許占國 許成州
摘? ? 要:試驗研究了戊唑醇、噻苯隆以及芽孢桿菌3種玉米種子處理方式的應用效果,通過室內(nèi)外試驗的方式得出不同種子處理方式對玉米種子活力、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的不同影響,從而選出最佳處理方式,再從貯藏期入手探究科學合理的玉米種子管理措施。結(jié)果表明,貝萊斯芽孢桿菌是最佳的玉米種子處理方式,貯藏期管理方法應從調(diào)節(jié)環(huán)境溫濕度、袋裝種子以及提高透氣性等多個維度出發(fā),全面確保種子貯藏質(zhì)量。
關鍵詞:玉米種子;處理技術;貯藏期管理
文章編號:1005-2690(2023)08-0026-03? ? ? ?中國圖書分類號:S513? ? ? ?文獻標志碼:B
作者簡介:許占國(1970—),男,漢族,山東冠縣人,本科,農(nóng)藝師,研究方向為小麥、玉米新品種的引進、選育、繁育及推廣。
玉米種子處理技術與玉米產(chǎn)量具有顯著相關性,貯藏期合理的管理方式能夠有效避免玉米種子質(zhì)量受環(huán)境因素影響?,F(xiàn)階段,我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,為進一步發(fā)揮科學技術在玉米種子處理領域中的應用價值,相關人員需探究科學的玉米種子處理技術及貯藏管理方式[1]。
1 種子處理技術對玉米生長的調(diào)控作用
1.1 戊唑醇處理
戊唑醇是德國發(fā)明的具有高效、低毒特點的殺菌劑,現(xiàn)階段已在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用,具有較高的應用價值[2]。從病害處理角度來看,我國農(nóng)業(yè)學家在2004年研究發(fā)現(xiàn),戊唑醇能夠有效抑制玉米絲黑穗病孢子萌發(fā),該研究人員配制了60 g/L的戊唑醇懸浮劑處理100 kg玉米種子,發(fā)現(xiàn)戊唑醇懸浮液對玉米絲黑穗病的防治效果高達91%以上,利用戊唑醇處理玉米種子能夠有效提高產(chǎn)量,并且玉米生長期間未出現(xiàn)藥害現(xiàn)象[3-4]。從技術原理角度來看,戊唑醇本質(zhì)上是一種低毒殺菌劑,種植人員將戊唑醇與水按照一定比例配制,能夠有效提高種子活力,提高種子生長速率,降低病蟲害發(fā)生概率。
我國農(nóng)業(yè)學家在2009年相關試驗中得出,適宜濃度的戊唑醇能夠有效提高玉米種子的發(fā)芽率,該研究人員在玉米種子拌種期間添加了0.06 g/kg戊唑醇有效成分,發(fā)現(xiàn)其會提高玉米種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)[5-7],但過量添加戊唑醇發(fā)現(xiàn),其會抑制玉米植株芽鮮重以及葉綠素含量。上述現(xiàn)象說明,戊唑醇在玉米種子處理領域具有較高的應用價值,利用濃度合理的戊唑醇拌種能夠有效提高玉米發(fā)芽指數(shù),但過量使用戊唑醇會抑制玉米苗生長。
從戊唑醇與玉米幼苗內(nèi)酶活性關系來看,我國農(nóng)業(yè)學家在2020年玉米種植試驗中發(fā)現(xiàn),用戊唑醇拌種玉米種子后,不同品種的玉米幼苗酶活性相繼出現(xiàn)了增長態(tài)勢,其中過氧化氫酶活性增加,過氧化物酶以及多酚類氧化酶活性受到抑制。研究人員發(fā)現(xiàn),利用戊唑醇能夠推遲玉米種子發(fā)芽時間,大幅提高玉米生長期間的吸水能力與幼苗根系活力[8]。
1.2 噻苯隆處理
噻苯隆是一種高效植物生長調(diào)節(jié)劑,相比于其他植物生長調(diào)節(jié)劑,噻苯隆不會對人體以及農(nóng)作物產(chǎn)生危害。從農(nóng)藝性狀影響角度來看,噻苯隆能夠有效改善玉米的農(nóng)藝性狀,甚至可使玉米產(chǎn)量增幅達到17.6%。我國研究人員在2007年種植玉米試驗中,利用噻苯隆對玉米進行噴施處理發(fā)現(xiàn),噻苯隆能夠有效促進玉米生根發(fā)芽,提高玉米植株吸收氮肥的能力,促進玉米根系生長,提高玉米產(chǎn)量。
現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),植物生長調(diào)節(jié)劑會影響玉米植株內(nèi)的酶活性。我國農(nóng)業(yè)學家分別在2007年和2009年利用噻苯隆處理玉米種子,研究發(fā)現(xiàn),在玉米生長的適當時期噴灑噻苯隆能夠提高玉米葉片內(nèi)葉綠素含量以及酶活性,提高玉米千粒重[9]。
1.3 芽孢桿菌處理
芽孢桿菌是一種有益的微生物,廣泛存在于空氣、水以及動物腸道中。芽孢桿菌在任何生長環(huán)境下都能產(chǎn)生孢子,基于此特性,現(xiàn)已將其廣泛應用于抗菌素表面活性劑以及生物制劑領域中。近年來,國外相關專家通過分離手段得到貝萊斯芽孢桿菌,貝萊斯芽孢桿菌能夠有效促進植物生長,提高植物的抗病性,同時能夠作為糧食增產(chǎn)劑。2005—2006年國外農(nóng)業(yè)學家相關性試驗得出,芽孢桿菌對防治玉米植株病菌具有顯著效果。該研究人員從玉米根系中分離出大量的貝萊斯芽孢桿菌,發(fā)現(xiàn)貝萊斯芽孢桿菌能夠抑制常見的玉米細菌。
芽孢桿菌能夠促進玉米植株生長,其中大多數(shù)細菌都能提高玉米植株無機物吸收效率,促進玉米植株生長。國外學者在2015年分離出6種玉米植株內(nèi)芽孢桿菌屬的生菌菌株,發(fā)現(xiàn)這6種芽孢桿菌屬的生菌菌株都能對玉米植株生長起到促進作用。
從組織結(jié)構(gòu)角度來看,芽孢桿菌內(nèi)部含有溶解性磷酸鹽,具有生物固氮作用。2017年國外學者發(fā)現(xiàn)芽孢桿菌內(nèi)部第88號和第23號基因均能夠在玉米植株體外溶解磷酸鐵,提高玉米植株地下干重以及地上干重。研究人員解剖玉米植株發(fā)現(xiàn),根系含有芽孢桿菌的玉米植株體內(nèi)氮、磷、鉀含量顯著高于其他植株。
2 試驗設計
2.1 試驗材料
為探究不同玉米種子處理方式對玉米生長產(chǎn)生的影響,本次試驗選擇同一種玉米雜交種(鄭單958)以及3種不同的玉米種子處理方式,即80%濃度戊唑醇、50%濃度噻苯隆以及貝萊斯芽孢桿菌。
2.2 室內(nèi)試驗設計
在我國某大學實驗室光照發(fā)芽室進行室內(nèi)試驗,目的在于探究不同玉米種子處理方式對玉米種子活性的影響。室內(nèi)試驗采用的玉米雜交種為鄭單958品種,利用80%戊唑醇對玉米種子進行噴施處理、利用50%噻苯隆對玉米種子進行噴施處理、利用貝萊斯芽孢桿菌母液菌量為1.8×107 CFU/mL的20倍液對玉米種子進行處理。所有種子處理完畢后,選用紗床發(fā)芽法,分別在玉米種子生長的第7天以及第14天取樣檢測,觀察不同玉米種子處理方式對玉米幼苗根系的影響。
2.3 室外試驗設計
本次試驗時間為2021年6月12日,試驗地點位于山東冠縣瑞盛小麥專業(yè)合作社試驗推廣基地,試驗品種為鄭單958,分成3個試驗組以及1個對照組。3個試驗組分別采用80%戊唑醇、50%噻苯隆以及貝萊斯芽孢桿菌處理玉米種植,對照組不采用任何玉米種子處理方式。每個試驗組包含10個小區(qū),每個小區(qū)長16 m,行距0.7 m,采用機械播種。
2.4 種子處理方法
玉米種子處理方式分為拌種和引發(fā)2個環(huán)節(jié)。3組試驗組的拌種操作需要在密封袋內(nèi)進行,試驗人員需按照1∶50的藥種比開展拌種作業(yè),拌種期間需不斷揉搓密封袋內(nèi)的種子,確保每一粒種子都能夠均勻沾附藥劑。引發(fā)期間,試驗人員需利用處理液浸泡吸水紙,時間為3 h。隨后將吸水紙均勻鋪在密封箱內(nèi)上層,鋪裝完畢后再鋪設一層種子,12 h后取出進行發(fā)芽試驗。
2.5 貯藏期管理方法
玉米種子貯藏期采用倉庫管理,收獲玉米種子后需整理倉庫內(nèi)雜物,將以往收獲的玉米種子與新收獲的玉米種子共同貯藏在倉庫中。若倉庫內(nèi)部存在殘留種子以及雜質(zhì),工作人員需要及時清理。在晴朗天氣進行通風防潮處理,確保倉庫內(nèi)干燥整潔。同時,需要定期清理倉庫外部,避免污水以及雜草影響種子貯藏環(huán)境。工作人員需每日消毒倉庫,以磷化鋁熏蒸處理為主。磷化鋁熏蒸處理后需關閉倉庫門窗3~4 d,再通風3~4 d。種子進入倉庫后還需再次清掃。
玉米種子收獲初期含水量較高,經(jīng)過風干晾曬后含水量顯著下降。10月中旬前必須確保玉米種子含水量降低至14%,否則玉米種子內(nèi)部各種酶類就會進行呼吸作用,導致玉米種子次年播種后無法正常生長,進而嚴重影響玉米產(chǎn)量。試驗過程中,待玉米種子存入倉庫后,工作人員需定期檢查貯藏情況,重點觀察玉米種子是否出現(xiàn)局部發(fā)熱以及霉變現(xiàn)象,根據(jù)溫度變化調(diào)節(jié)倉庫內(nèi)的溫濕度。
為進一步提高玉米種子貯藏質(zhì)量,本試驗采用新型堆垛與袋裝處理方式。工作人員需要在通風的環(huán)境中,根據(jù)玉米種子的不同等級分類堆放。將種子裝袋后設置標簽,在標簽上填好對應的數(shù)值。晾曬一段時間后,若玉米種子含水量較低且外觀品質(zhì)較好,工作人員需對其進行散裝處理,需要注意的是散裝高度不可超過2 m,確保其與墻面以及袋裝的距離不超過0.6 m。
為避免玉米種子出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,試驗中禁止水分含量沒有達到標準的玉米種子進入倉庫。春季試驗人員需將透氣性較好的麻袋片覆蓋在玉米種子表面,秋季需及時翻動種子,合理確定種子底部和地面的距離,避免種子受潮發(fā)霉。
2.6 組分測定方式
為測定不同種子處理方式對玉米農(nóng)藝性狀的影響,研究人員需在玉米開花末期測定玉米穗位高、在大喇叭口期以及完熟期測定玉米植株干物質(zhì)積累量以及相對氮磷含量。玉米收獲后需要統(tǒng)計玉米的行粒數(shù)以及穗行數(shù)。
3 試驗結(jié)果
3.1 對玉米種子活力的影響
為進一步探究3種不同玉米種子處理方式對玉米種子萌發(fā)成苗的影響,尋找最佳玉米種子處理方式。本試驗在3種不同玉米種子處理方式中分別設置了不同濃度,以此探究最佳濃度的種子處理效果。以戊唑醇為例,對照組不添加戊唑醇,因此戊唑醇的含量為0 g/L,隨后研究人員分別將戊唑醇的含量提高為2.5 g/L、7.5 g/L以及10 g/L。研究發(fā)現(xiàn),對玉米種子進行戊唑醇拌種處理后,玉米種子發(fā)芽指數(shù)以及單株干重顯著高于對照組,說明玉米種子經(jīng)過特定處理后能夠有效促進萌發(fā)成苗。分析不同濃度戊唑醇處理后的玉米種子相關數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),當戊唑醇含量為2.5 g/L時,發(fā)芽指數(shù)以及單株干重有所提高;含量為7.5 g/L時,發(fā)芽指數(shù)以及單株干重達到峰值;含量為10 g/L時,發(fā)芽指數(shù)以及單株干重降低。
以噻苯隆為例,試驗人員分別選取了含量為4.0 mg/L、8.0 mg/L以及12.0 mg/L的噻苯隆對玉米種子進行噴施處理。研究發(fā)現(xiàn),當噻苯隆含量為4.0 mg/L時,玉米植株單株干重以及活力指數(shù)顯著提高,玉米成苗期間并未出現(xiàn)藥害現(xiàn)象;當噻苯隆含量進一步提高時,玉米植株單株干重以及活力指數(shù)呈下降趨勢。根據(jù)上述試驗現(xiàn)象可以得出,利用噻苯隆處理玉米種子時,需將最佳含量控制在4.0 mg/L,保障玉米種子健康生長。
以貝萊斯芽孢桿菌為例,試驗人員分別將貝萊斯芽孢桿菌母液稀釋2倍、5倍以及10倍。結(jié)果表明,當貝萊斯芽孢桿菌菌液濃度為8.4×105 CFU/mL時,玉米植株單株干重以及活力指數(shù)較高。
3.2 對玉米農(nóng)藝性狀的影響
由表1可知,相比于貝萊斯芽孢桿菌處理,戊唑醇和噻苯隆能夠有效增加玉米植株高度,促進玉米生長。其中,戊唑醇對玉米生長產(chǎn)生的作用更為明顯,主要原因在于戊唑醇是一種新型殺菌劑,應用于玉米種子生長領域中能夠有效發(fā)揮價值。
3.3 對玉米產(chǎn)量的影響
試驗研究發(fā)現(xiàn),利用戊唑醇處理后的玉米產(chǎn)量為10 612.84 kg/hm2,利用噻苯隆處理后的玉米產(chǎn)量為10 623.46 kg/hm2,利用貝萊斯芽孢桿菌處理后的玉米產(chǎn)量為11 644.17 kg/hm2。因此,貝萊斯芽孢桿菌對玉米具有顯著的增產(chǎn)作用。
4 結(jié)論
本次試驗得出,7.5 g/L戊唑醇、4.0 mg/L噻苯隆以及菌液濃度為8.4×105 CFU/mL的貝萊斯芽孢桿菌均能夠?qū)τ衩桩a(chǎn)量及農(nóng)藝性狀產(chǎn)生正向影響,其中使用貝萊斯芽孢桿菌的作用更為明顯。
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