種子活力快速無損檢測的市場分析研究

常再青 龐愷 王紫晗 于春雨

【摘 要】通過種子活力檢測可以淘汰活力低的種子，提高作物存活率和出苗率。種子活力快速無損檢測是近年來新興的技術，和傳統的技術相比擁有耗時少、成本低、方便、重現性好、效率高的特點。中國是農業大國，擁有世界第二大種業市場，對種子擁有巨大的需求量。種子活力的好壞與農產品質量息息相關，因此擁有活力高的種子就顯的極為關鍵，直接影響到我國種植業和農產品加工業的發展。本文以我國種業市場的發展為基礎，將種子活力快速無損檢測技術與傳統的檢測技術進行了比較，對種子活力快速無損檢測技術的前景和市場定位進行了分析，從而得出了種子活力快速無損檢測技術具有極大市場價值的結論。

【關鍵詞】種子，活力檢測，快速無損，市場分析

中國是農業大國，農業對于國家的發展有著重要影響。因此種子活力檢測與農產品質量的好壞有著密切的聯系。隨著科學技術和農業現代化水平的不斷提高，種子活力快速活力檢測技術隨之產生。無損檢測的優勢在于，此種檢測方法在獲取種子的信息時不會破壞待測種子的原始狀態和化學性質，而且與傳統種子質量檢測的方式相比檢測速度更快、污染更小，同時可實現種子檢測自動化。目前種子的無損檢測利用的技術都是根據種子的光學特性、化學特性、電學特性等各種特性進行檢測。

自從《中華人民共和國種子法》實施以來，我國種業發展迅速，市面上的種子產品種類多、更新快，且種子生產加工能力提高、質量加強，促進了我國農業的發展。不過由于種子管理體制尚未成熟，還存在非常多的隱患問題，因此，加強對種子質量檢測和種子市場的管理，對我國農業的發展有著非常重要的作用。

一、種業發展現狀

1、種子市場概況

中國是一個農業大國，更是一個種業大國，擁有世界第二大種業市場。中國年種子需求量遠遠大于經營量，種子市場規模不斷擴大，2010年，種子市場規模為500億美元，到2016年達到884.61億美元。而從市場規模來說，玉米種子、水稻種子、小麥種子占種子市場的主要份額，分別約占種子市場的34.13%、25.69%、20.91%，蔬菜種子約占10.43%、其他棉花、油菜等種子約占8.34%、商品主糧占據種子市場份額的絕大部分[1]。

2、種業產業發展概況

近年來，隨著種子企業的不斷發展，漸漸成為種業發展的主體。目前為止，中國種子企業分為四種：大型的種業寡頭、專業化的大中型種子公司、生產基地型種子企業、眾多的中小分銷商 [2]。

2010年‘中央一號文件指出了我國種子企業未來的主要發展方向：

（1）我國種子企業必須要加快企業并購和產業整合。

（2）種子企業和科研單位要加強聯合。

（3）培育出競爭能力強、發展潛力大的大型種子企業[3]。

二、種子活力檢測技術的現狀及發展趨勢

當前市面上有多種檢測種子活力的方法，我們將種子的活力檢測分為兩大類：種子有損檢測與種子無損檢測。以下簡述幾種常見的有損檢測與無損檢測的技術與方法：

1、種子活力檢測的方法與技術

（1）種子有損檢測

①幼苗生長測定法

該方法是將種籽萌發過程中的生理變化特征作為基準來檢測種子活力， 辨別種子的優劣[4]。但發芽速度快與慢的幼苗并未區分開。

②電導率法測定種子活力

此方法是將種子浸入在溫度為25℃左右的去離子水中24h，測出種子溶解液的電導率。但此檢測方法難以準確檢測活力太低的種子。

③加速老化試驗測定法

此方法是將對照品種和待篩選的作物種子置于高溫高濕的環境下數天，篩選活力高的作物種子，但此方法局限性較小，活力高的種子可以承受高熱高濕度的生存環境并始終保持高的發芽能力，而活力低的種子通過實驗則可能降低種子的發芽能力[5]。

④TTC定量法

TTC跨膜浸入細胞后反應會變成紅色，紅色越深這說明種子活力越高，因此根據反應后顏色的深淺可確定種子活力的高低[6]。但其所用時間相對較長，呈現的狀態通過肉眼分辨容易產生誤差，而且靈敏度偏低，操作起來也相對較為復雜。

⑤冷凍試驗法

冷凍試驗是模仿農田環境模擬出條件較差的農田，進行種子的發芽實驗，從而得到比較適合田間生長的種子結果[7]。但此方法比較適合玉米種子活力的檢測，適用范圍較小，不適合大范圍的被應用。

（2）種子無損檢測

①近紅外光譜技術[8]

該技術通過檢測貯存后種子的光譜線變化，并經過化學計量學算法建模，快速無損的辨別出高活力與低活力種子[9]。但此技術的模型需要不斷更新，每臺設備的模型都不同，使應用設備有一定的局限性，建模成本較高。

②Q2技術

Q2技術是荷蘭ASTEC種子技術公司研發的，該技術通過檢測種子在發芽過程中的耗氧狀況來辨別種子活力的高低。但其儀器價格極其昂貴，小型公司無法大量購買，且儀器穩定性較差。

③激光散斑技術

1999年阿根廷科學研究者Arizaga等人將激光散斑技術運用于種子的活力檢測中[10]，此技術通過檢測種子內部粒子活躍度，從而確定種子活力的高低，種子活力水平不同，其內部的粒子成分與含量不同，活力高的種子其內部粒子活躍度則高[11]。但此技術操作過程較為復雜，需要專業人士操作。

④紅外熱成像技術

此技術通過種子的溫度變化來深入研究種子活力。種子在萌發過程中產生新陳代謝并散發一定的熱量，因此新陳代謝的快慢是種子活力高低的關鍵性指標， 即種子溫度變化與種子活力存在緊密關系，但此技術無后續實驗。

⑤TDLAS技術

TDLAS技術是對種子呼吸時二氧化碳濃度的變動進行測定，種子呼吸強度的快慢與種子活力的高低成正相關，因而通過檢測種子呼吸的二氧化碳濃度即可檢測出種子活力等級。但此技術還在研發階段。

由上分析可知目前國內市場上種子活力檢測技術和方法手段都較為落后，且大部分都會對種子造成傷害，使種子無法二次利用。如此不僅造成種子的浪費，而且在種業的市場競爭中無法保證短時間內迅速掌握種子活力的數據。

2、發展趨勢

近年來，我國經過長期努力在種子檢測科研方面發展突飛猛進，種子檢測技術也在不斷更新，大量的科研技術團隊在不斷探尋新技術新方法，并將其廣泛應用于種子檢測學，并獲得得一定成果，但相對于其它科研方面的研究而言，種子快速無損檢測還處于不太成熟階段。目前為止，我國農作物種子領域的技術方法目前共有340項，其中種子質量檢驗方法45項、品種評價標準55項、DUS測試指南186項，另有種子生產加工儲藏標準54項[12]。在我國種子質量檢驗的這45項方法里種子質量（活力）快速無損檢測幾乎為零，因此我國迫切需要蓬勃發展快速、無損、精準、價格便宜且不需要專業人士進行操作的種子活力檢測方法。

三、種子活力快速無損檢測技術的市場需求

1、種子活力快速無損檢測技術的發展前景

（1）種子市場巨大且檢測市場容量巨大，但種子檢測公司技術缺乏

中國是一個農業大國，更是一個種業大國，擁有世界第二大種業市場。中國年種子需求量遠遠大于經營量，并且種子市場規模在不斷擴大。但由于國內種子活力低，所以國內一般都從國外公司購買大量的種子，導致中國農作物種子來源依賴國外進口，種子企業面臨嚴峻的國際形勢。中國種子市場需求穩定、巨大，想要占領中國種子市場，最重要的是擁有高活力種子，故檢測高活力種子手段成為占領中國種子市場的關鍵。

（2）種子活力快速無損檢測、定量分析的市場需求日益強烈

農作物種子活力與產量性狀關系研究日益加深和精密播種機械的大量使用使種子活力快速無損檢測方法需求日益強烈因此，研究種子如何得到用時少、結果準確、沒有損傷的檢測已經成為熱點。隨著技術的發展，種子活力檢測逐漸運用近紅外技術、紅外熱成像技術等新興技術與傳統方法比擁有耗時少、成本低、方便、重現性好、效率高的特點，盡管這些新技術在種子活力檢測上的應用尚不成熟，但定量分析必然是未來的發展趨勢。

（3）市場上種子活力檢測技術手段落后，快速無損檢測技術空白

目前國內外種子活力檢測技術雖然可以準確直觀的預測種子活力卻存在花費時間長、影響因素多、會對種子造成損傷的缺點，例如目前利用最廣泛的幼苗測定法，主要依靠人工培養，需要大量的人力物力財力，而且并不能區分發芽速度快與慢的幼苗。總體來說，技術手段落后、不適宜現代種業發展。種子活力無損檢測技術的廣泛應用，可以提高工作效率，緩解種子活力檢測技術供給與農業生產需求的矛盾，促進農業現代化的發展。

據統計中國每年需要二三百億斤的種子，市場容量7百億以上，年均增長率10-15%。然而其中有15-20%的種子由于種子活力低的原因而被浪費。目前，國內甚至全球種子活力快速無損檢測技術短缺，出現了大區域性的市場空白。當下我國十分重視種子行業發展，種子活力檢測是種子行業發展中的重要部分，種子活力檢測手段落后，缺乏科技創新，無法做到種子活力等級精確標定，種子活力幾乎全部依靠發芽率實驗，市場上缺乏既能夠快速高效的檢測種子活力又不對種子造成損壞的相關技術。

2、種子活力快速無損檢測技術的市場需求

種子活力快速無損檢測技術能夠快速有效的檢測和分揀出不同活力等級種子，解決當前種子檢測的難題，與傳統方法比擁有耗時少、成本低、方便、重現性好、效率高的特點。種子企業、科研單位、以及農產品種植戶等都可以將種子活力快速無損檢測技術應用到實際生產中。

（1）種子企業

國內外種子企業以及科研團隊是該項目初期服務的對象之一。想要占領中國種子市場，最重要的是擁有高活力種子，故檢測高活力種子手段成為最關鍵的問題，雖然種子市場巨大但檢測高活力種子的方法少，種子企業對種子的需求量巨大，每天都需要對種子進行大量的檢測以及銷售，新型種子活力檢測技術耗時少、成本低并且可以提高檢測準確率，對其來說是一項十分有效減少工作量和精力的技術。

（2）與種業相關的部門和科研單位

在不同地區設置多個檢測站中心，通過種子活力快速無損檢測技術進行種子信息的采集，利用采集到的種子信息建立包含不同環境、不同種子的呼吸信息數據庫，既大大提高了檢測的準確性，又體現出種子在不同環境下的適應性。滿足了不同需求的合作者的需要，使可合作對象范圍更大。

（3）農產品種植戶

種子活力指標與農產品質量的好壞有著密切的聯系。因此種植戶在進行買種時，種子活力是一個關鍵性的指標，通過種子活力快速無損檢測技術可篩選出活力高、易存活、無損傷的優質種子，種植戶可通過查看購種站公布的種子活力信息，購買優質種子，提高種子存活率和出苗率。

四、結論

通過對種業市場分析和種子活力檢測市場規模及需求的分析了解到種子活力快速無損的檢測技術并不多，且大多技術是從國外引進的，故無損檢測技術是當前國內市場上所欠缺的。中國作為世界第二大種業市場，種子活力檢測技術的缺乏，使國內大量的種業市場流失。我國雖已研究出若干檢測技術并也獲得了肯定，但大部分都耗時長需要技術人員操作，又或者新型技術所需成本高，因此我國仍需加強對快速無損檢測技術的研究，以增進我國與國際間種業檢測市場的競爭。

【參考文獻】

[1]【2017年中國種業發展報告】

[2]【王全輝，李爭 中國種業發展現狀問題及其政策建議（農業部人力資源開發中心/中國農學會，北京 100125）】

[3]【黃崎 中國種子：基于國家安全角度的思考[M].北京：國家行政學院出版社，2012】

[4]【種子活力測定方法 余波，杜尚廣，羅麗萍 ① 南昌師范學院生物系， 南昌 330000； ② 南昌大學生命科學學院， 南昌 330000 】

[5] 【含水量和處理溫度對人工加速老化試驗中水稻種子儲藏特性的影響 張瑛，張雨萱，王德正，吳爽，滕 斌，宣紅 （ 1.安徽省農業科學院水稻研究所，安徽合肥 230031；2.華中師范大學生命科學學院，湖北武漢 430079）】

[6]【對種子活力測定方法——T TC定量法的改進 胡晉

（浙江農業大學種子教研組）】

[7]【種子活力及其測定方法研究 張本華1，郝曉莉2，李永奎1，李成華1

（1.沈陽農業大學，沈陽 110161；2.遼寧省農業科學院，沈陽 110161）】

[8]【基于可見近紅外光譜玉米種子活力的無損檢測方法 白京 彭彥昆 王文秀

中國農業大學工學院國家農產品加工技術裝備研發分中心】

[9]【基于近紅外光譜的單粒水稻種子活力快速無損檢測 宋樂 王琦 王純陽 林晏清 余鼎 徐琢頻 吳躍進（中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所 230031）】

[10]【基于激光散斑檢測玉米種子活力方法的研究，王佩斯1，畢昆2 ，1長春理工大學光電工程學院，吉林 長春 130022；2北京農業信息技術研究中心，北京 100011】

[11]【基于激光散斑技術的栓皮櫟種子活力檢測 康永禎 李黔渝 趙瑛琦

北京林業大學工學院】

[12]【以新發展理念為統領 加強種子質量標準體系建設，杜曉偉1周澤宇2 胡從九3詹儒林4張力科2，（1.農業農村部種業管理司，北京 100125；2.全國農業技術推廣服務中心，北京 100125；3.中國農墾經濟發展中心，北京 100122；4.中國熱帶農業科學研究院南亞熱帶作物研究所，廣東 524091）】