价种子质量，其中：

当ΔG<0.6，种子为高活力种子；

当ΔG≥0.6，种子为低活力种子。

基于上述技术方案，可以利用利用高温处理评价种子质量。具体而言，高活力种子的表现为种子田间出苗率值E>0.4；低活力种子的表现为种子田间出苗率值E≤0.4。

具体的，步骤S01的温度处理中：80℃≤T≤90℃；处理时间为12～24h。

基于上述技术方案，可以根据试验出芽率差值ΔG评价种子质量。

具体的，步骤S01的试验的条件为：温度为20～25℃；相对湿度为70～80％；光照时间12～16h，光照时间优选为12h。

优选的，所述种子为甘蓝型油菜种子。

优选的，油菜品种为华油杂62或沣油520。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

试验内容

1、不同温度、不同时间处理对油菜种子发芽的影响

试验材料为6个品系的甘蓝型油菜种子(品系编号分别为2018-009、2018-131、2018-207、2018-237、2018-351、2018-457)，均分别在70℃、80℃、85℃、90℃温度条件下及12h、24h处理时间下进行高温处理，各品系均设6次重复，每次重复20粒种子。高温处理结束后，进行发芽试验，以相应品系不经过高温处理的种子为对照。发芽试验于光照培养箱(发芽条件设定为：温度25℃/20℃；相对湿度75％；光照时间12h/12h)中进行。发芽3天后统计发芽势，7天后统计发芽率，取平均值。

2、不同品种经不同温度处理后的室内与田间发芽情况比较

1)试验材料为9个品系的甘蓝型油菜种子(品系编号为2018-E07C、2018-E07H027、2018-009A、2018-H027、2018-M52H027、2018-14XS321C、2018-14XS322C、2018-14XS321CX009A、2018-14XS322CX009A，分别用阿拉伯数字1-9代替)，设置80℃、90℃两个温度梯度，处理时间均为12h，高温处理结束后，进行发芽试验。试验条件及数据统计方式同上。

在长江中游的华中农业大学试验基地，将上述9个油菜品系未经过高温处理的种子进行小区播种试验。以行距25cm及2m厢宽的规格条播，播种深度1.5cm。各品系均设6次重复，每次重复50粒种子，完全随机排列。播种7天后统计田间实际出苗率，取平均值。

2)试验材料为沣油520与华油杂62两个长江中游主推品种，经90℃处理12h后做室内发芽试验，以不经过高温处理的种子进行田间实际出苗率调查，各品种设6次重复，每重复50粒种子，完全随机排列。试验条件、数据统计以及田间出苗率试验均同上。

结果分析

1、不同温度、不同时间处理对油菜种子发芽的影响

不同温度、不同时间高温处理后，6个供试油菜品系种子发芽试验的发芽情况的均值分别见表1、表2。

由表1可以看出，与对照相比，相同处理时间条件下，随着处理温度的逐渐增加，油菜发芽势逐渐降低，且当温度到达90℃时，发芽势降为0；相同处理温度条件下，随着处理时间增加，发芽势明显下降。

在12小时的处理条件下，70℃处理后，种子发芽势指标与对照间无显著差异；80℃处理后，种子发芽势指标与对照间差异达到极显著水平；85℃～90℃处理后，6个油菜品系与对照间的差异虽达到极显著水平，但多数品种发芽势极低。在24小时的处理条件下，70℃处理后，6个油菜品系的种子发芽指标与对照间存在极显著性差异；80℃～90℃处理后，种子发芽指标与对照间差异达到极显著水平，但所有品系的发芽势均较低，甚至为零。因此，如以发芽势为指标，则12小时处理条件下80℃的温度或24h处理条件下70℃的温度为最适条件。

表1不同温度、不同时间处理下油菜各品系的发芽试验的发芽势(％)

注：大写字母表示差异性达到极显著水平(P<0.001),小写字母表示差异性达到显著水平(P<0.05)。

表2为发芽率的变化情况。随着温度的升高变化趋势与发芽势一致，70℃与对照间无显著性差异，当温度高于80℃发芽率与对照出现极显著性差异。

高温处理12h条件下，70℃处理种子发芽率与对照间无显著性差异，80℃～90℃处理与对照间存在极显著差异。24h处理条件下与12h处理类似，70℃处理与对照间无显著性差异，80℃～90℃处理与对照间均存在极显著差异。若以发芽率为指标，则80℃～90℃处理12h或24h均可。

表2不同温度、不同时间处理下油菜品种发芽试验的发芽率(％)

注：大写字母表示差异性达到极显著水平(P<0.001),小写字母表示差异性达到显著水平(P<0.05)。

综上，综合考虑发芽势和发芽率两个指标，在80℃的温度条件下处理12小时或70℃温度下处理24h，种子发芽势适中，与对照存在极显著性差异；80℃～90℃处理12h或24h，种子发芽率与对照达显著水平。可用于进行高活力种子的筛选。

2、不同品系经高温处理后的室内发芽情况与田间出苗率比较

(1)9个油菜品系经高温处理后的发芽情况如表3、表4所示。

由表3可以看出，高活力品系经高温处理后发芽率和发芽势下降幅度均小于低活力品系，而田间出苗率与室内情况相符，高活力品系的田间出苗率明显高于低活力品系。如表4所示，90℃处理与对照间发芽率的差值与田间出苗率显著负相关。

表3不同温度处理下不同油菜品种发芽情况(％)

80℃处理12h后种子发芽率与对照间差异不显著，但90℃处理后不同品种间发芽率下降程度存在明显差异，通过聚类分析将品种进行分类，如上表所示，高活力的四个品系经90℃处理后发芽势、发芽率均较低活力品系下降幅度低，田间出苗率高活力品系也显著高于低活力品系。表明室内可利用高温对品种进行筛选，高温处理后仍保持较高发芽率的品种在田间也具有较高的出苗率。

表4高温处理种子发芽率下降程度与田间出苗率相关性分析(％)

注：*表示P<0.05，**表示P<0.01。

(2)长江中游两个主推品种华油杂62与沣油520的发芽情况如表5所示，可以看出华油杂62的室内发芽率与沣油520基本一致，但90℃高温处理后沣油520的发芽率明显高于华油杂62，且田间出苗率沣油520也明显高于华油杂52。

表5华油杂62与沣油520的发芽率情况(％)

综上所述，高温处理可明显降低种子发芽率，但不同品种降低幅度不同，降低幅度越高的种子田间出苗率越低，证明高温可以筛选高活力种子，并具有生产意义。

总结

上述试验我们首先进行了试验条件的筛选，通过将油菜种子分别于不同温度下处理不同时间，初步确定以发芽率为判断指标，80℃～90℃的处理温度最适，时间12h和24h均可，以80℃～90℃、12h为宜。

随后，为了确定不同油菜品种在80℃～90℃下处理一定时间后活力是否存在差异，我们采用不同品种的油菜种子进行了试验，分别于80℃、90℃处理12h，试验结果表明高活力品系在高温处理下发芽率降低程度明显低于低活力品系，证明80℃～90℃下处理12h确实可以达到筛选高活力种子的目的。

但室内的高活力种子在田间是否也具有相同的优势呢？为了证明高温可以筛选用于直播油菜生产的高活力品种，我们根据前期结果进行了田间出苗率的测定，结果显示室内发芽率基本相同的油菜品种在田间的出苗率相差非常大，而这种差异与高温处理后的差异基本相同。

为了验证上述结果的准确性，我们采用华油杂62和沣油520两个品种经过90℃高温处理与对照相比进行室内发芽试验，并且按上述试验方法进行了大田试验，试验结果与上述结果相符，华油杂62经高温处理后发芽率下降较沣油520大，田间出苗率反而较沣油520低。证明不同品种对高温的敏感性不同，其中高温处理后仍保持较高发芽率的品种在田间具有较高的活力，是生产上所需的高活力品种。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用高温处理预测种子田间出苗率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01、获取未经过温度处理的种子的试验出芽率值G；获取经过温度处理的种子的试验出芽率值G_T；

S02、计算得到试验出芽率差值ΔG，ΔG＝G-G_T；

S03、根据ΔG获得种子田间出苗率值E，其中：ΔG<0.6，E＞0.4；ΔG≥0.6，E≤0.4。

2.根据权利要求1所述的利用高温处理预测种子田间出苗率的方法，其特征在于，步骤S01的温度处理中：80℃≤T≤90℃；处理时间为12～24h。

3.根据权利要求1所述的利用高温处理预测种子田间出苗率的方法，其特征在于，步骤S01种子的试验出芽率的条件为：温度为20～25℃；相对湿度为70～80％；光照时间12～16h，光照时间优选为12h。

4.根据权利要求1至3任一所述的利用高温处理预测种子田间出苗率的方法，其特征在于：所述种子为甘蓝型油菜的种子。

5.根据权利要求4所述的利用高温处理预测种子田间出苗率的方法，其特征在于：油菜品种为华油杂62或沣油520。

6.一种利用高温处理评价种子质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01、获取未经过温度处理的种子的试验出芽率值G；获取经过温度处理的种子的试验出芽率值G_T；

S02、计算得到试验出芽率差值ΔG，ΔG＝G-G_T；

S03、根据步骤S02得到的试验出芽率差值ΔG评价种子质量，其中：

当ΔG<0.6，种子为高活力种子；

当ΔG≥0.6，种子为低活力种子。

7.根据权利要求6所述的利用高温处理评价种子质量的方法，其特征在于，步骤S01的温度处理中：80℃≤T≤90℃；处理时间为12～24h。

8.根据权利要求6所述的利用高温处理评价种子质量的方法，其特征在于，步骤S01种子的试验出芽率的条件为：温度为20～25℃；相对湿度为70～80％；光照时间12～16h，光照时间优选为12h。

9.根据权利要求6至8任一所述的利用高温处理评价种子质量的方法，其特征在于：所述种子为甘蓝型油菜的种子。

10.根据权利要求9所述的利用高温处理评价种子质量的方法，其特征在于：油菜品种为华油杂62或沣油520。