摘 要:以 3 个大豆品种 (系) 为试材, 利用发芽速率测定和电导率测定分析了大豆不同老化时间对种子活力的影响。 结果表明:加速老化法测定大豆活力时, 适宜的老化时间为 72 ～ 96 h 。 加速老化法与发芽速率测定法或电导率法结合使用效果更好。
关 键 词:大豆;种子活力;加速老化测定;电导率测定
大豆作为高脂肪、高蛋白作物, 寿命较短 , 被称为短命种子,对贮藏条件要求比较严格 ,生产上存在出苗率低影响产量的问题 。种子活力是当前衡量种子质量的指标之一, 种子活力的大小不仅对种子萌发、出土能力(出苗多少、快慢等)有影响, 也直接影响了苗期生长量和对外界不良条件的抵抗能力 , 直至影响到后期的产量[ 1] 。因此 ,检测大豆种子的活力,使用高活力的种子,对大豆种子发芽 、田间成苗 、健康状况 、抗逆能力及子代产量等起到积极的促进作用 。
目前 ,我国还没有将种子活力的检测作为《农作物种子检验规程》的检测项目 ,尚无统一的测定方法,因此, 尽快探索出适合我国种子活力测定的方法,是提升我国种子质量的关键 。加速老化测定是模拟自然老化过程, 从影响种子活力的两个关键因素温度和相对湿度入手, 采用高温、高湿处理种子 , 加速衰老进程 。该方法是国际种子检验协会(ISTA)活力测定委员会推荐的 8 种活力测定方法之一[ 1] 。基本程序是在高温、高湿条件下处理种子 ,老化后的种子按标准发芽试验的方法测定种子发芽率, 将仍能正常发芽的种子作为高活力种子 ,低活力种子则不能发育出正常幼苗或死亡。陈贞等[ 2] 、刘明久等[ 3] 、黄善军等[ 4] 和陈晓玲[ 5] 等分别对红花 、玉米杂交种 、粳稻和豇豆等种子进行了加速老化测定种子活力的研究试验, 结果表明, 老化处理对种子活力有很大的影响, 即老化处理后高活力品种种子活力指标的下降幅度大大低于低活力品种种子活力指标的下降幅度 。证实人工加速老化处理可以用来比较不同品种间或同一品种不同种子批间种子活力的大小 ,能够作为种子检验质量的方法。然而 ,上述研究对种子老化处理的时间单一, 有关老化处理时间对种子活力的影响方面的研究还鲜有报道。因此,笔者以大豆种子为试材, 探明大豆种子老化处理的时间问题 ,以加速老化作为种子活力测定的预处理 , 与国际种子活力测定委员会推荐的 2 种方法 , 即发芽速度测定和电导率测定相结合 ,探讨老化处理对种子活力的影响 ,为大豆种子活力测定方法的研究提供依据 。
1 材料与方法
1. 1 试验材料 供试材料为大豆品种(系)早熟 18 、中黄 18 和 BN 101 新收获的种子 ,由北京农学院植物科学技术系大豆研究室提供。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 人工加速老化处理 参照国际种子检验协会(ISTA) [ 1] 的方法, 老化箱的温度为恒温 41 ℃, 箱内相对湿度 100 %。老化时间分别为 24 , 48 , 72 , 96 , 120 , 144 , 168 h , 未老化的种子为对照(0 h), 老化处理后样品用于种子活力测定试验。
1. 2. 2 标准发芽试验 参照农作物种子检验规程[ 6] , 分别从不同处理的品种中随机选取 100 粒种子, 4 次重复, 用 3 %的双氧水浸泡 3 min 灭菌后清水洗净,纸上发芽,发芽温度 20 ℃, 发芽周期为8 d 。
1. 2. 3 种子活力测定 活力指数测定。发芽试验第 4 天开始每天记录当天种子发芽数目, 第 8 天结束,统计发芽率 ,并将幼苗取出称其鲜重 。按种子发芽指数、活力指数等公式进行计算。发芽指数 =∑ (GT /DT);活力指数 =∑(GT /DT)×S 。其中 :GT 为发芽开始后 t 天的发芽数 , DT 为相应的发芽天数, S 为种苗鲜重 。外渗液电导率测定, 参照国际种子检验协会(IS TA) [ 1] 的方法 ,略有改动 , 分别从不同处理的品种中随机选取 50 粒种子称重, 重复 2 次,置于 250 mL 的烧杯中 ,加入去离子水 100 mL 。 20 ℃下静置 24 h 后 , 取出浸泡液, 用 DDS-11A 型电导率仪测量电导率 。以去离子水为对照, 减去对照电导值即为种子外渗液的电导值 。
2 结果与分析
2. 1 老化时间对种子发芽率和活力指数的影响 3
个大豆品种(系)早熟 18 、中黄 18 和 BN101 经过不同老化时间其发芽率和活力指数的表现, 见表 1 。由表 1 可知 :3 个品种(系)种子的发芽率和活力指数都随着老化时间的延长而降低或减少 。
发芽率和活力指数是评价种子活力大小的指标,活力指数能定量地说明种子活力。为进一步了解老化的时间对种子活力的影响 ,对活力指数试验结果进行了方差分析。结果表明 ,老化时间 、品种以及互作在 P >0. 05 水平上都有显著性差异 ,说明不同的老化时间对种子活力有影响, 而且不同品种间种子活力有差异。对不同老化时间的种子活力指数的多重比较发现 ,老化时间为 0 ～ 72 h 之间的处理差异不显著, 96 ～ 144 h 之间差异也不显著 ,而 72 h 与 96 h 之间的处理间的差异极显著(P >0. 01), 96 ～ 144 h 与 168 h 之间差异显著(P >0. 05), 表明, 种子老化开始的较长一段时间内, 活力下降较为缓慢 ,中间有一个快速下降阶段 ,时间较短 ,随后下降速率又趋缓慢。在本试验中 ,老化时间在 72 ～ 96 h 之间,种子活力下降幅度最明显 , 72 h 以前的处理时间较短 ,尚未表现老化的效果。而如果老化时间过长 ,如 96 h 以后 ,发芽率下降较多, 会影响测定结果。因此 ,用加速老化法测定大豆种子活力 ,适宜的老化时间为 72 ～ 96 h 。
2. 2 老化时间对大豆种子外渗液的影响 从不同老化时间种子外渗液电导率测定结果(图 1)可以看出:老化时间对种子的外渗液的多少有很大影响 ,即对种子活力有很大影响 。种子活力随着老化时间的延长而降低。种子活力的降低的趋势类似 S 曲线 , 可分为 3 个阶段。第一阶段, 老化处理 72 h 之前 , 种子活力的下降速率较为缓慢 ;第二阶段, 72 ～ 96 h 之间 ,下降速率较快 ;第三阶段 , 96 h 以后下降速率又变缓,但单位时间内下降的幅度要大于第一阶段 。从电导率推导的种子活力变化的幅度分析, 老化处理时间 72 ～ 96 h 之间是种子活力变化最大的阶段 , 这与种子活力指数的测定结果一致 。
3 讨 论
利用老化处理, 为种子提供一个高温、高湿的环境,比较种子对不良环境的抵抗能力,推断种子的活力高低,是一种逆境测定法 。本试验对加速老化法在大豆作物上应用的处理时间进行了探讨, 活力指数和外渗液电导率试验数据结果表明, 大豆种子老化处理时 , 时间选择为 72 ～ 96 h 之间 , 效果较好 。在 72 h 之前, 时间过短, 老化效果不明显 ;96 h 以后,时间过长,会影响种子的测定的准确性。在国际种子活力测定委员会出版的种子活力测定手册[ 1] 中推荐的处理时间为 72 h , 本试验老化的时间略有延长,可能与种子的初活力有关 ,供试的大豆种子为新种子 ,种子活力较高 。此外 ,老化箱内种子的设置 、种子的数量也是考虑的因素。因此 ,为保证老化效果,可根据情况适当增减 。
种子老化后 ,利用发芽速率测定和电导率测定分析了大豆不同老化时间对种子活力的影响 , 从结果看 , 2 种方法的测定结果相似 ,表明这两种方法都可以在大豆上应用。在种子活力测定手册[ 1] 中推荐的加速老化法, 老化处理后,种子按标准发芽试验进行,通过测定发芽率和比较不同种子批的苗情来推断种子的活力大小。本试验将加速老化法分别与发芽速率测定和电导率测定相结合 ,测定结果定量 ,种子活力能够用具体数值来解释,便于比较, 为种子在生产上应用提供依据。
加速老化缩短了种子自然老化的时间 ,但是从种子的老化进程中能够看出, 种子活力下降并不是以等速率递减 ,而是渐进式的。表现为 ,开始的较长一段时间内, 活力下降较为缓慢, 然后有一个快速下降阶段, 最后缓慢下降至种子活力完全丧失。本试验选用的 3 个大豆品种的老化进程是相似的, 然而从活力指标数值上看, 3 个品种的活力还是有一定的差异。例如 ,电导率测定结果表明, 早熟 18 号的活力最高 ,中黄 18 次之 ,BN101 最低(图 1)。可能是由于不同品种种子的遗传性或生物学特性造成其抗老化能力有差异, 如, 种子的大小 , 种子的成熟度等。因此 ,比较种子活力时 ,最好在同一品种的不同种子批间进行 ,如果品种不同,应该考虑消除或减少造成差异的原因。——论文作者：谢 皓1 , 陈学珍1 , 祁佳 1 , 刘 坤1 , 杨 柳1 , 王建立2 , 南张杰1
参考文献 :
[ 1 ] 国际种子检验协会(IS TA). 种苗评定与种子活力测定方法手册[ M] . 徐本美, 韩建国, 浦心春, 译. 北京:北京农业大学出版社, 1993:101 - 128
[ 2 ] 陈 贞. 红花种子人工老化试验研究[ J] . 种子, 1998(1):13 - 19
[ 3 ] 刘明久. 人工老化对 6 个玉米杂交活力的影响[ J] . 河南职技师院学报,2000(9):1 - 3
[ 4 ] 黄善军, 陈银龙,胡 晋, 等. 自然与人工老化粳稻种子活力与田间苗期性状的相关性分析[ J] . 种子, 2001(3):23 - 26
[ 6 ] 陈晓玲, 卢新雄,陈叔平. 豇豆种子耐贮性的三种人工老化方法的比较研究[ J] . 中国农业科学, 2001 , 34(2):219 - 222
[ 7 ] 中华人民共和国农业部. 农作物种子检验规程(GB /T3543. 1- 3543. 7-1995)[ S] . 北京:中国标准出版社, 1995:34 - 53
