- 水稻生產知識與問題之釋
- 李偉平
- 3348字
- 2019-11-01 14:18:59
第二節 稻種的內在性質
不同品種、組合的水稻種子都具有共性和特殊性,各自相傳,形成了種子的多樣性。
1.種子的遺傳性
一般來說,“種瓜得瓜,種豆得豆”,以種相傳,世代不絕。但是,雜交水稻與常規稻就有不同的遺傳特性。
常規水稻品種,能代代相傳,是由于其種子具有穩定的遺傳特性。常規水稻品種的選育,一般都是父母親本有性雜交選育或輻射選育等,按照選育目標進行選育,經過5~8年、近十幾代的選育過程,其遺傳特性基本穩定。若其綜合性狀良好且高產,經種子審定部門審定批準后,才可成為推廣種植的常規水稻品種。
雜交水稻種子,不能代代相傳,是由于種子具有不穩定的遺傳特性。它是雜種優勢利用的第一代種子,留種再種植第二代以后,就會出現高度分離的現象,在生產上無利用價值,故雜交水稻不能留種,俗稱為“一代英雄”。雜交水稻的種子,是不育系與恢復系配育而成的雜優種子,即雜交第一代的種子。由于每一粒種子的遺傳基因都來自相同的父母親本,基因相同,每一個個體都表現出一致性,并且體現著雜種優勢,表現出高產、抗逆性強等特性。若其綜合性狀良好且高產,經種子審定部門審定批準后,才可成為推廣種植的雜交水稻種子。一般按父母親本來命名,稱為“某某組合”,以有別于常規品種。
2.種子的呼吸性質
作為種子的稻谷是有生命的有機體,它每時每刻都在進行著呼吸,即使是非常干燥或處于休眠狀態的種子,其呼吸作用照樣進行,新陳代謝并未停止。只有當種子喪失了生命力時,呼吸才停止。
一般通氣良好的種子,以進行有氧呼吸為主,消耗有機物質(葡萄糖)并釋放二氧化碳、水分和熱量:
C6H12C6+6O2→6CO2+6H2O+674千卡
一般通風不良的種子,往往進行缺氧呼吸,消耗有機物質,產生乙醇(酒精)、二氧化碳和熱量:
C6H12C6 →2C2H5OH+2CO2+25千卡
影響種子呼吸強度的主要因素有:
(1)水分。種子呼吸強度與種子含水量呈正相關關系。干燥種子含水量低,其呼吸作用微弱;反之,潮濕的種子呼吸作用旺盛,酶的活性增強,呼吸強度增強,消耗種子內的物質和氧氣越多,同時釋放出來的二氧化碳、熱量也就越多。特別是在無氧呼吸作用下,產生的有毒物質易毒害胚。總之,呼吸作用增強將嚴重影響種子的質量與壽命。
(2)溫度。在一定的溫度范圍內,種子呼吸強度與溫度呈正相關關系。溫度升高,種子呼吸作用增強,尤其是在種子含水量增高的情況下,呼吸作用不斷增強。所以,低溫和將種子含水量按制在安全范疇內,是貯藏種子的必備條件。
(3)通氣。空氣流通的程度與種子的呼吸強度和呼吸方式有著密切的關系。一般情況下,不論種子本身含水量高低,在種子通氣條件下的呼吸強度均大于密閉貯藏;同時,種子含水量越高,溫度越高,通氣對種子呼吸強度的作用就越大。但是,含水量較高的種子,若在密封條件下,往往會進行無氧呼吸,引起大量有毒物質產生與積累,會導致種子死亡。
(4)種子本身的狀態。種子的呼吸強度還受種子本身狀態的影響。凡是未充分成熟的、不飽滿的、損傷的、凍傷的、發芽的、胚萌動過的、病蟲為害過的種子,呼吸強度高;反之,則呼吸強度低。一般常規水稻品種,其種子成熟充分、飽滿、干凈、均勻、新鮮,易于貯藏。但是,雜交水稻的種子由于授粉時間長、使用農藥激素多,因而種子成熟度不一、飽滿度差異較大,加上雜交水稻酶的活性較強,其呼吸強度比常規水稻種子更強。因此,貯藏雜交水稻種子比較困難,條件要求較高。
(5)化學物質。殺蟲滅病的藥劑、二氧化碳、氮氣和氨氣等對種子的呼吸作用有影響。加大劑量時,往往影響種子發芽率,特別是在種子貯藏室用氧化鋁熏殺時,若用藥過量,或藥劑分布不均,或未及時通風,往往會使種子通過呼吸作用而中毒死亡。
(6)間接因素。貯藏室的倉蟲和微生物,一旦條件適宜,便大量繁殖,釋放并積累大量的熱能和水分,間接地促進了種子呼吸強度的增強,影響著種子的生活力。
3.種子的吸濕性和耐熱性
種子本身是一團膠體,其中分布著無數大大小小的毛細管。種子能依靠毛細管的內表面吸附水分子,此外,種子內的蛋白質和糖類都具有親水性,吸水能力強,能使種子含水量升高;同時,種子體內的水分又會通過毛細管排出體外,進行雙向交換。當空氣濕度升高,溫度在一定范疇內時,種子吸附水分子的能力增強,使種子含水量升高。
稻種各部分對水分子的吸附能力不相同,一般胚部最強,果皮和種皮(米糠層)次之,胚乳更次,稃殼最弱。
種子有一定的耐熱性,依據這種特性,收獲的種子可以曬種或進行人工機械干燥。據測定,種子含水量較高時,耐熱性較差;種子含水量較低時,其耐熱性稍高。剛收獲的稻種進行人工機械干燥時,出機種溫不可超過43℃;如利用日光曝曬稻種,在炎夏季節強光直射時,攤曬宜稍厚并勤翻動,尤其是水泥曬場更要加以注意,以防局部稻種受熱偏高,影響原始生活力,或說“曬死”種子。如果溫度控制不當,會增加稻種爆腰率(米粒有橫斷紋),引起種子變質,降低種子的發芽率和品質。貯藏的種子,溫度升高、時間延長均與種子壽命呈負相關關系。
4.種子的休眠
凡種子具有生活力而停留在不能發芽的狀態,廣義上稱為休眠。不同的種子有不同的休眠期,造成種子休眠的原因有:種胚未發育成熟、種子尚未完成后熟、種皮的障礙、抑制物質的存在和不適宜條件的影響。
不同類型的水稻種子的休眠期存在顯著差異,一般粳稻類型特別是早粳品種休眠較深,休眠期可長達數月;秈稻品種大多數不存在休眠期,或僅僅存在一些萌發較遲緩的休眠現象。所以,有些秈稻品種在種子成熟過程中遇到不良天氣時,將引起穗上萌芽的現象,影響種子質量。雜交水稻的遺傳因子較為復雜,其種子休眠現象也各不相同,若有粳稻基因的,其雜交種子休眠現象較明顯。例如,深優97125組合,在收獲后檢測,其發芽率僅為80%左右,但貯藏半年后檢測,其發芽率竟有90%左右,人們就推測是種子的休眠現象;還有培雜泰豐組合等,也有此類休眠現象。
打破種子休眠、提高種子發芽率,有藥物處理、溫度處理等方法。在生產中,剛收獲的稻種,往往因種子的休眠,導致發芽率低且不整齊。
5.種子的壽命
種子的壽命是種子在一定環境條件下能保持生活力的期限。種子壽命的長短,一方面取決于本身的遺傳特性,另一方面取決于種子成熟過程中,留在母株上時的生態條件和采收后保管過程中的環境條件。
(1)影響種子壽命的內在因素。不同品種,遺傳特性不同,其壽命也不同。同一水稻品種或組合的稻種,其遺傳特性基本一致,其壽命的長短主要有三方面的決定因素:一是種子的成熟度,二是種子的大小、飽滿度和完整性,三是籽粒內的生化狀態。
實踐證明,生產雜交水稻種子的過程中,往往上述三方面都存在問題。較之于常規水稻,雜交水稻種子成熟度稍差,較不飽滿。另外,雜交水稻酶的活性較強,即體內生化活躍,呼吸作用較旺盛,有毒物質易產生和積累,往往造成壽命縮短。特別是在種子成熟收獲過程中,天氣等環境條件不良,易促使種胚萌發或者發生病變,大大縮短了種子的壽命。
(2)影響種子壽命的外在因素。影響種子壽命的外因主要是水分、溫度,其次是空氣、光、微生物、倉蟲和外源化學物質。一般而言,低溫、干燥、密封是倉庫貯藏種子的基本條件,目的是減弱種子的呼吸強度,延長種子壽命;反之,種子含水量高、倉庫濕度大、微生物和倉蟲存在等,都加劇了種子的呼吸強度和生理生化變化,縮短了其壽命。光照過強,有毒氣體的積累,都不利于延長種子壽命。倉庫內進行種子消毒時,如果外源有毒藥劑使用不科學、不規范,往往會造成種胚中毒死亡。
6.種子的抗病蟲害性與帶病性
任何水稻品種、組合都有對環境的適應性和抗逆性,也有抗病蟲害的特性。水稻的抗病蟲害性與其遺傳基因有關,表現在水稻體內外的形態構造上,如體態直立硬朗,葉片窄直厚硬,硅質含量高等,其抗病蟲害的能力就強。另外,其抗病蟲害性與地域環境、稻體狀態、天氣條件、肥水管理、防治時效、對癥農藥、藥液濃度和施藥水平等都有密切關系。
在種子形成至成熟的過程中,往往出現病害侵染種子發病或者病原體侵存于種子的表面或內部的現象,造成種子帶病性。水稻谷種常帶的病害有:稻瘟病、白葉枯病、胡麻葉斑病、惡苗病、稻曲病、稻條葉枯病、稻一柱香病、稻粒黑粉病、稻谷枯病等。因此,生產上使用種子時,要求在種子浸種前要曬種和對種子消毒,盡量避免種子帶病而造成生產上的損失。
7.其他
稻種的比重、千粒重,稻米的堊白度、堊白粒率、透明度、膠稠度、堿消值和米粒的長寬比等,都是評稻種判品質的依據。