電導(dǎo)率法早期檢測(cè)玉米和小麥種子活力試驗(yàn)探究

朱林

摘? ? 要：應(yīng)用電導(dǎo)率法檢測(cè)種子活力，能為選種工作提供有力輔助，并且玉米、小麥產(chǎn)量會(huì)大大提高。在介紹電導(dǎo)率法的基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)方式分析這一方法在種子活力檢測(cè)中的應(yīng)用原理，希望能為種子活力測(cè)評(píng)提供依據(jù)，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電導(dǎo)率法;早期檢測(cè);玉米;小麥;種子活力

文章編號(hào)： 1005-2690（2021）08-0019-02? ? ? ?中國(guó)圖書分類號(hào)： S513;S512.1? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

玉米和小麥的種子質(zhì)量反映出種子活力，然而種子質(zhì)量直接影響糧食質(zhì)效水平，并關(guān)乎農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。為真實(shí)、全面了解種子活力，應(yīng)用電導(dǎo)率法檢測(cè)種子活力具有迫切性和重要性。

1? ?電導(dǎo)率法基本介紹

電導(dǎo)率法是檢測(cè)種子活力的關(guān)鍵指標(biāo)，憑借檢測(cè)便捷、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)廣泛用于種子活力測(cè)定與分析，所得到的測(cè)定結(jié)果能夠直觀反映出苗情況、種子生長(zhǎng)潛力[1]。電導(dǎo)率法應(yīng)用原理為：種子自身特性各異，所以電解質(zhì)滲透速度、可溶性物質(zhì)外滲速度有細(xì)微差別;種子加工處理階段會(huì)不同程度破壞外殼緊固度、完整性，觀察電解質(zhì)及可溶性物質(zhì)滲透現(xiàn)象，據(jù)此得知種子活力高低[2]。一般來說，劣變期種子細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷，不利于膜功能的常態(tài)應(yīng)用，經(jīng)浸種能夠不同程度恢復(fù)細(xì)胞膜受損度，進(jìn)而明顯減少外滲量。總結(jié)規(guī)律可知，細(xì)胞膜重建速度與外滲量呈反比，具體來說，電導(dǎo)率越低，種子活力越強(qiáng)?；盍?qiáng)的種子，往往能夠快速建膜，且膜功能可以全面發(fā)揮。

相關(guān)研究學(xué)者所持觀點(diǎn)不同，部分研究人員認(rèn)為電導(dǎo)率與種子活力間的關(guān)聯(lián)較小，論據(jù)內(nèi)容總結(jié)為種子自身呈老化狀態(tài)，且活力降低，所以電導(dǎo)率值變化不夠明顯;還有些研究人員認(rèn)為種子類別不同，所以電導(dǎo)率法適用性高低不等。據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)可知，電導(dǎo)率法在豆科作物種子活力測(cè)定中有較強(qiáng)適用性。需要特別注意的是，種子大小、外皮損傷度、含水量等因素使電導(dǎo)率測(cè)定結(jié)果發(fā)生變化。

2? ?試驗(yàn)材料與方法

2.1? ?試驗(yàn)材料

準(zhǔn)備2019年收獲自不同省份的玉米種和小麥種，所選糧食種子符合人工加速老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，玉米種如農(nóng)大364、鄭單958（甘肅），小麥種如濟(jì)麥22（山東）和周麥18（河南）。取樣稱重中小粒種子數(shù)80粒、大粒種子數(shù)35粒，設(shè)3次重復(fù)，稱重精確到0.005 g。

2.2? ?試驗(yàn)方法

2.2.1? ?人工加速老化試驗(yàn)法

為縮短種子活力檢測(cè)時(shí)間，使用人工加速老化法予以處理，為試驗(yàn)做好充分準(zhǔn)備。在此期間，參照各糧食作物加速老化操作標(biāo)準(zhǔn)，保證試驗(yàn)規(guī)范性，盡可能減少試驗(yàn)誤差。正常來說，高溫、高濕條件下進(jìn)行人工老化處理，考慮到長(zhǎng)霉存在的可能性，所以具體落實(shí)滅菌、消毒工作。將玉米種、小麥種放到尼龍網(wǎng)袋，每袋100粒，共3袋，其中，玉米種存放環(huán)境的溫度約為43 ℃，小麥種存放環(huán)境的溫度約為40 ℃。應(yīng)用鼓風(fēng)干燥箱除濕，相對(duì)濕度約為97.5%。分別老化7 d、15 d，最后取出種子，回干到最初重量。

2.2.2? ?電導(dǎo)率法

挑出大小一致、外皮完整的種子，數(shù)量35～80粒，稱重。蒸餾水沖洗3次，為保證種子表面干燥性，使用定性濾紙吸水處理，之后將種子倒入透明瓶，并一一貼上具有信息說明的標(biāo)簽。注入蒸餾水（200 mL），測(cè)定首次電導(dǎo)率，在溫度約22 ℃條件下浸種，時(shí)間約1 d，最后再次測(cè)定浸出液電導(dǎo)率。其中，每2 h測(cè)定1次。種子浸出電導(dǎo)率計(jì)算公式為，浸出液電導(dǎo)率減去首次電導(dǎo)率，再除以稱重值[3-4]。

2.2.3? ?發(fā)芽試驗(yàn)法

參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，記錄發(fā)芽后第3天玉米種、小麥種生長(zhǎng)情況，其中，7 d后記錄玉米種發(fā)芽率（玉米種發(fā)芽率=7 d后芽種數(shù)÷供試種子數(shù)×100%），10 d后記錄小麥發(fā)芽率（小麥發(fā)芽率=10 d后芽種數(shù)÷供試種子數(shù)×100%）。簡(jiǎn)易活力指數(shù)計(jì)算公式為：SVI發(fā)芽率×單株鮮重。

2.2.4? ?驗(yàn)證與檢測(cè)法

針對(duì)材料中種子標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)，測(cè)定浸種2 h、7 h、12 h的電導(dǎo)率值。經(jīng)相關(guān)性分析得知，電導(dǎo)率檢測(cè)指標(biāo)與品種存在直接聯(lián)系。重量回到原始值之后，取未老化種子稱重，其中所取種子同時(shí)滿足大小相等、外皮完整等條件，各500粒。電導(dǎo)率法同上述操作一致，即蒸餾水沖洗3次，使用定性濾紙吸水處理，保證種子表面干燥性，之后將種子倒入透明瓶，并貼上具有信息說明的標(biāo)簽。注入蒸餾水（200 mL）。浸種初期、2 h后、7 h后、24 h后取出，待重量與原始重量相同，準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)。

2.3? ?數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析軟件為WPS 2020，相關(guān)性分析軟件為IBM SPSS Statastics 21。

3? ?結(jié)果分析

3.1? ?老化時(shí)間與種子活力、種子電導(dǎo)率的關(guān)系

人工老化時(shí)間越長(zhǎng)，種子活力越低，老化時(shí)間15 d左右，種子基本停止發(fā)芽。處理時(shí)間達(dá)到2 h后，鄭單958玉米種發(fā)芽率為82.53%，農(nóng)大364玉米種發(fā)芽率為88.67%;處理時(shí)間達(dá)到7 h后，鄭單958玉米種發(fā)芽率為50.24%，農(nóng)大364玉米種發(fā)芽率為39.57%，具體如圖1所示。對(duì)比可知，不同處理時(shí)間，鄭單958與農(nóng)大364玉米種的發(fā)芽率有高低之別。當(dāng)老化時(shí)間推移，種子電導(dǎo)率值由高變低，意味著種子活力趨弱。處理2 h后，濟(jì)麥22小麥種電導(dǎo)率為83.53%，周麥18小麥種電導(dǎo)率為95.67%;處理7 h后，濟(jì)麥22小麥種電導(dǎo)率為26.85%，周麥18小麥種電導(dǎo)率為41.56%。對(duì)比可知，即便處理時(shí)間長(zhǎng)短不等，濟(jì)麥22小麥種電導(dǎo)率均低于周麥18小麥種電導(dǎo)率，單從這一因素考慮，濟(jì)麥22小麥種活力較高。

3.2? ?不同浸泡時(shí)間種子活力相關(guān)性分析

觀察試驗(yàn)玉米種、小麥種活力指標(biāo)在不同浸泡時(shí)間的變化情況，其中，活力指標(biāo)細(xì)分為3個(gè)，分別為發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、簡(jiǎn)易活力指數(shù)[4]。每5 h記錄活力指標(biāo)變化情況，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)玉米種和小麥種的活力指標(biāo)與浸出液電導(dǎo)率呈反比例，說明檢測(cè)時(shí)間能夠提前到5 h。

3.3? ?不同浸泡時(shí)間回干后活力變化分析

農(nóng)大364、鄭單958（甘肅）玉米種，以及濟(jì)麥22（山東）、周麥18（河南）小麥種分別浸泡5 h后，3項(xiàng)活力指標(biāo)變化甚微。浸泡1 d回干后，將所浸泡種子活力指標(biāo)與未浸泡種子活力指標(biāo)對(duì)比，所浸泡種子活力指標(biāo)出現(xiàn)明顯的降低特征，其中農(nóng)大364玉米種發(fā)芽勢(shì)由92%降到50%，鄭單958玉米種發(fā)芽勢(shì)由95%降低到48%;農(nóng)大364玉米種發(fā)芽率由93%降到52%，鄭單958玉米種發(fā)芽率由90%降低到49%;農(nóng)大364玉米種簡(jiǎn)易活力指數(shù)由0.959降到0.406，鄭單958玉米種簡(jiǎn)易活力指數(shù)由0.920降到0.373。濟(jì)麥22小麥種發(fā)芽勢(shì)由87%降到68%，周麥18小麥種發(fā)芽勢(shì)由86%降低到80%;濟(jì)麥22小麥種發(fā)芽率由83%降到70%，周麥18小麥種發(fā)芽率由80%降低到79%;濟(jì)麥22小麥種簡(jiǎn)易活力指數(shù)由0.111降到0.095。說明浸種時(shí)間達(dá)到1 d后，電導(dǎo)率恢復(fù)的可能性較小，這類玉米種的收藏價(jià)值和生產(chǎn)價(jià)值降低。浸泡5 h后的玉米種，回干后活力受影響較小，可被高效利用。

3.4? ?電導(dǎo)率早期檢種時(shí)間

驗(yàn)證電導(dǎo)率檢測(cè)時(shí)間提前到5 h的可行性，應(yīng)用試驗(yàn)材料中玉米種和小麥種驗(yàn)證分析。玉米種活力指標(biāo)與5 h、7 h浸出液電導(dǎo)率呈反比例（浸泡5 h，玉米種浸出液電導(dǎo)率值與發(fā)芽勢(shì)存在-0.476關(guān)系，電導(dǎo)率值與發(fā)芽率存在-0.433關(guān)系，電導(dǎo)率值與簡(jiǎn)易活力指數(shù)存在-0.407關(guān)系），相關(guān)系數(shù)與1 d浸出液電導(dǎo)率平穩(wěn)變化?；诖?，玉米種電導(dǎo)率檢測(cè)時(shí)間能夠提前到5 h。電導(dǎo)率法早期玉米種、小麥種活力，玉米種早期檢測(cè)時(shí)間確定提前5 h，但小麥種早期檢測(cè)時(shí)間提前時(shí)間還需深入研究。

4? ?結(jié)論

隨著糧食種子活力高低研究工作的逐步深入，研究結(jié)果可為種子質(zhì)量?jī)?yōu)劣評(píng)價(jià)提供依據(jù)，因此所應(yīng)用的研究方法被提出較高要求。當(dāng)期電導(dǎo)率法在種子活力測(cè)定中起到至關(guān)重要的作用，以試驗(yàn)方式分析老化處理法、電導(dǎo)率法、發(fā)芽試驗(yàn)法、驗(yàn)證與檢測(cè)法的實(shí)用性，據(jù)此完成玉米和小麥種子活力早期檢測(cè)任務(wù)，得出全面、精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果。應(yīng)用電導(dǎo)率法得知玉米、小麥種活力高低后，可為選種工作提供參考，優(yōu)選出生命力頑強(qiáng)、存活率較高的玉米種和小麥種。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 宋慧，邢曉寧，付楠.基于紫外分光光度計(jì)技術(shù)測(cè)定谷子種子活力[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2020，36（36）：18-21.

[ 2 ] 向瑩瑩，李浩卓，張婷婷.電導(dǎo)率法早期檢測(cè)玉米和小麥種子活力[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，25（6）：12-19.

[ 3 ] 趙小暄，吳艷艷.有效利用電導(dǎo)率法判斷向日葵種子活力的高低[J].花卉，2019（18）：4-5.

[ 4 ] 羅麗萍，劉星星，殷勤.利用近紅外技術(shù)檢測(cè)蕓薹屬種子活力[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào)（理科版），2017，41（1）：66-71.