金時平

（舒城縣種子公司，安徽 六安 231300）

在檢驗工作中用發(fā)芽率來評價種子的質(zhì)量，一般用芽勢輔佐評價，也用剔除弱苗（不正常幼苗、細弱、矮小、生長遲緩、根系不發(fā)達、無主根）來判斷發(fā)芽率，這些都是常用的判斷種子出苗潛力的方法，這些方法雖然較為謹慎，但工作實踐中，因播種區(qū)廣、播期長、惡劣天氣頻發(fā)導致播種情況復雜多樣，用種子發(fā)芽率評價種子質(zhì)量安全有很大的局限性，種子發(fā)芽率不能完全代表田間出苗率，特別是隨著玉米單粒播種技術的推廣，玉米播種出苗問題頻發(fā)。種子批室內(nèi)檢測發(fā)芽率高，檢測樣品取樣規(guī)范，代表性強，但田間播種經(jīng)常會出現(xiàn)出苗不齊、缺苗、少苗等現(xiàn)象，嚴重影響種子公司的正面形象，阻礙了市場銷售推廣工作的開展，也對種植戶造成較大損失。如何規(guī)避玉米田間出苗問題，亟須通過室內(nèi)種子活力檢測評估田間播種安全[1-2]。在連續(xù)廣泛實地調(diào)查田間出苗問題的基礎上，結合實踐經(jīng)驗以及質(zhì)量信息追溯分析，自主創(chuàng)新室內(nèi)種子活力檢測方法，評估田間播種出苗的安全性。經(jīng)過連續(xù)3 年試驗，通過對比室內(nèi)種子活力檢測結果和田間播種出苗情況，完善了室內(nèi)玉米種子活力檢測技術標準，同時應用于檢驗工作實踐中，有效控制玉米田間播種安全風險。

1 種子活力相關概念

目前還沒有一個統(tǒng)一的檢測玉米種子活力的方法。權威檢測機構只是對種子活力提出一個寬泛的概念。1980 年北美官方種子分析家協(xié)會（AOSA）簡單直接定義種子活力：在廣泛的田間條件下，決定種子迅速整齊出苗和長成正常幼苗潛在能力的總稱。國際種子檢驗協(xié)會（ISTA）定義的種子活力（seed vigour）：在一個廣泛的環(huán)境下，衡量發(fā)芽率可接受的種子批活性及其種子特征的綜合表現(xiàn)（ISTA，2004）。目前AOSA 和ISTA 推薦的種子活力測定方法主要有人工加速老化測定（AA 測定）、冷凍測定、冷浸測定、飽和土壤冷凍測定、種子浸出液電導率測定等，其推薦的種子活力檢測方法應遵循因地制宜的原則，根據(jù)不同品種的特性、播種環(huán)境進行選擇[3]。

種子活力檢測不同于種子發(fā)芽率檢測的目的，發(fā)芽試驗的目的是測定種子批的最大發(fā)芽潛力，種子活力檢測不是單一的測定目的，而是根據(jù)活力檢測的結果描述種子出苗不同方面的綜合特性，如種子耐貯藏、耐低溫等特性。目前發(fā)生出苗問題的區(qū)域都是在夏播玉米區(qū)，播種后澆水漫灌或播后暴雨腌漬田塊，因此玉米種子需體現(xiàn)抗高溫、抗高濕（土壤濕度大）等特征。

2 種子活力檢測方法的選擇

種子活力檢測方法是指逆境條件下的發(fā)芽試驗，不同品種其遺傳特性、種子批發(fā)育程度等存在不同特性，有的種子在一種逆境下可能表現(xiàn)出低活力，但在另外一種逆境下可能表現(xiàn)高活力。不能以某一項活力檢測結果代表種子全部特性或不相關特性。不同逆境條件代表了種子不同的特性[4]。所以，選擇種子活力檢測方法及設定檢測壓力條件時，要充分重視檢測目的，比如，種子活力檢測的目的是在高溫漫灌條件下考察夏播玉米出苗能力，代表種子萌發(fā)時對高溫缺氧的抵抗能力。因此，種子活力檢測先考察種子所具有的特性。明確檢測目的，分析目標逆境條件，確定種子活力檢測方法。通過分析種子不同活力檢測方法，與田間出苗率相關性，要自創(chuàng)模擬逆境、設定發(fā)芽條件以檢測種子活力。

2.1 分析逆境

播種逆境是指分析種子在非質(zhì)量問題條件下，影響其田間出苗率的因素，主要包括播種期溫度、土壤特性、播種方式、水肥情況、灌溉方式、蟲害及微生物等因素。通過分析逆境為種子活力檢測方法的選擇提供依據(jù)。

2.2 已推薦種子活力檢測方法篩選原則

國際種子檢驗協(xié)會（ISTA）及其他檢驗機構推薦的種子活力檢測方法有很多，但這些檢測方法只有電導率測定及加速老化測定，已基本標準化，且這些檢測方法的適用范圍有很大局限性，如電導率測定只適用于豌豆[5]。這些檢測方法雖然有比較成熟的檢測技術標準，但與考察玉米高溫缺氧狀態(tài)下萌發(fā)能力不相關，也不能得到想要的結果。不適宜的種子活力檢測方法其結果體現(xiàn)于以下幾點。

1)在目標逆境下表現(xiàn)有種子質(zhì)量差異，采用的種子活力測定方法在檢測結果上沒有得到顯示的結果。

2)采用種子活力檢測方法時，檢測結果和在目標逆境下種子質(zhì)量表現(xiàn)差異無正相關性。當出現(xiàn)上述結果時，說明種子活力測定方法選用不當，應淘汰。適宜的種子活力檢測方法必須是室內(nèi)種子活力檢測結果與田間表現(xiàn)呈正相關性。

2.3 針對性設定種子活力檢測方法

在廣泛進行實地調(diào)查和質(zhì)量信息追溯分析的基礎上，通過分析種子播種期環(huán)境，總結多年檢驗實踐，人為模擬田間逆境條件形式，針對性自創(chuàng)設定種子活力檢測方法。

2.3.1 分析夏播玉米逆境條件

1)溫度。播種層溫度和地表溫度，平均溫度在30 ℃以上。

2)漫灌。種子萌發(fā)處于缺氧狀態(tài)，土壤特性不同持水時間不同。一般較為極端的持水時間為36 h。

2.3.2 對種子萌發(fā)產(chǎn)生不利影響

1)吸漲會對種子造成傷害，干燥種子細胞膜未修復好，通透性、選擇透過性差，在飽和水狀態(tài)下吸水快會對細胞造成傷害。

2)土壤透氣性差，種子處于缺氧狀態(tài)，種子萌發(fā)時呼吸強度較大，缺氧不僅不利于激發(fā)酶的活性，同時缺氧呼吸也會積累有害物質(zhì)，從而傷害種子。

3)高溫加速種子老化，包括厭氧型微生物代謝產(chǎn)生毒素，會傷害種子。

2.3.3 夏播玉米“高溫漫灌”逆境模仿相關條件的設置

1)針對導致夏播玉米田間出苗問題的特定條件“高溫漫灌”，自創(chuàng)設計了高溫高濕種子活力檢測方法，經(jīng)過連續(xù)3 年的相關性試驗，該檢測方法重演性、穩(wěn)定性較好，能夠很好地檢測種子質(zhì)量等級，并與田間播種出苗相關性高[6]。

2)在針對性自創(chuàng)種子活力檢測法如何設置適宜逆境條件的問題上反復進行試驗。逆境條件設置不合理會使檢測結果不準確。出現(xiàn)這種情況既不能從數(shù)據(jù)上顯示種子質(zhì)量等級，也不能與田間相關性進行比較[7]。所以在針對性設定種子活力檢測方法時，不斷調(diào)整設定的逆境條件，直到合適為止。既能表達種子抵御高溫缺氧特性，又能與田間相關性高。經(jīng)過3 年連續(xù)反復試驗比對，最終確定高溫高濕活力檢測技術標準為種子在30 ℃水溫環(huán)境中浸泡36 h 后，沙床玉米發(fā)芽，發(fā)芽溫度25 ℃，6 d 計數(shù)1 次。種子在30 ℃水溫中浸泡36、24、12 h。根據(jù)表1 顯示數(shù)據(jù)可看出，試驗樣品對應的種子批在夏播區(qū)實際播種出苗情況有明顯差異。試驗表明，漫灌的逆境分成12、24、36 h。與常規(guī)發(fā)芽率比較，12 h 對種子發(fā)芽率影響很小，24 h 對種子發(fā)芽率影響不大、區(qū)分度很小，36 h 對種子發(fā)芽率影響比較明顯，能夠區(qū)分種子質(zhì)量等級，表達種子抵御高溫缺氧差異水平，最終選擇浸泡時間為36 h。

表1 玉米品種在同一溫度下不同浸泡時間發(fā)芽率的比較

3)由表2 可以看出，六安點7 個樣品出苗率與高溫高濕檢測發(fā)芽率相關，舒城點出苗率與常規(guī)檢測發(fā)芽率相差不大。舒城點土壤通透性好、持水時間短，對種子萌發(fā)脅迫較小，適宜玉米出苗，田間出苗率與常規(guī)檢測發(fā)芽率呈正相關、與高溫高濕檢測發(fā)芽率不相關；六安點土壤黏重、持水時間長、對種子萌發(fā)脅迫大，不適宜玉米出苗，田間出苗率與高溫高濕種子活力檢測發(fā)芽率相關、與常規(guī)檢測發(fā)芽率不相關。試驗表明，玉米夏播高溫漫灌對種子萌發(fā)脅迫主要是土壤持水時間，土壤透水好，田間出苗正常，與種子常規(guī)檢測發(fā)芽率相關。土壤透水差，田間出苗與常規(guī)檢測發(fā)芽率差異大，與高溫高濕檢測發(fā)芽率相關。

表2 玉米品種在不同土壤下發(fā)芽率比較

4)通過開展試驗比較室內(nèi)活力檢測結果與田間播種出苗率的相關性，模仿玉米種子活力檢測逆境，逆境設置為種子在30 ℃環(huán)境中浸泡36 h，并作為高溫高濕玉米種子活力檢測技術標準。

3 3種種子活力檢測方法

分析玉米種植區(qū)域逆境條件，室內(nèi)種子活力檢測與大田播種出苗率呈正相關。根據(jù)室內(nèi)種子活力檢測試驗重復間差異小、試驗重演性好等情況進行比較篩選，主要采用3 種種子活力檢測方式。

3.1 A種子活力檢測方法（高溫高濕1）

30 ℃浸泡36 h 后，采用沙床，置床下蓋1 cm，上蓋3 cm，沙床水分正常，25 ℃恒溫發(fā)芽，6 d 記錄1 次檢測結果。

3.2 B種子活力檢測方法（冷浸）

6 ℃浸泡72 h，采用沙床，水分正常置種，25 ℃恒溫發(fā)芽，6 d 記錄1 次檢測結果。

3.3 C種子活力檢測方法（高溫高濕2）

30 ℃浸泡36 h 后，采用沙床，置床下蓋1 cm、上蓋3 cm，沙床水分大（沙飽和水分80%以上），25 ℃恒溫發(fā)芽，6 d 記錄1 次檢測結果，見表3。

表3 不同種子活力檢測方法發(fā)芽率比較

4 3種種子活力檢測方法比較及應用

4.1 A種子活力檢測方法

A 種子活力檢測方法優(yōu)點是重復誤差小以及重演性較好。同逆境播種田間出苗很接近，相關性很好。但也有缺點，夏播玉米比較適宜，一旦遇到災害性天氣，田間漬水嚴重，田間出苗結果與室內(nèi)活力檢測結果可能發(fā)生偏差。主要應用于土壤不黏重、不板結、透水較好、漫灌逆境播種條件下以進行玉米種子活力出苗評估。主要針對灌溉條件好，習慣播種澆水漫灌區(qū)域用種檢測評價，控制出苗安全風險。

4.2 B種子活力檢測方法

B 種子活力檢測方法優(yōu)點是重復誤差小以及重演性較好。缺點是代表的抗低溫逆境。主要應用于春季早播玉米，特別是北方寒冷地區(qū)，春季氣溫波動大區(qū)域用種檢測評價，控制播種出苗安全風險。同時作為活力A 及活力C 方法的輔助判定方法。目前主要是根據(jù)活力結果來評估種子耐寒耐濕等級，按不同區(qū)域春季的氣候特點建議批次銷售種子，控制田間播種安全性。

4.3 C種子活力檢測方法

C 種子活力檢測方法優(yōu)點是對種子批的區(qū)分度比較好，評價分析種子批質(zhì)量差異效果顯著，對分析探討影響玉米種子活力原因很有幫助。缺點是結果重演性不好，主要是沙床水分不易掌握。同時，部分結果偏低，可能會產(chǎn)生誤導。主要應用于對漫灌高溫條件下逆境脅迫大的播種種子批質(zhì)量安全評估，特別是土壤黏重、透水差、容易漬水、夏季多強降水區(qū)域供種批次檢測評估，指導市場高活力種子批應用于土壤條件差及播種習慣不良的區(qū)域[8-9]。

5 結束語

通過以上檢測試驗，能夠加強種植者對玉米高溫漫灌播種出苗問題及應對措施的認知，創(chuàng)新高溫高濕室內(nèi)玉米種子活力檢測方法，評價玉米播種田間出苗的安全性，區(qū)分種子批活力差異，依據(jù)種子批活力數(shù)據(jù)，區(qū)別種子批質(zhì)量等級，針對不同區(qū)域的土壤特性、播種期氣候條件、播種習慣，建議分批銷售種子，有效控制播種出苗風險。同時，通過對種子批活力檢測結果分析，認識到玉米成熟度差異與種子活力差異成正相關，進一步探討影響種子活力的原因，從種子活力數(shù)據(jù)追溯種子批的生產(chǎn)基地，督促生產(chǎn)基地在收獲玉米時重視成熟度，如不能做到收獲玉米成熟均勻一致，建議通過晾曬促進玉米后熟，提高玉米種子活力，從根本上提高種子質(zhì)量。

高溫高濕玉米種子活力檢測方法主要是針對當前玉米夏播區(qū)，在播種后漫灌澆水、播后遇暴雨、玉米大田出苗問題設置種子活力檢測方法，考察玉米種子萌發(fā)時抵御高溫缺氧脅迫能力，對當下玉米單粒播種技術推廣應用具有比較強的適用性。但該種子活力檢測方法畢竟是脅迫逆境下的發(fā)芽試驗，相對標準發(fā)芽試驗的發(fā)芽率，種子活力比發(fā)芽率低，個別批次由于種子成熟度差，活力比發(fā)芽率低很多。另外各地土壤差異比較大，播種澆水漫灌方式差異較大，玉米大田播種缺苗程度也不同。

因此，目前種子活力檢測暫時作為企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量控制標準，還不能準確判斷玉米種子是否合格或不同地區(qū)不同種子活力合格標準。另外，該方法目前針對高溫漫灌條件下檢測玉米種子活力較為有效，對其他逆境播種或其他作物品種是否適用還需探討。