劉子凡 王英 羅文杰 馬啟林

摘? ? 要：種子質(zhì)量的優(yōu)劣在很大程度上決定著農(nóng)作物增產(chǎn)措施的發(fā)揮。發(fā)芽率是衡量種子質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。結(jié)合多年的教學(xué)實踐，從種子樣品準(zhǔn)備、發(fā)芽介質(zhì)選擇、發(fā)芽環(huán)境調(diào)控、發(fā)芽率調(diào)查、種子休眠破除、幼苗鑒定6個方面進(jìn)行了總結(jié)、思考與建議，供種子教學(xué)工作者和種子檢驗者參考。

關(guān)鍵詞：種子;發(fā)芽率;檢驗;教學(xué)實踐;思考

文章編號： 1005-2690（2021）09-0029-03? ? ? ?中國圖書分類號： S339.31? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

種子產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)的“芯片”產(chǎn)業(yè)，是落實“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略的核心。2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出“解決種子和耕地問題”，此項又是2021年中國經(jīng)濟(jì)八大重點(diǎn)任務(wù)之一。良種是農(nóng)業(yè)各種增產(chǎn)措施得以發(fā)揮的前提，發(fā)芽率是衡量種子質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一[1]。

種子發(fā)芽試驗雖然是按照GB/T 3543.4—1995《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》（簡稱規(guī)程）進(jìn)行，但是發(fā)芽試驗步驟和不定量的因素較多，操作過程中常因出現(xiàn)細(xì)節(jié)上的疏漏，最終導(dǎo)致試驗失敗[2]。

為了將發(fā)芽率檢測的結(jié)果控制在容許誤差范圍內(nèi)，得到科學(xué)、準(zhǔn)確、重演性好的試驗結(jié)果，筆者結(jié)合多年教學(xué)實踐進(jìn)行了探討。

1? ?種子樣品準(zhǔn)備

種子發(fā)芽試驗的目的是確定測定種子批的種用價值及播種品質(zhì)[3]。規(guī)程中規(guī)定了進(jìn)行發(fā)芽試驗的樣品必須是經(jīng)過凈度分析后的凈種子，且要求種子數(shù)量為400粒。

以水稻為例，其種子批的最大重量為25 000 kg，若以其千粒重25.00 g計算，則400粒凈種子的發(fā)芽結(jié)果代表的是109粒種子發(fā)芽力。所以說，試驗樣品的獲取必須具有均勻性和代表性，否則檢驗結(jié)果不僅沒有任何意義，甚至?xí)o農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成致命打擊。

2? ?發(fā)芽介質(zhì)選擇

發(fā)芽時，若發(fā)芽床選擇不當(dāng)，會有不同的試驗結(jié)果。規(guī)程中根據(jù)介質(zhì)的不同，將種子發(fā)芽的方法分為沙床法和紙床法兩種。

通常中大粒種子、陳種子、包衣種子及對水分較敏感的中小粒種子宜選用沙床[4]。沙床法的介質(zhì)有沙和沙質(zhì)土壤。沙在使用前必須進(jìn)行洗滌和高溫消毒，然后用孔徑為0.80 mm和0.05 mm的圓孔篩過篩，選取直徑0.05～0.80 mm的沙粒[5];沙質(zhì)土壤也必須進(jìn)行消毒方可使用。另外，采用沙床法發(fā)芽，在計數(shù)時需要將幼苗從沙床中分離出來，并清洗殘留沙粒，這樣有可能會破壞幼苗，繼而影響幼苗的鑒定。

通常小、中粒種子選用紙床法。紙床法的發(fā)芽床可以選用濾紙或者擦手紙，但是不同類型的紙張，其質(zhì)量存在明顯差異。規(guī)程只對發(fā)芽紙有一定的要求，而沒有其他明確的規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)。市售手紙由于可能含有漂白劑等化學(xué)物質(zhì)，一般不建議選用。紙床法包括紙上法和紙間法兩種，其中紙間法又包括兩類，第一類是將種子卷于發(fā)芽紙中發(fā)芽，第二類是將種子置于發(fā)芽紙上，然后再在種子上覆蓋一層發(fā)芽紙[6]。第一類方法，種子幼苗根極易互相纏繞交錯，部分根還有可能伸入紙床難以分離，同時由于種子在兩層紙間的黑暗環(huán)境中發(fā)芽，易引起幼苗黃化、中胚軸增長受阻，繼而影響幼苗的鑒定與觀察計數(shù)。第二類方法，在發(fā)芽管理期間進(jìn)行補(bǔ)水時容易使發(fā)芽床水分含量不均勻，造成種子發(fā)霉、幼苗畸形等。

筆者認(rèn)為，應(yīng)在種子露白后立即將覆蓋層的發(fā)芽紙移除，這樣既可以降低次生感染的可能，同時有利于幼苗的生長，然而規(guī)程對移除覆蓋層發(fā)芽紙沒有提及;補(bǔ)水易引起水分不均勻，規(guī)程中也沒有對有關(guān)補(bǔ)水量、補(bǔ)水時間等相關(guān)表述。

3? ?發(fā)芽環(huán)境調(diào)控

種子檢驗的原則是檢測結(jié)果的重演性。為了摒除試驗者由于試驗技術(shù)不當(dāng)而引起的試驗誤差，規(guī)程中規(guī)定了發(fā)芽率的測定須在適宜條件下進(jìn)行，這樣能保證種子批的最大發(fā)芽潛力充分表現(xiàn)出來。種子發(fā)芽的環(huán)境主要包括水分、溫度、氧氣、光照等[7]。

3.1? ?水分

水分是種子發(fā)芽的關(guān)鍵因素，所以試驗過程中必須保證水分適量、均勻、持續(xù)供應(yīng)。眾所周知，供水量對種子的發(fā)芽率有一定影響[8]。例如煙草屬種子在太濕潤的種子發(fā)芽床發(fā)芽，長出的幼苗會細(xì)弱、呈玻璃透明狀或根尖破裂[9];水稻種子雖然對水分供應(yīng)不太敏感，但是如果水分過多，也無法形成正常的幼苗[10]。然而，規(guī)程中并沒有對種子發(fā)芽過程中外界供給水分的量作具體、明確規(guī)定，使得在試驗操作過程中難以掌控，只能憑經(jīng)驗和感覺操作，這樣種子發(fā)芽試驗很難形成標(biāo)準(zhǔn)化。

實際操作種子發(fā)芽試驗時，紙床法建議：先將發(fā)芽紙浸于無菌水中達(dá)飽和狀態(tài)后取出，用鑷子捏起紙角，以濾去多余水分后置床，如果是吸水量大的種子，為了防止水分供應(yīng)量不足，可以酌情增加紙張的數(shù)量，或者在置床后的第2天酌量加無菌水;置床時需排出紙床下的空氣，然后再均勻地擺放種子，以保證種子水分供應(yīng)的一致性;最后將發(fā)芽容器置于濕型發(fā)芽箱內(nèi)發(fā)芽，如果沒有濕型發(fā)芽箱，可在發(fā)芽箱內(nèi)擺幾盒裝有水的發(fā)芽盒，以增加發(fā)芽箱內(nèi)的濕度[11];發(fā)芽期間還要適時、適量地補(bǔ)充水分。

沙床法則建議先將沙加無菌水?dāng)嚢杈鶆?，至手握成團(tuán)、放手輕壓易散，輕拍沙面不出現(xiàn)水膜時開始置床，這樣可防止沙床水分不均勻，置床后需適時適量地補(bǔ)充水分，但是如何通過補(bǔ)充水分來保證沙床水分的均勻性，規(guī)程中并沒有進(jìn)行具體說明。

3.2? ?氧氣

發(fā)芽期間必須保證種子有足夠的空氣。種子發(fā)芽時，胚根伸長對氧氣的需求比胚芽伸長更為敏感，所以發(fā)芽床必須要保持濕潤，否則會導(dǎo)致幼苗生長不均衡。當(dāng)然發(fā)芽床加水量也不宜過多，否則會阻礙氧氣進(jìn)入種胚。

另外，發(fā)芽時宜選用有通風(fēng)裝置的發(fā)芽箱或發(fā)芽室，對氧氣需求較多的種子應(yīng)經(jīng)常打開發(fā)芽盒蓋進(jìn)行通氣[12]。

3.3? ?溫度

發(fā)芽溫度宜選擇規(guī)程中所列的各農(nóng)作物種子發(fā)芽溫度。對新收獲的休眠種子，一般選用較低溫度或變溫處理，低溫可防止陳種子產(chǎn)出畸形苗;變溫有利于氧氣滲入、促進(jìn)酶活化、加速發(fā)芽，同時可避免因溫度引起的能量轉(zhuǎn)化慢而出現(xiàn)畸形苗的情況。

另外，發(fā)芽時宜將樣品放置在有通風(fēng)裝置的發(fā)芽箱或發(fā)芽室內(nèi)，這樣除了可在一定程度上保證氧氣供給外，還可在一定程度上保證箱內(nèi)溫度均勻。然而，即便是放在具有通風(fēng)裝置的發(fā)芽箱或發(fā)芽室，發(fā)芽箱或發(fā)芽室內(nèi)部的溫度仍存在一定的差異，特別是樣品太多，布滿了整個發(fā)芽箱或發(fā)芽室時。因此，發(fā)芽試驗必須設(shè)置重復(fù)，若重復(fù)間的差距超過最大容許誤差，則需重新試驗。

3.4? ?光照

雖然種子發(fā)芽可以在黑暗下完成，但是黑暗會使幼苗出現(xiàn)徒長或形成白化苗。由于光照有利于抑制發(fā)芽過程中真菌的生長繁殖，防止出現(xiàn)徒長和白化苗，且增加光照幼苗生長健壯，有利于幼苗的鑒定，當(dāng)然光照過強(qiáng)也有可能會抑制發(fā)芽，因此，光強(qiáng)以750～1 250 lx為宜。

4? ?發(fā)芽率調(diào)查

4.1? ?調(diào)查時間

種子檢驗測定的發(fā)芽率，是指采用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗，在規(guī)定條件和時間內(nèi)，正常幼苗數(shù)占供檢種子數(shù)的百分率[13]。但是，規(guī)程同時規(guī)定了試驗時間延長和提前結(jié)束的情況[14-15]，因此不必過分強(qiáng)調(diào)或糾結(jié)試驗持續(xù)時間。

發(fā)芽率的調(diào)查是以能獲得最高發(fā)芽率為原則，但發(fā)芽試驗不可能等到所有能發(fā)芽的種子全部發(fā)芽完畢后再統(tǒng)一計數(shù)。若等到最后期限統(tǒng)一計數(shù)，那些早先發(fā)芽的種子由于生長快，根系糾纏成堆不易計數(shù)，因此，建議采用兩次計數(shù)，即在規(guī)定發(fā)芽時間過1/2時先計數(shù)1次，將已判斷為發(fā)芽的種子先行移去，以利于第2次計數(shù)，最后將兩次計數(shù)的結(jié)果相加即為該種子批的發(fā)芽率。

4.2? ?調(diào)查內(nèi)容

種子檢驗的發(fā)芽試驗不只是了解或比較種子樣品的可發(fā)芽粒數(shù)或百分比，還需了解不發(fā)芽種子是死種子還是休眠種子。

規(guī)程規(guī)定，檢測結(jié)果可分為發(fā)芽種子和不發(fā)芽種子兩大類，發(fā)芽種子分為正常幼苗和不正常幼苗兩項，不發(fā)芽種子分為硬實種子、新鮮不發(fā)芽種子和死種子3項。

死種子是指到發(fā)芽試驗期限時已經(jīng)軟化、變色或發(fā)霉的種子;新鮮不發(fā)芽種子是指種子堅硬與初吸水時無差異，且充分吸水的種子;若種子堅硬，且確認(rèn)未能吸水，則為硬實種子。

如果新鮮不發(fā)芽種子或硬實種子數(shù)量過多，可通過四唑染色法、離體胚法或X射線襯比法測定，判斷新鮮健康?；蛴擦Ｊ欠窬哂猩盍16]。在判定其具有生活力的前提下再選擇恰當(dāng)?shù)姆N子休眠破除措施，重新布置試驗。

5? ?種子休眠破除

促進(jìn)種子發(fā)芽的方法有很多，若是硬實種子，可采取預(yù)先浸水、割傷、酸蝕、堿蝕、變溫處理、預(yù)冷、預(yù)熱、光照等措施。這些方法中可能會傷害種子的有割傷、酸蝕、預(yù)熱等，在操作時需特別小心。鑒于部分處理方法可能會傷害種子，使原本可以發(fā)芽的種子喪失活力，降低發(fā)芽潛力，因此，需將處理方法與時間列于報告中，這樣可保證檢驗結(jié)果的一致性。

為了防止破除種子休眠措施傷害種子，筆者認(rèn)為，最保險的方法是先進(jìn)行一般的發(fā)芽試驗，計算在該條件下可發(fā)芽的種子數(shù)，在試驗期限后再針對不發(fā)芽種子作休眠破除促進(jìn)發(fā)芽處理，正確地計算出死種子及休眠種子的數(shù)量。

6? ?幼苗鑒定

幼苗鑒定必須在幼苗達(dá)到子葉從種皮中伸出（如萵苣屬），或初生葉展開（如菜豆屬）或葉片從胚芽鞘中伸出（如小麥屬）時才能進(jìn)行。檢查及鑒定計數(shù)時，可用脫脂棉或海綿等柔軟材料包裹鑷子頭部，防止鑷子夾傷幼苗，扯斷根系。

另外，幼苗或種子擺放不合適，根系懸空，也可能會影響最終鑒定結(jié)果。建議在鑒定前充分濕潤發(fā)芽床，夾取幼苗鑒定時盡量避免夾帶出那些未達(dá)到發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)的幼苗或種子。

6.1? ?幼苗鑒定標(biāo)準(zhǔn)

準(zhǔn)確判斷幼苗正常與否，是種子發(fā)芽試驗的關(guān)鍵。正常幼苗不僅包括發(fā)育正常的幼苗，還包括輕微缺陷的幼苗。為了避免主觀的影響，規(guī)程中列有幼苗鑒定的標(biāo)準(zhǔn)。

幼苗鑒定時必須考慮單子葉植物的5類幼苗發(fā)育類型和雙子葉植物的4類幼苗的特征，重點(diǎn)觀察、分析和判斷[17]。如單子葉植物中的稻屬、玉米屬不正常幼苗主要考慮根、胚軸、胚芽鞘及第一片葉和整個幼苗，因子葉已退化為盾片，所以鑒定時不需要考慮子葉[18];雙子葉植物中的大豆屬種子構(gòu)造完整、分化程度較高，從根、下胚軸、上胚軸、頂芽、初生葉等器官可鑒定不正常幼苗。

6.2? ?感染源與幼苗鑒定

在幼苗鑒定過程中若遇見病株，首先要判斷是初生感染還是次生感染。由初生感染引起的，判斷為不正常幼苗;由次生感染引起的，即使嚴(yán)重腐爛或致病，也列為正常幼苗。但是，從幼苗外觀上是很難區(qū)分初生感染和次生感染的。

如何從根本上區(qū)分出初生感染和次生感染，具體有以下兩方面。

首先，采取措施預(yù)防次生感染，如發(fā)芽箱、發(fā)芽容器等用20%高錳酸鉀液或75%酒精擦試，清洗干燥后再使用;紙、沙、土在150 ℃條件烘30 min或高溫高壓滅菌，靜置7 d后使用;水采用蒸餾水、去離子水、0.1%氯化汞溶液或0.2%氯化汞溶液;種子用殺菌劑或次氯酸鈉溶液處理等[19]。

其次，在病菌還未蔓延或侵染不深時辨別初生感染和次生感染，主要觀察幼苗新生部分是否色澤正常、是否生長健康。若發(fā)現(xiàn)初生感染的幼苗，應(yīng)立即剔除，防止感染蔓延;如果感染源已污染周圍幼苗，應(yīng)立即清洗幼苗，并將其轉(zhuǎn)移到清潔的發(fā)芽床上;如果幼苗大量腐爛或致病，則要重新進(jìn)行試驗。

7? ?小結(jié)

種子發(fā)芽率檢測與一般的發(fā)芽試驗不同，一般的發(fā)芽試驗是測定一批種子在某一條件下的發(fā)芽百分率，發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)是生理發(fā)芽;而種子發(fā)芽率檢驗是為了掌握樣品將來成為新植株的潛力，主要是用來比較不同種子批的質(zhì)量，發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)是長成正常植株。

在實際教學(xué)中必須注重細(xì)節(jié)分析，操作時要嚴(yán)格執(zhí)行檢驗規(guī)程，這樣才能避免出現(xiàn)錯誤，確保試驗結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，防止偽劣種子流入市場，為種子質(zhì)量保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 余亞瑩，段永紅，陳靈，等.瓊脂發(fā)芽床在水稻種子發(fā)芽試驗中的應(yīng)用[J].中國種業(yè)，2020（6）：50-52.

[ 2 ] 張力，史英，梁崇文，等.影響種子發(fā)芽試驗檢測結(jié)果的因素分析[J].種子科技， 2018，36（9）：105-107.

[ 3 ] 任軍榮，趙亞軍，曹禎玉.油菜種子發(fā)芽試驗中應(yīng)注意的幾個問題[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（1）：106-107.

[ 4 ] 丁俊杰，劉桂超，職占鋒.種子發(fā)芽試驗存在的問題及對策[J].中國種業(yè)，2009（7）：31-32.

[ 5 ] 劉子凡，魏云霞，鄒江.種子學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016.

[ 6 ] 徐運(yùn)啟，黃代隆.農(nóng)作物種子檢驗[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1996.

[ 7 ] 曹紅委.農(nóng)作物種子發(fā)芽條件及其控制[J].中國種業(yè)，2011（10）：87-88.

[ 8 ] 邵立斌，羅玉梅，劉立鶴，等.不同沙床水分對玉米種子室內(nèi)發(fā)芽試驗的影響研究[J].種子科技，2020（10）：10-11.

[ 9 ] 王艷玲.幼苗鑒定中應(yīng)注意的鑒定標(biāo)準(zhǔn)[J].種子世界，2014（2）：16-17.

[ 10 ] 王欣然，徐繼東.種子發(fā)芽試驗中應(yīng)注意的幾個問題[J].種子世界，2018（3）：11-12.

[ 11 ] 張倩.水稻種子發(fā)芽試驗常見問題及解決方法[J].種子科技，2019，37（14）：39-40.

[ 12 ] 王金玲，劉建華.棉花種子發(fā)芽試驗關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)[J].種子，2017，36（10）：131-132.

[ 13 ] 柯芳.蔓性千斤拔種子逆境萌發(fā)生理及種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究[D].北京：中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)，2007.

[ 14 ] 屈長榮.種子檢驗技術(shù)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2011.

[ 15 ] 王愛萍.對種子室內(nèi)發(fā)芽試驗注意問題的探討[J].種子世界，2009（8）：37-38.

[ 16 ] 申丙生.林木種子發(fā)芽測定的方法[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014（7）：197，200.

[ 17 ] 郭華仁.種子學(xué)[M].北京：北京聯(lián)合出版公司，2019.

[ 18 ] 劉麗，張會春.種子發(fā)芽試驗中應(yīng)注意的問題[J].種子科技，2007（4）：60-61.

[ 19 ] 江華.新規(guī)程種子發(fā)芽條件操作難點(diǎn)及處理措施[J].種子科技，1998（1）：38.