甜玉米种子活力影响因素及检测方法概述

吴丽丽

（黑龙江省农业科学院佳木斯分院 黑龙江 佳木斯 154007）

甜玉米是果蔬兼用型农作物，发展前景良好，高活力的甜玉米种子不仅能实现单粒精量播种，同时还可以节本增产，是未来的发展趋势。甜玉米种子的田间出苗率、出苗速率及整齐度是检验种子活力高低的最直接的3 种表现，高活力种子在田间具有较强的生长优势及高产潜力，对种业生产意义重大。

1 影响种子活力的因素

1.1 遗传因素。许多学者对遗传因素对玉米种子活力的影响做了大量的研究，华南农大的王青峰[1]等人以13 个种子活力表现差异显著的超甜玉米自交系为研究对象，采用Griffing 不完全双列杂交法，分析了其配合力和遗传特性。结果表明，亲本的GCA 值均达到极显著水平。超甜玉米种子活力的广义遗传力和狭义遗传力分别为99.48%和58.79%，这说明亲本种子活力遗传能力较高，是可以早代选择的性状。

1.2 环境因素。玉米种子的整个生育期与所处的环境密切相关，气候、土壤、栽培技术、田间管理等因素都对种子的活力有影响。王振华[2]等分析了3 个早熟甜玉米自交系乳熟期的种子百粒重、发芽率及活力的变化。研究结果表明，百粒重、活力指数和成熟度呈正相关，发芽率从抽丝后30 d 起已较高，百粒重在抽丝后50 d 达到最大值；活力指数在45 d最大，达到种子生理成熟。最佳采种期应以抽丝后50 d 为宜。许昍[3]等选用9 个甜玉米品种的种子作为试验材料，比较不同品种在不同逆境下的活力表现，结果表明，在人工老化、干旱胁迫、低温冷浸胁迫等逆境条件下，种子活力的表现差异很大，可见，种子播种季所遭遇的逆境不同，或者同一品种针对不同逆境，其种子活力表现也存在很大差异。此外，在甜玉米种子收获、加工、贮运过程中，种子如果破损，它的抗病能力随之降低，易受病菌侵染，活力降低。

2 种子活力检测方法

2.1 常用检测方法。国际种子检验协会推荐的种子活力室内测定方法主要有发芽测定法、抗冷测定法、加速老化试验法、电导率测定法和酶活性测定法等。骆忠伟[4]等采用6 种常用的种子活力测定方法测定了5 个甜玉米品种的种子活力，即幼苗生长测定、电导率测定、加速老化试验、抗冷测定、模拟田间出苗率和α -淀粉酶制剂活力测定方法，同时将测定结果与其田间成苗率进行相关性分析。结果表明，5 种测定方法中，低温测定方法、电导率测定法、加速老化试验与田间出苗率能达到显著水平。抗冷测定、电导率测定、酶活性测定适用于甜玉米种子的活性测定。

2.2 新型种子活力检测方法。机器视觉技术在2001 年第1 次被引入农作物种子质量检验中[6]，开启了种子活力无损检测的尝试。在此之后，种子活力检测又引入多种无损检测方法，像高光谱成像技术、近红外光谱技术、超微弱发光法、电子鼻探测技术等多种新型技术。这些检测方法随着种子检测技术领域的不断发展，将成为种子活力测定的新方向[7]。

2.2.1 机器视觉技术。机器视觉技术是一门智能技术，涉及多个领域，应用广泛。王成芳[6]等通过Open CV 对不同品质种子的HSV 颜色空间进行分析，其各类种子判断正确率分别为：优质种子90.5%、一般种子82.3%、劣质种子92.3%。由此可见，运用机器视觉技术在种子质量检测、分级、无损检测上有着良好的应用前景。

2.2.2 近红外光谱技术。近红外光是一种介于可见光和中红外光的电磁波。已经在食品、石油、农业等多个领域取得应用成效。李武[9]等利用近红外光谱技术建立了一种用于快速无损检测甜玉米种子发芽率、发芽指数、活力指数等活力指标的新方法，选取8 个代表性甜玉米品种种子为试材，进行生理检测和光谱采集；利用偏最小二乘法回归(PLSR)法建立甜玉米种子活力相关指标的定量模型。结果表明，近红外光谱技术简便、快速、准确可靠，适用于甜玉米发芽率、发芽指数、活力指数等多参数的快速评价。该研究结果为高活力玉米种子筛选提供了一种新的快速分析技术。由此可知，近红外光谱技术在种子活力检测上有较好的应用前景，将会推动种子活力检测向批量化和产业化方向发展。

2.2.3 电子鼻技术。电子鼻是一种气味检测仪器，通过采集种子生理生化变化过程中产生的挥发性物质，进而分析种子的生理状态，对种子活力状况、年限等作出判断。张婷婷[10]等利用电子鼻技术，对发芽率在3.8%～83.3%的甜玉米种子的气味信息进行采集，结合主成分分析、线性判别分析和支持向量机3 种方法，分别建立甜玉米种子活力的分析模型，结果表明，在甜玉米种子活力的判断上，向量机建立的模型判别效果较好，预测准确率可达96%以上。可见，电子鼻技术可以实现对不同活力甜玉米种子的高效判别和预测，该研究为电子鼻技术在甜玉米种子活力检测上的应用提供了理论依据。玉米种子活力的检测方法还有很多，像高光谱技术、激光散斑技术、软X 射线技术等等，每个检测技术都有其自身的优缺点，同时，现阶段玉米品种繁多，种子活力表现差异很大，针对不同的玉米品种，研究人员可以根据自身条件选择2 个以上的检测方法，以期达到最佳效果。