燕麦种子活力测定方法

李富花，李富利，李富荣，李凤程

(乌兰察布职业学院，内蒙古 集宁 012000)

种子活力是种子的健壮度，包括迅速整齐的发芽潜力，生长潜力和生产潜力[1]，不但能从本质上描述种子的健壮度，而且能够反映种子在田间的出苗状况。因此，研究种子活力室内测定方法与田间生产性能之间的关系非常有意义。

种子活力测定的方法有几百种，但是由于引起种子活力变化的机理尚未明确，每种方法仅能在某些方面反映种子活力的变化。发芽速率是种子活力生理测定方法的重要内容，研究豆科与禾本科牧草种子活力时，经常采用发芽与幼苗生长试验。这种方法简单易行，重复性好，已列入ISTA与AOSA活力测定手册。但是，ISTA组织的联合试验发现该方法仍存在检验室间重复性差以及与田间出苗相关性变异大等问题[2]。牧草种子劣变是导致牧草种子质量下降的主要原因，且种子的活力与劣变具有相关性，种子活力随种子劣变程度的加深而降低，劣变使种子最终失去发芽能力[3]。人工加速种子的老化，以老化后的发芽率作为活力值，适用于多种作物和牧草种子活力的测定。通过测定种子浸泡液的电导率了解种子活力状况，此法已成为预测种子田间出苗率的常规检验方法。一般情况下，种子活力与电导率呈负相关，但有时也会出现活力高者电导率亦高的正相关现象[4]。本试验以燕麦(Avenasativa)种子为材料，采用不同测定方法，比较燕麦种子各测定指标的差异，并将各指标与田间出苗率作相关分析，找出较为准确、有效的测定燕麦种子活力的方法。

1 材料与方法

1.1试验材料 供试材料为燕麦，种子由中国农业大学牧草种子实验室提供，并在常温条件下室内储藏，具体信息见表1。

1.2测定方法

1.2.1标准发芽率的测定 随机选取100粒预热处理后的种子，均匀地放在铺有两层滤纸湿润的发芽床上，将培养皿在低温冰箱内预冷(5～10 ℃)7 d。后将经预冷处理后的种子放入光照培养箱中，在20 ℃恒温、8 h光照+16 h黑暗条件下进行培养，重复4次。

初次计数为第5天，末次计数为第10天，统计正常种苗数、不正常种苗数、新鲜未发芽种子数以及死种子数的百分率[5]。

1.2.2平均发芽时间的测定 采用纸卷发芽方法，随机选取100粒种子，放入发芽箱，在20 ℃恒温、8 h光照+16 h黑暗条件下进行培养。观察计算种子的平均发芽时间MGT(胚根至少2 mm)和MJGT(胚根伸出种皮)[5]。

1.2.3田间出苗率的测定 试验在乌兰察布职业学院南校区科研地进行。于2009年4月9日将不同收获年份的燕麦种子进行田间种植，每份种子样品重复4次，每重复100粒种子，均匀地播种于长约1 m行内，行距45 cm，播后每周浇1次水。观察并记录田间出苗率及平均出苗时间。

表1 供试燕麦种子基本信息Table 1 Basic information of testing oat seeds

1.2.4电导率的测定 分别数取不同收获年份的燕麦净种子50粒，4次重复，将种子放入洁净的250 mL三角瓶中，同时设一个空白，分别加入100 mL去离子水，加盖后于25 ℃恒温培养箱中浸泡24 h后，测定浸泡液的电导率，用种子浸出液的电导率减去空白电导率即为种子浸出液的电导率。

1.2.5甲醇劣变处理 用20%的甲醇溶液浸泡不同年份收获的燕麦种子，按0、0.5、1.0、1.5和2.0 h的时间梯度浸泡后，取出冲洗，用滤纸吸干种子表面的水分，稍作晾晒后进行发芽试验[6-9]。

1.2.6人工加速老化测定 将不同收获年份的燕麦种子(约450粒)放入42 ℃的老化箱内。保证老化期间湿度达100%，老化时间为48 h。将老化后的种子样品在1.0 h内进行发芽率测定[5]。

1.3数据分析 用Microsofe Excel 软件作图，用SAS软件进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1标准发芽率 燕麦种子的发芽率为Lot2007>Lot2004>Lot2008，且Lot2007、Lot2004和Lot2008之间差异极显著(P<0.01)。Lot2004种子发芽率高达89%，而Lot2008种子的发芽率仅54%。3份样品种子不正常发芽率、新鲜未发芽种子数间均差异显著(P<0.05)(表2)。

2.2纸卷发芽结果 Lot2004和Lot2007的发芽率差异不显著，但极显著高于Lot2008(P<0.01)。且Lot2008的新鲜未发芽种子数和平均发芽时间均极显著长于Lot2007和Lot2004(表3)。

2.3田间出苗率 田间出苗率表现为Lot2007>Lot2004>Lot2008，且三者之间差异显著(P<0.05)。Lot2008种子田间出苗最快；Lot2004种子出苗最慢；3个种批间差异显著(P<0.05)。

表2 燕麦种子的标准发芽测定结果Table 2 Seed germination of oat by standard germination test %

表3 燕麦种子纸卷发芽结果和平均发芽时间Table 3 Roll seed germination rate and time of three oat seed lots

2.4电导率 Lot2008的电导率为78.990 μs·cm-1，高于Lot2007和Lot2004，但三者之间差异不显著(表4)。

表4 供试燕麦种子田间出苗率和电导率的比较Table 4 Seed emergence and seed conductivity of three oat seed lots

2.5甲醇处理对燕麦种子发芽的影响 正常出苗率总体上随着甲醇浸泡时间的延长而降低，但浸泡1.5 h的正常发芽率要高于浸泡1.0 h的发芽率。不正常发芽率随着甲醇浸泡时间的延长而降低，新鲜未发芽和死种子数随着甲醇浸泡时间的延长而升高(表5)。

2.6人工加速老化处理对燕麦种子发芽的影响 燕麦种子经过人工老化(即高温高湿)处理后，发芽率Lot2004为20%，Lot2007为46%，Lot2008为41%。Lot2004和Lot2007的发芽率显著高于Lot2008(P<0.05)。与标准发芽率相比，Lot2004和Lot2007发芽率都明显下降，Lot2004下降幅度较大，而Lot2008种子发芽变化较小。

2.7相关性分析比较 平均发芽时间MJGT和MGT与田间出苗率显著负相关(P<0.05)，电导率与田间出苗时间显著负相关(表6)。

表5 甲醇浸泡处理燕麦种子发芽情况Table 5 Effects of methanol on germination of soaked oat seeds %

表6 各项活力测定指标与田间出苗率及田间出苗时间的相关分析Table 6 Correlation analysis among seedling rate,field emergence rate and emergence time

3 讨论

种子活力测定方法是研究种子活力的关键，但目前还没有一种标准方法适用于所有种子。在标准发芽率相差不大的情况下，尤其对于高发芽率种子批之间，活力测定更能灵敏地反映种子批之间的质量差异。

3.1标准发芽试验 种子发芽率并非随着储藏年限的增加而降低。它不仅与储藏年限有关[10]，还与遗传因素[11-12]、成熟度、收获期[13]、微生物污染[14-15]有关。发芽率高的种子，发芽率达到50%时所需要的时间短，出苗快。与田间出苗率及田间出苗时间不相关。

3.2快速发芽 测定具有直立幼苗的禾本科作物或牧草的苗长及具直根的作物和牧草的幼根长时采用此方法。结果表明，发芽速度(包括发芽指数)与种子活力呈正相关[16]。白春霞[17]认为幼苗生长试验可用于多花木兰(Magnoliamultiflora)和二色胡枝子(Lespedezabicolor)种子。但玉柱等[18]发现其不适用于红豆草(Onobrychisviciaefolia)、扁蓿豆(Melissitusruthenicus)和紫花苜蓿(Medicagosativa)种子。Wang等[19]认为，苜蓿发芽指数与田间出苗呈弱相关。本研究中，燕麦种子的平均发芽时间(MJGT、MGT)能反映种子发芽的速度和种苗的长度，MJGT和 MGT与田间出苗率显著负相关。

3.3电导率 电导率测定种子活力耗时少、简单、易行、便于实验室操作、重复性好，被认为是测定种子活力的有效方法。大量的研究表明，电导率与田间出苗率显著负相关。电导率测定法主要用于菜豆(Phaseolusvulgaris)、大豆(Glycinemax)、玉米(Zeamays)等农作物种子活力的测定，近年来也用于高羊茅(Festucaelata)、多年生黑麦草(Loliumperenne)、绛三叶(Trrifoliumrepens)、百脉根(Lotuscorniculatus)、红三叶(T.pratense)等牧草种子活力的测定[20]。但该方法对禾本科牧草种子活力测定却有两种相对的结果：对一些禾本科牧草如高羊茅[21]和多叶鹅观草(Roegneriafoliosa)种子[22]，采用电导率法能收到良好的效果，而对黑麦草(Loliumperenne)[23]和雀麦(Bromusjaponicus)[24]种子质量评价却很不理想。对老芒麦(Elymussibiricus)种子电导率的测定得出，随着储存年限的增加，种子电导率值逐渐增加[25]。本研究中，燕麦种子的电导率测定结果和田间出苗率没有相关性，但是和田间出苗时间显著负相关。

3.4甲醇浸泡处理 甲醇浸泡测定结果在实验室之间的可重复性强，与田间出苗率具有很好的相关性，其结果还可指示种子的耐藏性。本研究表明，燕麦种子发芽率在劣变后没有保持标准发芽率值，下降幅度较大，种子批活力很低，正常出苗率随着甲醇浸泡时间的延长而降低，高活力的种子经过不同梯度的处理后仍具有较高的活力，甲醇浸泡时间与田间出苗率及田间出苗时间无相关性。

3.5人工老化处理 老化试验也适用于雀麦、黑麦草、高羊茅等牧草种子活力的测定[21]。随着储存年限的增加，经老化的老芒麦种子发芽率均呈下降趋势[25]。张文明等[26]认为，幼苗生长测定和加速老化试验均是牧草种子活力测定的较好方法。本研究表明，不同储藏年限的燕麦种子抗老化能力存在明显的差异，说明Lot2004和Lot2007种子对老化条件敏感，抗老化能力弱，其活力水平在储藏过程中已开始下降。而Lot2008种子抗老化能力较强。加速老化试验在一定程度上可以反映种子活力差异。老化试验和田间出苗率及田间出苗时间无相关性。

3.6田间出苗率及田间出苗时间 燕麦种子田间出苗率达到了快速发芽试验条件下的正常种苗率，表明在土壤条件适宜的情况下， MJGT和MGT可以很好地预测燕麦种子的田间表现，二者可以作为评定种子活力的重要指标。电导率测定结果表明，电导率和种子田间出苗率相关不显著，但是和田间出苗时间显著相关。甲醇浸泡测定、人工老化测定、标准发芽测定均与田间出苗率及田间出苗时间相关不显著，说明它们均不能较好地评价燕麦种子的活力状况。

4 结论

燕麦种子快速发芽试验中的平均发芽时间MJGT和 MGT与田间出苗率显著相关，因此，快速发芽试验中的平均发芽时间MJGT和 MGT可作为燕麦种子适宜的活力检测方法。燕麦种子快速发芽试验具有时间短、速度快的特点，可为进一步研究种子活力测定方法提供依据，但试验标准有待进一步研究。

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