实验3　园林植物种子品质检验

3.1　实验目的

了解种子检验的基本程序和方法及其在农业生产中的重要作用。掌握园林植物种子质量检验的原理、方法及其关键技术；掌握种子纯度、净度、含水量、千粒重、发芽率、发芽势等种子品质的检测方法；掌握种子播种前的处理技术。

3.2　实验原理

（1）TTC染色法原理

凡有生活力的种子胚部在呼吸作用过程中都有氧化还原反应，而无生活力的种胚则无此反应。当TTC溶液渗入种胚的活细胞内，并作为氢受体被脱氢辅酶（NADH或NADPH）还原时，可产生红色的三苯基甲（TTF），胚便被染成红色。当种胚生活力下降时，呼吸作用明显减弱，脱氢酶的活性亦大大下降，胚的颜色变化不明显，故可由染色的程度推知种子的生活力强弱。TTC还原反应如下：

（2）红墨水（酸性大红G）染色法原理

有生活力的种子其胚细胞的原生质具有半透性，有选择吸收外界物质的能力，某些染料如红墨水中的酸性大红G不能进入细胞内，胚部不染色。而丧失活力的种子其胚部细胞原生质膜丧失了选择吸收的能力，染料进入细胞内使胚部染色。所以可根据种子胚部是否染色来判断种子的生活力。

3.3　材料与用具

（1）材料

园林植物种子40～50种。

（2）用具

天平、刀片、套筛、培养皿、镊子、放大镜、毛笔、光照培养箱、滤纸、电热恒温鼓风干燥箱、铝盒、坩埚钳、干燥器、1.0%的四唑溶液、棕色试剂瓶、解剖针、搪瓷盘、pH试纸等。

3.4　实验内容

3.4.1　净度分析

种子净度分析主要测试样品中净种子、其他植物种子和杂质三种组分的百分比。净度分析确定测试样品的不同组分的质量分数和样品混合物的性质，并据此推测种子的组成。将测试样品分成净种子、其他植物种子和杂质三个组分，并测定每种组分的质量分数。

种子净度是指本批种子中净种子的质量占样品总质量的百分比。种子净度是衡量这批种子利用价值和分级的依据。

净种子、其他植物种子、杂质的区分依据如下。

①净种子　凡能清楚地确定它们属于所分析的物种（除已变成菌核、孢子团或线虫瘿外），即使它们是不成熟的、弱小的、不饱满的、带病菌的或已经发芽的种子单位（真种子、瘦果、颖果、分果和小花等），均应视作净种子。大于原来尺寸的一般损害种子可以视为净种子。

②其他植物种子　除了净种子以外的所有植物种子。

③杂质　除净种子和其他植物种子外的种子和所有其他物质：a.非常明显的不是真种子的种子；b.破损或受损的种子的碎片为原来大小的1/2及以下的。

3.4.2　含水量测定

种子含水量是其活力和安全贮存的重要指标。其测定方法通常为干燥减压法（低温干燥法、130℃高温快速干燥法和高水分预干燥法）和电子水分速度测量法。测定方法的选择基于种子的水分、生理状态和含油量。如果种子的油含量高，温度太高，油挥发，使样品水分散度损失增大，计算结果的水分比例高。因此，应选择适当的方法以严格控制温度。

3.4.3　发芽力测定

（1）相关概念

目的是确定种子萌发的最大潜力和估计田间种子价格。通常以发芽率和发芽势表示。种子发芽率和发芽势是两个不同的概念，不应该混淆。在确定种子发芽率时，还应确定种子发芽势，以便合理准确地确定每单位面积种子大小和种植深度，做到一次播种保全苗。

种子发芽率为发芽试验结束时，在指定日期种子发芽总数占试验种子总数的百分比，发芽率（%）=（规定日期内全部发芽种子粒数/供试种子粒数）×100%。其值高，表明种子出苗率高。

种子的发芽势是在发芽试验的早期，发芽的种子数占供势种子数的百分比，即发芽势（%）=（规定时间内发芽种子粒数/供势种子粒数）×100%。其值高，表示种子活力强。

不同植物观察不同时间的发芽率和发芽势。发芽率表明一定数量的种子有多少能发芽，而发芽势表明该批种子的发芽活力，发芽势值大，表明种子活力强。一般新种子发芽势强，老种子发芽势弱。发芽率可反映种子的出苗率，发芽势表明种子活力的高低。发芽率高的种子出苗率高，但出苗不一定整齐，也不一定粗壮。发芽势高的种子，其种子的活力高，出苗齐而壮。

（2）测定方法

种子发芽率和发芽势的测定方法如下。

①标准方法　国家有关部门设定种子发芽率和发芽势的标准测试程序。核心部分是控制温度和湿度。方法是滤纸法、毛巾法、沙培养法等。

滤纸法：在培养皿中覆盖两层或三层滤纸，滴湿；将种子放在上面，盖上两层或三层滤纸，滴湿，盖上培养皿，在孵箱上保持25℃恒温；每天加水两次，加水控制滤纸不干，培养皿内不能积水。

毛巾法：将毛巾煮沸消毒，将种子放入毛巾中，卷成松散的卷，扎住两头，在恒温器里，保持恒温25℃，定期用水保持毛巾湿润。

沙培养法：在塑料托盘上放一层干净的沙子，将种子放在上面，然后用沙子覆盖，滴水使沙湿润，置于恒温室内，保持25℃恒温。将用于萌发的种子样品规定为200粒，将其分为4组，每组50粒。

②简单的方法　没有恒温器可以用保温瓶代替。用暖水瓶盛装半瓶30℃水，纱布包裹种子浸在水中6h，纱布袋提升后，挂在空中。每天换水1次，4～7d可以发芽。也可以使用体温而不是孵化器：里面的衣服做一个口袋，把湿的种子放进塑料袋再放进口袋里。通过该方法测量的发芽率通常低于实际发芽率。如果测量的发芽率高于标准，则可以放心使用；如果低于标准，尚不能确定种子不合格。

（3）判定标准

①正常幼苗　在良好的土壤和适宜的水分、温度和光照条件下，具有继续生长成良好的植物潜能的幼苗即为正常幼苗。

Ⅰ.完整幼苗。幼苗所有主要结构生长良好、完全、匀称和健康。

Ⅱ.幼苗有轻微缺陷。幼苗主要结构出现小缺陷，但在其他区域仍可相对较好和均衡地发育，与相同试验进行的健康幼苗相当。

Ⅲ.次生感染的幼苗。幼苗明显符合上述完整幼苗和具有轻微缺陷的幼苗的要求，但已经被来自种子本身的真菌或细菌的病原体感染。

②异常幼苗　指在良好的土壤环境和适当的水分、温度和光照条件下生长，没有成长为良好的植物潜能的幼苗。

Ⅰ.损伤苗。幼苗主要结构不完全，或受严重的生理和不可逆的损害，所以不能平衡生长。

Ⅱ.变形或不均匀幼苗。幼苗生长较弱，或存在物理障碍，或其主要结构畸形或不均匀。

Ⅲ.腐烂幼苗。通过原发感染（病菌来源于种子本身）引起的主要结构的发病和衰减，甚至阻碍其正常生长。

③种子不发芽　在规定的试验条件下，试验结束后仍不能发芽的种子。

Ⅰ.硬实。在试验结束时还是不能吸水，仍然保持坚硬的种子。

Ⅱ.新鲜种子。在发芽试验条件下，既不硬实也不发芽，保持清洁和坚硬，具有生长成正常幼苗的潜力的种子。

Ⅲ.死亡种子。试验结束时，既不坚硬也不新鲜，没有产生幼苗生长的迹象的种子。

3.5　方法与操作步骤

3.5.1　重型混杂物的分离称重

①将各种园林植物种子的送检样品称重，记为M。

②分离与供验种子重量或大小上有较大差异且严重影响测定结果的混杂物（如土块、小石头或小粒种子中混大粒种子等），称重后再将其分离为其他植物种子和杂质，再次分别称重，三次称重结果分别记为M、M1、M2。

3.5.2　含水量测定

（1）低温干燥法

①将铝盒于烘箱内烘干、干燥器内冷却后标号、称重，记作m。

②烘箱预热至115℃。

③从净度分析后获得的净种子中，用感量为0.001g的电子天平称取2份试样，各4.5～5g（铝盒直径等于或大于8cm以上的，试样量则为10g），置于标号的铝盒中摊匀，称重，记为m1。

④将装有试样的铝盒盖好盖子，快速置于预热的烘箱内5～10min，将温度调至103℃±2℃，烘干8h，用坩埚钳取出，在干燥器内冷却30～45min后称重，记作m2。

（2）130℃高温烘干法

这个方法与低温烘干法相同。如果是菜豆属、豌豆、西瓜等种子烘干前需要磨碎。预热温度为140～145℃，于130℃烘干，试样烘干时间缩短为1h。

3.5.3　发芽力测定

3.5.3.1　播种法

（1）试验样品获得

净度分析后，充分混合的净种子。随机抽取400粒。通常以100粒为1次重复，大粒种子或带有病菌的50粒，甚至可以再分为25粒为1次重复。复胚种子可视为单粒种子进行试验，不需弄破（分开）。

（2）选择发芽床

适用于各种作物的适宜发芽床，《农作物种子检验规程 发芽试验》（GB/T 3543.4—1995）上有具体要求。通常小粒种子选择纸床；大粒种子选择沙床或纸床；中粒种子选择纸床，沙床也可以。

一般用滤纸、吸水纸作为纸床。纸上是指放在一层或多层纸上进行种子发芽；纸间是指在两层纸之间放入种子发芽。将纸床放在培养皿中，放在保湿萌发箱中萌发。沙床由沙上（将种子压入沙子的表面）、沙中（种子播种在平整湿沙上，然后根据种子大小用10～20mm的松散沙覆盖）组成。沙子必须在使用前进行清洗和高温灭菌。土壤用作发芽床主要用于一些发芽研究，例如幼苗出现植物中毒症状或对幼苗鉴定发生怀疑时可用此床播种。

（3）加水

纸床应吸足水分后，再沥去多余的水。沙床加水应为最大持水量的60%～80%。土壤加水至以手握土黏成团，再用手指轻压就碎为宜。

（4）置床培养

将数取的种子均匀地排在湿润的发芽床上，粒与粒之间应保持一定距离。在培养器上贴上标签，放在《农作物种子检验规程 发芽试验》（GB/T 3543.4—1995）规定的条件下进行培养。发芽期间要经常检查湿度、水分和通气状况。如有发霉的种子应取出冲洗，严重发霉的应更换发芽床。

（5）幼苗鉴定

鉴定要在主要构造已发育到一定时期进行。每株幼苗都必须按《规程》规定的标准进行鉴定。根据种的不同，试验中绝大部分幼苗应达到：子叶从种皮中伸出（如莴苣属）、初生叶展开（如菜豆属）。尽管一些种子如胡萝卜在试验末期，并非所有幼苗的子叶都从种皮中伸出，但至少在末次计数时，可以清楚地看到子叶基部的“颈”。

在计数过程中，发芽良好的正常幼苗应从发芽床中拣出，对可疑的或损伤、畸形或不均衡的幼苗，通常到末次计数。严重腐烂的幼苗或发霉的种子应从发芽床中除去，并随时增加计数。

复胚种子单位作为单粒种子计数，试验结果用至少产生一个正常幼苗的种子单位的百分比表示。当送验者提出要求时，也可测定100个种子单位所产生的正常幼苗数，或产生1株、2株及2株以上正常幼苗的种子单位数。

3.5.3.2　染色法

（1）TTC法

①将新种子、陈种子或死种子，用温水（30℃）浸泡2～6h，使种子充分吸胀。

②随机取种子2份，每份50粒，沿种胚中央准确切开，取每粒种子的1/2备用。

③把切好的种子分别放在培养皿中，加TTC溶液，以浸没种子为度。

④放入30～35℃的恒温箱内保温30min，也可在20℃左右的室温下放置40～60min。

⑤保温后，倾出药液，用自来水冲洗2～3次，立即观察种胚着色情况，判断种子有无生活力，把判断结果记入表1-3-2内。

（2）红墨水（酸性大红G）染色法

①先将待测种子用水浸泡3～4h，待充分吸胀后取出一部分种子，在沸水中煮沸3～5min，作为死种子。

②取浸好的新种子、陈种子和死种子各50粒，用单面刀片沿胚部中线纵切成两半，其中一半用于测定。

③将备好的种子分别放在培养皿内，加入红墨水溶液，以浸没种子为度。

④染色10～20min后倾倒出溶液，用自来水反复冲洗种子，直到所染颜色不再洗出为止。

⑤对比观察冲洗后的新种子、陈种子和死种子胚部着色情况。凡胚部不着色或略带浅红色者，即具有生活力的种子，若胚部染成与胚乳相同的红色，则为死种子，把测定结果记入表1-3-2。

3.6　结果分析

3.6.1　净度分析

重型混杂物：指重量和体积明显大于所分析的种子，且对净度分析结果有较大影响的混杂物。

送验样品称重（M）：在送验样品中，若有颗粒与供检种子在大小或重量上明显不同且严重影响结果的混杂物，如土块、小石块或小粒种子中混有大粒种子等，应先挑出这类物质（m）并称重，再将其分离成其他植物种子（m1）和杂质（m2），分别称重，记录。

净种子：

其他植物种子：

杂质：

式中　　M——送验样品的重量，g；

　　m——重型混杂物的重量，g；

　　m1——重型混杂物中其他植物种子重量，g；

　　m2——重型混杂物中杂质重量，g；

　　P1——除去重型混杂物后的净种子重量百分率， %；

　 OS1——除去重型混杂物后的其他植物种子重量百分率， %；

　　　I1——除去重型混杂物后的杂质重量百分率， %。

百分率修约：将各成分的百分率相加，总和应为100%，若不是，则应从百分率最大值上加0.1%进行修约。但应注意修约值大于0.1%时，需检查计算有无差错。

3.6.2　含水量测定

式中　W——种子含水量；

　m1——样品盒和盖及样品烘干前的质量，g；

　m2——样品盒和盖及样品烘干后的质量，g；

　 m——样品盒和盖的质量，g。

若一个样品的两份测定值之间的差距不超过0.2%，其结果可用两份测定值的算术平均值表示，否则需重新实验。

3.6.3　发芽力测定

发芽试验结果以发芽种子粒数的百分比表示。当一个试验的4次重复（每个重复以100粒计，相邻的副重复合并成100粒的重复）正常幼苗百分比都在最大容许差距内，则以平均数表示发芽百分比。正常幼苗、不正常幼苗和未发芽种子百分比的总和必须为100%。

当试验出现下列情况时应重新试验：怀疑种子有休眠（即有较多的新鲜种子不发芽），可采用温度处理、化学处理和机械处理等方法重新试验，并应注明所用的方法；由于真菌或细菌的蔓延而使试验结果不一定可靠时，可采用沙床或土壤进行试验；当用纸床正确鉴定幼苗数有困难时，可按规定选用沙床或土壤进行试验；当发现试验条件、幼苗鉴定或计数有差错时，采用同样的方法重新试验；当100粒种子重复间的差距超过《农作物种子检验规程发芽试验》（GB/T 3543.4—1995）规定的最大容许差距时，采用同样方法重新试验。

填报发芽试验结果时，必须填报正常幼苗、不正常幼苗、硬实、新鲜不发芽种子和死种子的百分比。同时还必须填报采用的发芽床、温度、试验持续时间以及为促进发芽所采用的处理方法等。

3.7　作业

将试验结果填入表1-3-1与表1-3-2。

3.8　思考题

①园林植物种子水分测定应注意什么问题？

②种子检验在种子贸易中有何作用与意义？