园林树木种子的品质检验园林树木种子的品质检验,是指应用科学,先进和标准的方法对种子样品的质量(品质)进行正确的分析测定,判断其质量的优劣,评定其种用价值的一门科学技术。种子品质是种子的不同特性的综合,通常包括遗传品质和播种品质两个方面。遗传品质是种子固有的品质。种子品质检验主要是检验种子的播种品质。种子是苗木培育中最基本的生产资料。园林树种的种子品质优劣状况,直接影响苗木的产量和质量。因此,在种子采收,贮藏,调运,贸易和播种前通过种子的品质检验,选用优良种子,淘汰劣质种子,是确保播种用种子具有优良品质的重要环节。通过种子品质检验可确定种子的使用价值 ,便于制定针对性的育苗措施;可以防止伪劣种子播种,避免造成生产上的损失;通过严格检验,加强种子检疫,可以防止病虫害蔓延;通过检验对种子品质做出正确评价,有利于按质论价,促进种子品质的提高。园林树木种子检验要采用科学,先进和标准的方法。应该执行中华人民共和国标准局颁布的《林木种子检验规程》(GB2772-1999)的有关规定。在国际种子交流和贸易中,还应该执行国际种子检验协会(ISTA)的有关规程。ISTA 是一个由各国官方种子检验室(站)和种子技术专家组成的世界性政府协会,为了各国种子检验仪器和技术的一致性和国际种子贸易的顺利进展,于 1931 年颁布了第一个国际种子检验规程(Internaonal Rules for Seed Tesng)。其后,5 年进行一次小修订,10 年进行一次全面修订,不断补充先进的和有效的种子检验技术。1996 年 ISTA 秘书处正式颁布的《1996 国际种子检验规程》,决定从 1996 年 7 月 1 日起在世界上实施。对于园林树木的种子品质,主要的检验项目有种子净度,发芽率,生活力,优良度,种子健康状况,含水量,重量(千粒重)等。一 抽样抽样是抽取具有代表性,数量能满足检验需要的样品。由于种子品质是根据抽取的样品经过检验分析确定的,因此抽样正确与否十分关键。如果抽取的样品没有充分的代表性,无论检验工作如何细致,准确,其结果也不能说明整批种子的品质。为使种子检验获得正确结果并具有重演性,必须从受检的一批种子(或种批)随机提取具有代表性的初次样品,混合样品和送检样品。尽最大努力保证送检样品能准确地代表该批种子的组成成分。 种批指来源和采集期相同,加工调制和贮藏方法相同,质量基本一致,并在规定数量之内的同一树种的种子。不同树种种批最大重量为:特大粒种子如核桃,板粟,麻栎,油桐等为 10000kg;大粒种子如油茶 山杏,苦楝等为 5000kg;中粒种子如红松,华山松,樟树,沙枣等为 3500kg;小粒种子如油松,落叶松,杉木,刺槐等为 1000kg;特小粒种子如桉,桑,泡桐,木麻黄等为 250kg。初次样品是从种批的一个抽样点上取出的少量样品。混合样品是从一个种批中抽取的全部大体等量的初次样品合并混合而成的样品。送检样品是送交检验机构的样品,可以是整个混合样品,也可以是从中随机分取的一部分。测定样品是从送检样品中分取,供作某项品质测定用的样品。抽样的步骤是:① 用扦样器或徒手从一个种批取出若干初次样品;② 然后将全部初次样品混合组成混合样品;③ 再从混合样品中按照随机抽样法,"十"字区分法等分取送检样品,送到种子检验室;④ 在种子检验室,按照"十"字区分法等从送检样品中分取测定样品,进行各个项目的测定。送检样品的重量:送检样品的重量至少应为净度测定样品的 2～3 倍,大粒种子重量至少应为1000g,特大粒种子至少要有 500 粒。净度测定样品一般至少应含 2500 粒纯净种子。二 净度分析种子净度是指纯净种子的重量占测定样品中总重量的百分数。净度分析是测定供检验样品中纯净种子,其它植物种子和夹杂物的重量百分率,据此推断种批的组成,了解该种批的利用价值。测定方法和步骤为:① 试样分取,用分样板,分样器或采用四分法分取试样;② 称量测定样品;③分析测定样品,将测定样品摊在玻璃板上,把纯净种子,废种子和夹杂物分开;④ 把组成测定样品的各个部分称重;⑤ 计算净度。纯净种子是指:完整的,没有受伤害的,发育正常的种子;发育不完全的种子和难以识别的空粒;虽已破口或发芽,但仍具发芽能力的种子。带翅的种子中,凡加工时种翅容易脱落的,其纯净种子是指除去种翅的种子;凡加工时种翅不易脱落的,其纯净种子包括留在种子上的种翅。壳斗科的纯净种于是否包括壳斗,取决于各个树种的具体情况:壳斗容易脱落的不包括壳斗;难于脱落的包括壳斗。复粒种子中至少含有一粒种子也可计为纯净种子。废种子包括:能明显识别的空粒,腐坏粒,已萌芽因而显然丧失发芽能力的种子;严重损伤(超过原大小一半)的种子和无种皮的裸粒种子。夹杂物包括:不属于被检验的其它植物种子;叶片,鳞片,苞片,果皮,种翅,壳斗,种子碎片,土块和 其他杂质;昆虫的卵块,成虫,幼虫和蛹。三 种子重量测定种子重量主要指千粒重。通常指气干状态下,1000 粒种子的重量,以克为单位。千粒重能够反映种粒的大小和饱满程度,重量越大,说明种粒越大越饱满,内部含有的营养物质越多,发芽迅速整齐,出苗率高,幼苗健壮。种子千粒重测定有百粒法,千粒法和全量法。1 百粒法 通过手工或用数种器从待测样品随机数取 8 个重复,每个重复 100 粒,分别称重。根据 8 个组的称重读数,求算出 100 粒种子的平均重量,再换算成 1000 粒种子的重量。2 千粒法 适用于种粒大小,轻重极不均匀的种子。通过手工或用数种器从待测样品随机数取两个重复,分别称重,计算平均值,求算千粒重。大粒种子,每个重复数 500 粒;小粒种子,每个重复数1000 粒。3 全量法 珍贵树种,种子数量少,可将全部种子称重,换算千粒重。目前,电子自动种子数粒仪(Electronic seed counter)是种子数粒的有效工具,可用于千粒重测定。四 含水量测定种子含水量是种子中所含水分的重量与种子重量的百分比。通常将种子置入烘箱用 105℃温度烘烤 8 小时后,测定种子前后重量之差来计算含水量。测定种子含水量时,桦,桉,侧柏,马尾松,杉木等细小粒种子,以及榆树等薄皮种子,可以原样干燥。红松,华山松,槭树和白蜡等厚皮种子,以及核桃,板栗等大粒种子,应将种子切开或弄碎,然后再进行烘干。五 发芽测定1.发芽测定目的及有关概念 发芽测定的目的是测定种子批的最大发芽潜力,评价种子批的质量。种子发芽力是指种子在适宜条件下发芽并长成植株的能力。种子发芽力是种子播种品质最重要的指标。用发芽势和发芽率表示。发芽势是种子发芽初期(规定日期内)正常发芽种子数占供试种子数的百分率。通常以发芽实验规定的期限的最初三分之一期间内的发芽数,占供试种子总数的百分比表示。发芽势高,表示种子活力强,发芽整齐,生产潜力大。发芽率也称实验室发芽率,是指在发芽试验终期(规定日期内)正常发芽种子数占供试种子数 的百分率。种子发芽率高,表示有生活力的种子多,播种后出苗多。2.发芽实验设备和用品 种子发芽实验中常用的设备有电热恒温发芽箱,变温发芽箱,光照发芽箱,人工气候箱,发芽室,以及活动数种板和真空数种器等设备。发芽床应具备保水性好,通气性好,无毒,无病菌等特性,且有一定强度。常用的发芽床材料有纱布,滤纸,脱脂棉,细沙和蛭石等。3.发芽实验方法(1)器具和种子灭菌 为了预防霉菌感染,发芽试验前要对准备使用的器具灭菌,发芽箱可在实验前 用 福 尔马 林 喷 射后 密 封 2～ 3 天 , 然 后再 使 用 。种子 可 用过 氧 化 氢 (35%,1h), 福 尔 马林(0。15%,20min)等进行灭菌。(2)发芽促进处理 置床前通过低温预处理或用 GA3,HNO3,KNO3,H2O2 等处理种子,可破除休眠。对种皮致密,透水性差的树种如皂荚,台湾相思,刺槐等,可用 45℃的温水浸种 24h,或用开水短时间烫种(2min),促进发芽。(3)种子置床 种子要均匀放置在发芽床上,使种子与水分良好接触,每粒之间要留有足够的间距,以防止种子受霉菌感染并蔓延,同时也为发芽苗提供足够的生长空间(4)贴标签 种子放置完后,必须在发芽皿或其它发芽容器上贴上标签,注明树种名称,测定样品号,置床日期,重复次数等,并将有关项目在种子发芽试验记录表上进行登记。(5)发芽实验管理① 水分 发芽床要始终保持湿润,切忌断水,但不能使种子四周出现水膜。② 温度 调节好适宜的种子发芽温度,多数树种以 25℃为宜。榆和栎类为 20 ,℃ 白皮松,落叶松和华山松为 20～25 ,℃ 火炬松,银杏,乌桕,核桃,刺槐,杨和泡桐为 20～30 ,℃ 桑,喜树和臭椿为30℃。变温有利于种子发芽。③ 光照 多数种子可在光照或黑暗条件下发芽。但国际种子检验规程规定,对大多数种子,最好加光培养,目的是光照可抑制霉菌繁殖,同时有利于正常幼苗鉴定,区分黄化和白化等不正常苗。④ 通气 用发芽皿发芽时,要常开盖,以利通气,保证种子发芽所需的氧气。⑤ 处理发霉现象 发现轻微发霉的种子,应及时取出洗涤去霉。发霉种子超过 5%时,应调换发芽床。(6)持续时间和和观察记录 ① 种子放置发芽的当天,为发芽实验的第一天。各树种发芽实验需要持续的时间不一样。② 鉴定正常发芽粒,异状发芽粒和腐坏粒并计数。正常幼苗为:长出正常幼根,大,中粒种子,其幼根长度应该大于种粒长度的 1/2,小粒种子幼根长度应该大于种粒长度。异状发芽粒为:胚根形态不正常,畸形,残缺等;胚根不是从珠孔伸出,而是出自其它部位;胚根呈负向地性;子叶先出等;腐坏粒:内含物腐烂的种子,但发霉粒种子不能算作腐坏粒。(7)计算发芽试验结果 发芽试验到规定结束的日期时,记录未发芽粒数,统计正常发芽粒数,计算发芽势和发芽率。试验结果以粒数的百分数表示。六 生活力测定种子生活力是指种子发芽的潜力或种胚所具有的生命力。测定种子生活力的必要性在于快速地估计种子样品尤其是休眠种子的生活力。有些树种的种子休眠期很长,需要在短时间内确定种子品质时,必须用快速的方法测定生活力。有时由于缺乏设备,或者经常是急需了解种子发芽力而时间很紧迫,不可能采用正规的发芽试验来测定发芽力,也必须通过测定生活力,借此预测种子发芽能力。种子生活力常用具有生命力的种子数占试验样品种子总数的百分率表示,即生活率表示。测定生活力的方法常用化学药剂的溶液浸泡处理,根据种胚(和胚乳)的染色反应来判断种子生活力。主要的化学药剂有四唑染色法,靛蓝染色法,碘-碘化钾染色法。此外,也可用 X 射线法和紫外荧光法等进行测定。但是最常用的且列入国际种子检验规程的生活力测定方法是生物化学(四唑)染色法。四唑全称为 2,3,5-氯化(或溴化)三苯基四氮唑,简称四唑或红四唑,缩写为 TTC(TTB)或 TZ,是一种生物化学试剂,为白色粉末,分子式为 C19H15N4CI。四唑的水溶液无色,在种子的活组织中,四唑参与活细胞的还原过程,从脱氢酶接受氢离子,被还原成红色的,稳定的,不溶于水的 2,3,5-三苯基钾替(Triphenyl Formazam),而无生活力的种子则没有这种反应。即染色部位为活组织,而不染色部位则为坏死组织。因此,可依据坏死组织出现的部位及其分布状况判断种子的生活力。四唑的使用浓度多为 0.1%～1.0%的水溶液,常用 0.5%。可将药剂直接加入 pH 在 6.5～7 范围的蒸馏水进行配制。如果蒸馏水的 pH 不能使溶液保持在 6.5～7 的范围,则将四唑药剂加入缓冲液中配制。浓度高,则反应快,但药剂消耗量大。 四唑染色测定种子生活力的主要步骤为:① 预处理 将种子浸入 20～30℃水中,使其吸水膨胀。目的促使种子充分快速吸水,软化种皮,方便样品准备。同时促进组织酶系统活化,以提高染色效应。浸种时间因树种而异,小粒的,种皮薄的种子浸泡两天,大粒的,种皮厚的泡 3～5 天。注意每天要换水。② 取胚 浸种后切开种皮和胚乳,取出种胚。也可连胚乳一起染色。取胚同时,记录空粒,腐烂粒,感染病虫害粒及其它显然没有生活力的种粒。③ 染色 将胚放入小烧杯或发芽皿中,加入四唑溶液,以淹没种胚为宜。然后置黑暗处或弱光处进行染色反应。因为光线可能使四唑盐类还原而降低其浓度,影响染色效果。染色的温度保持在 20～30 ,℃ 以 30℃最适宜,染色时间至少 3 小时。一般在 20～45℃的温度范围内,温度每增加5 ,℃ 其染色时间可减少一半。如某树种的种胚,在 25℃的温度条件下适宜染色时间是 6h,移到30℃条件下只需染色 3h,35℃下只需 1.5h。④ 鉴定染色结果 染色完毕,取出种胚,用清水冲洗,置白色湿润滤纸上,逐粒观察胚(和胚乳)的染色情况,并进行记录。鉴定染色结果时因树种不同而判断标准有所差别。但主要依据染色面积的大小和染色部位进行判断。如果子叶有小面积未染色,胚轴仅有小粒状或短纵线未染色,均应认为有活力。因为子叶的小面积伤亡,不会影响整个胚的发芽生长。胚轴小粒状或短纵线伤亡,不会对水分和养分的输导形成大的影响。但是,胚根未染色,胚芽未染色,胚轴环状未染色,子叶基部靠近胚芽处未染色,则应视为无生活力。⑤ 计算种子生活力 根据鉴定记录结果,统计有生活力和无生活力的种胚数,计算种子生活力。七 优良度测定优良度是指优良种子占供试种子的百分数。优良种子是通过人为的直观观察来判断的,这是最简易的种子品质鉴定方法。在生产上采购种子,急需在现场确定种子品质时,可依据种子硬度,种皮颜色,光泽,胚和胚乳的色泽,状态,气味等进行评定。优良度测定适用于种粒较大的银杏,栎类,油茶,樟树和檫树的种子品质鉴定。八 种子健康状况测定种子健康状况测定主要是测定种子是否携带有真菌,细菌,病毒等各种病原菌,以及是否带有线虫和害虫等有害动物。主要目的是防止种子携带的危险性病虫害传播和蔓延。 九 种子质量检验结果及质量检验管理完成种子质量的各项测定工作后,要填写种子质量检验结果单。完整的结果报告单应该包括:签发站名称;扦样及封缄单位名称;种子批的正式登记号和印章;来样数量,代表数量;扦样日期;检验受到样品的日期;样品编号;检验项目,检验日期。评价树木种子质量时,主要依据种子净度分析,发芽试验,生活力测定,含水量测定和优良度测定等结果,进行树木种子质量分级。中华人民共和国种子法规定,国务院农业,林业行政主管部门分别负责全国农作物和林木种子质量监督管理工作。县级以上地方人民政府农业,林业行政主管部门分别负责本行政区域内的农作物和林木种子质量监督管理工作。种子的生产,加工,包装,检验,贮藏等质量管理办法和标准,由国务院农业,林业行政主管部门制定。承担种子质量检验的机构应当具备相应的检测条件和能力,并经省级以上农业,林业行政主管部门考核合格。处理种子质量争议,以省级以上种子质量检验机构出具的检验结果为准。种子质量检验机构应当配备种子检验员。种子检验员应当经省级以上农业,林业行政主管部门培训,考核合格,发给《种子检验员证》。