種子發芽率檢驗的教學實踐與思考

劉子凡 王英 羅文杰 馬啟林

摘? ? 要：種子質量的優劣在很大程度上決定著農作物增產措施的發揮。發芽率是衡量種子質量最重要的指標之一。結合多年的教學實踐，從種子樣品準備、發芽介質選擇、發芽環境調控、發芽率調查、種子休眠破除、幼苗鑒定6個方面進行了總結、思考與建議，供種子教學工作者和種子檢驗者參考。

關鍵詞：種子;發芽率;檢驗;教學實踐;思考

文章編號： 1005-2690（2021）09-0029-03? ? ? ?中國圖書分類號： S339.31? ? ? ?文獻標志碼： A

種子產業是農業的“芯片”產業，是落實“藏糧于地、藏糧于技”戰略的核心。2020年中央經濟工作會議提出“解決種子和耕地問題”，此項又是2021年中國經濟八大重點任務之一。良種是農業各種增產措施得以發揮的前提，發芽率是衡量種子質量最重要的指標之一[1]。

種子發芽試驗雖然是按照GB/T 3543.4—1995《農作物種子檢驗規程》（簡稱規程）進行，但是發芽試驗步驟和不定量的因素較多，操作過程中常因出現細節上的疏漏，最終導致試驗失敗[2]。

為了將發芽率檢測的結果控制在容許誤差范圍內，得到科學、準確、重演性好的試驗結果，筆者結合多年教學實踐進行了探討。

1? ?種子樣品準備

種子發芽試驗的目的是確定測定種子批的種用價值及播種品質[3]。規程中規定了進行發芽試驗的樣品必須是經過凈度分析后的凈種子，且要求種子數量為400粒。

以水稻為例，其種子批的最大重量為25 000 kg，若以其千粒重25.00 g計算，則400粒凈種子的發芽結果代表的是109粒種子發芽力。所以說，試驗樣品的獲取必須具有均勻性和代表性，否則檢驗結果不僅沒有任何意義，甚至會給農業生產造成致命打擊。

2? ?發芽介質選擇

發芽時，若發芽床選擇不當，會有不同的試驗結果。規程中根據介質的不同，將種子發芽的方法分為沙床法和紙床法兩種。

通常中大粒種子、陳種子、包衣種子及對水分較敏感的中小粒種子宜選用沙床[4]。沙床法的介質有沙和沙質土壤。沙在使用前必須進行洗滌和高溫消毒，然后用孔徑為0.80 mm和0.05 mm的圓孔篩過篩，選取直徑0.05～0.80 mm的沙粒[5];沙質土壤也必須進行消毒方可使用。另外，采用沙床法發芽，在計數時需要將幼苗從沙床中分離出來，并清洗殘留沙粒，這樣有可能會破壞幼苗，繼而影響幼苗的鑒定。

通常小、中粒種子選用紙床法。紙床法的發芽床可以選用濾紙或者擦手紙，但是不同類型的紙張，其質量存在明顯差異。規程只對發芽紙有一定的要求，而沒有其他明確的規定與標準。市售手紙由于可能含有漂白劑等化學物質，一般不建議選用。紙床法包括紙上法和紙間法兩種，其中紙間法又包括兩類，第一類是將種子卷于發芽紙中發芽，第二類是將種子置于發芽紙上，然后再在種子上覆蓋一層發芽紙[6]。第一類方法，種子幼苗根極易互相纏繞交錯，部分根還有可能伸入紙床難以分離，同時由于種子在兩層紙間的黑暗環境中發芽，易引起幼苗黃化、中胚軸增長受阻，繼而影響幼苗的鑒定與觀察計數。第二類方法，在發芽管理期間進行補水時容易使發芽床水分含量不均勻，造成種子發霉、幼苗畸形等。

筆者認為，應在種子露白后立即將覆蓋層的發芽紙移除，這樣既可以降低次生感染的可能，同時有利于幼苗的生長，然而規程對移除覆蓋層發芽紙沒有提及;補水易引起水分不均勻，規程中也沒有對有關補水量、補水時間等相關表述。

3? ?發芽環境調控

種子檢驗的原則是檢測結果的重演性。為了摒除試驗者由于試驗技術不當而引起的試驗誤差，規程中規定了發芽率的測定須在適宜條件下進行，這樣能保證種子批的最大發芽潛力充分表現出來。種子發芽的環境主要包括水分、溫度、氧氣、光照等[7]。

3.1? ?水分

水分是種子發芽的關鍵因素，所以試驗過程中必須保證水分適量、均勻、持續供應。眾所周知，供水量對種子的發芽率有一定影響[8]。例如煙草屬種子在太濕潤的種子發芽床發芽，長出的幼苗會細弱、呈玻璃透明狀或根尖破裂[9];水稻種子雖然對水分供應不太敏感，但是如果水分過多，也無法形成正常的幼苗[10]。然而，規程中并沒有對種子發芽過程中外界供給水分的量作具體、明確規定，使得在試驗操作過程中難以掌控，只能憑經驗和感覺操作，這樣種子發芽試驗很難形成標準化。

實際操作種子發芽試驗時，紙床法建議：先將發芽紙浸于無菌水中達飽和狀態后取出，用鑷子捏起紙角，以濾去多余水分后置床，如果是吸水量大的種子，為了防止水分供應量不足，可以酌情增加紙張的數量，或者在置床后的第2天酌量加無菌水;置床時需排出紙床下的空氣，然后再均勻地擺放種子，以保證種子水分供應的一致性;最后將發芽容器置于濕型發芽箱內發芽，如果沒有濕型發芽箱，可在發芽箱內擺幾盒裝有水的發芽盒，以增加發芽箱內的濕度[11];發芽期間還要適時、適量地補充水分。

沙床法則建議先將沙加無菌水攪拌均勻，至手握成團、放手輕壓易散，輕拍沙面不出現水膜時開始置床，這樣可防止沙床水分不均勻，置床后需適時適量地補充水分，但是如何通過補充水分來保證沙床水分的均勻性，規程中并沒有進行具體說明。

3.2? ?氧氣

發芽期間必須保證種子有足夠的空氣。種子發芽時，胚根伸長對氧氣的需求比胚芽伸長更為敏感，所以發芽床必須要保持濕潤，否則會導致幼苗生長不均衡。當然發芽床加水量也不宜過多，否則會阻礙氧氣進入種胚。

另外，發芽時宜選用有通風裝置的發芽箱或發芽室，對氧氣需求較多的種子應經常打開發芽盒蓋進行通氣[12]。

3.3? ?溫度

發芽溫度宜選擇規程中所列的各農作物種子發芽溫度。對新收獲的休眠種子，一般選用較低溫度或變溫處理，低溫可防止陳種子產出畸形苗;變溫有利于氧氣滲入、促進酶活化、加速發芽，同時可避免因溫度引起的能量轉化慢而出現畸形苗的情況。

另外，發芽時宜將樣品放置在有通風裝置的發芽箱或發芽室內，這樣除了可在一定程度上保證氧氣供給外，還可在一定程度上保證箱內溫度均勻。然而，即便是放在具有通風裝置的發芽箱或發芽室，發芽箱或發芽室內部的溫度仍存在一定的差異，特別是樣品太多，布滿了整個發芽箱或發芽室時。因此，發芽試驗必須設置重復，若重復間的差距超過最大容許誤差，則需重新試驗。

3.4? ?光照

雖然種子發芽可以在黑暗下完成，但是黑暗會使幼苗出現徒長或形成白化苗。由于光照有利于抑制發芽過程中真菌的生長繁殖，防止出現徒長和白化苗，且增加光照幼苗生長健壯，有利于幼苗的鑒定，當然光照過強也有可能會抑制發芽，因此，光強以750～1 250 lx為宜。

4? ?發芽率調查

4.1? ?調查時間

種子檢驗測定的發芽率，是指采用標準發芽試驗，在規定條件和時間內，正常幼苗數占供檢種子數的百分率[13]。但是，規程同時規定了試驗時間延長和提前結束的情況[14-15]，因此不必過分強調或糾結試驗持續時間。

發芽率的調查是以能獲得最高發芽率為原則，但發芽試驗不可能等到所有能發芽的種子全部發芽完畢后再統一計數。若等到最后期限統一計數，那些早先發芽的種子由于生長快，根系糾纏成堆不易計數，因此，建議采用兩次計數，即在規定發芽時間過1/2時先計數1次，將已判斷為發芽的種子先行移去，以利于第2次計數，最后將兩次計數的結果相加即為該種子批的發芽率。

4.2? ?調查內容

種子檢驗的發芽試驗不只是了解或比較種子樣品的可發芽粒數或百分比，還需了解不發芽種子是死種子還是休眠種子。

規程規定，檢測結果可分為發芽種子和不發芽種子兩大類，發芽種子分為正常幼苗和不正常幼苗兩項，不發芽種子分為硬實種子、新鮮不發芽種子和死種子3項。

死種子是指到發芽試驗期限時已經軟化、變色或發霉的種子;新鮮不發芽種子是指種子堅硬與初吸水時無差異，且充分吸水的種子;若種子堅硬，且確認未能吸水，則為硬實種子。

如果新鮮不發芽種子或硬實種子數量過多，可通過四唑染色法、離體胚法或X射線襯比法測定，判斷新鮮健康粒或硬粒是否具有生活力[16]。在判定其具有生活力的前提下再選擇恰當的種子休眠破除措施，重新布置試驗。

5? ?種子休眠破除

促進種子發芽的方法有很多，若是硬實種子，可采取預先浸水、割傷、酸蝕、堿蝕、變溫處理、預冷、預熱、光照等措施。這些方法中可能會傷害種子的有割傷、酸蝕、預熱等，在操作時需特別小心。鑒于部分處理方法可能會傷害種子，使原本可以發芽的種子喪失活力，降低發芽潛力，因此，需將處理方法與時間列于報告中，這樣可保證檢驗結果的一致性。

為了防止破除種子休眠措施傷害種子，筆者認為，最保險的方法是先進行一般的發芽試驗，計算在該條件下可發芽的種子數，在試驗期限后再針對不發芽種子作休眠破除促進發芽處理，正確地計算出死種子及休眠種子的數量。

6? ?幼苗鑒定

幼苗鑒定必須在幼苗達到子葉從種皮中伸出（如萵苣屬），或初生葉展開（如菜豆屬）或葉片從胚芽鞘中伸出（如小麥屬）時才能進行。檢查及鑒定計數時，可用脫脂棉或海綿等柔軟材料包裹鑷子頭部，防止鑷子夾傷幼苗，扯斷根系。

另外，幼苗或種子擺放不合適，根系懸空，也可能會影響最終鑒定結果。建議在鑒定前充分濕潤發芽床，夾取幼苗鑒定時盡量避免夾帶出那些未達到發芽標準的幼苗或種子。

6.1? ?幼苗鑒定標準

準確判斷幼苗正常與否，是種子發芽試驗的關鍵。正常幼苗不僅包括發育正常的幼苗，還包括輕微缺陷的幼苗。為了避免主觀的影響，規程中列有幼苗鑒定的標準。

幼苗鑒定時必須考慮單子葉植物的5類幼苗發育類型和雙子葉植物的4類幼苗的特征，重點觀察、分析和判斷[17]。如單子葉植物中的稻屬、玉米屬不正常幼苗主要考慮根、胚軸、胚芽鞘及第一片葉和整個幼苗，因子葉已退化為盾片，所以鑒定時不需要考慮子葉[18];雙子葉植物中的大豆屬種子構造完整、分化程度較高，從根、下胚軸、上胚軸、頂芽、初生葉等器官可鑒定不正常幼苗。

6.2? ?感染源與幼苗鑒定

在幼苗鑒定過程中若遇見病株，首先要判斷是初生感染還是次生感染。由初生感染引起的，判斷為不正常幼苗;由次生感染引起的，即使嚴重腐爛或致病，也列為正常幼苗。但是，從幼苗外觀上是很難區分初生感染和次生感染的。

如何從根本上區分出初生感染和次生感染，具體有以下兩方面。

首先，采取措施預防次生感染，如發芽箱、發芽容器等用20%高錳酸鉀液或75%酒精擦試，清洗干燥后再使用;紙、沙、土在150 ℃條件烘30 min或高溫高壓滅菌，靜置7 d后使用;水采用蒸餾水、去離子水、0.1%氯化汞溶液或0.2%氯化汞溶液;種子用殺菌劑或次氯酸鈉溶液處理等[19]。

其次，在病菌還未蔓延或侵染不深時辨別初生感染和次生感染，主要觀察幼苗新生部分是否色澤正常、是否生長健康。若發現初生感染的幼苗，應立即剔除，防止感染蔓延;如果感染源已污染周圍幼苗，應立即清洗幼苗，并將其轉移到清潔的發芽床上;如果幼苗大量腐爛或致病，則要重新進行試驗。

7? ?小結

種子發芽率檢測與一般的發芽試驗不同，一般的發芽試驗是測定一批種子在某一條件下的發芽百分率，發芽標準是生理發芽;而種子發芽率檢驗是為了掌握樣品將來成為新植株的潛力，主要是用來比較不同種子批的質量，發芽標準是長成正常植株。

在實際教學中必須注重細節分析，操作時要嚴格執行檢驗規程，這樣才能避免出現錯誤，確保試驗結果準確、可靠，防止偽劣種子流入市場，為種子質量保駕護航。

參考文獻：

[ 1 ] 余亞瑩，段永紅，陳靈，等.瓊脂發芽床在水稻種子發芽試驗中的應用[J].中國種業，2020（6）：50-52.

[ 2 ] 張力，史英，梁崇文，等.影響種子發芽試驗檢測結果的因素分析[J].種子科技， 2018，36（9）：105-107.

[ 3 ] 任軍榮，趙亞軍，曹禎玉.油菜種子發芽試驗中應注意的幾個問題[J].陜西農業科學，2008（1）：106-107.

[ 4 ] 丁俊杰，劉桂超，職占鋒.種子發芽試驗存在的問題及對策[J].中國種業，2009（7）：31-32.

[ 5 ] 劉子凡，魏云霞，鄒江.種子學[M].北京：化學工業出版社，2016.

[ 6 ] 徐運啟，黃代隆.農作物種子檢驗[M].北京：中國農業科技出版社，1996.

[ 7 ] 曹紅委.農作物種子發芽條件及其控制[J].中國種業，2011（10）：87-88.

[ 8 ] 邵立斌，羅玉梅，劉立鶴，等.不同沙床水分對玉米種子室內發芽試驗的影響研究[J].種子科技，2020（10）：10-11.

[ 9 ] 王艷玲.幼苗鑒定中應注意的鑒定標準[J].種子世界，2014（2）：16-17.

[ 10 ] 王欣然，徐繼東.種子發芽試驗中應注意的幾個問題[J].種子世界，2018（3）：11-12.

[ 11 ] 張倩.水稻種子發芽試驗常見問題及解決方法[J].種子科技，2019，37（14）：39-40.

[ 12 ] 王金玲，劉建華.棉花種子發芽試驗關鍵技術要點[J].種子，2017，36（10）：131-132.

[ 13 ] 柯芳.蔓性千斤拔種子逆境萌發生理及種子質量標準研究[D].北京：中國協和醫科大學，2007.

[ 14 ] 屈長榮.種子檢驗技術[M].天津：天津大學出版社，2011.

[ 15 ] 王愛萍.對種子室內發芽試驗注意問題的探討[J].種子世界，2009（8）：37-38.

[ 16 ] 申丙生.林木種子發芽測定的方法[J].現代農業科技，2014（7）：197，200.

[ 17 ] 郭華仁.種子學[M].北京：北京聯合出版公司，2019.

[ 18 ] 劉麗，張會春.種子發芽試驗中應注意的問題[J].種子科技，2007（4）：60-61.

[ 19 ] 江華.新規程種子發芽條件操作難點及處理措施[J].種子科技，1998（1）：38.