种子生活力测定原理及方法ppt课件.ppt

第二节 种子活力测定原理及方法,种子活力（seed vigor）是种子质量的重要指标之一，与种子田间出苗质量密切相关。活力测定经过几十年的研究，已取得了重大进展。在美国和欧洲，许多种子公司把活力测定作为常规的检验项目，但国内没被列于国标。一、种子活力的概念 种子活力的定义长期得不到统一，不同学者有不同的定义，经过27年的争论，直到1977年ISTA才确定了种子活力的定义：1、种子活力是决定种子或种子批在发芽和出,2012/03/10,1,种科092 雷红琴,苗期间的活性水平和行为的那些种子特性的综合表现。表现好的为高活力种子，表现差的为低活力种子。北美官方种子分析家协会(AOSA) 于1980年采用了较为简单定义：2、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。以上两个定义的基本内容是十分相似的。因为种子活力不像种子发芽那样是一个单一的测定特性，而是描述种子出苗不同方面（包括,2012/03/10,2,种科092 雷红琴,田间和贮藏期间）的综合特性。 2004年出版的国际种子检验规程将种子定义为： 3、种子活力是指在广泛的环境条件下，决定可接受发芽率的种子批的活性和性能那些特性的综合表现。种子活力不是一种简单一的测定概念，而是一种能表达有关种子批性能多种特性的综合概念：,2012/03/10,3,种科092 雷红琴,（1）种子发芽、幼苗生长速率和整齐度；（2）种子在不利环境条件下的出苗能力；（3）贮藏后，特别是能保持发芽力的性能。高活力种子批即使在不适宜的环境条件下，仍具有良好性能的潜力。高活力种子发芽、出苗整齐、迅速，对不良环境抵抗力强。低活力种子，在适宜条件下虽能发芽，但发芽缓慢，在不良环境条件下出苗不整齐，甚至不,2012/03/10,4,种科092 雷红琴,出苗（如陈种子发芽率虽正常，但早春播种出苗率低）。二、种子活力测定的重要意义（同读本；颜启传）1、高活力种子的生产优越性高活力种子具有明显的生长优势和生产潜力。(1)提高田间出苗率：高活力种子播到田间后出苗迅速，均匀一致，保证苗全苗壮和作物的田间密度，为增产打下良好的基础。,2012/03/10,5,种科092 雷红琴,(2)抵御不良环境条件：高活力种子由于生命力较强，对田间逆境具有较强的抵抗能力。如干旱地区，高活力种子可适当深播，并有足够能量顶出土面；而低活力种子在深播情况下无力顶出土面。(3)抗寒力强，适于早播：春天种糯玉米，为了及早上市，一般提早播种（4/510覆膜），高活力种子对早春低温条件具有抵抗能力。蔬菜早种可早上市，提高经,2012/03/10,6,种科092 雷红琴,济效益。(4)节省播种费用：高活力种子可减小播种量，特别适于机械精量播种。（玉米可单粒播种：先玉335、4400粒/亩）低活力种子往往缺苗断垄，必须重播，增加种子费用； (5)增加作物产量：据美国对大豆、玉米、麦类等14种作物的统计，高活力种子可以增产2040。对于叶菜类和根菜类蔬菜作物，高活力种子营养器官,2012/03/10,7,种科092 雷红琴,生长迅速，增产作用更加明显。(6)提高种子耐藏性：高活力种子可以抵抗高温、高湿等不良条件。长期贮藏的种子，最好选择高活力的种子2、种子活力测定的必要性(1)活力测定是保证田间出苗率和生产潜力的必要手段。播种之前，进行活力测定，选用高活力种子，防止采用发芽率高而活力低的种子给生产带来损失，特别进行机播(穴播)时尤为重要。,2012/03/10,8,种科092 雷红琴,(2)活力测定是种子产业中必不可少的环节。种子收获后，要进行干燥、清选、加工、贮藏等过程。如某些条件不合适，可能使种子遭受机械损伤，使种子变质而降低种子活力。（烘干的安全温度：种温43；2水分/h）。及时进行活力测定，可及时改善种子加工、处理条件，保持和提高种子活力。(3)活力测定是育种工作者必须采用的方法。,2012/03/10,9,种科092 雷红琴,活力测定有助于育种工作者在选择抗寒、抗病、抗逆、早熟、丰产的作物新品种。三、活力、生活力和发芽力的区别与联系衡量种子生理质量有发芽力、生活力和活力三个指标，三者有密切的关系，却有完全不同的含义：1、种子生活力：是指种子发芽的潜在能力或种胚具有的生命力。通常用供检样品中活种子数占样品总数的百分率。,2012/03/10,10,种科092 雷红琴,2、种子发芽力：是指种子在适宜条件下(实验室控制条件下)长成正常植株的能力。通常用供检样品中长成正常幼苗数占样品总数的百分率，即发芽率表示。在下列情况下，如果鉴定正确，生活力测定与发芽率测定结果基本是一致的：无休眠、无硬实或破除了休眠和硬实。没有感染病害。,2012/03/10,11,种科092 雷红琴,在加工时未受到不利条件或贮藏期间未用有害化学药品处理。尚未发生萌芽。发芽试验中未发生劣变，且发芽试验是在适宜条件下进行的。 发芽率已作为各个国家种子质量的主要指标。但由于生活力快速，有时可用来替代来不及发芽的发芽率，但最后的结果还是用发芽率作为正式的依据。,2012/03/10,12,种科092 雷红琴,3、种子活力就是指高发芽率种子批间在田间表现的差异。种子活力是比发芽率更敏感的指标，在高发芽率的种子批中，仍然表现出活力的差异（高低）。通常发芽率高的种子具有较高的活力，但两者不存在正相关。四、种子活力测定方法分类 种子活力测定方法达数十种，其分类方法,2012/03/10,13,种科092 雷红琴,有多种，一般分为：直接法和间接法。直接法：在检验室条件下模拟田间不良条件测定田间出苗率的方法。如低温处理是模拟早春播种期的低温条件。砖砂试验是模拟田间板结土壤或粘土地区条件间接法：在检验室内测定与田间出苗率（活力）相关的生理生化指标。如浸泡液电导率、加速老化试验等。,2012/03/10,14,种科092 雷红琴,现将ISTA和AOSA（北美官方种子分析家协会）的活力测定方法简介如下：1、ISTA活力测定方法（活力测定方法手册，1995版) :第一类是推荐的2种活力测定方法：电导率测定和加速老化试验；第二类是建议的7种活力测定方法：冷冻测定、低温发芽试验、控制劣变试验、复合逆境活力测定、砖砂试验、幼苗生长测定和四唑测定。,2012/03/10,15,种科092 雷红琴,2、AOSA活力测定方法（活力测定手册，广泛应用的方法，将种子活力测定分为3种类型：逆境测定（加速老化试验、低温试验、冷发芽试验）；幼苗生长和评定试验（幼苗活力分级、幼苗生长速率测定）；生化测定（四唑法、电导率法）。,2012/03/10,16,种科092 雷红琴,该分类体系被广泛接受。现将常用的种子活力测定方法分类介绍如下：五、种子活力测定方法：（一）发芽测定法这类测定方法是根据高活力种子幼苗生长快、幼苗健壮、生长正常、幼苗株大和重量较重等生长特性，来评定种子生活力水平的方法。而低活力种子则相反。1、标准发芽试验法测定（发芽速率测定）,2012/03/10,17,种科092 雷红琴,是一种最古老和最简单的方法，适用于各类作物的活力测定。方法是：采用标准发芽试验，每日记载正常发芽种子数。发芽结束时， 测定正常幼苗长度或重量。然后按公式计算各种活力指标。初期发芽率测定：小麦、大豆、玉米等采用计算3d发芽率（正常4d计算发芽势，玉米3d即出苗为高活力种,2012/03/10,18,种科092 雷红琴,子：1cm）；也可采用计算发芽势的方法。(2)发芽日数测定：发芽达90所需日数：日数少活力高。或发芽达50所需日数：适用于发芽率较低的种子样品。(3)发芽指数测定：每天发芽种子数（Gt），同其相应发芽天数（Dt）之比的总和。发芽指数(GI)（Gt/Dt）式中：Gt为在不同时间的发芽数。Dt为,2012/03/10,19,种科092 雷红琴,相应的发芽日数。为总和。 测定结果GI值与活力成正相关关系。如玉米60/3+20/4+10/5=27; 60/3+30/4=27.5。数值越大：天数越少。（4）活力指数测定：发芽指数(GI)与幼苗长度（cm）或重量（g）之积。 活力指数(VI)GIS 式中：S为一定时期内幼苗长度(cm)或幼苗重量(g),2012/03/10,20,种科092 雷红琴,GI为发芽指数。(5)简易活力指数测定：适用于发芽快速的作物种子，如油菜等。简易活力指数（SVI）GS 式中：G为发芽率，S为幼苗长度(cm)或重量(g)。(6)平均发芽天数(MLIT)测定：平均发芽天数(GtDt)/Gt式中：Gt、Dt与发芽指数公式中相同。,2012/03/10,21,种科092 雷红琴,平均发芽日数常用来表示发芽速率，平均发芽日数越少，发芽速度越快。2、幼苗生长测定：适用于具有直立胚芽或胚根的禾谷类和蔬菜类种子。主要测定胚芽或胚根的平均长度作为禾谷类和蔬菜种子的活力测定方法。测定方法：,2012/03/10,22,种科092 雷红琴,取4份试样，每份25粒种子。每份取发芽纸3张(3045cm)，取其中1张画线，先在纸长轴中心画一条横线，距顶端15cm。并在其上、下每隔1cm画平行线。在中心线上每隔1cm标一个点，共25个点，每点上放一粒种子。胚根部朝下，再盖2层湿润发芽纸。纸的下部向上折叠2cm，将纸松卷成4cm直径的筒状，用橡皮筋扎好，将纸卷竖放在容器内，上用塑料袋覆盖，置于黑暗恒温箱内培养7d（规定的温度）,2012/03/10,23,种科092 雷红琴,然后统计苗长：计算每对平行线之间的胚芽尖端的数目。按下列公式求出幼苗平均长度：胚芽平均长度（cm) L（n1x1+n2x2+n15x15）/N式中：n为每对平行线之间的胚芽尖端数（种子数）；x为中点至中线之间的距离(cm)。依次为0.5、1.5、2.5、3.5、4.5、5.5等 N：正常幼苗总数。,2012/03/10,24,种科092 雷红琴,发芽试验中不正常幼苗不统计长度。此法在实际应用中，也可不画线：发芽试验结束时，直接用直尺测量每株幼苗的胚芽或胚根的长度，最后求平均值。注意问题：幼苗生长速度在不同品种间存在差异，结果的比较应在同一品种进行。如玉米：65232、齐319作母本的较高：DH11、LD981等。种子发芽速率受到原始水分的影响，测定前,2012/03/10,25,种科092 雷红琴,应将过湿或过干的种子平衡至相近的含水量。3、幼苗评定试验适用于大粒豆类种子。这些种子不能用幼苗长度表示活力。因其细弱苗可达相当的长度。此法是采用标准发芽方法，幼苗评定时分成不同等级。例如，豌豆种子试验方法如下：取4份试样，每份50粒。砂床发芽，于20、相对湿度9598、光照12h、光强度,2012/03/10,26,种科092 雷红琴,12000Lx培养6d，取出幼苗洗净，进行幼苗评定，先将种子分成发芽和不发芽两类再将幼苗分成三级： (1)健壮幼苗：胚芽强壮、深绿色。初生根强壮或初生根少而有大量次生根。 (2)细弱幼苗：胚芽短或细长。初生根少或较弱，但属正常幼苗； (3)不正常幼苗：根或芽残缺或根芽破裂、苗色褪绿等。,2012/03/10,27,种科092 雷红琴,第一级为高活力种子。第二级为低活力而具有发芽力的种子将第一、二级相加即为种子发芽率。总结：发芽速率测定、幼苗生长测定、幼苗评定试验，均采用标准发芽试验，必须严格控制发芽温度、湿度和光照条件，否则易造成误差。（二）、逆境试验测定根据种子在逆境条件下，抗逆能力强经逆境处理仍能保持较高发芽力，幼苗生长正常,2012/03/10,28,种科092 雷红琴,的，为高活力种子。反之，为低活力种子。1、抗冷测定(cold test)： 适用于春播喜温作物种子，如玉米、棉花、大豆等；而秋播作物种子（小麦、大白菜、油菜），发芽时具有忍耐低温的能力，故不宜应用此法。（1）测定原理该法是将种子置于低温和潮湿的土壤中，处理一定时间后，移至适宜温度下生长，模拟早春田间逆境条件，观察种子发芽成苗的能力。,2012/03/10,29,种科092 雷红琴,抗冷测定通常采用土壤卷法和土壤盒法。其中土壤盒法较为简单。（2）测定方法土壤盒法取种子50粒，重复4次，播于装有34Cm深的潮湿土壤盒内，盖土2cm，在10的低温下处理7d，移入适宜温度下培养。玉米、水稻于30条件下经3d；大豆、豌豆于25条件下经4d；计算发芽率：凡正常幼苗作为高活力种子计算。,2012/03/10,30,种科092 雷红琴,此法手续简单，但所占空间较大。2、低温发芽试验(cool germination test)（1）、测定原理主要适用于棉花，也可用于高梁、黄瓜、水稻等。棉花早春播种常遇低温，会引起胚根损伤，下胚轴生长速率降低。棉花发芽最低温度一般为15，本法采用18低温模拟田间低温条件。（2）测定方法： 试验方法与标准发芽试验基,2012/03/10,31,种科092 雷红琴,本相同。种子置砂床后于18、黑暗条件下发芽6d(硫酸脱绒)或7d(末脱绒)，检查幼苗生长情况，凡苗高(根尖至于叶着生点的距离)达4cm以上的即为高活力种子。3、加速老化试验(accelerated ageing test，以下简称AA测定) 目前加速老化试验主要用于两方面：一是预测田间出苗率；,2012/03/10,32,种科092 雷红琴,二是预测种子的耐藏性。 （1）测定原理： 此法适用多种作物。采用高温(4050)、高湿(100相对湿度)处理种子，可加速种子老化。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。（2）、测定方法：以大豆种子为例将种子200多粒置于老化内箱的支架上，箱内加水，水面距支架68cm，然后加盖密封，,2012/03/10,33,种科092 雷红琴,置于410.3的水浴恒温箱内(外箱)，关闭外箱密闭72h，取出种子用风扇吹干，进行发芽试验。取50粒，4次重复，按标准发芽试验方法进行发芽，将长出正常幼苗种子作为高活力种子。此法还适用于其他作物种子。不同作物种子老化温度和时间见表54。表54 不同作物种子AA测定老化条件,2012/03/10,34,种科092 雷红琴,作 物(括号内为老化后种子水分) 老化温度, 老化时间,h 推荐：大豆（27-30） 41 72建议：苜蓿(40-44)菜豆(28-30)油菜(39-44)甜玉米(31-35) 莴苣(38-41)洋葱(40-45)红三叶(39-44)高羊茅(47-53) 番茄(44-46)小麦(28-30) 41 72 高粱(28-30),烟草(40-45) 43 72 绿豆(27-32) 45 96 玉米(26-29) 45 72 法国菜豆 45 48 黑麦草 41 48,2012/03/10,35,种科092 雷红琴,活力测定方法手册(1STA，1995年)对老化后种子水分也有所限制：老化后发芽前，取出1020粒称重，测种子水分。如大豆要求2730。如果种子水分低于或高于所规定值，则试验结果不准确，应重作试验。4、控制劣变测定（适用于小粒蔬菜种子） （了解）其原理和加速老化试验相似，但对种子水分及老化的温度要求更加严格具体方法为,2012/03/10,36,种科092 雷红琴,首先测定种子水分。取400多粒种子样品称重后置于湿润的培养皿内，让其吸湿至规定的水分(用称重法计算种子水分)：白菜、胡萝卜、糖用甜菜为24；甘蓝、花椰菜、莴苣、萝卜为20；洋葱为19；红三叶为18。用称重法检查种子水分。达到规定要求后将种子放入密封的容器中，于10过夜，使种子水分均匀分布。然后将种子放入铝箔袋内，加热密封，置于45水浴槽中的金属网架上，经24h后取出种,2012/03/10,37,种科092 雷红琴,子，进行标准发芽试验。种子胚根露出即作为发芽，发芽率高者活力也高。此法与田间出苗率有明显相关，且重演性好，但仅适用于小粒种子。5、希尔特纳试验（又称砖粒试验）（1）、测定原理：主要适用于谷类作物种子。模拟粘土或板结土壤的机械压力，受损伤或带病及低活力种子，芽鞘顶出砖粒能力弱；高活力种子项出砖粒能力强。（适用于粘土地区或雨后土壤板结情况，不适,2012/03/10,38,种科092 雷红琴,用于土壤疏松地区）（2）、测定方法小麦砖粒试验方法如下：先将砖块压碎磨成颗粒为23mm的砖粒(或用23mm的粗砂代替)，清洗、消毒、加水使砖粒湿润，每1100g砖粒加水250mL，搅匀放l h，然后放入10108.5cm的方盒内，厚度3cm。取种子100粒（24次重复），均匀播在砖粒上，并盖34cm厚的湿砖砾，加盖，,2012/03/10,39,种科092 雷红琴,于20黑暗条件下培养1014d，统计正常幼苗数，并计算活力百分率。缺点：此法因砖粒供应困难、操作麻烦、重演性不太好等原因，应用有一定局限性。（三）、生理生化测定主要讲电导率测定国际种子检验规程的电导率测定适用于豌豆种子。ISTA活力手册指出也适用于大豆、菜豆、玉米、棉花、番茄和洋葱等种子。已在欧洲、澳,2012/03/10,40,种科092 雷红琴,澳大利亚、新西兰和北美得到广泛使用。电导率测定也是目前唯一被列入ISTA规程的种子活力测定方法。1、测定原理 高活力种子细胞膜完整性好，浸入水中渗出的可溶性物质或电解质少，浸出液的电导率低。电导率与田间出苗率呈负相关（即电导率高，田间出苗率低），可用电导率的高低判别种子活力的高低。2、测定方法：豌豆种子电导率测定的经典方,2012/03/10,41,种科092 雷红琴,法如下：（1）取50粒种子称重(精确至2位小数)，2个重复。（2）取直径为80mm的烧杯3个，用热水和无离子水洗净。（3）将种子放入烧杯内，加250 ml无离子水，另一烧杯内加无离子水作对照（烧杯须用薄膜盖好，以减少水分蒸发和被灰尘污染）。,2012/03/10,42,种科092 雷红琴,于20浸泡24h。用电导仪测定浸泡液和对照的电导率（盛种子的烧杯应轻微摇晃1015s，电极插入溶液，注意不要把电极放在种子上）。电导率是电阻率的倒数，国际单位微西门子(S)。将各重复样品电导率减去对照电导率，求出2个重复的平均电导率：单位重量电导率（Scmg)(重复电,2012/03/10,43,种科092 雷红琴,导率-对照电导率)重复种子重 +(重复电导率-对照电导率)重复种子重22个重复电导率差值4时，应重做试验；当结果高于30时，则容许差距为5。 3、注意事项电导率受许多因素，如种子大小及完整性、种子水分、浸泡温度及时间、容器大小、溶液体积等影响，应予注意。,2012/03/10,44,种科092 雷红琴,（1）测定最好使用去离子水(20下电导率2Scm)；也可用蒸馏水(20下电导率5Scm)。（2）所有电导率都应在20条件下测定。因为温度变化会导致电导率的差异。 （3）在测定前测定种子水分，应在浸种前将其水分调至1014。4、结果说明解释根据电导率测定结果，即用活力水平对种子,2012/03/10,45,种科092 雷红琴,批进行排列。英国已在豌豆上应用多年总结如下经验： 豌豆种子电导率值的解释电导率 （S/cm.g） 结果解释 25 在不利条件下也适合于早期播种或适时播种。 2529 种子可适用于早期播种，但在不利条件下可能有出苗率差的风险。 3043 不适用于早期播种，特别在不利条件下。 43 种子不适用于适时播种。,2012/03/10,46,种科092 雷红琴,2012/03/10,47,种科092 雷红琴,2012/03/10,48,种科092 雷红琴,2012/03/10,49,种科092 雷红琴,