甜玉米種子活力影響因素及檢測方法概述

吳麗麗

（黑龍江省農業科學院佳木斯分院 黑龍江 佳木斯 154007）

甜玉米是果蔬兼用型農作物，發展前景良好，高活力的甜玉米種子不僅能實現單粒精量播種，同時還可以節本增產，是未來的發展趨勢。甜玉米種子的田間出苗率、出苗速率及整齊度是檢驗種子活力高低的最直接的3 種表現，高活力種子在田間具有較強的生長優勢及高產潛力，對種業生產意義重大。

1 影響種子活力的因素

1.1 遺傳因素。許多學者對遺傳因素對玉米種子活力的影響做了大量的研究，華南農大的王青峰[1]等人以13 個種子活力表現差異顯著的超甜玉米自交系為研究對象，采用Griffing 不完全雙列雜交法，分析了其配合力和遺傳特性。結果表明，親本的GCA 值均達到極顯著水平。超甜玉米種子活力的廣義遺傳力和狹義遺傳力分別為99.48%和58.79%，這說明親本種子活力遺傳能力較高，是可以早代選擇的性狀。

1.2 環境因素。玉米種子的整個生育期與所處的環境密切相關，氣候、土壤、栽培技術、田間管理等因素都對種子的活力有影響。王振華[2]等分析了3 個早熟甜玉米自交系乳熟期的種子百粒重、發芽率及活力的變化。研究結果表明，百粒重、活力指數和成熟度呈正相關，發芽率從抽絲后30 d 起已較高，百粒重在抽絲后50 d 達到最大值；活力指數在45 d最大，達到種子生理成熟。最佳采種期應以抽絲后50 d 為宜。許昍[3]等選用9 個甜玉米品種的種子作為試驗材料，比較不同品種在不同逆境下的活力表現，結果表明，在人工老化、干旱脅迫、低溫冷浸脅迫等逆境條件下，種子活力的表現差異很大，可見，種子播種季所遭遇的逆境不同，或者同一品種針對不同逆境，其種子活力表現也存在很大差異。此外，在甜玉米種子收獲、加工、貯運過程中，種子如果破損，它的抗病能力隨之降低，易受病菌侵染，活力降低。

2 種子活力檢測方法

2.1 常用檢測方法。國際種子檢驗協會推薦的種子活力室內測定方法主要有發芽測定法、抗冷測定法、加速老化試驗法、電導率測定法和酶活性測定法等。駱忠偉[4]等采用6 種常用的種子活力測定方法測定了5 個甜玉米品種的種子活力，即幼苗生長測定、電導率測定、加速老化試驗、抗冷測定、模擬田間出苗率和α -淀粉酶制劑活力測定方法，同時將測定結果與其田間成苗率進行相關性分析。結果表明，5 種測定方法中，低溫測定方法、電導率測定法、加速老化試驗與田間出苗率能達到顯著水平。抗冷測定、電導率測定、酶活性測定適用于甜玉米種子的活性測定。

2.2 新型種子活力檢測方法。機器視覺技術在2001 年第1 次被引入農作物種子質量檢驗中[6]，開啟了種子活力無損檢測的嘗試。在此之后，種子活力檢測又引入多種無損檢測方法，像高光譜成像技術、近紅外光譜技術、超微弱發光法、電子鼻探測技術等多種新型技術。這些檢測方法隨著種子檢測技術領域的不斷發展，將成為種子活力測定的新方向[7]。

2.2.1 機器視覺技術。機器視覺技術是一門智能技術，涉及多個領域，應用廣泛。王成芳[6]等通過Open CV 對不同品質種子的HSV 顏色空間進行分析，其各類種子判斷正確率分別為：優質種子90.5%、一般種子82.3%、劣質種子92.3%。由此可見，運用機器視覺技術在種子質量檢測、分級、無損檢測上有著良好的應用前景。

2.2.2 近紅外光譜技術。近紅外光是一種介于可見光和中紅外光的電磁波。已經在食品、石油、農業等多個領域取得應用成效。李武[9]等利用近紅外光譜技術建立了一種用于快速無損檢測甜玉米種子發芽率、發芽指數、活力指數等活力指標的新方法，選取8 個代表性甜玉米品種種子為試材，進行生理檢測和光譜采集；利用偏最小二乘法回歸(PLSR)法建立甜玉米種子活力相關指標的定量模型。結果表明，近紅外光譜技術簡便、快速、準確可靠，適用于甜玉米發芽率、發芽指數、活力指數等多參數的快速評價。該研究結果為高活力玉米種子篩選提供了一種新的快速分析技術。由此可知，近紅外光譜技術在種子活力檢測上有較好的應用前景，將會推動種子活力檢測向批量化和產業化方向發展。

2.2.3 電子鼻技術。電子鼻是一種氣味檢測儀器，通過采集種子生理生化變化過程中產生的揮發性物質，進而分析種子的生理狀態，對種子活力狀況、年限等作出判斷。張婷婷[10]等利用電子鼻技術，對發芽率在3.8%～83.3%的甜玉米種子的氣味信息進行采集，結合主成分分析、線性判別分析和支持向量機3 種方法，分別建立甜玉米種子活力的分析模型，結果表明，在甜玉米種子活力的判斷上，向量機建立的模型判別效果較好，預測準確率可達96%以上。可見，電子鼻技術可以實現對不同活力甜玉米種子的高效判別和預測，該研究為電子鼻技術在甜玉米種子活力檢測上的應用提供了理論依據。玉米種子活力的檢測方法還有很多，像高光譜技術、激光散斑技術、軟X 射線技術等等，每個檢測技術都有其自身的優缺點，同時，現階段玉米品種繁多，種子活力表現差異很大，針對不同的玉米品種，研究人員可以根據自身條件選擇2 個以上的檢測方法，以期達到最佳效果。