種子檢驗(yàn)扦樣過(guò)程中對(duì)多容器種子批異質(zhì)性測(cè)定的討論

徐圓荃 袁志鵬 盛石鵬 孫 群 王建華 張海林 李 莉

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，北京 100193）

當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，糧食事關(guān)國(guó)運(yùn)民生，糧食安全是國(guó)家安全的重要基礎(chǔ)。要把飯碗牢牢端在自己手上，碗里還要裝自己的糧，這就需要農(nóng)作物生產(chǎn)從育種、種子生產(chǎn)、種子加工與貯藏到種子檢驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)得到足夠的技術(shù)支撐，并且保證在生產(chǎn)實(shí)踐中嚴(yán)格遵守相關(guān)法律和規(guī)程。在種子檢驗(yàn)環(huán)節(jié)中，扦樣步驟決定檢驗(yàn)結(jié)果是否具有代表性，而其中的異質(zhì)性測(cè)定結(jié)果決定了扦樣步驟的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。

1 種子檢驗(yàn)學(xué)、扦樣及異質(zhì)性測(cè)定的意義

1.1 種子檢驗(yàn)學(xué)的意義種子檢驗(yàn)是種子作為特殊商品從種子公司流向市場(chǎng)，再到農(nóng)民手中的完整過(guò)程中不可或缺的過(guò)程和管理環(huán)節(jié)，也是維權(quán)時(shí)的重要證據(jù)來(lái)源。種子質(zhì)量管理是一個(gè)系統(tǒng)工程，但種子檢驗(yàn)是各個(gè)部分中重要的關(guān)鍵工作[1]。如果農(nóng)作物種子檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)質(zhì)量得不到保障，檢驗(yàn)人員濫用職權(quán)，不僅會(huì)影響種子檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的權(quán)威性，還會(huì)給育種家、農(nóng)民等與農(nóng)作物生產(chǎn)種植相關(guān)的人員造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，后果嚴(yán)重。

1.2 嚴(yán)格扦樣的重要意義種子質(zhì)量檢測(cè)直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，種子檢驗(yàn)重要且必要。GB/T 3543.1—1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程 總則》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)程》）中GB/T 3543.2—1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程 扦樣》一章規(guī)定了種子批的扦樣程序、實(shí)驗(yàn)室分樣程序和樣品保存的要求，適用于農(nóng)作物種子質(zhì)量的檢測(cè)[2]。扦樣是種子檢驗(yàn)的第1 步，也是最關(guān)鍵的一步。如果取樣存在問(wèn)題，不具有代表性，則后續(xù)對(duì)樣品凈度、純度、含水量、發(fā)芽率和生活力等指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果將不具有參考價(jià)值。為此，《規(guī)程》中對(duì)扦樣的樣品大小、扦樣方法和操作步驟等都有明確的規(guī)定。例如大豆送驗(yàn)樣品的最小重量為1000g，大豆的千粒重在110～250g 之間，對(duì)樣品大小的規(guī)定保證了實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。

1.3 異質(zhì)性測(cè)定的意義規(guī)范且準(zhǔn)確的異質(zhì)性測(cè)定是扦樣結(jié)果具備參考價(jià)值的基礎(chǔ)。異質(zhì)性是衡量檢驗(yàn)環(huán)節(jié)各容器之間種子差異大小的指標(biāo)。如果各容器間種子差異較大，則在其中一個(gè)容器進(jìn)行扦樣時(shí)，其結(jié)果不具有代表性。換言之，對(duì)不均一的整體進(jìn)行隨機(jī)抽樣，其結(jié)果沒(méi)有代表性，則種子檢驗(yàn)結(jié)果不能對(duì)種子批進(jìn)行說(shuō)明，種子檢驗(yàn)結(jié)果無(wú)效。

2 多容器種子批異質(zhì)性測(cè)定

GB/T 3543.2—1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程扦樣》一章的附錄A 是“多容器種子批異質(zhì)性測(cè)定”，適用于檢查種子批是否存在顯著的異質(zhì)性，即用于判定種子批是否存在真正的差異，其目的是核實(shí)種子批在檢驗(yàn)環(huán)節(jié)各容器間樣品的差異程度，遵循《規(guī)程》取得有代表性的送驗(yàn)樣品。

種子異質(zhì)性測(cè)定是在扦樣人員懷疑種子批存在異質(zhì)性時(shí)進(jìn)行的。扦樣時(shí)，若種子包裝物或種子批沒(méi)有標(biāo)記或能明顯地看出該批種子在形態(tài)或文件記錄上有異質(zhì)性的證據(jù)時(shí)，應(yīng)拒絕扦樣[3]，在常規(guī)流程中不要求必須進(jìn)行。多容器種子批異質(zhì)性測(cè)定是扦樣準(zhǔn)確、送驗(yàn)樣品有代表性的根本保障。如果多容器種子間存在異質(zhì)性，而扦樣人員沒(méi)有進(jìn)行異質(zhì)性測(cè)定或測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確，就有可能在質(zhì)量參差不齊的樣品中恰好選擇了種子活力、凈度較高的樣品，從而得到錯(cuò)誤的檢驗(yàn)結(jié)果。

2.1 對(duì)異質(zhì)性測(cè)定公式中X 和的討論

2.1.1 異質(zhì)性測(cè)定公式及參數(shù)含義《規(guī)程》指出，種子批異質(zhì)性用H值表示。當(dāng)用發(fā)芽率或種子凈度為檢測(cè)指標(biāo)時(shí)，H值的計(jì)算方式如下。

式中，N為扦取袋樣數(shù)目，n為每個(gè)樣品中種子估計(jì)粒數(shù)（如凈度分析為1000 粒，發(fā)芽試驗(yàn)為100粒），X為某樣品中凈度分析任一成分的重量百分率或發(fā)芽率為從該種子批測(cè)定的全部X值的平均值，W為該檢驗(yàn)項(xiàng)目的樣品期望（理論）方差，V為從樣品中求得的某檢驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)際方差，H為異質(zhì)性值[2]。

2.1.2 異質(zhì)性測(cè)定公式中X 和的生物意義上述公式及符號(hào)意義有幾處表述不夠明確，討論如下：X的含義應(yīng)當(dāng)為“某樣品中凈度分析任一成分的重量或發(fā)芽種子數(shù)量”，而非《規(guī)程》中描述的“百分率或發(fā)芽率”。首先從生物意義的角度考慮，樣品理論方差W的計(jì)算公式可以類(lèi)比一個(gè)伯努利試驗(yàn)中結(jié)果發(fā)生的方差理論公式。假設(shè)伯努利試驗(yàn)有兩個(gè)可能的結(jié)果：1 和0，前者發(fā)生的概率為p，后者的概率為1-p，則該試驗(yàn)的方差為：σ2=（1-p）2·p+（0-p）2·（1-p）=p（1-p）。觀察W的計(jì)算公式中，與100 作減法，說(shuō)明表示的含義不是頻率，而是頻次。

從另一個(gè)角度考慮，如果表示的是《規(guī)程》中提及的“百分率或發(fā)芽率”，那么假設(shè)被測(cè)樣品發(fā)芽率均為99%，則W約等于1；假設(shè)被測(cè)樣品的發(fā)芽率均為1%，則W約等于0，這兩種情況下H值的計(jì)算結(jié)果相差很大。然而，從異質(zhì)性的生物意義考慮，上述兩種情況的異質(zhì)性一致，則H值應(yīng)當(dāng)一致。因此，表示的一定不是《規(guī)程》中提及的“百分率或發(fā)芽率”。

更進(jìn)一步地，針對(duì)已發(fā)表文獻(xiàn)[4]的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行H值的驗(yàn)算，發(fā)芽率測(cè)試結(jié)果如表1 所示。

表1 測(cè)試品種發(fā)芽率

文獻(xiàn)中指出，根據(jù)GB/T 3543.2—1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程 扦樣》附錄A 的H值計(jì)算方法，該供試品種H值為-0.619。經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，將作為100 粒種子中平均發(fā)芽種子個(gè)數(shù)來(lái)計(jì)算時(shí)，H=-0.619，與文獻(xiàn)中的結(jié)果一致。然而，將作為發(fā)芽率來(lái)計(jì)算時(shí)，H=0.062，與文獻(xiàn)結(jié)果不符。綜上所述，表示的含義不是頻率，而是頻次。

2.2 樣品期望方差公式中的“100”應(yīng)替換為“n”樣品理論方差W的計(jì)算公式中，“100”應(yīng)當(dāng)替換為“n”，即公式應(yīng)如下。

該公式與伯努利試驗(yàn)的方差相似，表示“抽到本品種種子”的方差。參考《規(guī)程》中對(duì)n的補(bǔ)充說(shuō)明：“凈度分析為1000 粒，發(fā)芽試驗(yàn)為100 ?！?，因此在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)凈度分析試驗(yàn)時(shí)n取1000。

假設(shè)《規(guī)程》中W的公式正確，即n恒等于100。如果考慮極端情況，在凈度試驗(yàn)的6 個(gè)樣本中分別有999、999、1000、1000、998、998 粒種子是本品種種子，那么W=-898，V=0.8，H約等于-1?？紤]另一個(gè)極端情況，在凈度試驗(yàn)的6 個(gè)樣本中分別有1、1、2、2、3、3 粒種子是本品種種子，那么W=0.196，V=0.8，H約等于3。然而從H值的生物意義上考慮，上述兩種情況的異質(zhì)性一致，與計(jì)算結(jié)果不符，因此n不能取100。

3 種子異質(zhì)性測(cè)定指標(biāo)

《規(guī)程》指出，種子異質(zhì)性測(cè)定可使用以下指標(biāo)：凈度任一成分的重量百分率、種子粒數(shù)和發(fā)芽試驗(yàn)任一記載項(xiàng)目的百分率。

3.1 W 取值的合理性《規(guī)程》附錄A3.2 指出，當(dāng)用其他種子數(shù)來(lái)計(jì)算H值時(shí)，W直接取，其他計(jì)算公式不變。這是由于送驗(yàn)樣品中的其他種子含量通常比較少，若仍然按原W計(jì)算公式處理，那么極小的值變化會(huì)造成W的變化較大。例如=1 時(shí)，W1=0.99；當(dāng)=2 時(shí)，W2=1.96，幾乎是W1的2 倍。

3.2 種子異質(zhì)性測(cè)定指標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)景《規(guī)程》中給出了3 種異質(zhì)性測(cè)定的指標(biāo)，考慮種子檢驗(yàn)工作人員的應(yīng)用場(chǎng)景，應(yīng)當(dāng)在《規(guī)程》中補(bǔ)充說(shuō)明這3 種異質(zhì)性測(cè)定指標(biāo)的選擇依據(jù)和選擇范圍。

例如，用種子發(fā)芽率作為測(cè)定指標(biāo)，適用于在外表上看，具有明顯不同的發(fā)芽潛力的樣品。譬如，種子部分組織出現(xiàn)霉變或受潮、受熱而影響發(fā)芽率等。用種子批凈度作為測(cè)定指標(biāo)，則適用于種子批不同部位或不同容器中，種子凈度直觀表現(xiàn)有一定差異的樣品。用其他種子粒數(shù)表示，適用于不同樣點(diǎn)或容器摻雜有其他種子數(shù)較多且差異較明顯的情況[3]。

選擇異質(zhì)性測(cè)定指標(biāo)的原則是，首選最有可能檢測(cè)出異質(zhì)性的指標(biāo)。例如，一個(gè)明顯摻雜有大豆種子的玉米種子批不應(yīng)當(dāng)首選發(fā)芽率作為測(cè)定指標(biāo)，因?yàn)榇蠖狗N子的占比差異不一定能夠直接體現(xiàn)在發(fā)芽率的差異上。具體而言，種子檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)首先了解種子批的種植條件、種植方式、收獲方式、保存條件等，對(duì)種子批的種子活力、雜質(zhì)含量和其他種子含量進(jìn)行初步判斷，作為選擇異質(zhì)性測(cè)定指標(biāo)的依據(jù)。此外，種子是否霉變、是否摻雜或是否摻入其他種子皆可從外觀進(jìn)行判斷。種子檢驗(yàn)人員可借助色選機(jī)等種子篩選設(shè)備，結(jié)合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)和初步判斷。

3.3 對(duì)異質(zhì)性測(cè)定臨界H 值的討論《規(guī)程》中給出的H臨界值表格適用于以上3 種情況，當(dāng)實(shí)測(cè)H值大于臨界H值時(shí)，種子批存在顯著異質(zhì)性；當(dāng)實(shí)測(cè)H值小于等于臨界H值時(shí)，種子批不存在顯著異質(zhì)性。

然而，結(jié)合種子加工原理可知，凈度差的種子可以通過(guò)風(fēng)選、色選等方式收集到凈度更高的種子，而發(fā)芽率差的種子卻很難用借助機(jī)器的簡(jiǎn)便操作快速篩選，提高發(fā)芽率。鑒于此，可以考慮在應(yīng)用不同指標(biāo)時(shí)，以不同水平作為臨界H值。用凈度作為H值測(cè)驗(yàn)指標(biāo)時(shí)，臨界H值應(yīng)適當(dāng)降低，即多容器種子批更容易被檢測(cè)為存在顯著異質(zhì)性，從而要求這批種子返廠加工，應(yīng)用適宜的種子清選方法，提高種子批質(zhì)量。

4 總結(jié)

綜上所述，對(duì)GB/T 3543.2—1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程 扦樣》附錄A“多容器種子批異質(zhì)性測(cè)定”作出如下幾點(diǎn)修改建議：（1）給出異質(zhì)性測(cè)定指標(biāo)的選擇依據(jù)或選擇規(guī)范；（2）對(duì)不同的異質(zhì)性測(cè)定指標(biāo)，給出不同的臨界H值；（3）考證異質(zhì)性測(cè)定中樣品理論方差W的計(jì)算公式中，是否需要將“100”調(diào)整為被測(cè)樣品中種子估計(jì)粒數(shù)“n”；（4）考證異質(zhì)性測(cè)定中代表的含義為對(duì)應(yīng)指標(biāo)出現(xiàn)的頻次或頻率；（5）推動(dòng)異質(zhì)性測(cè)定成為必檢項(xiàng)目，減少人為因素對(duì)種子檢驗(yàn)結(jié)果造成的干擾。

“多容器種子批異質(zhì)性測(cè)定”是種子檢驗(yàn)過(guò)程中扦樣環(huán)節(jié)的一個(gè)非必要步驟，只有當(dāng)種子檢驗(yàn)人員判斷異質(zhì)性存在后才會(huì)進(jìn)行，這是由于檢驗(yàn)人員一般默認(rèn)多容器之間的種子差異較小，在種子檢驗(yàn)人員有限的情況下減少資源的浪費(fèi)。因此，檢驗(yàn)人員綜合素質(zhì)在種子檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)質(zhì)量控制工作中發(fā)揮著極為重要的作用[5]。此外，在費(fèi)盡心力平衡資源消耗和檢驗(yàn)結(jié)果的有效性時(shí)，切勿給違法者留下可乘之機(jī)?！岸嗳萜鞣N子批異質(zhì)性測(cè)定”的重要意義應(yīng)當(dāng)引起我們的重視。非必要不啟用，卻是最后一道防線(xiàn)。