电导率法早期检测玉米和小麦种子活力试验探究

朱林

摘    要：应用电导率法检测种子活力，能为选种工作提供有力辅助，并且玉米、小麦产量会大大提高。在介绍电导率法的基础上，通过试验方式分析这一方法在种子活力检测中的应用原理，希望能为种子活力测评提供依据，推动我国农业可持续发展。

关键词：电导率法;早期检测;玉米;小麦;种子活力

文章编号： 1005-2690（2021）08-0019-02       中国图书分类号： S513;S512.1       文献标志码： B

玉米和小麦的种子质量反映出种子活力，然而种子质量直接影响粮食质效水平，并关乎农业经济效益。为真实、全面了解种子活力，应用电导率法检测种子活力具有迫切性和重要性。

1   电导率法基本介绍

电导率法是检测种子活力的关键指标，凭借检测便捷、检测结果准确等优势广泛用于种子活力测定与分析，所得到的测定结果能够直观反映出苗情况、种子生长潜力[1]。电导率法应用原理为：种子自身特性各异，所以电解质渗透速度、可溶性物质外渗速度有细微差别;种子加工处理阶段会不同程度破坏外壳紧固度、完整性，观察电解质及可溶性物质渗透现象，据此得知种子活力高低[2]。一般来说，劣变期种子细胞膜结构出现损伤，不利于膜功能的常态应用，经浸种能够不同程度恢复细胞膜受损度，进而明显减少外渗量。总结规律可知，细胞膜重建速度与外渗量呈反比，具体来说，电导率越低，种子活力越强。活力强的种子，往往能够快速建膜，且膜功能可以全面发挥。

相关研究学者所持观点不同，部分研究人员认为电导率与种子活力间的关联较小，论据内容总结为种子自身呈老化状态，且活力降低，所以电导率值变化不够明显;还有些研究人员认为种子类别不同，所以电导率法适用性高低不等。据经验总结可知，电导率法在豆科作物种子活力测定中有较强适用性。需要特别注意的是，种子大小、外皮损伤度、含水量等因素使电导率测定结果发生变化。

2   试验材料与方法

2.1   试验材料

准备2019年收获自不同省份的玉米种和小麦种，所选粮食种子符合人工加速老化试验标准，玉米种如农大364、郑单958（甘肃），小麦种如济麦22（山东）和周麦18（河南）。取样称重中小粒种子数80粒、大粒种子数35粒，设3次重复，称重精确到0.005 g。

2.2   试验方法

2.2.1   人工加速老化试验法

为缩短种子活力检测时间，使用人工加速老化法予以處理，为试验做好充分准备。在此期间，参照各粮食作物加速老化操作标准，保证试验规范性，尽可能减少试验误差。正常来说，高温、高湿条件下进行人工老化处理，考虑到长霉存在的可能性，所以具体落实灭菌、消毒工作。将玉米种、小麦种放到尼龙网袋，每袋100粒，共3袋，其中，玉米种存放环境的温度约为43 ℃，小麦种存放环境的温度约为40 ℃。应用鼓风干燥箱除湿，相对湿度约为97.5%。分别老化7 d、15 d，最后取出种子，回干到最初重量。

2.2.2   电导率法

挑出大小一致、外皮完整的种子，数量35～80粒，称重。蒸馏水冲洗3次，为保证种子表面干燥性，使用定性滤纸吸水处理，之后将种子倒入透明瓶，并一一贴上具有信息说明的标签。注入蒸馏水（200 mL），测定首次电导率，在温度约22 ℃条件下浸种，时间约1 d，最后再次测定浸出液电导率。其中，每2 h测定1次。种子浸出电导率计算公式为，浸出液电导率减去首次电导率，再除以称重值[3-4]。

2.2.3   发芽试验法

参照相关标准，记录发芽后第3天玉米种、小麦种生长情况，其中，7 d后记录玉米种发芽率（玉米种发芽率=7 d后芽种数÷供试种子数×100%），10 d后记录小麦发芽率（小麦发芽率=10 d后芽种数÷供试种子数×100%）。简易活力指数计算公式为：SVI发芽率×单株鲜重。

2.2.4   验证与检测法

针对材料中种子标准发芽试验，测定浸种2 h、7 h、12 h的电导率值。经相关性分析得知，电导率检测指标与品种存在直接联系。重量回到原始值之后，取未老化种子称重，其中所取种子同时满足大小相等、外皮完整等条件，各500粒。电导率法同上述操作一致，即蒸馏水冲洗3次，使用定性滤纸吸水处理，保证种子表面干燥性，之后将种子倒入透明瓶，并贴上具有信息说明的标签。注入蒸馏水（200 mL）。浸种初期、2 h后、7 h后、24 h后取出，待重量与原始重量相同，准备标准发芽试验。

2.3   数据处理

数据分析软件为WPS 2020，相关性分析软件为IBM SPSS Statastics 21。

3   结果分析

3.1   老化时间与种子活力、种子电导率的关系

人工老化时间越长，种子活力越低，老化时间15 d左右，种子基本停止发芽。处理时间达到2 h后，郑单958玉米种发芽率为82.53%，农大364玉米种发芽率为88.67%;处理时间达到7 h后，郑单958玉米种发芽率为50.24%，农大364玉米种发芽率为39.57%，具体如图1所示。对比可知，不同处理时间，郑单958与农大364玉米种的发芽率有高低之别。当老化时间推移，种子电导率值由高变低，意味着种子活力趋弱。处理2 h后，济麦22小麦种电导率为83.53%，周麦18小麦种电导率为95.67%;处理7 h后，济麦22小麦种电导率为26.85%，周麦18小麦种电导率为41.56%。对比可知，即便处理时间长短不等，济麦22小麦种电导率均低于周麦18小麦种电导率，单从这一因素考虑，济麦22小麦种活力较高。

3.2   不同浸泡时间种子活力相关性分析

观察试验玉米种、小麦种活力指标在不同浸泡时间的变化情况，其中，活力指标细分为3个，分别为发芽势、发芽率、简易活力指数[4]。每5 h记录活力指标变化情况，发现试验玉米种和小麦种的活力指标與浸出液电导率呈反比例，说明检测时间能够提前到5 h。

3.3   不同浸泡时间回干后活力变化分析

农大364、郑单958（甘肃）玉米种，以及济麦22（山东）、周麦18（河南）小麦种分别浸泡5 h后，3项活力指标变化甚微。浸泡1 d回干后，将所浸泡种子活力指标与未浸泡种子活力指标对比，所浸泡种子活力指标出现明显的降低特征，其中农大364玉米种发芽势由92%降到50%，郑单958玉米种发芽势由95%降低到48%;农大364玉米种发芽率由93%降到52%，郑单958玉米种发芽率由90%降低到49%;农大364玉米种简易活力指数由0.959降到0.406，郑单958玉米种简易活力指数由0.920降到0.373。济麦22小麦种发芽势由87%降到68%，周麦18小麦种发芽势由86%降低到80%;济麦22小麦种发芽率由83%降到70%，周麦18小麦种发芽率由80%降低到79%;济麦22小麦种简易活力指数由0.111降到0.095。说明浸种时间达到1 d后，电导率恢复的可能性较小，这类玉米种的收藏价值和生产价值降低。浸泡5 h后的玉米种，回干后活力受影响较小，可被高效利用。

3.4   电导率早期检种时间

验证电导率检测时间提前到5 h的可行性，应用试验材料中玉米种和小麦种验证分析。玉米种活力指标与5 h、7 h浸出液电导率呈反比例（浸泡5 h，玉米种浸出液电导率值与发芽势存在-0.476关系，电导率值与发芽率存在-0.433关系，电导率值与简易活力指数存在-0.407关系），相关系数与1 d浸出液电导率平稳变化。基于此，玉米种电导率检测时间能够提前到5 h。电导率法早期玉米种、小麦种活力，玉米种早期检测时间确定提前5 h，但小麦种早期检测时间提前时间还需深入研究。

4   结论

随着粮食种子活力高低研究工作的逐步深入，研究结果可为种子质量优劣评价提供依据，因此所应用的研究方法被提出较高要求。当期电导率法在种子活力测定中起到至关重要的作用，以试验方式分析老化处理法、电导率法、发芽试验法、验证与检测法的实用性，据此完成玉米和小麦种子活力早期检测任务，得出全面、精准的测量结果。应用电导率法得知玉米、小麦种活力高低后，可为选种工作提供参考，优选出生命力顽强、存活率较高的玉米种和小麦种。

参考文献：

[ 1 ] 宋慧，邢晓宁，付楠.基于紫外分光光度计技术测定谷子种子活力[J].中国农学通报，2020，36（36）：18-21.

[ 2 ] 向莹莹，李浩卓，张婷婷.电导率法早期检测玉米和小麦种子活力[J].中国农业大学学报，2020，25（6）：12-19.

[ 3 ] 赵小暄，吴艳艳.有效利用电导率法判断向日葵种子活力的高低[J].花卉，2019（18）：4-5.

[ 4 ] 罗丽萍，刘星星，殷勤.利用近红外技术检测芸薹属种子活力[J].南昌大学学报（理科版），2017，41（1）：66-71.