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1、第五章 种子活力理论和测定方法和寿命,种子活力(seed vigour)是种子质量的重要指标，也是种用价值的主要组成部分，它与种子田间出苗密切相关，甚至有人把种子活力作为种子质量的同义词。,一、种子活力的概念和意义 二、种子活力和种子劣变的关系 三、种子活力测定 四、种子活力的控制,一、种子活力的概念和意义,(一)种子活力的概念 种子活力问题的萌芽是在19世纪末20世纪初：1876年，Nabbe提出“生长力”(triebkraft)1933年，Goss提出“96%和62%的发芽能否等同”问题 世界上的活力研究热出现在50年代初期：1950年，ISTA主席Frank首次提出种苗活力，并在年会上讨
2、论1953年，ISTA专门成立活力委员会1957年，Isely首次提出种子活力概念1977年，ISTA的活力委员会正式通过活力概念1980年，美国官方种子检验协会通过活力定义,Isely (1957) 种子活力概念:活力是在不良的田间条件下成苗的一切特性的总和。ISTA种子活力的定义(Perry，1978)：“ 种子活力是决定种子或种子批在发芽和出苗期间的活性水平和行为的那些种子特性的综合表现。种子表现良好的为高活力种子。” AOSA(北美)种子活力的定义(McDonald，1980)：“ 种子活力是指在广泛的田间条件下，决定种子迅速整齐出苗和长成正常幼苗潜在能力的总称。” 以上定义的基本内容
3、是十分相似的。简单概括地说，种子活力就是种子的健壮度(郑光华，1980)。健壮的种子(高活力种子)发芽、出苗整齐迅速，对不良环境抵抗能力强。,生命力是表示种子死与活的概念。生活力是指种子萌发的潜在能力。发芽力是指种子在适宜萌发条件下,形成正常幼苗的能力,通常以发芽率表示。,(二)种子活力与生命力、生活力、发芽力含义的差异,在一般田间条件下可以形成正常幼苗,在适宜条件下可以萌发，形成正常幼苗,虽萌发但不能形成正常幼苗,未死亡但不能萌发,死种子,高活力种子,发芽力的种子,生活力的种子,生命力的种子,图5.1 种子活力、发芽力、生活力与生命力的关系,种子活力与种子发芽力(生活力)对种子劣变的敏感性有
4、很大的差异。当种子劣变达X水平时，种子发芽力并不下降，而活力则有下降，当劣变发展到Y水平时，发芽力开始下降，而活力则表现严重下降，当劣变至最后一根纵线时，其发芽力尚有50%，活力仅为10%，此时种子已没有实际应用价值。,(三)种子活力的主要意义 高活力种子具有明显的生产优越性 1.提高田间出苗率 2.抵御不良环境条件 3.抗寒力强，适于早播 4.增强对病虫杂草竞争能力 5.节约播种费用 6.增加产量 7.提高种子耐贮性,二、种子活力和种子劣变的关系,活力和劣变是相互作用的两个方面。种子劣变是不可避免。种子劣变是逐渐加深和伤害积累的结果。在劣变前期，通过处理可以进行修复，恢复活力，但劣变程度很深
5、时，失去修复能力。种子基本的变质是细胞膜、细胞器和细胞核内物质作用能力的改变。种子劣变程度较低时，表现发芽速率和生长速率及整齐度、健壮度抵抗逆境能力均逐渐下降。对种子生活力和发芽影响不大，而对活力则有影响，因此可用活力测定的方法了解变质的程度。种子劣变的结果表现在生产性能降低，最终和最大的危害是种子失去发芽能力。,三、种子活力测定,(一)种子活力测定方法概述和分类 直接法-是模拟田间不良条件，观察种子出苗能力或幼苗生长速度和健壮度。间接法-是测定某些与种子活力有关的生理生化指标，如酶的活性、浸泡液的电导率、种子呼吸强度等。,ISTA活力测定委员会编写的活力测定方法手册(第三版，1995)，推荐
6、了二种种子活力测定方法：电导率测定(Conductivity Test)和加速老化试验(Accelerated Ageing Test).并建议了七种种子活力测定方法：1、抗冷测定(Cold Test)2、低温发芽测定(Cool Germination Test)3、控制劣变测定(Controlled Deterioration Test)4、复合逆境活力测定(Complex Stressing Vigour Test)5、希尔特纳测定(Hiltner Test)6、幼苗生长测定(Seedling Growth Test)7、四唑测定(Tetrazolium Test),(二)种子活力测定常用
7、方法,1.发芽指数( Germination index)测定发芽指数(GI) (Gt / Dt)式中：Gt在不同时间的发芽数。 Dt相应的发芽日数， 为总和。GI值与活力成正相关。例：A ，B样品发芽率均为95发芽天数： 1，2， 3， 4， 5，6，7A样品发芽数：5，10，15，20，20，20，5B样品发芽数：15，25，20，15，20，0，0A样品GI=5+5+5+5+4+3.3+0.7=28B样品GI=15+12.5+6.7+3.8+4=42,2.活力指数（Vigor index）测定活力指数(VI)GIS式中：S一定时期内幼苗长度(cm)或幼苗重(g) GI发芽指数。 3、简易
8、活力指数测定适用于发芽快速的作物种子，如油菜、黄麻等。简易活力指数GS式中：G发芽率S幼苗长度(cm)或重量(g),4、幼苗生长速率测定(SGR)适用于玉米、大豆种子的测定，采用纸巾卷直立发芽法，黑暗下251发芽7天，鉴别出正常幼苗，将正常幼苗（or shoot, or roots or mesocotyl)在80 下烘干24h后称重。 Examples and interpretation of SGR results :a) Seed planted = 50 b) Dead = 2c) Abnormal = 3d) Total normal seedlings a-(b+c)=45e)
9、Seedling Dry Wt. = 2700 mgSGR=(e/d) 2700/45 = 60 mg/seedling,5.加速老化试验适用多种作物。采用高温(40-50)、高湿(100%RH)处理种子，加速种子老化。高活力种子经老化处理后仍能正常发芽，低活力种子则产生不正常幼苗或全部死亡。 大豆种子试验方法如下：首先准备老化外箱和内箱。外箱能保持恒温，使箱温调节至41。内箱最好是有盖塑料或玻璃容器(勿用金属容器)。内箱中有一支架，上放一个金属丝框，于内箱中加水，距框6-8cm。将种子放在框内，约200多粒，须使框底铺满，然后加盖密封。将内箱置于外箱的支架上，然后关闭外箱，保持密闭，经72h
10、取出种子用风扇吹干，进行发芽试验。,表 不同作物种子加速老化试验的温度和时间(ISTA，1995),6、种子浸出液电导率测定(Electrical Conductivity Test)此法成功地应用于豌豆种子活力测定，其它种子如大豆、菜豆、玉米等也可采用。原理是种子吸胀初期，细胞膜重建和损伤修复的能力影响电解质和可溶性物质外渗的程度，重建膜完整性的速度越快，外渗物越少。高活力的种子，重建膜的速度和修复损伤的程度快于和好于低活力种子，因此，高活力种子浸泡液的电导率低于低活力的种子。电导率与田间出苗率成明显的负相关。试验结果受许多因素，如种子大小、完整性、种子水分、容器大小、溶液体积等影响，应予注
11、意。,四、种子活力的控制,1.抓好种子发育，成熟期间的管理 这个环节关键是根据作物种类，因地制宜，加强水肥管理，以利种子发育；另外综合利用各种化控措施，解决面临的特殊问题。2.适时收获，合理干燥，精细加工为获得并保持高活力种子奠定基础。其中种子含水量尤为关键，对于耐干藏种子，掌握合适的干燥温度(不宜过高)，防止过快过速脱水；对于不耐干燥种子，注意选择方法，保持含水量在最低含水量以上，才能保持活力。,3.合理贮藏 这个环节成败在于种子内在因素及外在贮藏环境条件的综合。就内在因素来说，种子耐藏性一方面受种子本身遗传基因所制约，另一方面尚受本身的生理状况，化学成份，种子含水量，原有活力水平等 因素的
12、影响。4.做好播前预措 生产上有许多预措种子方法。按其目的可归纳为两大类，一是消毒与保护种子免除侵害；二是为达到提高种子活力，获得齐苗，健苗目的而进行的预措。前者的成败必须以保证种子活力为前提；后者方法最多，仅概述以下几个方面。 1)浸种 适当的湿浸对多数种子萌发有促进作用。,吸胀预处理，一是湿干交替处理(23次)，使细胞胶体化程度加大，适当提高束缚水含量，增强蛋白质的凝固温度和胶体吸水性，提高原生质的粘滞和韧性；另一是将干种子在低温下吸湿锻炼，有效地提高抗冷效果和幼苗活力；此外还有“闪电式”浸种，即将种子装袋，快速直接浸入水中，湿后立即取出，连袋闷上一定时间播种.利用PEG(聚乙二醇)或无机
13、盐的种子引发处理，对提高种子活力、抗逆性有明显效果。其原理是控制种子吸水作用到一定水平，足以在种子发芽第二阶段开展代谢活动，但防止胚根伸出种皮。目前常用的引发方法有渗透调节，鼓式滚筒引发，磁场强化引发以及生物引发。,2)激素、微量无素及其他药剂处理 合适剂 量的NAA、IAA或GA等外源激素能促进萌发和增强幼苗生长势，利用有机溶剂渗入法GA、壳梭霉素等快速渗入种子，提高活力效果比水浸显著，微量元素浸种是解决幼苗在田间可能遇到某些元素缺乏所造成生理障碍，同时一些元素本身又是种子代谢，生理生化过程必不可少的物质，播前预措有助于活力提高，尤以Cu，Zn等效果最为明显。将上述各种促进剂、保护剂适量配合以种衣剂，能起到各种处理的效果 ，且方便机械播种。(3)物理因素处理 目前常用的有磁场和磁化水，高频电场，超声波，微波，红外及紫外线等。,
