《蔬菜种子工艺学-田振东》02第二章蔬菜种子贮藏

第二章蔬菜种子贮藏技术,一、种子贮藏生理,四、蔬菜种子贮藏技术,三、蔬菜种子干燥,二、蔬菜种子的寿命和影响因素,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,1,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,2,从生物体的生理机能来看，细胞的自然衰老是不可避免的现象。种子成熟后会逐渐走向衰老和死亡。1、物质降解；2、细胞膜不可逆损伤3、种子内部各种酶类失活；4、有毒代谢中间产物积累危害种胚。5、微生物或仓虫的侵染。,第一节种子贮藏生理,种子劣变:由于贮藏物质的消耗，以及维生素和生长素等生理活性物质的损失，最终将导致分生组织生活力丧失而死亡。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,3,种子生命力的丧失是种子劣变逐渐加深和累积的结果。,（一）种子呼吸作用的概念Seedrespiration是种子内活的组织在酶和氧的参与下将贮藏物质进行一系列的氧化还原反应，放出二氧化碳和水，同时释放能量的过程。,一、种子的呼吸,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,4,（1）旺盛的种子呼吸消耗了大量贮藏物质。贮藏物质的损耗会影响种子的重量和种子活力。（2）种子呼吸作用释放出大量的热量和水分。恶性循环造成种子发热霉变。（3）缺氧产生毒害物质。（4）呼吸作用释放出的热量和水分会加速病虫害和微生物活动。,呼吸对种子贮藏的深刻影响,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,5,种子正常生命活动需要呼吸提供物质和能量，但呼吸作用最终导致种子劣变。,（二）种子呼吸作用部位种胚是生命活动最活跃的部分，呼吸作用以胚部为主，果皮和胚乳经干燥后，细胞已经死亡，不存在呼吸作用，但果、种皮和通气性有关，会影响呼吸的性质和强度。,（三）种子呼吸的性质,干燥的、果、种皮紧实、完整饱满的种子处在干燥低温、密闭缺氧的条件下，以无氧呼吸为主，呼吸强度低；反之则以有氧呼吸为主，呼吸强度高。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,6,种子本身特性：种类、品种、收获期、成熟度、种子大小、完整度和生理状态等。环境条件：湿度、温度和通气状况,二、影响种子呼吸强度的因素,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,7,（一）水分呼吸强度随着种子水分的提高而增加。潮湿种子的呼吸作用很旺盛，干燥种子的呼吸作用则非常微弱。种子内出现游离水时，各种酶的活动便旺盛起来，增强种子呼吸强度和物质的消耗。当游离水将出现时的种子含水量称为临界水分。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,8,（二）温度种子处在低温条件下，呼吸作用微弱，随着温度升高，呼吸强度不断增强；尤其在种子水分增高的情况下，呼吸强度随着温度升高而发生显著变化。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,9,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,10,（三）通气不论种子水分和温度高低，在通气条件下的种子呼吸强度均大于密闭贮藏。种子水分和温度越高，则通气对呼吸强度的影响越大。高水分种子，若处于密闭条件下贮藏，由于旺盛的呼吸，很快会把种子堆内部间隙中的氧气耗尽，被迫转向缺氧呼吸，结果引起大量氧化不完全的物质如醇、醛、酸等积累，对种胚产生毒害，导致种子迅速死亡。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,11,种子处在通风条件下，温度越高，呼吸作用越旺盛，生活力下降越快。生产上为有效地长期保持种子生活力，除干燥、低温外，还需结合密闭。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,12,成熟度与机械伤害未充分成熟的、不饱满的、损伤的、冻伤的、发过芽的和大胚的种子，呼吸强度高；反之，呼吸强度就低。,（四）种子本身状态,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,13,（五）化学物质二氧化碳、氮气、氨气以及农药等气体对种子呼吸作用也有明显影响，浓度高时往往会影响种子的发芽率。,（六）仓虫和微生物如果贮藏种子感染了仓虫和微生物，条件适宜时便大量繁殖，由于仓虫、微生物生命活动的结果放出大量的热能和水汽，会间接地促进了种子呼吸强度的增高。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,14,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,15,三、种子成熟过程和后熟作用,（一）种子成熟的概念,种子成熟：Seedmaturity种胚形成，营养物质积累完成含水量减少，硬度增加，抗性强种皮坚固，呈现固有性状和色泽具有较高发芽力和活力,种子后熟：种子形态成熟收获后与母株脱离，种子内部的生理生化过程仍然继续进行，直到生理成熟。这段时期的变化实质是成熟过程的延续,又是在收获后进行，所以称为后熟。种子通过后熟作用，完成其生理成熟阶段，才能成为真正成熟的种子。,（二）种子后熟的概念,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,16,这里的休眠指生理休眠（即种子是活的，健全种子给以适宜条件也不发芽），休眠是广义的名词，后熟是休眠的一种状态，或是引起休眠的一种原因。种子未通过后熟作用，不宜作为播种材料，否则发芽率低，出苗不整齐，影响成苗率。,（三）休眠和后熟的关系,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,17,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,18,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,19,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,20,未完成后熟的种子，发芽率低，出苗不整齐，影响成苗率。促进种子后熟完成，对提高种子的质量具有重要意义。提早收获的种子，会延长后熟过程。可采用留株后熟的方法，在收割后让种子暂时留在母株上，完成后熟作用后再进行脱粒。,（四）促进种子后熟的意义,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,21,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,22,种子贮藏期间的“出汗”现象新入库的种子由于后熟作用尚在进行中，细胞内的代谢作用仍然比较旺盛，其结果使种子水分逐渐增多，一部分蒸发成为水汽，充满种子堆的间隙，一旦达到过饱和状态，水汽就凝结成微小水滴，附在种子颗粒表面，这就形成种子的“出汗”现象。因此，贮藏刚收获的种子，在含水量较高而且未完成后熟的情况下，必须采取有效措施如摊晾、晾晒、通风等以控制种子细胞内部的生理生化变化，防止积累过多的水分而发生霉变。,(五)后熟对种子贮藏的影响,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,23,第二节蔬菜种子的寿命和影响因素,一、种子寿命和劣变衰老种子平均寿命：指种子在一定环境条件下所能保持生活力的期限。是指整个种子群体中50%种子的生活力完全丧失所经历的时间。农业种子的寿命：是指种子生活力在一定条件下能保持90以上发芽率的年限，此期限的长短与该批种子在农业生产上利用年限有密切联系。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,24,二、蔬菜种子的实用年限,1.长命种子：在自然条件下可存放3-4年，如番茄、西瓜、茄子、南瓜、黄瓜、萝卜及茼蒿等。2.中命种子：在一般室内贮藏条件下，可存放2-3年，如胡萝卜、白菜、甘蓝、辣椒、豌豆、菜豆、蚕豆、菠菜等。3.短命种子一般贮藏条件下可存放1-2年，如葱、圆葱、韭菜、胡萝卜、芹菜、毛豆等。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,25,蔬菜种子寿命及在生产上可利用年限,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,26,三、影响蔬菜种子寿命的因素,(一)影响蔬菜种子寿命的内在因素,1、种子的生理状态种子若处于活跃的生理状态，其耐藏性很差。生理状态活跃的明显指标是种子呼吸强度大。发育状况：未充分成熟的种子、发育不良种子,遗传因素,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,27,在收获、晾晒、贮藏，运输过程中，种子一旦遭遇雨水和受潮，即使把种子再干燥到原来的含水量的程度，其呼吸强度仍然很高，特别是遭雨受潮后未能得到及时干燥和几乎进入萌发状态的种子，其内部可溶性物质增加，呼吸酶的活性增强，呼吸作用异常旺盛，消耗贮藏物质的速率大大提高，从而加速了种子的死亡。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,28,2、种皮的结构特征种皮细胞的疏松与紧密，坚硬与脆薄，对种子本身的新陈代谢作用、抵抗外界环境条件的变化，以及防御微生物的侵害均有密切关系，凡是寿命较长的种子，都伴有通水性、透气性不良的坚固种皮，如莲子寿命长，它有一个坚硬致密的种皮。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,29,3、种子的化学成分糖类、蛋白质和脂肪是种子三大类贮藏物质，其中脂肪较其他两类物质更容易水解和氧化，常因酸败而产生大量有毒物质，如游离脂肪酸和丙二醛等，对种于生活力造成很大威胁。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,30,4种子的物理性质种子大小、硬度、完整性、吸湿性等因素均对种于寿命产生影响，因为这些因素影响着种子的呼吸强度。小粒种子、瘦粒种子、破损种子，其比表面积大，且胚部占整粒种子的比率较高，因而呼吸程度明显高于大粒、饱满和完整的种子，其寿命较短。吸湿性强的种子，相应地含水分和微生物较多，容易引起种子劣变。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,31,5胚的性状在相同条件下，一般大胚种子或者胚占整个籽粒比例较大的种子，其寿命较短。因为胚部含有大量可溶性营养物质、水分、酸和维生素，是种子呼吸的主要部位。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,32,(二)影响蔬菜种子寿命的外在因素,影响种子寿命的外在因素非常复杂，大体可分为二个方面：1、影响采种母株生长发育的外界条件。2、种子收获后贮藏环境条件。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,33,采种母株生长发育条件对种子生活力的影响,1、采种母株在短日照下产生的种子萌发迅速，发芽力高。2、种子发育期间的外界温度可以影响种子的发芽力。3、采种母株在缺乏营养时，种子的发芽率降低。4、种子未达到生理成熟，难以获得较高的发芽率。5、早开花早结实的着生部位，其种子发育较好，种子发育饱满，发芽率也较高。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,34,凡影响采种母株生长发育的外界条件均能影响种子的发芽。为了生产优质的种子，必须选择环境条件良好的地区建立专门的种子生产基地。良好的种子生产基地应具备以下基本条件：即在种株开花的季节里天气晴朗、阳光充沛；在种子成熟季节应是无风少雨的干燥天气，土壤肥沃、排灌水条件方便。,茄子种子生产基地,花卉种子生产基地,番茄种子生产基地,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,35,1、水分对种子寿命的影响种子含水量在5%-14%之间，含水量每增加%，种子寿命就缩短1倍。2、温度对种子寿命的影响贮藏温度在0-50范围内，温度每降低5，种子寿命可延长1倍。,贮藏过程中环境条件对种子生活力的影响,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,36,3、O2和CO2对种子寿命的影响氧气会促进种子的劣变和死亡，而氮气、氦气和二氧化碳则延缓低水分种子的劣变进程，但高水分种子则加速劣变和死亡。4、光对种子寿命的影响强烈日光中紫外线较强，对种胚有杀伤作用，且强光与高温相伴随，种子经强烈而持久的日光照射后，也容易丧失生活力。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,37,四、陈蔬菜种子的利用和劣变种子的修复,当年采收的种子为新种子,所谓“陈种子”，一般指的是贮藏1-2年以上的发生劣变的种子。陈种子播种，其幼苗生长慢，植株生长势减弱，产量低。,（一）陈蔬菜种子的利用,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,38,陈种子能否在生产上利用，取决于种子的衰老程度。只要贮藏条件良好，并使种子一直能保持旺盛的生活力，即便久贮的陈种子，其利用价值也不会降低。据我国各地农民经验，萝卜用陈种子播种能抑制地上部分徒长而促进地下根的肥大；蚕豆用陈种子播种可使植株矮壮，节间缩短，每节结荚数和每荚数增加；绿豆用陈种子播种也有增产效果。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,39,劣变种子表现出种皮变色、发芽迟缓、发芽率降低、对不良的环境条件适应力减弱、可贮藏的范围变窄、对辐射高度敏感、幼苗生长缓慢而且畸形苗数增加等。播种前的预处理方法通常有：种子干湿交替处理；应用稀盐如KNO3，KH2PO4或应用PGE(聚乙二醇)进行渗透调节处理等等。其中以PEG渗透调节法对促进种子萌发、幼苗生长即种子的修复效果最佳。,（二）劣变种子的修复,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,40,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,41,第三节种子干燥技术,A、自然干燥法B、通风干燥法C、干燥剂干燥法D、热空气干燥法E、冷冻干燥,一、种子干燥基本原理,二、三类不同质地蔬菜种子干燥要点,三、常见干燥技术及要点,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,42,种子是具多孔性毛细管结构的胶体，具有吸附外界水蒸汽或其它气体的能力吸附当环境改变时，种子吸附的气体分子又可释放到空气中去解吸种子对水汽吸附与解吸的性能称为种子的吸湿性。种子对水分的吸附与解吸随外界条件而变换。,一、种子干燥基本原理,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,43,种子平衡水分：当环境条件处于稳定状态，经过一定时间、种子的吸附速度等于解吸速度，含水量就保持平衡，这时种子的含水量就叫做平衡水分。当贮藏环境空气相对湿度比种子含水量低时，种子降湿变干；相反，种子则吸湿回潮。临界水分：当游离水将出现时的种子含水量。安全水分：种子能够安全贮藏的含水量。安全水分临界水分,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,44,种子干燥是通过干燥介质给种子加热，利用种子内部水分不断向表面扩散和表面水分不断蒸发来实现的。,1.湿扩散:种子干燥过程中，表面水分蒸发，破坏了种子水分平衡，使其表面含水率小于内部含水率，形成了湿度梯度，而引起水分向含水率低的方向移动，这种现象称为湿扩散。2热扩散:种子受热后，表面温度高于内部温度，形成温度梯度,由于存在温度梯度，水分由低温处移向高低温处转移，这种现象称为热扩散。,2020/5/2,蔬菜种子学田振东,45,合理的干燥工艺应尽量使二者相等，若二者不平衡，不但不能加速干燥，反使种子爆腰、变形。当内部扩散外部蒸发时，可降