种子作为农业科技的载体,当前玉米单粒播种简化栽培快速发展,玉米种子质量与活力水平成为直接影响玉米安全生产和品种的丰产潜力发挥的主要因素。国务院办公厅在《全国现代农作物种业发展规划(2012-2020年)》中明确要求制定种子活力质量技术标准。中国农业大学种子科学与技术中心对目前推广面积较大的玉米品种开展种子质量国标四项指标的检验以及低温出苗能力和耐贮藏能力调研和检验分析。总体来看,我国玉米种子质量无论标识发芽率还是检测发芽率表现普遍超过国家标准,但低温出苗以及老化活力水平差异较大,现将主要情况报告如下。
一、研究材料与方法
本次研究材料来自于2020年初从全国18个省(区、市)收集到的488份商品玉米种子,最终选取了116份典型玉米品种作为本次研究的对象,其中75个品种位列全国农技中心统计的玉米品种推广面积排名前120名,年推广面积超过1.75亿亩,其余还包括部分典型区域代表品种。主要研究内容集中于不同品种在标准发芽条件(25℃/7天)、冷冻活力测定(10℃/7天+25℃/7天)、老化活力测定(45℃/100%相对湿度/72h+25℃/7天)以及对包装所标识的纯度、净度、水分、种子净含量、包衣剂成分、品种主要性状、包装合规性等方面情况,最终形成综合评价报告。
二、不同玉米品种间种子质量表现情况
本次研究结果共分为五个方面指标对比和评价。
(一)四项基本指标情况
1.发芽率。所检验的116个玉米品种及其种子样品中,88个品种包装标识发芽率超过91%,占比76%,28个品种包装标识发芽率为85%-89%,占比24%;经过我们进行标准发芽检验后发现,110个品种发芽率超过91%,占比95%,仅有6个品种发芽率介于85%-89%,占比5%。甚至超过60%的种子企业将标识发芽率超过93%,说明当前我国玉米种子生产以及加工技术有了很大的进步。但接近20%的样品存在高质量,低标识的情况,企业主动降低产品的市场竞争力,说明我国玉米种子企业检验水平有待提高。
图1 调查中种子标识发芽率与检验发芽率分布情况
表1 调查样本中发芽率最高的10个品种样品及其生产企业
所调查样品中发芽率排名靠后的10个品种,来自全国8家种业企业,其中包括敦煌、联创、德农、三北等知名种业,利禾1、农科大8号、先玉335、德育18、敦玉15等5个品种样品平均发芽率低于包装标识发芽率,属于不合格种子。
表2 调查样本中发芽率最低的10个品种样品及其生产企业
2.纯度、净度以及水分。全部116个品种标识纯度均超过96%,净度超过99%;112个品种标识水分不高于13%,禾田4号、鑫科玉2号、利禾1以及利禾12等4个品种水分为14%-16%,为包装标识不合格,它们分别来自黑龙江禾田丰泽兴农科技开发有限公司、黑龙江省讷河市鑫丰种业、内蒙古利禾农业有限公司3家公司。
(二)不同企业种子生产水平对比情况
部分市售品种种子生产经营权并非由一家企业独有,在调查样本中发现:同一品种在不同种子企业生产的种子质量差异较大。以几个推广面积较大的品种为例。
京科968:调查中京科968的样品来自北京屯玉种业和安徽丰大种业两家公司,其他公司生产样品未在本次抽样调查中。北京屯玉种业在河北保定和甘肃秦安分别采用了4000粒和2kg的不同包装,在河北保定按粒包装销售的种子在发芽率和活力指标上明显高于在甘肃秦安销售的种子。安徽丰大种业生产的该品种种子质量较好。
郑单958:在4个地区调查发现有北京联创、德农,河北金奥兰、华丰,河南金博士,安徽丰大等6家企业开展了生产,除河南金博士种业采取1.8kg的按量包装外,其他企业都采取了4200~4500粒的按粒包装,所有种子在标识发芽率、检验发芽率以及低温环境下的种子活力指标上表现都较好,但是河北金奥兰和华丰两家企业生产的该品种种子经老化实验后发现种子活力明显下降,发芽表现也低于其他企业公司。
先玉335:在6个地区调查收集到的先玉335来自登海先锋与敦煌先锋两家企业,登海先锋采用4400和8800粒两种小包装,敦煌先锋采用了4200粒和6000粒两种小包装,两家企业生产的种子在发芽率和低温活力检验中表现较好,但在老化活力检验中集体表现较差。
浚单20:在5个地区调查收到来自北京屯玉、德农,安徽丰乐、寿光嘉运等4家企业的种子,北京屯玉种业在山东东营和江苏南通采用了4200粒和1.8kg两种包装,北京德农种业采用4600粒包装,安徽丰乐种业采用2kg包装,但寿光嘉运农业出现500g的包装属于不常见情况。所有种子的发芽率表现均达标,但除来自屯玉种业在山东的种子,其他样品在老化活力中表现不佳,可能的原因是陈种子过多。
登海605:由山东登海种业和山东登海华玉种业分别生产,都采取了4200粒的小包装,在山东、河南、河北三个调查地样品发芽率和低温活力表现均达标,但老化活力检验表现较差,同样可能来自品种和贮藏两个方面的原因。
表3 不同企业生产同一品种的质量表现
(三)冷冻和老化条件下的种子活力表现情况
受到全球变暖和品种选育水平提高的影响,我国玉米种植范围逐步北移,玉米种植面积逐步扩大。北方高纬度地区玉米种植需要品种具有较好的低温条件发芽能力。同时,随着国内育种水平的快速提升,部分玉米品种融入热带亚热带种质血缘,并且部分品种选育经过多次南繁北育影响,种子耐贮藏能力差异明显。全部116个品种在经过7天10℃低温条件后,仍有107个品种表现超过85%的发芽率,即92%的品种具有明显的耐冷性,体现出较高的种子活力。但经过72小时高温高湿的人工加速老化处理,品种间差异明显增加,仅有60%的品种发芽能力超过80%,有20%的品种发芽能力低于50%。种子活力表现在一定程度上更为精确的决定了种子的推广范围以及生产适应条件。
图2 调查中种子冷冻活力分布情况
图3 调查中种子人工老化活力分布情况
经过冷冻处理后,郑单958、伟科702、德美亚3号等10个品种表现出良好的出苗能力;农科大8号、吉单27、敦玉15等10个品种则表现不佳。敦煌种业生产的三个品种集中表现出在低温环境的中的较低活力,也包括吉农高新、三北种业等知名企业品种也未达到应有水平,抽样中来自河北大厂的先玉335样品也明显低于正常水平。
表4 冷冻活力表现最好与最差的10个品种样品
经过人工老化处理后,隆平208、郑单958、伟科702等品种表现出较好的耐老化能力;先玉335、登海618、登海605等品种则表现不佳。在本次调查中,登海、鸿翔等公司品种在耐贮藏能力的测试中出现了集中的明显差异,可能与其选育过程以及亲本血缘有较大关系。
表5 老化活力表现最好与最差的10个品种样品
(四)种子大小和重量分布情况
千粒重:从收集的材料检测种子均匀度结果来看,各品种商品种子千粒重分布在270~410g之间,大部分超过330g,中大型种子分布较多,在330~370g之间分布均匀,超过410g类型种子也单独成为一种类型。种子千粒重在一定程度上反映了我国玉米品种穗粒性状以及加工分级水平的高低,300~370g范围成为品种表现和加工筛选的大多数,即代表中大棒的紧凑型玉米开始占据较大程度的市场,而超过390g的大棒大粒型品种仍占据部分市场,这与市场对大粒型种子的认可程度有关。
图4 调查中种子千粒重分布
容重:在调查中注意到,样品种子的容重普遍超过720g/L,大多集中在750~760g/L左右,容重的京滇8号达到809g/L。
图5 调查中部分品种种子容重分布
(五)种子包装和包衣情况
调查最后注意到种子的包装问题:目前按照种子包装的标签和标识规定,普遍都做到了二维码等信息合规,但种子包装打孔与不打孔各企业间做法不一,调查的116个样品包装中有49个包装进行了打孔处理,占42%,其他67个样品种子并未进行打孔处理。种子包装袋打孔与否与种子水分有较大关系,种子含水量低于12%,种子是可以安全贮藏的,真空不打孔既有利于种子防止吸湿返潮,也完全可以满足贮藏和运输需要。
图6 调查中各品种种子使用最多的包衣剂
从包衣的情况来看,满适金(来自先正达)、立克秀(来自拜耳)、顶苗新(来自爱利思达)是使用最多的种子处理剂,分别占25%、16%、15%。满适金主要用于促进作物根部发育,消除根部病害;立克秀主要用于防治禾谷类种传病害活性;顶苗新主要用于破除土壤病菌和种传病害。
三、我国玉米种子质量综合评价
一是我国玉米种子实际质量超过国家标准。调查发现,目前国内企业玉米种子标识芽率集中在90%-95%之间,远超国家规定的85%,其余纯度、净度、水分等指标均达到国家标准,种子合格率超过99%。这表明在现行标准下,我国玉米种子生产加工水平已经处于稳定成熟阶段,企业有能力也有信心生产更高质量的种子,主动提高自身标准,从包装标识上实现种子质量分级,但遗憾的是,质量表现更好的种子有20%标识发芽率低于实际发芽率,一方面是种子企业检验能力限制了对自身种子的充分了解,另一方面是种子市场监管部门在检测中由于自身能力水平的问题导致企业为了避免麻烦,主动降低标识发芽率,仅按照国家标准要求的最低限标识。特别值得关注是一些知名企业所生产销售的种子出现低质的情况。
二是活力成为区分种子质量的重要指标。同样发芽率表现的种子在不同逆境条件下的活力表现不同,代表了该品种在不同种植区域的表现。调查发现,在低温处理后,超过90%的品种仍能表现出较好的逆境抗性,出苗能力达到国家标准,但经过人工老化处理,品种间表现出巨大的差异,出苗能力分布范围甚至出现在10%-20%的区间。种子收获后进入贮藏阶段后,种子活力表现出持续下降的状态,种子的老化活力在不同品种间表现不同,种子受到加工损伤后也会导致老化活力下降,同时,近年来部分企业为加快库存种子销售,采取“掺陈”的方式,也是种子老化活力较低的原因。