陳曉紅

（山西省長(zhǎng)治市農(nóng)業(yè)良種推廣站，山西 長(zhǎng)治 046011）

種子水分是指種子的含水量，是指按規(guī)定的程序把種子樣品烘干后，失去的重量占供檢樣品重量的百分率。種子水分含量是種子一項(xiàng)很重要的生理指標(biāo)，種子水分與種子成熟收獲的最佳時(shí)間，貯藏壽命，人工干燥的合理性，自然（加熱，霜凍，昆蟲(chóng)等）損失，機(jī)械損傷和種子重量有密切的關(guān)系，所以種子水分是種子質(zhì)量控制的基本要素之一。在國(guó)家頒布的各類(lèi)農(nóng)作物種子質(zhì)量指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中，水分指標(biāo)就屬其中之一。因此提供一個(gè)準(zhǔn)確的種子水分檢測(cè)數(shù)據(jù)，具有非常重要的意義。

1 種子水分測(cè)定的理論依據(jù)

種子的水分按其特性可以分為自由水和束縛水兩種。自由水存在于種子表面和細(xì)胞間隙內(nèi)，是生物化學(xué)的介質(zhì)，可作為溶劑，具有一般水的特性，100 ℃沸點(diǎn)，0 ℃結(jié)冰，易受外界環(huán)境條件的影響，容易蒸發(fā)。束縛水是種子內(nèi)與蛋白質(zhì)淀粉等物質(zhì)中的化學(xué)基團(tuán)緊密連接的水分子，此類(lèi)水不能在細(xì)胞間隙中自由流動(dòng)，不易受外界環(huán)境條件影響，不易蒸發(fā)。種子水分含量就是指種子樣品在沒(méi)有引起任何化學(xué)變化的條件下，種子內(nèi)自由水和束縛水的重量占種子原始重量的百分率。

2 種子水分測(cè)定的方法及程序

水分測(cè)定的方法有很多，有電子儀器速測(cè)法，烘箱干燥法，近紅外線分光儀，化學(xué)方法等，其中電子儀器速測(cè)和烘箱干燥法是目前常采用的方法。電子水分儀速測(cè)法常用于種子收購(gòu)、調(diào)運(yùn)、干燥、加工等過(guò)程，旨在對(duì)種子批含水量狀況有一個(gè)粗略的了解。由于受各種因素的影響，這種測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性、重演性、再現(xiàn)性往往較差。而對(duì)于貿(mào)易出證或正式報(bào)告則需要用烘箱干燥法進(jìn)行測(cè)定。該法與國(guó)際種子水分測(cè)定的基準(zhǔn)方法相一致，是GB/T3543.6-1995所規(guī)定采用的方法。它是以濕種子重為基礎(chǔ)，利用相關(guān)儀器，采用一定方法，將種子樣品在烘箱內(nèi)烘干，用失去的水分重量占供檢樣品原始重量的百分率來(lái)表示和定義種子水分的一種方法，該法重復(fù)性、再現(xiàn)性較高，結(jié)果較準(zhǔn)確。

2.1 依據(jù)作物的種類(lèi)和水分狀況選擇適宜的方法

在烘箱干燥法中，包括高水分預(yù)先烘干法、低恒溫烘干法和高溫烘干法3種。高水分預(yù)先烘干法相對(duì)于后兩種方法而言，屬于二次烘干的范疇。該法是指當(dāng)禾谷類(lèi)種子水分大于18%，豆類(lèi)和油料種子水分超過(guò)16%時(shí)，所采取的一種提前烘干的方法。完成這一步后，再根據(jù)作物種類(lèi)選擇低恒溫烘干或高溫烘干繼續(xù)進(jìn)行水分的測(cè)定工作。低恒溫烘干法適用的種類(lèi)包括蔥屬、花生、蕓薹屬、辣椒屬、大豆、棉屬、向日葵、亞麻、蘿卜、蓖麻、芝麻、茄子等；高溫烘干法適用于芹菜、石刁柏、燕麥屬、甜菜、西瓜、甜瓜屬、南瓜屬、胡蘿卜、甜蕎、苦蕎、大麥、萵苣、番茄、苜蓿屬、草木樨屬、煙草、水稻、黍?qū)?、菜豆屬、豌豆、鴉蔥、黑麥、狗尾草屬、高粱屬、菠菜、小麥屬、巢菜屬、玉米等。

2.2 按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定程序進(jìn)行檢測(cè)

2.2.1 烘前準(zhǔn)備 準(zhǔn)備好樣品盒、牛角勺、刀片、手套、樣品瓶、干燥器、干濕溫度計(jì)；檢查所用儀器設(shè)備及環(huán)境狀況，包括空氣濕度、溫度、恒溫烘箱、粉碎機(jī)、天平，并填寫(xiě)儀器使用記載表；檢查干燥劑是否失效變?yōu)榉凵蚪Y(jié)塊，如失效需烘干或棄去；將樣品盒烘干，方法是在130 ℃烘1 h，然后冷卻稱(chēng)重。

2.2.2 分取試驗(yàn)樣品 在分取試驗(yàn)樣品前，首先要對(duì)進(jìn)行水分測(cè)定的送驗(yàn)樣品進(jìn)行充分混合?；旌系姆椒ㄓ袃煞N：一種是用樣品勺在樣品罐內(nèi)攪拌，另一種是將盛有樣品罐的罐口對(duì)準(zhǔn)另一個(gè)同樣大小的空罐口，把種子在兩個(gè)容器間往返倒4次，然后從此送驗(yàn)樣品中分取試驗(yàn)樣品15～25 g。

2.2.3 預(yù)措 根據(jù)具體情況進(jìn)行磨碎或切片，不需磨碎或切片的可直接進(jìn)行測(cè)定

（1）磨碎。除高油分種子難以磨碎或容易由于氧化作用而增加重量的種子外，大粒種子在烘干前必須磨碎。磨碎樣品時(shí)，首先放置適量種子于粉碎機(jī)上盛樣斗中，（大粒多半斗，小粒半斗，斗中有標(biāo)線）打開(kāi)粉碎機(jī)電機(jī)開(kāi)關(guān)，待刀片轉(zhuǎn)開(kāi)后，再抽開(kāi)隔板，使種子緩緩進(jìn)入粉碎機(jī)，磨2～3 min后，關(guān)閉電機(jī)開(kāi)關(guān)，用牛角勺在盛料盒中迅速攪拌，把樣品倒入樣品瓶中待用。然后重復(fù)上述步驟，得到另外一個(gè)重復(fù)樣品。

（2）切片。大粒種子具有很堅(jiān)硬種皮的種子（如葫蘆科），可以切成小片而替代磨碎。將種子切片放入一個(gè)容器內(nèi)，用樣品勺混勻，取出兩份試驗(yàn)樣品，重量相當(dāng)于5粒完整種子的重量。將樣品置于稱(chēng)重盒內(nèi)，直徑≥15 mm的種子應(yīng)至少切成4～5片，暴露在空氣中的時(shí)間不能超過(guò)60 s。

2.2.4 測(cè)定 根據(jù)不同的情況選用具體的方法測(cè)定，但都需要經(jīng)歷烘前稱(chēng)重、烘干、烘后稱(chēng)重3個(gè)過(guò)程。

（1）高水分預(yù)先烘干法。首先稱(chēng)取兩份樣品各25±0.02 g，置于直徑大于8 cm的樣品盒內(nèi)，在103±2 ℃烘箱中預(yù)烘30 min（油料種子需在70 ℃預(yù)烘1 h）。干燥后的材料在室內(nèi)冷卻2 h，然后稱(chēng)重。接下來(lái)將初步烘干的種子磨碎，從中稱(chēng)取兩份獨(dú)立樣品各4.500～5.000 g，用低恒溫烘干法或高溫烘干法進(jìn)行烘干，冷卻，稱(chēng)重。

（2）低恒溫烘干法。步驟如下：烘箱通電預(yù)熱至110～115 ℃；取試樣兩份（兩個(gè)獨(dú)立試驗(yàn)樣品，磨碎種子應(yīng)從不同部位取得），每份4.500～5.000 g，將試樣放入預(yù)先烘干稱(chēng)重過(guò)的樣品盒內(nèi)再稱(chēng)重（精確至0.001 g）;將樣品攤平放入烘箱內(nèi)的上層，樣品盒距溫度計(jì)的水銀球約2.5 cm處，迅速關(guān)閉烘箱門(mén)；使箱溫在5～10 min內(nèi)回升至103±2 ℃時(shí)開(kāi)始計(jì)算時(shí)間，烘8 h；烘干結(jié)束后，用坩堝鉗或戴上手套蓋好盒蓋（在箱內(nèi)加蓋），取出后放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，約30～45 min后再稱(chēng)重，記錄。

（3）高溫烘干法。其適應(yīng)種類(lèi)、烘干溫度、烘干時(shí)間與低恒溫烘干法不同，程序與低恒溫烘干法相同。首先將烘箱預(yù)熱至140～145 ℃，打開(kāi)箱門(mén)放置待烘樣品盒5～10 min后，烘箱溫度保持130～133 ℃，樣品烘干時(shí)間為1 h。

2.2.5 結(jié)果計(jì)算 根據(jù)烘后失去的重量按式計(jì)算種子水分百分率：

種子水分（%）=（M2-M3）/(M2-M1)× 100%

式中：M1—樣品盒和蓋的重量（g）；

M2—樣品盒和蓋及樣品的烘前重量（g）；

M3—樣品盒和蓋及樣品烘后重量（g）；

若用預(yù)先烘干法，可從第1次（預(yù)先烘干）和第2次按上述公式計(jì)算所得的水分結(jié)果換算成樣品的原始水分，按式計(jì)算：

種子水分（%）=S1+S2-S1×S2/100

式中：S1—第1次整粒種子烘后失去的水分（%）；

S2—第2次磨碎種子烘后失去的水分（%）。

3 操作過(guò)程中要注意的事項(xiàng)

3.1 送驗(yàn)樣品及試驗(yàn)樣品的分取

水分送驗(yàn)樣品的取得應(yīng)在倉(cāng)庫(kù)或現(xiàn)場(chǎng)分取，并及時(shí)裝入防濕密封容器中，并盡可能排除其中的空氣，以防止種子自由水的增失；且要在樣品接受后立即進(jìn)行測(cè)定，如需過(guò)夜應(yīng)將樣品貯藏在4～5 ℃的條件下（不能在低于0 ℃的冰箱中貯藏）；不需要磨碎的種子，樣品從容器中拿出，至試驗(yàn)樣品密閉在準(zhǔn)備烘干的樣品盒內(nèi)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間不得超過(guò)2 min；測(cè)定過(guò)程中的取樣，磨碎和稱(chēng)重須操作迅速，避免磨碎蒸發(fā)；要求從取樣工作開(kāi)始至整個(gè)檢測(cè)工作的結(jié)束，工作人員在操作的過(guò)程中必須戴手套進(jìn)行，以防止手上濕度對(duì)檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)的影響。

3.2 對(duì)試驗(yàn)環(huán)境的要求

理想的水分測(cè)定工作區(qū)是有一間單獨(dú)的房子，避免由于通風(fēng)或空調(diào)而導(dǎo)致空氣的流動(dòng)及水源的影響。在綜合檢測(cè)室中，水分測(cè)定區(qū)宜采用凈度分析區(qū)的一角，因?yàn)檫@樣可以利用凈度分析區(qū)相對(duì)干燥，盡量避免發(fā)芽純度試驗(yàn)區(qū)的水源，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的影響。水分測(cè)定區(qū)要保持相對(duì)干燥，經(jīng)常對(duì)試驗(yàn)室進(jìn)行防潮防濕處理，使室內(nèi)的相對(duì)濕度保持在70%以下。

3.3 對(duì)儀器設(shè)備的要求

進(jìn)行水分測(cè)定所用的儀器設(shè)備，要符合規(guī)程的要求，并經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的計(jì)量部門(mén)檢定合格。第一，天平必須使用不同感量標(biāo)準(zhǔn)的快速電子天平；第二，粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)密閉，粉碎樣品時(shí)盡量避免室內(nèi)空氣的影響，粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速均勻，使用1400轉(zhuǎn)的粉碎磨。筆者試驗(yàn)結(jié)果表明，使用轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/min的粉碎磨粉碎的試樣，測(cè)出的結(jié)果往往比每分鐘轉(zhuǎn)速在10000轉(zhuǎn)的旋風(fēng)式粉碎磨試驗(yàn)結(jié)果要高出3%～5%，甚至更高，且樣品水分含量越高其差別越大。換句話說(shuō)，同一份試樣，用低轉(zhuǎn)速粉碎磨粉碎的結(jié)果不合格，而采用高轉(zhuǎn)速粉碎磨，如旋風(fēng)磨粉碎的試樣測(cè)定結(jié)果則可能合格；第三，粉碎機(jī)要具備與不同作物磨碎細(xì)度相適應(yīng)的大小不等的篩子；第四，選用機(jī)械對(duì)流（強(qiáng)制通風(fēng)）的電熱干燥箱，絕緣性能好，箱內(nèi)各部位溫度均勻一致，加溫效果良好，在預(yù)熱放入樣品后能在5～10 min內(nèi)回升到所需溫度。

3.4 對(duì)稱(chēng)量過(guò)程的要求

稱(chēng)量過(guò)程必須快速準(zhǔn)確，在鋁盒內(nèi)的稱(chēng)重嚴(yán)格使用感量為0.001 g的天平進(jìn)行稱(chēng)量，稱(chēng)量結(jié)果保留三位小數(shù)。稱(chēng)量過(guò)程是一個(gè)細(xì)致工作的過(guò)程，需要檢驗(yàn)員有非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，有些看似十分微小的細(xì)節(jié)，也是造成樣品重復(fù)間誤差和檢測(cè)結(jié)果失真的重要原因之一。例如：對(duì)灑落在稱(chēng)盤(pán)上的樣品，必須在記錄稱(chēng)量結(jié)果前徹底清除，以避免記錄的稱(chēng)量結(jié)果中含有灑落在稱(chēng)盤(pán)上的樣品；稱(chēng)量時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行的攤平處理，應(yīng)在稱(chēng)量數(shù)據(jù)記錄前進(jìn)行，以避免記錄后再進(jìn)行攤平處理時(shí)，手指或牛角勺會(huì)將微量樣品沾帶出去，同樣會(huì)造成測(cè)定結(jié)果的不準(zhǔn)；當(dāng)烘干結(jié)束后，在取出樣品的過(guò)程中，避免撒落樣品，造成稱(chēng)重不準(zhǔn)，致使測(cè)定結(jié)果失真。

3.5 烘干過(guò)程

烘干時(shí)要打開(kāi)烘箱的鼓風(fēng)設(shè)備使烘箱內(nèi)溫度均勻。當(dāng)烘箱達(dá)到規(guī)定的溫度時(shí)，迅速放入鋁盒，關(guān)閉烘箱門(mén)，等到溫度計(jì)顯示烘箱回升至工作溫度（約5～10 min）開(kāi)始計(jì)算時(shí)間，切忌在關(guān)閉箱門(mén)的那一刻起開(kāi)始計(jì)時(shí)。嚴(yán)格掌控烘干的溫度和烘干時(shí)間，如溫度過(guò)高或烘干時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使樣品焦化，出現(xiàn)種子中的有機(jī)物分解變質(zhì)，釋放出分解水或種子中的高油分揮發(fā)，使樣品的重量減輕，所測(cè)水分值就會(huì)偏高；如溫度不足或烘干時(shí)間偏短，種子中的束縛水未能完全蒸發(fā)出來(lái)，所測(cè)水分值就會(huì)偏低。

3.6 結(jié)果計(jì)算

計(jì)算過(guò)程必須嚴(yán)格遵循數(shù)字修約規(guī)則，不得連續(xù)修約。若一個(gè)樣品的兩個(gè)重復(fù)測(cè)定之間的差距不超過(guò)0.2%，其結(jié)果可用兩次重復(fù)的算術(shù)平均數(shù)表示，其計(jì)算結(jié)果精確到0.1%。如兩個(gè)重復(fù)測(cè)定之間的差距超過(guò)0.2%，應(yīng)先仔細(xì)查找原因，如屬計(jì)算錯(cuò)誤，應(yīng)予改正；否則必須重新測(cè)定一份試樣，直至誤差在允許范圍內(nèi)。

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