史春生,闫 鹏
(洋县种子管理站,陕西 洋县 723300)
由于蔬菜种类繁多,种子形态各异,结构复杂,决定了蔬菜种子质量的复杂性,在种子生产、收获、储存、加工过程中,每个环节都会对种子质量产生影响。种子的净度、含水量可以通过晾晒、筛选等方法加以控制,而种子纯度、发芽率会受多种因素的综合影响。本文主要从品种混杂退化、种子活力衰退、加工干燥、安全储藏四个方面论述了影响蔬菜种子质量的主要因素,提出了加强生产环节防杂保纯、加工包装、储藏保管及加强仓储期间的管理等四个方面种子质量控制措施,对于提高蔬菜种子质量具有一定的促进作用。
品种混杂退化是指品种在生产栽培过程中纯度降低,种性发生不良变异,失去了品种原有的形态特征,抗逆性、适应性减退,产量下降、品质劣化的现象。混杂退化的原因:
1.1.1 机械混杂。机械混杂是指在良种繁育过程中操作不严,使一个良种内混入了别的作物或同一作物不同种、品种、类型的种子。这是品种混杂的主要原因。这种现象发生在种子收获、晾晒运输及储存加工等环节。
1.1.2 生物学混杂。在种子繁殖、制种过程中,未将不同品种适当隔离,发生了天然杂交,使品种纯度降低,产量和品质下降,失去了应有的丰产性能。这种现象在大部分作物上都有可能发生,但在异花授粉作物和常异花授粉作物上表现得更为显著,在同一作物不同品种间普遍出现。发生生物学混杂后,后代产生性状分离,出现各种各样的变异植株,这些性状不稳的植株降低了品种的一致性,并出现一些不良个体,引起某些经济性状变劣,抗病性、抗逆性减弱,对种子质量影响很大。
种子是有生命力的再生有机体,生命活动旺盛则发芽率高,反之发芽率低,不能正常成苗。如有些种子在温室条件下培养,能基本达到国家规定的发芽标准,但在田间自然条件下发芽成苗率很低,其原因就是种子老化,生活力衰退。
由于受内在因素和外在因素的共同作用,种子内部也在不断地发生着一系列的物理变化和化学变化,如物质的分解、合成、代谢等。而有些变化是有害的,可以使种子生活力降低,加速种子老化。导致种子活力丧失的原因是:
1.2.1 营养物质损耗。胚部可溶性营养物质消耗太多,一旦营养耗尽,则胚部细胞因饥饿而死亡。
1.2.2 有毒物质的积累。有毒代谢物可分为两类,一类是可以诱导DNA变异的物质,如脂质氧化的产物丙二醛;另一类是抑制生长的物质,如酚类、ABA(脱落酸)和发酵产物丙醇、乙醇等。
1.2.3 胚部细胞核变性。胚部细胞核生理失常,染色体受损,有丝分裂发生障碍,种子丧失活力。
1.2.4 激素的变化。抑制物质的产生,萌发生长类物质如赤霉素、细胞分裂素类缺乏。
1.2.5 蛋白质变性。蛋白质变性后,亲水性、吸水能力和溶解性均有不同程度的降低,生物活性丧失。巯基反应性和酶水解性增强,导致种子衰老,活力降低或丧失。
主要是相对湿度、干燥温度、气流速度、种子生理状态、种子化学成分、种子大小和种层厚薄等因素。
种子是活的有机体,在储藏期间时刻进行着呼吸作用,同时本身还携带着大量的微生物。种子储藏的主要任务在于通过提高种子本身耐储性和创造适宜的储存条件,有效地控制各种生物因素的生命活动,削弱外界环境条件的不良影响,从而达到安全储藏的目的。影响种子安全储藏的主要因素是种子呼吸作用和微生物活动。
1.4.1 呼吸作用。呼吸作用是种子生命活动所必须的生命现象,但是,在种子储藏过程中,呼吸作用增强一是释放热量和水分,二是过量消耗种子养分,三是产生有毒物质,不利于种子安全。种子呼吸强度的大小受作物本身特性及水分、温度、气体条件等储藏环境的影响。
(1)种子含水量:种子呼吸强度随着种子含水量的增加而增加。种子含水量越高,呼吸作用越旺盛。因此,临界水分是呼吸强度变化的转折点。蔬菜种子水分从8%~10%开始,随着水分含量增高,呼吸强度呈指数型上升;反之,低于临界水分时,呼吸作用显著下降。因此,蔬菜种子的水分含量应控制在6%~8%之间。
(2)温度:温度也是影响种子呼吸强度的重要因素。在一定范围内(0~55℃),种子的呼吸作用随温度升高而增强,尤其在含水量增加的情况下更为明显。
(3)气体条件:氧是呼吸过程中有机物氧化分解的基本条件。氧气充足时,呼吸作用增强,当二氧化碳浓度增加时可抑制呼吸作用,使酶的活性降低。
(4)种子的特性:种子的结构、质量、生理状态和药剂、微生物等都会影响种子的呼吸强度。
1.4.2 种子微生物。种子的微生物主要包括细菌、真菌和放线菌,但细菌和放线菌在正常储藏条件下对种子安全影响不大。对种子安全危害最大的微生物是真菌类的一些霉菌,如曲霉菌、青霉素、根霉菌、毛霉菌等。通过改变微生物繁殖的环境条件可以避免其危害。
(1)水分:种子水分和空气湿度是微生物生长发育的首要条件,降低种子水分,控制种子堆相对湿度,可抑制微生物生长。一般情况下,与相对湿度70%相对应的种子含水量可作为种子安全储存的含水量上限。
(2)温度:种子微生物多属中温性微生物,适宜在20~35℃下生存,低于20℃时生长速度减慢,低于10℃时发育迟缓,低于0℃时大部分微生物不能正常发育。
(3)通气条件:种子上带的微生物大多数是好气性微生物,降低水分、采用密闭的方法保管可提高储藏的稳定性。
目前,生产上使用的蔬菜种子可分为常规种子和杂交种子两大类,其繁殖方式可分为有性繁殖和无性繁殖。无性繁殖是以植物的营养器官作为繁殖材料,如根、茎、芽等,遗传性较稳定,不易受到环境条件影响,也不会串花杂交。有性繁殖作物经过开花、授粉和受精过程,由雌雄两性细胞结合产生下一代,用种子进行繁殖。有性繁殖按授粉方式又可分为自花授粉作物、异花授粉作物、常异花授粉作物。自花授粉作物在自然条件下绝大部分是同一朵花或同一株的花粉落在柱头上授粉受精的,天然杂交率很低。异花授粉作物在自然条件下由风、昆虫进行异花授粉,使一株的花粉传到另一株上授粉受精,异交率很高,天然杂交率在50%以上,甚至100%,如菠菜、大白菜、芹菜、洋葱、西瓜、南瓜、冬瓜、黄瓜及甘蓝类蔬菜等。常异花授粉作物以自花授粉为主,也经常发生异花授粉,天然异交率较高,一般为5%~50%,如蚕豆、芝麻、甘蓝型油菜、棉花、高粱等作物。因此,要根据不同类型作物、不同的授粉方式采取相应的防杂保存措施。
2.1.1 提纯。对于生产上主要的常规品种做好提纯工作,常采用株(穗)选、片选、分系比较等方法。
(1)株(穗)选:按该品种的特征选择典型的优良单株(穗),混合脱粒留种。
(2)片选法:在生长良好的田块中,划片去杂去劣、混收混脱留种。
(3)分系比较法:选择优良单株(穗)种植株(穗)行圃,分株(穗)系比较,选出优系留种。
2.1.2 隔离。隔离是防止品种间杂交的主要保纯措施。对异花授粉作物的常规种子、杂交亲本 (自交不亲和系、雄性不育系)种子繁育和杂交制种尤为重要。
对既可在品种间容易天然杂交,并且与同一染色体组群的各种之间也容易杂交的种子繁殖田必须落实隔离措施。
(1)空间隔离:大白菜良种繁殖及制种田需与小白菜、油菜、乌塌菜、瓢儿菜、芥菜、菜苔等保持1000 m的隔离距离。有障碍物或不顺风的也应不低于500 m。结球甘蓝繁殖制种田应与花椰菜、球茎甘蓝芥蓝等隔离1000 m以上,有障碍物的不应低于500 m。花椰菜繁殖制种应与甘蓝、芥蓝隔离1000 m以上。萝卜种子繁殖应与其他萝卜品种隔离500~1000 m。茄子种子繁殖应与同类其他品种隔离40 m以上。
(2)屏障隔离:利用自然地形地貌、村庄、山坡、树林、河流等进行隔离,防止由风、昆虫等因素造成串粉。
(3)时间隔离:与同类作物其他品种错期播种,错开开花授粉期的隔离方式。
2.1.3 去杂。去杂就是在繁殖田或制种田,从苗期开始到收获前拔去杂苗、病苗、劣苗,以保持田间纯度,要求及时、彻底。
2.1.4 收获。单收单打,单独晾晒。对收获机械、用具清理干净。种子单独存放。
2.2.1 种子清选 。种子清选是根据种子和各种夹杂物不同的特性,将种子与混杂物和废种子分离的过程。通过初清选、基本清选和精选,去掉碎茎叶、果壳、土粒、石块、菌核、其他作物种子及废种子,提高种子净度和发芽率。
2.2.2 种子干燥。干燥的目的是把种子含水量降至安全储藏所需要的水分以下,以利于储藏保管。干燥的方法有多种,主要是人工晾晒、自然通风干燥或采用加热空气强制干燥。强烈的日光中紫外线较强,对种胚有杀伤作用,且强光与高温相伴随,使种子容易丧失生活力。因此,晾晒潮湿种子时不宜在烈日下暴晒,否则会损伤种子。应先于通风处晾干,后在日光下晾晒。晒干的种子待冷却后才可贮藏,否则也会损伤种子。尤其是辣椒、葱类等小粒种子,最忌强光下暴晒,需盖纱布或阴干。在种子干燥时应注意温度控制,确保种子生命力,否则即使种子能达到干燥,也失去了干燥的意义。
2.2.3 种子分级。按种子的尺寸和比重不同进行分级,实现精量播种。
2.2.4 种子处理。利用相应机械对种子进行各种药剂处理、物理处理和生物处理,以达到防病治虫、促进作物生长发育、提高产量之目的。目前主要应用的是药剂处理中的种子包衣处理。
2.2.5 种子包装。种子合理包装可以防止种子混杂、病虫感染、吸湿回潮、种子劣变,具有提高种子商品特殊性、保持种子旺盛活力、保证安全储藏运输及便于销售等作用。
(1)包装要求:一是防湿包装的种子必须达到包装种子的含水量和净度等标准,确保种子在包装器内、在储藏和运输过程中不变质,保持原有质量和活力。二是包装容器必须防潮、清洁、无毒,不易破裂,重量轻。应按种子种类、种子特性、种子水分、保存期限、储藏条件、种子用途和运输距离等因素来选择。
(2)包装规格:目前种子包装主要有种子重量包装和种子粒数包装两种。一般蔬菜种子采用重量包装,对比较昂贵的蔬菜和花卉种子也可采用粒数包装。
2.3.1 严格控制种子入库水分。水分是影响种子储藏安全的关键性因素,入库时必须达到安全标准。种子储藏期间的水分变化主要取决于空气中相对湿度的大小。据试验,种子水分降低到6%左右、温度在0℃以下可长期储藏而不影响发芽。因此,蔬菜种子入库时含水量应在6%~8%之内(应依不同种类而定),仓库内空气相对湿度应控制在65%以下,可保证储藏安全。
2.3.2 保持较低的温度。种子温度会受仓温影响而起变化,而仓温又受气温影响而变化,但这三种温度常常存在一定差距。在春末和夏季的自然条件下,气温升高,仓温、种温必然会依次升高,会增加种子的呼吸作用,利于害虫和微生物繁殖,最易造成种子败坏变质。所以,应采取措施控制仓内温度,如低温库储藏。种质资源温度可保持在0℃、-10℃甚至-18℃;大田用种也可对常温库进行隔热处理,一般温度控制在15℃即可。
2.3.3 清仓消毒。做好清仓消毒工作是防止品种混杂和病虫滋生的基础。清理仓库不仅要把仓内的异品种种子、杂质、垃圾全部清除,还要清理仓具,保持仓库内外整洁。清仓后还应做好库内消毒工作,可以用敌百虫或敌敌畏处理,也可用磷化铝熏蒸,用药后密闭72 h,通风24 h以上,种子入库前再打扫一次。
2.3.4 合理堆码。堆码形式应依仓库条件、储藏目的、种子品质、入库季节和气温高低而定,一般要求垛与墙壁相距0.5 m以上,垛与垛之间相距0.6 m以上,便于扦样及日常管理和通风。
2.4.1 做好库内湿度、温度等情况检查,随时掌握情况。
2.4.2 根据仓库内温度和相对湿度合理通风,调节库内温度、湿度。通风要考虑以下情况:一是雨天、浓雾天气不宜通风;二是仓外温、湿度低于仓内时可以通风;三是当仓内外温度相同而仓外湿度低于仓内时可以通风;四是同一天内傍晚可以通风,后半夜不能通风。
2.4.3 做好仓库害虫和微生物的防治工作。用药时注意掌握剂量,避免对种子造成伤害。
2.4.4 定期检测种子发芽率。掌握种子发芽率变化情况,以便及时改善贮藏条件,确保种子安全贮藏。