第六章种子检验原理和技术 本章教学时数:8学时(第25-32讲) 第四节种子发芽试验 (第28讲) 一、种子发芽试验的目的意义 1.种子发芽力是种子播种品质的最主要指标之一,是指种子在 适宜条件下发芽并长成正常幼苗的能力,通常用发芽势和发芽率表 示。发芽势是指种子发芽试验初期(规定日期)正常发芽的种子占供试 种子数的百分率:发芽率是指种子发芽试验终期(规定日期内)全部正 常发芽种子数占供试种子数的百分率。 2.目的 测定种子批的最大发芽潜力,据此可以比较不同种子批的质量, 及田间播种价值。 3.意义 第一,播前进行发芽试验,可选用发芽力高的种子播种,保证苗 齐、苗壮、苗全,从而获得高产。 第二,调种前进行发芽试验,可防盲目调运,节约人力,物力。 第三,收购前进行发芽试验,可正确进行种子分级定价。 第四,贮藏期做好发芽试验,判断保管技术的优劣。 第五,通过发芽试验,可正确计算种子用价及播种量 二、发芽试验设备和用品 1.发芽床这是安放种子,并提供水分的衬垫物,常见有纸床 和砂床,此外还有纱布土壤等。 2.发芽箱是种子发芽的场所,可提供种子发芽时所要求的温 度、水分和光照,较为理想的发芽箱应保温性能好,控温准确,箱内
温度均匀,操作简便耐用。 3.发芽容器 要求:发芽容器透明、保湿、无毒,具有一定的种子发芽和发育 的空间,确保一定的氧气供应。 4.数种设备 活动数种板;真空数种器 5.其它用品和化学试剂 如喷水器:化学试剂如GA,NOs,KNO,H0等用于破除种子休 眠处理:杀菌剂用于易发霉种子样品的消毒、杀菌。 三、破除休眠种子的方法 (一)破除生理休眠方法 (1)预先冷冻试验前,将各重复种子放在湿润的发芽床上,通 常在5一10℃下预冷处理,保持7时间,然后在规定温度下进行发芽。 但在有些情况下,需要延长预先冷冻时间或重新冷冻。乔木和灌木通 常在1一5℃下预先冷冻一段时间,冷冻时间随林木种类而异。 (2)硝酸处理水稻休眠种子可用硝酸溶液0.1mo1/L浸种16~ 24h,冲洗,然后置床发芽。 (3)硝酸钾处理硝酸钾的处理,适用于禾谷类、茄科等许多种 子。在发芽开始时,发芽床可用0.2%(血/V)的硝酸钾溶液湿润。在 试验期间,水分不足时可加水湿润。 (4)亦霉酸(GA)处理燕麦、大麦、黑麦和小麦种子用0.05%(m /V)GA3溶液湿润发芽床。当种子休眠较浅时用0.02%(m/V)浓度, 当休眠深时须用0.1%(m/V)浓度。芸苔属可用0.01%或0.02%(m/V) 浓度的溶液。 (⑤)双氧水处理(GB)可用于小麦、大麦和水稻休眠种子的处 理。用浓双氧水[29%(W/V)]处理时,小麦浸种5min,大麦浸种10~ 20min,水稻浸种2h。用淡双氧水处理时,小麦用1%(W/V)浓度, 大麦用1.5%(V/V)浓度,水稻用3%(W/)浓度,均浸种24h。用浓
双氧水处理后,须马上用吸水纸吸去沾在种子上的双氧水,再置床发 芽。 (6)去稃壳处理(GB)水稻用出糙机脱去稃壳,有稃大麦剥去 胚部稃壳(外稃),菠菜剥去果皮或切破果皮,瓜类嗑开种皮。 (7)加热干燥将发芽试验的各重复种子放在不超过30一35℃的 循环气流加热处理7,对一些热带和亚热带的种,可采用40一50℃的 预先加热温度(如花生40℃,水稻50℃)。 表6.1各种作物种子加热干燥的温度和时间(GB) 作物名称 温度(℃) 时间(d) 大麦、小 30-35 3-5 高粱 30 2 木稻 5-7 花生 40 14 大豆 30 0.5 向山葵 30 棉花 10 1 烟 30-40 7-10 胡萝卜芹菜、菠菜、洋葱 30 3-5 黄瓜、甜瓜、西瓜 (8)聚乙烯袋密封 在发芽试验结束,仍有较多的新鲜不发 芽种子(如三叶草属)时,应将种子密封在大小适宜的聚乙烯袋中重 新试验,通常可诱导这些种子发芽 (二)破除硬实的方法 (1)开水烫种适用于棉花和豆类的硬实,发芽试验前将种子用 开水烫2min,再行发芽。 (2)机械损伤小心地把种皮刺穿、削破、锉伤或用砂皮纸摩擦。 机械损伤最适宜的部位是靠近子叶顶端的种皮部分。豆科硬实可用针 直接刺入子叶部分,也可用刀片切去部分子叶。 (3)酸液腐蚀 有些种类如翼豆属、臂形草属,将其放在浓硫 酸中对腐蚀种皮是有效的。种子经腐蚀后,必须将其放入流水中充分 洗涤,然后进行发芽试验
(三)除去抑制物质的方法 (1)预先洗涤甜菜、菠菜等种子单位的果皮或种皮内有发芽 抑制物质时,可把种子浸在温水或流水中预先洗涤,甜菜复胚种子洗 涤2h,遗传单胚种子洗涤4h,菠菜种子洗涤1~2h。然后将种子 干燥,进行种子干燥时最高温度不得超过25℃。欧洲种子检验室配 有甜菜种球洗涤和烘干设备。 (2)除去种子周围构造有些种子除去其外表的构造可促进发 芽,如禾本科中某些种的刺毛状总苞片、内外稃等。 (四)种子消毒 仅用于花生和甜菜样品。在发芽置床前,采用杀菌处理。 四、控制发芽条件 1.水分由于种子大小和种类的差别,所需提供水分多少也有 差异:发芽床的性质和大小不同,对于水分的持水能力也不同。因而 一般小粒种子规定用纸床,可将其浸入水中,吸湿后沥去多余的水即 可将种子摆上发芽。大粒种子规定砂质或纸卷作发芽床,在砂中加入 干砂饱和含水量的80%的水分,纸卷则浸湿后沥去多余水分即可。中 粒种子采用纸床或砂床,但砂中加水为饱和含水量的60%,如用土壤 作发芽床,加水至握土粘成团,再手指轻轻一压就碎为宜,发芽期间 发芽床必须保持湿润,注意及时补充水分。这些水分应纯净,无毒无 害,PH值为6.0-7.5。 2.温度有利于种子发芽的最适温度有恒温和变温两种,所谓发 芽温度实际上指发芽床上种子所处平面上的温度,而不是指空气或水 温。耐寒作物如麦类,蚕豆,豌豆,甜菜一般采用20℃恒温。喜温 作物如水稻、玉米、绿豆、大豆、棉花,则常用20-30℃变温方法好, 亦可使用25℃恒温,但芸苔属作物如大白菜、甘蓝、油菜则采用15-25 ℃变温或20℃恒温发芽。变温时通常应保持低温16h及高温8h。对 于非休眠种子,可以在3h内逐渐变温,如是休眠种子,应在1h或更
短时间内完成急剧变温或将试验移到另一温度较低的发芽箱内。 3.光或黑暗不同作物种子发芽对光反应不同,大部分作物种子 如玉米,麦类,大豆和棉花,无论有无光照都可发芽。有些作物种子 如烟草,莴苣、芥菜必须有光才能发芽:发芽时光照的光照强度为 750-1250LX,如在变温条件下发芽,光照应在8h高温时进行:也有 些植物如黑种草属,苋属发芽时要严格控制黑暗条件。 4.氧气一般空气中有足够的氧气,但发芽时水分过多易造成氧 不足。因此应注意换气,尤其是在纸卷和砂床中应注意,纸卷须相当 疏松,砂床时覆盖种子的砂不要紧压。 五、发芽实验方法 (一)选用发芽床和调节湿度 按表4.2各种作物种子发芽技术规定,选用其中最适合的发芽 床。 表6.2农作物种子的发芽技术规定 种(变种)名 发芽床 温度,℃ 初次计数木次计数附加说明,包括破除 天数,d 天数,d 休眠的建议 1.洋葱 TP:BP:S 20:15 12 预先冷冻 2.葱 TP:BP:S 20:15 6 12 预先冷冻 3.非葱 TP:B即:S 20:15 6 14 预先冷冻 4.细香葱 TP:BP:S 20:15 6 14 预先冷冻 5.非染 TP 20-30:20 6 14 预先冷冻 6.苑菜 TP 20-30:20 4-5 14 预先冷冻:KNO 7.芹巢 TP 15-25:20:1510 21 预先冷冻 8.根片菜 TP 15-25:20:1510 21 预先冷冻 9.花生 BP:S 20-30:25 5 10 去壳:预先加温(40) 10.牛蒡TP:BP 20-30:20 14 35 模先冷冻:四唑染色 (二)数取试样 从经充分混合的净种子中,用数种设备或手工随机数取400粒种
通常以100粒种子为一次重复,大粒种子或带有病原菌的种子, 可以再分为50粒、甚至25粒为一副重复 (三)置床前破除休眠处理 按表6.2第七栏破除休眠的建议 (四)置床和粘放标签 要求是种子试样均匀分布在发芽床上,每粒种子之间留有种子直 径5倍以上的间距,以防止发霉种子的互相感染和保持足够的生长空 间,每粒种子应良好接触水分,使发芽一致。 在发芽皿或其他容器底盘的侧面贴上或内侧放上标签,注明置床 日期、样品编号、品种名称及重复次数等,然后盖好容器盖子或套 薄膜塑料袋。 (五)置床后破除休眠处理 按表6.2第七栏说明,有些种类种子,如葱属、芸苔属等,按上 节破除休眠的方法进行预先冷冻处理,然后移置规定条件发芽培养。 (六)培养和检查管理 按表6.2规定的发芽条件」 发芽床应始终保持湿润,切忌断水,也不能水分过多或过干,以 保持适宜的发芽水分。 温度应保持在所需温度的土2℃范围内。 如发现霉南滋生,应及时取出洗涤去霉。当发霉种子超过5%时, 应调换发芽床,如发现腐烂死亡种子,则应将其除去并记载。 还应注意氧气的供应情况,避免因缺氧而使正常发芽受影响 (七)试验持续时间和观察记载 试验持续时间:详见表6.2。试验前或试验间用于破除休眠处理 所需时间不作为发芽试验时间的一部分
如果样品在规定试验时间内只有几粒种子开始发芽,则试验时间 可延长7d,或延长规定时间的一半。反之,如果在规定试验时间结 束前,样品已达到最高发芽率,则该试验可提前结束。 观察记载:每株幼苗都必须按规定的标准进行鉴定,鉴定要在 主要构造已发育到一定时期进行。根据种的不同,试验中绝大部分幼 苗应达到:子叶从种皮中伸出(如莴苣属)、初生叶展开(如莱豆属)、 叶片从胚芽鞘中伸出(如小麦属)。 在初次计数时,把发育良好的正常幼苗应从发芽床中拣出,对可 疑的或损伤、畸形或不均衡的幼苗,通常留到末次计数。严重腐烂的 幼苗或发霉的种子应从发芽床中除去,并随时增加计数。 末次计数时,按正常幼苗、不正常幼苗,新鲜不发芽种子或硬实 和死种子分类计数和记载。 (八)重新试验 (1)怀疑种子有休眠(即有较多的新鲜不发芽种子),可采用表4.2 或上节破除休眠所述的方法进行试验,将得到的最佳结果填报,应注 明所用的方法。 (2)由于真菌或细菌的蔓延而使试验结果不一定可靠时,可采用 砂床或土壤进行试验。如有必要,应增加种子之间的距离, (3)当正确鉴定幼苗数有困难时,可采用表4.2中规定的一种或 几种方法在砂床或土壤上进行重新试验。 (4)当发现试验条件、幼苗鉴定或计数有差错时,应采用同样方 法进行重新试验。 (⑤)当100粒种子重复间的差距超过表4.3最大容许差距时,应 采用同样的方法进行重新试验。如果第二次结果与第一次结果相 致,即其差异不超过表4.4中所示的容许差距,则将两次试验的平均 数填报在结果单上。如果第二次结果与第一次结果不相符合,其差异 超过表4.4所示的容许差距,则采用同样的方法进行第三次试验,填 报符合要求的结果平均数
(九)结果计算和报告 试验结果以粒数的百分率表示。当一个试验的4次重复(每个重 复以100粒计,相邻的副重复合并成100粒的重复),正常幼苗百分 率都在最大容许差距内(表4.3),则其平均数表示发芽百分率。不正 常幼苗、硬实、新鲜不发芽种子的百分率按4次重复平均数计算。 正常幼苗、不正常幼苗和未发芽种子百分率的总和必须为100%, 平均数百分率修约到最近似的整数,修约0.5进入最大值中。 填报正常幼苗、不正常幼苗、硬实、新鲜不发芽种子和死种子的 百分率。 假如其中任何一项结果为零,则将符号“-0-”填入该格中。同 时还须填报采用的发芽床和温度、试验持续时间以及为促进发芽所采 用的处理方法。 六、幼苗鉴定 (一)正常幼苗 指在良好土壤及适宜水分、温度和光照条件,具有继续生长发育 成为正常植株的幼苗。凡符合下列之一者为正常幼苗: 1.完整幼苗一株完整的幼苗按所检验的种不同,表现有下列 些主要构造的特定组合。 (1)一个发育良好的根系。 (2)一个发育良好的幼苗中轴 (3)具有特定数目的子叶。 (4)具有展开,绿色的初生叶。 (⑤)具有一个项芽或苗端,其发育程度因所检验的种而不同。 (6)在禾本科植物中有一个发育良好,直立的芽鞘,其中包着 片绿叶延伸到项端,最后从芽鞘中伸出。 2.带有轻微缺陷的幼苗,下列缺陷可以认为是轻微的: (1)初生根局部损伤,或生长稍缓
(2)初生根生长缺陷,但次生根发育良好,特别是豆科中一些大 粒种子的属(如菜豆属,豌豆属,花生屈),禾本科一些属(如玉米属、 高梁属、稻属)、葫芦科所有属和锦葵科所有属。 (③)在燕麦属、大麦属、黑麦属、小麦属和小黑麦属中只有一条 强壮的种子根。 (4)下胚轴,上胚轴或中胚轴局部损伤。 (⑤)子叶局部损伤,但子叶保留一半或一半以上且幼苗项端或其 周围组织没有明显的损伤或腐烂。 (6)双子叶植物仅有一片正常子叶,但其幼苗顶端或其周围组织 没有明显的损伤或腐烂。 (7)初生叶局部损伤(保留一半或一半以上)。 (8)顶芽没有明显的损伤或腐烂,有一片正常初生叶,如菜豆属。 或具有三片初生叶而不是两片(叶面积大于或等于一半)如菜豆属。 (9》在菜豆属中初生叶形状正常,大于正常大小的四分之。 (10)芽鞘局部损伤,从顶端开裂(裂缝长不超过芽鞘的1/3)或受 内外稃或果皮阻挡芽鞘轻度扭曲或形成环状。 (11)芽鞘内的绿叶,没有延伸到芽鞘顶端,但至少要达到芽鞘的 一半。 3.次生感染的幼苗 由真菌或细菌感染引起,使幼苗主要构造发病和腐烂,但有证据 表明病源不来自种子本身。 (二)不正常幼苗 指生长在良好土壤及适宜水分,温度和光照条件下,不能继续生 长发育成为正常植株的幼苗,包括受损伤的幼苗,畸形或不匀称的幼 苗和腐烂苗三类。受损伤的幼苗是由机械处理、加热、干燥、昆虫损 害等外部因素引起,使幼苗构造残缺不全或受到严重损伤,以致于 不能均衡生长;畸形或不匀称幼苗是由于内部因素引起生理紊乱,幼 苗生长细弱,或存在生理障碍,或主要构造畸形,或不匀称者。腐烂
苗是由初生感染(病源来自种子本身)引起,使幼苗主要构造发病和腐 烂,并妨碍其正常生长者。在实际过程中,凡幼苗带有下列一种或 种以上的缺陷则列为不正常幼苗。 1.初生根发育短粗、残缺、停滞、缺失、破裂、纤细、缩缢、卷 缩在种皮内,负向地性生长,水肿状及由初生感染所引起的腐烂等 2.没有或仅有一条生长力弱的种子根。 3.上、中、下胚轴缩短变粗,深度破裂、缺失、缩缢、严重扭曲, 形成环状或螺旋形,水肿状,以及由初生感染所引起的腐烂等。 4.子叶肿胀卷曲,畸形、变色、坏死、断裂或缺失(一半以上) 及由初生感染所引起的腐烂。 5.初生叶畸形,变色、坏死、缺失(或损伤一半以上)或因初生感 染而腐烂,及初生叶形状正常,但小于正常叶片大小的四分之一。 6.顶芽及周围组织畸形、损伤、或由初生感染所引起的腐烂等 7.胚芽鞘畸形,损伤、残缺、严重扭(弯)曲,基部开裂,形成环 状或螺旋形及由初生感染所引起腐烂等。 8.第一叶缺失,撕裂,畸形或延伸长度不到胚芽鞘一半。 9.整个幼苗畸形、断裂、纤细、黄化或白化、子叶比根先长出或 由初生感染所引起的腐烂。 (三)末发芽种子 这类种子包括硬实,新鲜不发芽种子,死种子和其他类型。 1.硬实种子在标准发芽条件下不能吸水,表面坚硬,这是休眠 的一种形式,常见于豆科植物里。 2.新鲜不发芽种子在标准发芽条件下能吸水,但不能进一步发 育,种子表面有点硬,有弹性,这主要是由生理休眠引起。 3.死种子常表现柔软、褪色、发霉、无幼苗生长迹象。必须强 调,即使种子腐烂,但初生根微露,也应计数为不正常幼苗。 4.其他类型主要是指空种子,无胚种子和虫蛀种子