种子质量检测技术初探

PAGEPAGE1种子质量检测技术初探——以小麦种子为例[摘要]种子质量检测是中职组农业技能竞赛项目之一，竞赛成绩包括理论测试和技能操作两个部分，理论考试占20%，实验操作占80%，技能操作成绩对决胜起着举足轻重的作用，技能操作正确的做法是先做种子生活力测定，接着做种子净度分析，最后做千粒重测定。每个环节均需按照操作要领去完成，才能在竞赛中获胜。[关键词]农业；技能竞赛；种子生活力；种子净度；千粒重种子质量检测是中职组农业技能竞赛项目之一，竞赛成绩包括理论测试和技能操作两个部分，理论考试占20%，实验操作占80%，其中技能操作竞赛内容为：在规定时间内完成小麦种子的净度分析、千粒重测定和生活力的四唑测定，比赛用时为150分钟。在农业技能竞赛项目——《种子质量检测》技能大赛中，参赛选手对实操顺序的安排非常重要。2013年我校参赛选手朱文艳学生操作时就按照第一步种子净度分析、第二步种子千粒重测定、第三步种子生活力的四唑测定这样的顺序进行，结果操作到第三步时她就感到比赛时间不够用，致使小麦种胚染色时间不充分，染色效果较差，从而计算的种子生活力不高，最终与奖牌失之交臂。这里有点技巧：即可以先进行第三步种子生活力的四唑测定，参赛选手先将浸泡好的小麦种子切开，将切开的种子放入恒温箱中染色，因染色需要0.5～1小时，此段时间参赛选手可以进行小麦种子净度分析和千粒重测定，当小麦种子净度分析和千粒重这两步操作完成后，种胚在恒温箱内染色的时间就充足了，这样可以统计种胚染色的情况，从而为比赛赢得时间，获奖的几率加大。一、种子生活力的测定从预先浸泡过的小麦净种子中随机数取4个重复，每个重复50粒，然后沿每粒小麦种子胚的中轴线将种子纵向切开，去掉一半，留下另一半，将留下的一般置于培养皿中，倒入0.5%的四唑溶液，以盖没种子为宜，将培养皿盖上盖子放置到35℃的恒温箱中保温染色0.5～1小时，之后借助放大镜数一数小麦种胚着色的数量，计算种子的生活力。此过程关键技术要点是：首先，切种子时，沿种胚中轴线纵切要均匀，如果纵切得不均匀，就会出现种胚染不上色或染色很少的情况，从而影响实验数据。这项操作技术需要选手平时反复练习，不断提高熟练程度。其次，向培养皿倒入四唑溶液量的多少也很重要，有的参赛选手为了节约染液，只倒取少量的四唑溶液，结果四唑溶液没有盖没小麦种子，导致种胚染色不充分，染色效果较差，最终影响实验结果。再次，参赛选手没有严格区分有生活力和无生活力的种子染色情况。用四唑溶液快速测定小麦种子生活力时，凡是种胚被染成鲜红色的为有生活力的种子，凡种胚不染色或胚部的某些部位染色不充分，则为无生活力的种子，为了界定准确，需要借助放大镜观察，不能随意判断，否则影响检测结果的准确性。参赛选手在平时的训练中，需要在专业教师的指导下，对照标准反复比对，才能准确判断。种子生活力测定的具体步骤：（一）样品切取沿小麦种子的腹线将种子纵向切开，操作时左手用镊子夹住小麦种子，右手用双面刀片纵向切开种子，切种子时，需要垫上砧板，小麦种子切开后，丢弃一半，留下另一半，共切取样品4个重复，每个重复50粒，切口要平滑，切位要正确。（二）样品染色将准备好的种子样品放入培养皿中，倒入0.5%的四唑溶液，并移置到30～35℃恒温箱中保温0.5～1h进行染色反应，至染色很明显后，将染色后的种子用清水冲洗2～3次，直至洗液无红色为止，此项操作需要参赛选手多练习，才能达到熟能生巧的地步。（三）观察鉴定1.鉴定标准（1）凡种胚染成鲜红色的为有生活力的种子。（2）凡种胚不染色部分超过允许的范围，为不正常的种子。（3）凡种胚完全不染色者为死种子。（4）不正常的种子和死种子均视为无生活力的种子。2.观察的部位禾谷类：主要观察胚芽、胚轴、胚根、子叶（盾片）。除完全染色者为有生活力种子外，下列有残缺的种子也视为有生活力的种子：（1）盾片上部或下部任一端不染色的部分小于1/3；（2）胚根顶端：麦类大部分不染色，但不定根的原始体须染色。小麦种子用四唑染色鉴定标准（单子叶）如下：图中黑色部分表示染成红色，为有生命力组织，白色部分表示不染色的死组织。图1－6有发芽力：图1整个胚染成鲜红色；图2～5盾片末端不染色；图6胚根尖端不染色；图7－16无发芽力：图7胚根3/4以上不染色；图8胚芽不染色；图9盾片中部和盾片节不染色；图10胚轴不染色；图11盾片末端和胚芽尖端不染色；图12胚的上半部不染色；图13盾片不染色；图14盾片、胚根和胚根鞘不染色；图15染成模糊的淡红色；图16整个胚不染色。3.实操易出错的几个细节问题一是小麦种子切得不均匀，没有按照要求将种子沿种胚中央准确切开，而是切得一边厚，含有种胚，而另一边切得薄，不含有或很少含有种胚。如果将薄的一边作为样品时，就会导致计算结果的错误。二是在舍弃50%，保留另外50%时，没有仔细甄别，有可能把有胚的丢弃，无胚的保留下来，这样也会影响结果的准确性。三是没有熟练掌握小麦生活力的判断标准，把本来无生活力的种子，当成有生活力的种子；而有生活力的种子，当成无生活力的种子，最终导致计算结果错误。四是没有安排好比赛时间，操作缓慢，到最后将种子切好后，染色时间已经不够了，就匆忙从恒温箱内取出种子判断，导致结果不准确。4.计算与处理根据胚部的显色情况，分别计算第1、2、3、4个重复有生活力种子的百分率。注明重复间的最大允许差距：X1、X2、X3、X4→计算平均数（种子生活力有二、三次重复值）。例1：小麦种子生活力，四次重复分别是95％、96％、98％、97%，试计算容许误差是否在规定的范围内。解：＝96.5％98%－95%＝3%经查表可知，平均生活力96.5%，重复间最大容许差距为7%，而3%小于7%，说明容许误差在规定的范围内。表1测定种子生活力最大容许差距（四个重复）[1]平均生活力（%）重复间最大容许差距999897969593-9491-9289-9087-8884-8681-8378-8073-7767-7256-6651-5518-2021-2324-2829-3435-4546-50567891011121314151617181920二、净度分析（一）取样与试样称重采用四分法进行小麦送验样品的分取。试样的分取是从500g左右送验样品中,用直尺分取规定重量的试样两份。第一份试样取出后，将剩下的部分重新混匀，再分取第二份试样。当试样样品分至接近规定的最低重量时才可称重。要求精确的小数位数是一位小数。（二）试样分离试样称重后，将样品倒在分析台上，用镊子按顺序逐粒观察鉴定，将试样分离成净种子、其他植物种子和杂质三种成分，分别放入相应的容器内，并编号。（三）称重与小数点精确位数表2称重与小数位数[2]试样或半试样及各种成分重量（g）称重至下列小数位数1.000以下41.000～9.999310.00～99.992100.0～999.911000或1000以上0（四）计算1.核查各种成分重量之和与样品原来的重量之差是否超过5%。各种成分重量之和=？（g）增失差（%）＝2.根据分离后各成分的重量，分别计算其百分率。种子净度（%）＝其他植物种子百分率（%）＝杂质百分率（%）＝（五）填写原始记载表和结果报告单净度分析结果以三种成分的重量百分率表示，其结果应保留一位小数，最后还须进行修约。先检查各种成分百分率总和应为100.0%。如果各种成分百分率总和为99.9%或100.1%，那么要从最大值（通常为净种子）中增减0.1%。如果修约值大于0.1%，那么应检查有无差错。各成分中，若有重量百分率小于0.05%的微量成分可忽略不计，填报“微量”；如果一种成分的结果为零，须填“—0.0—”。（当测定某一类杂质或某一种其他植物种子的重量百分率达到或超过1%时，该种类应在结果报告单上注明）。例2：小麦试样原重为71.32g，测得净种子为70.71g，其他植物种子为0.0420g，杂质为0.2900g；三者之和为71.042g。计算试样增失差＝增失差＝0.4%＜5%。净种子（%）＝＝＝99.5%其他植物种子（%）＝＝=0.1%杂质（%）＝＝＝0.4%99.5%＋0.1%＋0.4%＝100%，不需要修约。1.净种子、其他植物种子、杂质甄别标准（1）净种子①完整的种子单位。在禾本科植物中，种子单位如是小花，必须带有一个明显含有胚乳的颖果。②种子大于原来大小一半的破损种子单位。（2）其他植物种子其鉴定原则与净种子相同，如杂草种子和其它作物种子。（3）杂质①明显不含真种子的种子单位；②破损种子单位的碎片为原来大小的一半或不及一半的；③按该种的净种子定义，不将这些附属物作为净种子部分或定义中尚未提及的附属物；④种皮完全脱落的豆科、十字花科的种子；⑤脆而易碎、呈灰白色、乳白色的菟丝子种子；⑥脱下的不育小花、空的颖片、内外稃、稃壳、茎叶、秸秆、球果、鳞片、果翅、树皮碎片、花、线虫瘿、真菌体、泥土、砂粒、石砾及所有其他非种子物质。2.计算注意事项核查净度分析过程中重量有无增失，即把各种成分重量之和与原始重量进行比较，若增失差超过原始重量的5%，就必须重做，填报重做的结果。3.四分法注意事项（1）试样重宜在120.0～130.0g之间在分析台上放3张白纸，中间一张为A3纸，两侧为A4纸，把种子袋中的500g左右的小麦种子试样倒在A3纸上，摊成长方形或正方形，要求厚薄均匀，然后用两把直尺沿长方形对角线方向延伸交汇于中心点，用手夹紧直尺向外拖，把1/4小麦种子拖到一侧的A4纸上，把另一份1/4小麦种子拖到另一侧的A4纸上，把这两份A4纸上的小麦种子分别放入种子袋中。然后把A3纸上剩余的1/2小麦种子再混匀，按上述方法再来一次四分法，把两份A4纸上的小麦种子依然分别放入种子袋中，最后A3纸上剩下的小麦种子就是分取的试样。然后将试样倒入烧杯中，放在电子天平上称量，要求试样重量在120.0～130.0g之间。但在实际操作中，常出现分出来的试样重量要么大于130.0g，要么小于120.0g的现象，这与平时训练不到位有关。有些参赛者，当分出来的重量大于130.0g时，居然从试样中去除一部分种子，强求质量在120.0～130.0g范围内；有些参赛者，当分出的试样重量小于120.0g时，又从分出去的种子中拿回一部分种子，刻意使质量在120.0～130.0g范围内，这两种都是错误的操作方法，指导教师平时指导学生时必须关注这个细节。（2）不能正确区分净种子、其他作物种子和杂质在国家标准中明确规定：对于破损的种子，剩余的部分应超过种子原来大小的50%才认定为净种子，否则认定为杂质。对于不能立马判断的种子将其认定为净种子，不需要将每粒种子翻过来观察其下面是否有洞或其他破损。但在实际操作中，许多学生和教师将破损的种子或干瘪的种子直接视为杂质，对有颖壳的小麦种子，正确的做法是将颖壳去掉后，颖壳作为杂质，颖壳里的小麦种子作为净种子。但有些操作者直接将带有颖壳的种子作为杂质处理，这样势必影响到测量结果的准确性，应该加以纠正。（3）保留小数点位数问题不管是在称量阶段，还是后来的结果计算，国家标准都有明确的规定。目前，我们所使用的电子天平，只要在天平允许的称量范围内，都只能称量到小数点后两位。而国家标准规定，所称质量在1.000g以下的应称量到四位小数；所称质量在1.000～9.999g的应称量到三位小数；所称质量在10.00～99.99g的应称量到两位小数；所称质量在100.0～999.9g的应称量到一位小数；1000.0g以上的应称量到整数。而在计算结果时，种子净度百分率应保留一位小数，井注意修约问题；千粒重应保留两位小数；生活力则应保留整数。但许多参赛学生没有按照这个要求执行。（4）没有计算增失差，就直接计算各成分含量按照规定，在计算各成分质量百分率时，应先计算增失差是否超过5%，只有当增失差小于5%时，才可以进行下面的计算。如果增失差大于5%时，就必须重做。三、千粒重的测定从净度分析后的净种子中随机数取两个重复，每个重复1000粒，分别称重，然后计算平均千粒重。在这一步中，要遵循随机原则，也就是所数取的1000粒种子要有代表性，能代表整批种子的千粒重。但在实际操作中，参赛选手往往是专捻数饱满的种子，而将不饱满或有缺陷的种子弃之，导致最后的结果失真。正确的做法：把第一步操作分离出来的种子摊匀，然后将其分成几个长条，从每个长条种子中随机数取1000粒种子，进行称量和计算。或者把净种子