第一節 稻種萌發的條件

水稻種子要萌發，必須具備兩個基本條件：一是種子本身具有發芽能力；二是要有適宜的外界條件。

1.影響種子萌發的內在因素

稻種萌發，就是胚芽和胚根突破谷殼開始生長的過程。胚的生命力是種子萌發的最關鍵的內在要素，胚乳是胚開始生長發育時所需養料的提供者，也是種子萌發的重要的內在要素。此外，胚的生命力和發芽的整齊度，與種子的成熟度、后熟度和壽命有著密切的關系。

（1）種子成熟度。

一般來說，稻種越成熟，發芽率越高，發芽越整齊；反之，未成熟的種子不僅發芽率較低，而且幼芽弱，幼苗發育也較差；種子之間的成熟度差異越大，發芽越不整齊。生產上的稻種，一般到稻穗蠟熟期收獲，這樣的種子就具備了完全的發芽能力。水稻在授粉7天后，種子還處于乳熟階段，種胚已基本發育完成，也就具有發芽能力了，但發芽很慢，發芽率很低；授粉14天后，胚乳完熟已接近完成，有了養分物質，種子發芽率就大大提高。秈稻的種子基本上無休眠期，在種子成熟過程中，如天氣不良雨水多，或倒伏浸水，就常常會導致穗上的種子發芽，影響稻谷或種子的質量。

（2）種子后熟度。

有些水稻種子的發育已經完成，但由于某些生理原因，在適宜的條件下，發芽率仍然很低，要經過一段時間的后熟作用才能發芽，也就是說有休眠現象。一般來說，后熟時間短的種子比后熟時間長的種子發芽更快且發芽率更高。

趙同芳等人的研究表明：一般秈稻品種沒有后熟期，即沒有休眠期；大多數粳稻品種有后熟期，即有休眠期，但時間長短差別很大。秈稻中，無論是常規稻還是雜交稻，若是秈粳雜交選育的后代，粳稻的休眠基因會主導該品種、組合的后熟狀態，在現實生產中，常常出現粳秈雜交水稻的種子在剛收獲時發芽率較低，經過一段時間后，其發芽率又回升到正常的水平。

（3）種子壽命。

種子的壽命與種子的發芽率呈正相關關系。一般來說，種子壽命長的，其發芽率越高，發芽整齊度就越高；反之，發芽率就低。種子籽粒之間壽命差異大，發芽整齊度就越差。因此，對于水稻生產用的種子，法律有規定，種子發芽率（或說種子壽命）下降到某一程度以下時不能作為種子使用。雜交水稻種子的質量，法律規定其種子發芽率要達到80%以上，這是合法種子的一項基本指標要求。

種子的發芽與種子的成熟度、貯藏條件和本身狀態等因素有著密切關系，生產和貯藏種子的過程中，必須高度重視科學管理，方能確保種子質量。

2.影響種子萌發的外在因素

水稻種子從休眠狀態轉化為萌發狀態，除種子本身的內在因素外，需要水分、氧氣和溫度三個重要外部條件。只有科學地協調種子與水分、氧氣和溫度三者動態平衡的關系，才能浸好種、發好芽。

（1）水分。

稻種吸水是萌發的第一步，也就是說，浸種是促使種子吸收水分的第一個技術措施。干燥種子呈休眠狀態，只有吸足水分后，種子內部的生理生化作用才能逐漸開始。種子吸水有三個方面的作用：①使種皮膨脹軟化，有利于溶于水中的氧氣隨著水分透入稻種細胞內，增強胚和胚乳的呼吸作用；②充足的水分可使原生質從凝膠狀態轉變為溶膠狀態，自由水增多，代謝加強，在一系列酶的作用下，胚乳貯藏的復雜的不溶物質，轉化為簡單的可溶性物質，供幼小器官生長利用；③水分也可促進可溶性物質輸送到正在生長的幼芽和幼根中去，供給呼吸所需或者形成新細胞結構的有機物。因此，適度充足的水分是水稻種子萌發的必要條件，把好適度浸種這一技術關，對雜交水稻的浸種尤其重要。

稻種萌發的吸水過程有三個階段：第一階段是急劇吸水的物理吸脹過程，在這一階段，幾乎吸收了種子萌動所需水分的一半以上；第二階段是緩慢吸水的生物化學過程，本階段初期需要一段時間進行酶的激活、物質轉變和運輸等一系列生化作用，吸收水分緩慢下來，但后期吸收水分又逐漸加強；第三階段是大量吸水的新器官的生長過程，由于幼苗迅速生長，需水量增加，也就增加了對水的吸收。

稻種吸收水分的速度，首先與溫度有關。溫度低，吸水慢；溫度高，吸水快。其次，種子吸水的快慢也與品種、組合有關。秈稻谷殼薄、米質疏松，吸水較快；粳稻谷殼厚、米質緊密，吸水較慢。雜交水稻的種子，往往有些組合的種子穎殼開裂，或者較薄，所以吸水速度比常規稻的種子快。再次，貯藏種子的水分含量與種子的吸水速度有關。干燥的種子，吸水較快；潮濕的種子，吸水較慢。

水稻種子發芽時需要的水分，在不同類型和不同品種、組合之間也有差異。一般來說，無論是哪一類型、品種、組合，稻種吸水量達到本身重量的40%左右時，是種子萌發的最適宜水量。綜合上述相關關系，從理論上估算，一般秈稻需要浸足60日·度（例如：用20℃溫水浸種，60日·度就需要3天的浸種時間；用30℃溫水浸種，60日·度就需要2天的浸種時間），粳稻需浸足80日·度。雜交水稻的種子有特殊性，浸種時間相對常規秈稻要少些，以50日·度為宜。同時還特別要注意換水與洗種，一般先洗凈谷種后浸種，然后每隔3～4小時洗種換水一次，以防谷種發酸變質。

稻種浸透的標準是：谷殼顏色稍變深，胚部膨大突起，胚乳變軟。水稻浸種的目的，就是使種子均勻地吸水，發芽整齊。浸種時間過短，吸水不足，往往發芽慢或形成“盲種”，不露白；反之，浸種時間過長，種內的可溶物質會滲透出來，又往往造成“滑種”現象。

（2）氧氣。

稻種萌發和生長是一個非常活躍的生命活動，需要充足的氧氣。氧氣在種子萌發時能保證能量轉化、物質轉化和形態轉化的正常進行，是種子萌發必不可少的一個條件。它有三個方面的生理作用：一是促進呼吸作用，呼吸釋放的能量供給各個生理過程的需要；二是保證淀粉酶的活性，促進酶的水解作用；三是有利于蛋白質的合成、細胞分裂和分化及新器官的形成。

稻種在浸種期間，適時換水保持水中的氧含量，目的是防止因缺氧而進行無氧呼吸產生有毒物質，不利于種子發芽代謝；此外，勤換水還能及時清除浸種時所產生的不良物質，保證浸種質量。

稻種浸種催芽時，即使沒有一定的氧氣供應，也能夠萌發，這是由于水稻的祖先曾長期在淹水的條件下生活，形成了無氧呼吸的適應性。所謂無氧呼吸，就是胚乳和胚中的營養物質，在酶的作用下，進行不吸氧的分解，產生能量供給胚的進一步生長發育。

但是，催芽過程中較長時間缺氧，會導致無氧呼吸，結果造成生產上的不良后果：①無氧呼吸時，要得到同等量的能量，需消耗種子內的營養物質比有氧呼吸多27倍左右；②產生的酒精會毒害胚的生長，十分不利于種子發芽和培育壯秧；③在缺氧狀態下，萌發的稻種只長芽不長根，或者發酒酸導致不長芽不長根等現象；④無氧呼吸在消耗同等量的葡萄糖時，它的能量利用率只有有氧呼吸的1/19，非常低。

（3）溫度。

種子萌發是一個生理生化的過程，是在一系列酶的參與下進行的，而酶的催化與溫度有密切關系。在吸足水分后，還必須有適當的溫度，稻種才能萌發，因為貯藏在胚乳中的營養物質，要通過各種酶的作用，才能分解為可溶性物質，供胚應用。

在一定溫度范圍內，溫度升高，生化反應加快，分解物質就越多，這樣就越有利于胚的生長發育；反之，萌發就越慢。根據實驗，水稻種子發芽的最低溫度是10℃～12℃，最適宜溫度是28℃～32℃，最高溫度是36℃～38℃，超過40℃時原生質流動停止，種芽易受傷變黑。溫度低于10℃時，谷種不能萌發，時間一長，病菌侵入，就會爛種；溫度在20℃左右時，谷種雖能萌發，但參差不齊，發芽時間長，不符合壯芽標準；當溫度在35℃左右時，谷種萌發最為有利，胚芽、胚根突破谷殼快而整齊；但種子破胸露白后，如溫度仍維持在35℃，則易使根、芽生長太快，瘦而不壯。所以，谷種破胸后，若逐漸降溫至25℃左右，則根、芽生長速度減慢，長得茁壯。生產實踐上，一般采取高溫破胸，適溫催芽、保濕催芽，攤涼練芽的技術措施。

①高溫破胸。破胸露白是催芽的第一階段。早春氣溫較低，必須采用人工方法提高谷種的溫度，在吸足水分的谷種入窩保溫催芽前，用50℃溫水淘種、洗種或淋谷種，隨即保溫，使種子保持在35℃左右，促使其加速呼吸與生理過程，這樣胚細胞迅速分裂和伸長，谷種只需要10多個小時就能破胸露白，既迅速又整齊。谷種破胸露白后，就要逐漸降溫，進入適溫催芽的第二階段。

②適溫催芽、保濕催芽。這個階段的主要任務是讓種子露白到齊根。谷種破胸露白之后，谷芽呼吸作用迅速加強，釋放的熱量使谷堆溫度升高得很快，往往易造成高溫燒芽。因此，在實際操作時，一方面要經常翻動谷堆，使之通氣并逐漸降溫到25℃左右；另一方面，適當淋30℃～35℃的溫水，以補充必要的水分，促進胚根生長。這就是“干長根”的道理。齊根時，即胚根長到1～2粒谷長而胚芽鞘還未達到半粒谷長度時，要適當多淋些約25℃的溫水，使谷種堆內水分較多，空氣不易流通，約半天時間，芽就可以達到要求，這就是“濕長芽”。

③攤涼煉芽。根芽按標準出齊后，應該攤涼煉芽。方法是將谷種攤開約1～2寸厚，煉芽半天，適度翻動并灑水保濕，防止過干縮芽，稍后即可播種。通過煉芽，一可防止把高溫催芽的谷種立即播下到冷秧田里，種子的溫度驟然劇變，對幼芽生長不利；二可使種內的生化反應或者說代謝下降而內煉，待播種后能較快適應田間環境，有利于幼芽生長發育。

在早春播種季節，往往遇上寒流不能播種，一般就可采用“攤涼煉芽”，即通過松芽降溫（但不能低于10℃）和涼干（但要保持谷芽微濕）的方法，來控制種子的溫度和水分，使種子的生化代謝下降但又不損傷種芽。用這樣的方法可保持谷種3～4天，根據常規稻種實驗，可保持谷種10～12天，待天氣轉晴暖后即可播種。