农作物种子活力测定探讨

农作物种子活力测定探讨

常化营

山东省郓城县种子公司 山东 郓城 472700

摘要：种子活力是一个与种子田间出苗密切相关、反映种子批质量状态的重要指标，是种用价值的重要组成部分，许多国家已将其列入种子检验规程投入生产应用多年。我国即将颁布实施的新修订版《农作物种子检验规程》将种子活力测定新增为检测项目，种子活力测定将在我国全面展开，对我国种子质量管理具有划时代的意义。鉴于此，本文对农作物种子活力测定进行分析，以供参考。

关键词：农作物；种子活力；测定方法；必要性

引言

整体量化考核模型可以建立信息间的联系，并且经过层次分析模型的对比验证发现整体量化考核模型有效可行。虽然现下各领域已有较多的种子活力无损检测，但传统的层次分析模型在实际操作中仍具有一定的应用难度。本文提出的整体量化考核模型可优化多目标择优选择难题，为难以定性判断、用经验难以把控、力图快速选择实验方案等问题提供了新颖的解决途径。

1种子活力的定义

目前，世界上种子活力定义大致有3种。①ISTA：种子活力是指在广泛的环境条件下，决定可接受发芽率的种子批的活性和性能等特征的综合表现[2]。②AOSA：种子活力是指在广泛的田间条件下决定种子快速整齐出苗和长成正常幼苗潜在能力的总称[3]。③郑光华（1980年）：种子活力指种子的健壮度，包括迅速整齐萌发的发芽潜力、生长潜势和生产潜力[3]。

2种子活力的测定方法及分类

种子活力测定的方法较多，分类也众说纷纭，按照不同的依据有不同的分类方法。一般根据试验的属性分为直接法和间接法两类，模拟田间不良条件鉴定出苗能力的属直接法，测定某些与种子活力有关的生理生化指标的属间接法。AOSA将活力测定方法分为幼苗生长和评定试验、逆境试验与生化测定三类。ISTA将活力测定分为两类，第一类是推荐种子活力测定方法，包括电导率测定和加速老化测定2种方法；第二类是建议的种子活力测定方法，包括冷冻测定、低温发芽测定、复合逆境活力测定、幼苗生长测定、四唑测定和人工控制劣变实验、希尔特纳试验7种方法。

3种子活力无损检测方法

3.1近红外光谱检测技术

近红外光谱技术（near infrared spectroscopy，NIR）［6］的原理是近红外光（波长780~2526nm）激发有机物的官能团，有机物组成的分子吸收近红外光对应部分的能量，从稳定的基态跃迁到不稳定的激发态。不同的分子因具有特定的振动频率，从而吸收的能量是特定的，所以可以生成特有的近红外吸收光谱。利用此技术可以研究有机物中含氢基团（O—H，N—H，C—H，S—H和P—H）对近红外光谱的吸收特性，可对种子活力开展定性和定量分析，并且该方法具有无损、成本低、无污染、速度快、不破坏样品、测量方便等特点。

3.2高光谱检测技术

高光谱成像技术（hyperspectral imaging technology）通过线阵扫面获取种子样本的空间信息和光谱信息，具有超多波段、光谱高分辨率和图谱合一的特点。与近红外光谱检测技术测定在近红外波长范围内种子的吸收值不同，高光谱成像技术借助成像光谱仪，可在紫外、可见光、近红外和中红外等区域测定，可获取数以百计波段，间隔非常小且光谱连续的光谱数据。光谱中的每个像元均对应一条连续的光谱，能够反映某一个点所代表的信息。

3.3叶绿素荧光检测技术

叶绿素荧光检测技术是当波长为650~730nm的光束射在种子表皮上，种皮上的叶绿素将会以荧光和热的形式释放能量，通过对种皮上叶绿素释放的荧光信号进行测定可获得种子活力等级的相关信息。检测到种子表皮的荧光信号越小，叶绿素含量也越少，则证明该种子活力也越高。通过叶绿素荧光检测技术可对种子活力进行快速无损的检测，由于该方法只对叶绿素有特异性，减少了其他光信号噪声对荧光信号的影响，为该方法的普及应用打下了良好的基础。

4农作物种子活力测定

4.1种子活力概念的综合性

种子活力不是一个简单的概念，而是一种能表达有关种子批性能多种特性的综合概念，单在田间出苗方面就可分为对温度的适应程度、对墒情的适应程度、对土壤质地的适应程度、出苗速度、整齐度等方面。测定各种活力特性需要不同的检验方法，单项测定不可能衡量活力的所有方面，只有通过几项测定结果才有可能判断出种子批的活力水平。从另一方面看，如果仅仅需要了解某一活力特性的信息，进行全方位测定也没有必要。

4.2测定方法的选用

目前，种子活力测定方法很多，但每种只对某些作物和种子效果较好，而对另一些作物和种子表现却不尽如人意，对不同作物，各种方法都有一定的局限性，往往是某种方法只适合于一种或几种种子。加速老化试验是种子贮藏稳定性的一个指标；电导率测定是豌豆种子的典型测定方法，对其他作物并不一定适合；低温试验是衡量种子萌发出苗过程对低温环境耐受程度的有效办法，只适用于耐寒性较差的喜温作物，不适用于耐寒性较强的作物；砖砾试验适用于黏土或板结土壤等。

4.3环境因素的影响

环境因素对种子活性的影响比较大，首先，种子储藏的环境中有水分、微生物、酸碱物质，这些物质都能够对种子的储藏造成一定的影响。在种子的储藏过程中，湿度对于种子的储藏是非常重要的，因为空气中的水分能够给种子的代谢活动造成一定的影响，如果湿度过大，会导致种子内水分过大，并导致发霉；而如果空气湿度过小，会导致种子中的水分蒸发，导致种子干瘪。除此之外，如果种子内的水分和温度过高会导致一些害虫进行虫蛀，这样会对种子的储藏造成很大的危害。

4.4测定频率应灵活

种子活力测定频率应本着快速、经济、高效的原则，结合实际，灵活掌握。对于陈旧种子、生产过程中遭受异常天气（降雨、冻害等）或贮藏期间出现异常的批次应加强活力测定，及时把握其活力动态；对同一来源、发育良好、质量相对一致、活力较高的新种子建议适当降低活力测定的频率，不必逐批次进行活力测定，以提高效率。另外，建议检验人员积累相关作物品种活力测定与发芽试验相关性的经验，以提高测定结果质量判定的准确性；对发芽试验表现特别优异的批次可以考虑适当减少活力测定的次数甚至在一定时期内免除活力测定。

结束语

种子活力水平对粮食生产至关重要，因此研究人员开发了各种各样的种子活力检测方法，包括有损检测和无损检测两大类。由于经过有损检测后的种子无法投入到农业实际生产中，所以无损检测方法受到了广泛的关注，开发了大量的无损检测方法，可依据检测种子的特性不同分为基于光学特性、生理生化特性、外观特性的三大类无损检测方法。基于光学特性的无损检测方法，包括近红外光谱检测法、高光谱检测法、激光散斑技术检测法以及其他激光检测方法；基于化学特性的无损检测技术有电子鼻检测法、Ｑ２技术检测法、Ｈ２Ｏ２流速检测法以及ＴＤＬＡＳ呼吸检测法；基于种子外观特性的检测技术主要是机器视觉检测法。

参考文献

[1]田茜,段乃彬,张文兰,李群,颜廷进,戴双,丁汉凤.氩气贮藏对玉米种子老化过程中活力及生理特性的影响[J].山东农业科学,2019,52(06):119-123.

[2]张震东,卢子健,吕鹏辉,王晔,段留生,李润枝.草木樨种子颜色与种子活力的关系研究[J].北京农学院学报,2019,35(04):26-30.

[3]刘艳萍,朱中原,刘涛阳.超低温保存对胡杨种子活力及生理指标的影响研究[J].南方农业,2019,14(14):133-136+139.

[4]王晓勇,杨今胜.种子包衣技术研究进展[J].农业科技通讯,2019(12):230-232.

[5]李林瑜,方紫妍,艾克拜尔·毛拉,周龙,陆彪.不同天然居群小檗种子萌发障碍因子研究[J].植物研究,2019,38(06):894-901.