种子学课件 活力学习资料

第六章种子活力理论和测定方法种子活力(seedvigour)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、种子活力的影响因素三、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。种子活力就是种子田间成苗力（王景升）生命力(Vitality)是表示种子死与活的概念。生活力(Viability)是指种子萌发的潜在能力。发芽力(Germinability)是指种子在适宜萌发条件下,形成正常幼苗的能力,通常以发芽势和发芽率表示。

活力(Vigor)是指种子在广泛的田间条件下,形成正常幼苗的能力。(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6.1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种子批发芽率（%）田间出苗率（%）田块1理想条件田块2轻度胁迫田块3严重胁迫A90888070B90876040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.提高种子耐贮性种子活力测定的意义1.是科学指导播种，保证田间出苗的必要手段2.是种子生产全过程质量控制，科学制定生产规范的必要环节3.是育种环节中，科学进行后代选择的重要措施4.是研究种子劣变机理的有效方法。二、影响种子活力的因素（一）种子活力变化的基本规律在种子的一生当中，其活力变化的基本规律是：随着种子的发育活力逐渐升高，在成熟时达到最高峰；其后随着衰老活力逐渐降低；播种前通过处理可以使活力有所提高。(二)影响种子活力的因素1.遗传因素：（1）作物与品种之间的差异:硬实、化学组成、子叶出土特性、抗寒性、对机械损伤的敏感性、种皮破裂性、幼苗形态构造（如有的玉米芽鞘易开裂、有的大豆下胚轴较坚硬等）、适宜的生育期等。通过育种途径可以选育高活力的品种。（2）杂种优势：杂种比它们的亲本在产量和品质方面有一定的优势，因此在杂交种种子生产过程中要千方百计地提高并保持种子的纯度，降低混杂退化现象的发生。杂交玉米F1及其亲本种子的活力差异种子发芽率（%）幼苗鲜重（mg)DNA(μg)RNA(μg)F110010354443亲本1857945310亲本28078452992.环境因素（1)种子生长发育条件：条件适宜形成的种子活力高，反之则活力低。因此在种子生产基地选择时要根据作物种类和品种特性选择生态条件和生产条件适宜的基地。如有人用美国加州的4个亚麻品种研究表明，种子成熟期的气候条件通过影响种子的容重影响种子活力，进而影响种子衰老速度：1930年气候条件较差，生产的种子容重低，经6年贮藏芽率分别降至1%、4%、0%、9%；而自然条件优越的1929年收获的种子容重较高，6年贮藏后相应的发芽率分别为94%、86%、87%、94%。(2)栽培条件：在播种、水肥管理、病虫害防治、种植密度等方面予以合理保障。(3)种子成熟度：一般种子在充分成熟时活力和产量达到最高，此时应及时收获，抓紧干燥，然后合理贮藏，有利于活力的保持。需要指出的是：即使同一田块、同一母株、甚至同一果穗上的种子成熟度也有差异，因此种子群体中总是包含不同成熟度的种子，主要表现为大小和饱满度的差异，一般而言其中小的种子活力低于大粒种子。(4)机械损伤种子水分在一定程度上影响机械损伤的程度。过干的种子质地较脆，容易发生断裂和破碎，相反水分较高的种子则易受擦伤或碰伤。Tatum&Zuber(1943)报道玉米种子含水量14%时，机械损伤为3-4%，而含水量8%时，损伤达70-80%。Bunch（1960）也发现玉米水分在14-18%时，受机械损伤较轻，而水分在8—12%和20%时，受损害较重。同样有报道大豆种子水分在12-16%时经过撞击后，萌发良好，而8-10%和18-20%水分的种子经撞击后萌发不良。除水分外，作物种类也会通过影响种子形状和脱粒难易程度等性状影响机械损伤。受到严重损伤的种子发芽力迅速降低，而轻微损伤的种子虽然不会立即使发芽力丧失，但却会加速种子衰老(5)加工技术：科学合理的加工有利于种子活力的保持，但有时加工条件掌握不好反而会降低活力，因此要掌握好加工条件。(6)贮藏条件与管理：根据种子贮藏特性合理控制贮藏条件，特别是温、湿度与种子水分。(7)微生物与仓虫：种子贮藏期间要搞好微生物与仓虫的防治。(8)播前处理：对于活力降低的种子，特别是少量、珍贵的种子，可以根据种子特性采取合理的播前处理提高活力和种子的利用价值。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)，推荐了二种种子活力测定方法：电导率测定(ConductivityTest)和加速老化试验(AcceleratedAgeingTest).

并建议了七种种子活力测定方法：

1、抗冷测定(ColdTest)

2、低温发芽测定(CoolGerminationTest)

3、控制劣变测定(ControlledDeteriorationTest)

4、复合逆境活力测定(ComplexStressingVigourTest)

5、希尔特纳测定(HiltnerTest)

6、幼苗生长测定(SeedlingGrowthTest)

7、四唑测定(TetrazoliumTest)

(二)种子活力测定常用方法

1.发芽指数(Germinationindex)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：1，2，3，4，5，6，7

A样品发芽数：5，10，15，20，20，20，5

B样品发芽数：15，25，20，15，20，0，0

A样品GI=5+5+5+5+4+3.3+0.7=28

B样品GI=15+12.5+6.7+3.8+4=42

2.活力指数（Vigorindex）测定

活力指数(VI)＝GI×S

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＝G×S

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25±1℃发芽7天，

鉴别出正常幼苗，将正常幼苗（orshoot,orrootsormesocotyl)在80℃下烘干24h后称重。ExamplesandinterpretationofSGRresults:

a)Seedplanted=50

b)Dead=2

c)Abnormal=3

d)Totalnormalseedlingsa-(b+c)=45

e)SeedlingDryWt.=2700mg

SGR=(e/d)2700/45=60mg/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取出种子用风扇吹干，进行发芽试验。

作物温度(℃)时间(h)推荐：大豆4172建议：苜蓿、菜豆、油菜、甜玉米、莴苣、洋葱、胡椒、红三叶、高羊茅、番茄、小麦4172

黑麦草4148

法国菜豆4548

玉米4572

绿豆4596

高梁、烟草4372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(ElectricalConductivityTest)

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；后者方法很多，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(2~3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