第一节 稻种萌发的条件

水稻种子要萌发，必须具备两个基本条件：一是种子本身具有发芽能力；二是要有适宜的外界条件。

1.影响种子萌发的内在因素

稻种萌发，就是胚芽和胚根突破谷壳开始生长的过程。胚的生命力是种子萌发的最关键的内在要素，胚乳是胚开始生长发育时所需养料的提供者，也是种子萌发的重要的内在要素。此外，胚的生命力和发芽的整齐度，与种子的成熟度、后熟度和寿命有着密切的关系。

（1）种子成熟度。

一般来说，稻种越成熟，发芽率越高，发芽越整齐；反之，未成熟的种子不仅发芽率较低，而且幼芽弱，幼苗发育也较差；种子之间的成熟度差异越大，发芽越不整齐。生产上的稻种，一般到稻穗蜡熟期收获，这样的种子就具备了完全的发芽能力。水稻在授粉7天后，种子还处于乳熟阶段，种胚已基本发育完成，也就具有发芽能力了，但发芽很慢，发芽率很低；授粉14天后，胚乳完熟已接近完成，有了养分物质，种子发芽率就大大提高。籼稻的种子基本上无休眠期，在种子成熟过程中，如天气不良雨水多，或倒伏浸水，就常常会导致穗上的种子发芽，影响稻谷或种子的质量。

（2）种子后熟度。

有些水稻种子的发育已经完成，但由于某些生理原因，在适宜的条件下，发芽率仍然很低，要经过一段时间的后熟作用才能发芽，也就是说有休眠现象。一般来说，后熟时间短的种子比后熟时间长的种子发芽更快且发芽率更高。

赵同芳等人的研究表明：一般籼稻品种没有后熟期，即没有休眠期；大多数粳稻品种有后熟期，即有休眠期，但时间长短差别很大。籼稻中，无论是常规稻还是杂交稻，若是籼粳杂交选育的后代，粳稻的休眠基因会主导该品种、组合的后熟状态，在现实生产中，常常出现粳籼杂交水稻的种子在刚收获时发芽率较低，经过一段时间后，其发芽率又回升到正常的水平。

（3）种子寿命。

种子的寿命与种子的发芽率呈正相关关系。一般来说，种子寿命长的，其发芽率越高，发芽整齐度就越高；反之，发芽率就低。种子籽粒之间寿命差异大，发芽整齐度就越差。因此，对于水稻生产用的种子，法律有规定，种子发芽率（或说种子寿命）下降到某一程度以下时不能作为种子使用。杂交水稻种子的质量，法律规定其种子发芽率要达到80%以上，这是合法种子的一项基本指标要求。

种子的发芽与种子的成熟度、贮藏条件和本身状态等因素有着密切关系，生产和贮藏种子的过程中，必须高度重视科学管理，方能确保种子质量。

2.影响种子萌发的外在因素

水稻种子从休眠状态转化为萌发状态，除种子本身的内在因素外，需要水分、氧气和温度三个重要外部条件。只有科学地协调种子与水分、氧气和温度三者动态平衡的关系，才能浸好种、发好芽。

（1）水分。

稻种吸水是萌发的第一步，也就是说，浸种是促使种子吸收水分的第一个技术措施。干燥种子呈休眠状态，只有吸足水分后，种子内部的生理生化作用才能逐渐开始。种子吸水有三个方面的作用：①使种皮膨胀软化，有利于溶于水中的氧气随着水分透入稻种细胞内，增强胚和胚乳的呼吸作用；②充足的水分可使原生质从凝胶状态转变为溶胶状态，自由水增多，代谢加强，在一系列酶的作用下，胚乳贮藏的复杂的不溶物质，转化为简单的可溶性物质，供幼小器官生长利用；③水分也可促进可溶性物质输送到正在生长的幼芽和幼根中去，供给呼吸所需或者形成新细胞结构的有机物。因此，适度充足的水分是水稻种子萌发的必要条件，把好适度浸种这一技术关，对杂交水稻的浸种尤其重要。

稻种萌发的吸水过程有三个阶段：第一阶段是急剧吸水的物理吸胀过程，在这一阶段，几乎吸收了种子萌动所需水分的一半以上；第二阶段是缓慢吸水的生物化学过程，本阶段初期需要一段时间进行酶的激活、物质转变和运输等一系列生化作用，吸收水分缓慢下来，但后期吸收水分又逐渐加强；第三阶段是大量吸水的新器官的生长过程，由于幼苗迅速生长，需水量增加，也就增加了对水的吸收。

稻种吸收水分的速度，首先与温度有关。温度低，吸水慢；温度高，吸水快。其次，种子吸水的快慢也与品种、组合有关。籼稻谷壳薄、米质疏松，吸水较快；粳稻谷壳厚、米质紧密，吸水较慢。杂交水稻的种子，往往有些组合的种子颖壳开裂，或者较薄，所以吸水速度比常规稻的种子快。再次，贮藏种子的水分含量与种子的吸水速度有关。干燥的种子，吸水较快；潮湿的种子，吸水较慢。

水稻种子发芽时需要的水分，在不同类型和不同品种、组合之间也有差异。一般来说，无论是哪一类型、品种、组合，稻种吸水量达到本身重量的40%左右时，是种子萌发的最适宜水量。综合上述相关关系，从理论上估算，一般籼稻需要浸足60日·度（例如：用20℃温水浸种，60日·度就需要3天的浸种时间；用30℃温水浸种，60日·度就需要2天的浸种时间），粳稻需浸足80日·度。杂交水稻的种子有特殊性，浸种时间相对常规籼稻要少些，以50日·度为宜。同时还特别要注意换水与洗种，一般先洗净谷种后浸种，然后每隔3～4小时洗种换水一次，以防谷种发酸变质。

稻种浸透的标准是：谷壳颜色稍变深，胚部膨大突起，胚乳变软。水稻浸种的目的，就是使种子均匀地吸水，发芽整齐。浸种时间过短，吸水不足，往往发芽慢或形成“盲种”，不露白；反之，浸种时间过长，种内的可溶物质会渗透出来，又往往造成“滑种”现象。

（2）氧气。

稻种萌发和生长是一个非常活跃的生命活动，需要充足的氧气。氧气在种子萌发时能保证能量转化、物质转化和形态转化的正常进行，是种子萌发必不可少的一个条件。它有三个方面的生理作用：一是促进呼吸作用，呼吸释放的能量供给各个生理过程的需要；二是保证淀粉酶的活性，促进酶的水解作用；三是有利于蛋白质的合成、细胞分裂和分化及新器官的形成。

稻种在浸种期间，适时换水保持水中的氧含量，目的是防止因缺氧而进行无氧呼吸产生有毒物质，不利于种子发芽代谢；此外，勤换水还能及时清除浸种时所产生的不良物质，保证浸种质量。

稻种浸种催芽时，即使没有一定的氧气供应，也能够萌发，这是由于水稻的祖先曾长期在淹水的条件下生活，形成了无氧呼吸的适应性。所谓无氧呼吸，就是胚乳和胚中的营养物质，在酶的作用下，进行不吸氧的分解，产生能量供给胚的进一步生长发育。

但是，催芽过程中较长时间缺氧，会导致无氧呼吸，结果造成生产上的不良后果：①无氧呼吸时，要得到同等量的能量，需消耗种子内的营养物质比有氧呼吸多27倍左右；②产生的酒精会毒害胚的生长，十分不利于种子发芽和培育壮秧；③在缺氧状态下，萌发的稻种只长芽不长根，或者发酒酸导致不长芽不长根等现象；④无氧呼吸在消耗同等量的葡萄糖时，它的能量利用率只有有氧呼吸的1/19，非常低。

（3）温度。

种子萌发是一个生理生化的过程，是在一系列酶的参与下进行的，而酶的催化与温度有密切关系。在吸足水分后，还必须有适当的温度，稻种才能萌发，因为贮藏在胚乳中的营养物质，要通过各种酶的作用，才能分解为可溶性物质，供胚应用。

在一定温度范围内，温度升高，生化反应加快，分解物质就越多，这样就越有利于胚的生长发育；反之，萌发就越慢。根据实验，水稻种子发芽的最低温度是10℃～12℃，最适宜温度是28℃～32℃，最高温度是36℃～38℃，超过40℃时原生质流动停止，种芽易受伤变黑。温度低于10℃时，谷种不能萌发，时间一长，病菌侵入，就会烂种；温度在20℃左右时，谷种虽能萌发，但参差不齐，发芽时间长，不符合壮芽标准；当温度在35℃左右时，谷种萌发最为有利，胚芽、胚根突破谷壳快而整齐；但种子破胸露白后，如温度仍维持在35℃，则易使根、芽生长太快，瘦而不壮。所以，谷种破胸后，若逐渐降温至25℃左右，则根、芽生长速度减慢，长得茁壮。生产实践上，一般采取高温破胸，适温催芽、保湿催芽，摊凉练芽的技术措施。

①高温破胸。破胸露白是催芽的第一阶段。早春气温较低，必须采用人工方法提高谷种的温度，在吸足水分的谷种入窝保温催芽前，用50℃温水淘种、洗种或淋谷种，随即保温，使种子保持在35℃左右，促使其加速呼吸与生理过程，这样胚细胞迅速分裂和伸长，谷种只需要10多个小时就能破胸露白，既迅速又整齐。谷种破胸露白后，就要逐渐降温，进入适温催芽的第二阶段。

②适温催芽、保湿催芽。这个阶段的主要任务是让种子露白到齐根。谷种破胸露白之后，谷芽呼吸作用迅速加强，释放的热量使谷堆温度升高得很快，往往易造成高温烧芽。因此，在实际操作时，一方面要经常翻动谷堆，使之通气并逐渐降温到25℃左右；另一方面，适当淋30℃～35℃的温水，以补充必要的水分，促进胚根生长。这就是“干长根”的道理。齐根时，即胚根长到1～2粒谷长而胚芽鞘还未达到半粒谷长度时，要适当多淋些约25℃的温水，使谷种堆内水分较多，空气不易流通，约半天时间，芽就可以达到要求，这就是“湿长芽”。

③摊凉炼芽。根芽按标准出齐后，应该摊凉炼芽。方法是将谷种摊开约1～2寸厚，炼芽半天，适度翻动并洒水保湿，防止过干缩芽，稍后即可播种。通过炼芽，一可防止把高温催芽的谷种立即播下到冷秧田里，种子的温度骤然剧变，对幼芽生长不利；二可使种内的生化反应或者说代谢下降而内炼，待播种后能较快适应田间环境，有利于幼芽生长发育。

在早春播种季节，往往遇上寒流不能播种，一般就可采用“摊凉炼芽”，即通过松芽降温（但不能低于10℃）和凉干（但要保持谷芽微湿）的方法，来控制种子的温度和水分，使种子的生化代谢下降但又不损伤种芽。用这样的方法可保持谷种3～4天，根据常规稻种实验，可保持谷种10～12天，待天气转晴暖后即可播种。