图2 低温对玉米出苗的影响(威斯康辛州-奥克莱耳,2011)
下面具体讨论温度影响玉米种子萌发和出苗的机理,以及如何避免不利环境条件,实现整齐出苗:
出苗的理想温度
玉米起源于热带,属喜温作物。先锋农艺团队选择熟期不同的3个品种,分别置于15-35度条件下培养,然后记录胚根和胚芽的生长速度,以推算理想的萌发温度。结果表明:当温度达到30度及以上时,胚根和胚芽都能快速伸长,实现短期萌发。但实际上,大部分地区的大田播种温度都达不到上述理想萌发温度(图3),且北美主要玉米种植区春播时土温都偏冷凉,实际的出苗速度也远远低于上述试验速度。
图3 不同熟期品种在不同温度条件下的胚根和胚芽生长速度
品种间的耐低温遗传差异
地温在10摄氏度以下时,玉米出苗受到抑制(图4)。杜邦先锋将所有北美地区产品都进行了抗寒性苗势分级(1-9级),在冷凉区域,种植者可选择同等条件下苗势等级更高的产品。一般,根据耐寒试验结果,苗势在4级以下属于弱苗势品种;而6级以上属于强苗势品种。
2009年,先锋农艺团队田间展示了70个弱苗势品种(<4级)和146个强苗势品种(>6级)的出苗表现,发现:随着温度不断降低,2类品种的出苗率都在下降,但是,强苗势的品种明显表现出更高的种子萌发和拱土能力(图4)。
图4 不同苗势品种在播后6个低温水平下的平均出苗表现(2009)
冷害发生时间对出苗的影响
将2个不同苗势品种(4级VS7级),分别用25度湿毛巾浸种0小时、24小时和48小时,然后,均用冰水处理3天并转移到25度环境培养4天,最后计算不同苗势品种在不同浸种时间下的出苗情况(图6)。