评估商业面包小麦（Triticum aestivum L.）不同种子来源生产的种子质量和产量——在埃塞俄比亚中部使用Grow-Out Test方法

《Advances in Agriculture》：Assessment of Quality and Yield of Commercial Bread Wheat (Triticum aestivum L.) Seeds Produced by Different Seed Sources Using Grow-Out Test Method in Central Ethiopia

　　

生长试验（Grow-Out Test）是监测和评估种子生产过程以保持品种纯度并提高种子产量的有效方法。因此，在2023/24种植季于Durame进行了一项田间试验和实验室测试。本研究旨在评估从不同来源获得的面包小麦品种的种子质量和产量。田间试验采用随机完全区组设计（RCBD），设置三次重复，两个面包小麦品种与六种不同种子来源进行因子组合。对农艺表现和种子质量测试参数的数据进行方差分析。结果显示，与Wane相比，品种Deka在籽粒灌浆期（GFP）、抽穗期（DH）和生理成熟期方面更快。Wane在所有种子来源中都比Deka表现出更高的千粒重（TSW）和每穗粒数（NSS）。Kulumsa ARC登记的TSW、NSS值和籽粒产量（GY）最高。除农民自留种子外，两个品种的所有种子来源均达到了埃塞俄比亚种子质量标准（ESQS）设定的最低杂株百分比。来自Kulumsa ARC、Ediget FCU和South Seed Enterprise种子来源的两个品种均高于ESQS的种子纯度最低标准。除农民自留种子外，两个品种的所有种子来源均满足了ESQS的最低和最高标准。品种Deka在发芽速度（SPG）方面比Wane表现出更广泛的变异性，而除来自农民种子来源的Deka外，两个品种的所有种子来源均满足了ESQS的最低发芽率百分比。

**论文解读：评估埃塞俄比亚中部不同种子来源的商业面包小麦（Triticum aestivum L.）种子质量和产量——基于生长试验方法**

**研究背景与问题**

在埃塞俄比亚，面包小麦（Triticum aestivum L.）是主要粮食作物，其种子质量直接关系到产量潜力与粮食安全。高质量的种子应具备遗传纯度、生理健全性、物理纯净度和健康状态。然而，该国优质种子供应严重不足，多数小农户依赖自留种子，因收获、储藏和管理不当，常导致种子品质下降。当前，种子生产由多种机构（如研究机构、国有企业、合作社、私营公司等）承担，但缺乏有效的质量控制体系。因此，系统评估不同来源种子的实际质量与产量表现，是优化种子供应链、提高作物生产力的关键。生长试验（Grow-Out Test）是一种通过田间种植观察来验证品种真实性和纯度的实用方法，可监控种子生产过程中的品种纯度维持效率。本研究基于此方法，旨在评估两个商业化面包小麦品种（Deka和Wane）来自六个不同种子来源的种子质量与籽粒产量，并提出改进种子供应体系的建议。论文发表在《Advances in Agriculture》。

**主要关键技术方法**

研究采用田间试验与实验室测试相结合的方法。田间试验于2023/24种植季在埃塞俄比亚中部的Wachamo大学Durame校区进行（经纬度07°27′ N, 37°91′ E，海拔2095 m）。试验材料为两个品种与六个种子来源（Kulumsa ARC、Ediget FCU、Zereta KSPMU、Fate MDSPC、South Seed Enterprise及当地农民自留种子）的因子组合，共12个处理，设置三次重复，采用随机完全区组设计（RCBD）。田间播种行距25 cm，播种量125 kg/ha，施用推荐量的NPSB（18.9% N，37.7% P₂O₅，6.9% S，0.1% B）复合肥（150 kg/ha）和尿素（100 kg/ha，分两次施用）。实验室种子质量测试在Durame植物种子质量控制中心进行，依据国际种子检验协会（ISTA）规则。主要测试指标包括：农艺性状（抽穗期DH、生理成熟期DM、灌浆期GFP、株高PH、穗长SL、每穗粒数NSS、每穗小穗数NSLS、千粒重TSW、生物产量BMY、籽粒产量GY、收获指数HI）以及种子质量参数（杂株率、纯度、水分含量、发芽率、发芽速度SPG、幼苗干重、活力指数I和II、种子健康）。数据分析采用GenStat 15版软件进行方差分析，均值比较使用最小显著差数法（LSD）在5%水平。

**研究结果**

**3.1 农艺性状的田间评价**

- **方差分析**：品种主效应对DH、DM、GFP、PH、SL、NSS、NSLS、TSW、BMY和GY有显著影响；种子来源主效应对PH、NSS、NSLS、TSW、BMY和GY显著；品种与种子来源交互作用对PH、NSS、NSLS、TSW、BMY和GY显著。
- **抽穗期（DH）和生理成熟期（DM）**：品种主效应显著。Deka品种的DH和DM均早于Wane，两品种在DH和DM上分别相差9.66天和35.72天。种子来源及其与品种交互作用不显著。
- **籽粒灌浆期（GFP）**：品种主效应显著，Wane的GFP比Deka长（57.61天 vs 31.44天）。种子来源及交互作用不显著。
- **株高（PH）和穗长（SL）**：品种、种子来源及交互作用对PH显著。Wane的株高（103.97 cm）显著高于Deka（78.34 cm）；农民自留种子来源的株高最大（97.48 cm）。SL仅品种间显著，Deka的穗长（8.93 cm）长于Wane（6.95 cm）。
- **每穗粒数（NSS）、小穗数（NSLS）和千粒重（TSW）**：品种、种子来源及交互作用均显著。Wane的NSS（49.79粒）和TSW（35.09 g）显著高于Deka（42.34粒，27.74 g），但Deka的NSLS（15.00）高于Wane（14.06）。Kulumsa ARC来源的种子在NSS、NSLS和TSW上表现最优。
- **生物产量（BMY）**：品种、种子来源及交互作用显著。Wane的BMY（25547 kg/ha）显著高于Deka（19251 kg/ha）。农民自留种子和Zereta KSPMU来源的Wane BMY最高。
- **籽粒产量（GY）**：品种、种子来源及交互作用显著。Wane的GY（4181 kg/ha）显著高于Deka（2778 kg/ha）。Kulumsa ARC来源的种子GY最高（4542 kg/ha），其次是Fate MDSPC（4000 kg/ha）。农民自留种子的GY最差。收获指数（HI）无显著差异。

**3.2 种子质量参数**

- **方差分析**：品种对发芽率、幼苗茎长、根长和苗高显著；种子来源对杂株率、SPG、水分含量、纯度、惰性物质、其他作物种子、幼苗干重和活力指数I显著；交互作用对SPG、纯度、惰性物质、发芽率和活力指数II显著。
- **杂株率**：种子来源及交互作用显著，品种不显著。所有正式种子来源（Kulumsa ARC等）均满足ESQS最大标准（0.95%），但农民自留种子杂株率最高（Deka 1.29%，Wane 1.47%）。
- **纯度**：种子来源及交互作用显著。Kulumsa ARC、Ediget FCU和South Seed Enterprise来源的种子纯度超过99.5%，满足ESQS最低标准（99%）。农民自留种子纯度最低（约88%）。
- **惰性物质和其他作物种子**：种子来源及交互作用显著。农民自留种子的惰性物质（6.21%）和其他作物种子（0.51%）显著高于其他来源。
- **水分含量**：种子来源及交互作用显著。多数正式来源水分符合ESQS最大标准（13%），但农民自留种子和部分Kulumsa ARC来源水分偏高。
- **发芽速度（SPG）**：品种、种子来源及交互作用显著。Deka的SPG（24.65粒/天）高于Wane（24.25粒/天）。Kulumsa ARC和South Seed Enterprise来源的SPG最高，农民自留种子最低。
- **发芽率**：品种、种子来源及交互作用显著。Deka发芽率（91.08%）高于Wane（89.63%）。所有正式来源均满足ESQS最低标准（85%），但Deka来自农民自留种子的发芽率仅为84.50%，未达标。
- **幼苗茎长、根长、苗高和干重**：品种对苗高显著（Deka 30.59 cm > Wane 29.10 cm）；种子来源对幼苗干重显著（South Seed Enterprise和Fate MDSPC最高，农民自留种子最低）。
- **幼苗活力指数**：对活力指数I，品种、种子来源及交互作用显著，Deka（2786.9% cm）高于Wane（2606.7% cm），Kulumsa ARC最高（2872.0% cm）；对活力指数II，仅种子来源显著，South Seed Enterprise最高（44.09% mg），农民自留种子最低（27.44% mg）。
- **种子健康**：种子携带真菌病原体，包括曲霉属（Aspergillus spp.）、交链孢属（Alternata spp.）、青霉属（Pencillium spp.）、镰刀菌属（Fusarium spp.）和根霉属（Rhizopus spp.）。Kulumsa ARC来源种子感染率最低（Deka 10%，Wane 8%），农民自留种子感染率最高（Deka 27%，Wane 22%）。

**讨论与结论**

研究结果一致表明，不同种子来源显著影响面包小麦的农艺表现和种子质量。正式种子来源（尤其是Kulumsa ARC）在籽粒产量、千粒重、发芽率、纯度、活力以及种子健康方面均优于农民自留种子。农民自留种子的高杂株率、低纯度和高真菌感染率，主要归因于不当的收获、加工、储藏实践。结论指出，高质量种子对确保最大发芽率和幼苗活力、进而实现最大产量至关重要。为了在埃塞俄比亚主要小麦种植区提出具有全国适用性的推荐建议，有必要在更多种子来源、播种量和小麦品种的条件下开展田间和实验室试验。