種子生理指標的介紹及種子發芽方法的研究
自從農業生產成為社會發展的一個重要部分，對于農作物的研究一步一步逐漸的完善，尤其是對于種子的研究，從最基本的種子生理指標的研究，到根據這些生理的情況，進行種子發芽的研究，下面我們分別就這兩個方面進行種子生理指標的介紹及種子發芽方法的研究。
一、種子活力的意義及指標
生命力是種子有無新陳代謝能力和生命所具有的屬性，陶嘉玲依據美國官方種子檢驗協會活力委員會制訂種子活力的定義為在廣泛的田野條件(包括適宜和不適宜條件)下，影響種子迅速、均勻出苗和長成正常幼苗的全部潛在能力的特性總稱為活力。目前種子活力研究，不但向宏觀發展，而且向微觀深人。對于種子活力的指標，日本科學家森得典研究報道.黑松種子腺昔三磷酸(ATP)合成系統存在于干種子里，種子在黑暗處吸水，ATP雖有增加，但數量很少，發不出芽；若種子在光照下吸水。ATP立即合成蛋白質等增多，代謝活動提高，發育成為幼苗。可見種子活力是受內外因素調控的.徐本美閣研究，ATP水平是衡量種子活力、測定雜種優勢的生化指標。
由于生態因素直接影響母株的光合、呼吸、光呼吸和有機物轉化運拍，因此間接影響種子的生長、發育和有機物儲藏積累。唐錫華川研究表明，種胚在母株上發育時，母體年齡大小、著生位置高低、以及陽光、水分、肥料等條件，都對種子健壯有重大影響。森林蔭蔽會降低光合強度，使樹木種子產盆低、品質差；在營養生長期蔭蔽，影響產量大。故成片林木應及時撫育，特別是母樹林要去劣留優適量疏伐，才能獲得豐產、優質的高活力種子。
二、種子成熟的生理指標
林木種子成熟的生理特征有所不同，但是種子成熟時普遍出現下列現象：(1)種皮顏色由黃變綠.這是綠色素破壞、黃色素顯現或是由于細胞液酸性變大，花青家呈現的結果。(2)種子水分由多到少。種子成熟時，種子水分減少，細胞的原生質溶膠變成凝膠，生理活動停滯，呈現休眠狀態.如杉木種子含水量為11%~12%，馬尾松種子為9%~10%，楊樹種子為5%~6%。(3)種子干重很少增加。生活細胞6大類酶趨于鈍化，生理活動徽弱，有機物難運人，干重增加極少。如花期松種子成熟時轉化酶活性幾乎側不出來，近乎鈍化狀態。(4)種胚與胚腔之比大。這可用測徽尺測出，兩者之比達到70%時，胚體才算發育完全。(5)種子發芽潛力最高。原生質活力高，則種子活力高。例如，8月份花期松種子完全成熟時，則種子活力高、發芽勢快、發芽率高、健壯苗多。之后就逐漸下降.種子質里變差。(6)種皮變得非常堅硬。如紫荊、擦木等種子的種皮異常堅硬，水分、氣體透性很小，有機物轉化很少。
三、影響種子發芽的因素
(一)光照
光質、照光時間均影響種子的發芽。例如，對冷凍美國五針松種子發芽的研究表明，未照射紅光的種子，發芽速度緩慢，數量僅為20%；而照射紅光的種子，發芽速度很快，數量多達90%。海濱松、金黃榕、團花、歐洲赤松、白花泡桐、赤揚屬和樺木屬植物的種子，屬需光種子，以100勒克司光照射10min或以上，就能刺激發芽。
(二)溫度
油松、日本落葉松、玉蘭、黃山玉蘭、天目玉蘭等種子，冷藏或干藏在恒溫下都不發芽；但在15~20℃變溫下則發芽良好。糖械種子在5℃層積過程中，赤霉素(GA：)、細胞分裂素(CK)，都隨儲藏期延長而逐漸增多，分別到20d、40d之后，才積聚減少；而脫落酸(ABA)只幾天就迅速降低，20d時便非常之少；種子的發芽數t不斷增多。GA、CK含童下降.是由于它們與糖類結合為糖昔之故。有些林木種子克服了休眠，能夠發芽，但常因高溫或.缺氧等限制因素而二次休眠。
(三)水分
種子發芽時最低限度的水分，為臨界含水量。宋學之研究報道.坡壘、青皮種子的臨界含水量分別為31.7%和41.6%。謝粗堅川報道，中國栗不同種子的臨界含水最各有不同，如接栗為44.7%，灰栗為40.18%，毛栗為39.04%。若水分再少，則發芽率就很低，甚至發芽率為零。
(四)種皮的生理結構
種皮的結構對種子休眠有4個方面影響：一是不透水性，二是不透氣性，三是有抑制物，四是機械阻礙。例如，美國皂英、尖葉械、歐洲岑、冬青、大側柏等種子，有堅厚不透性種皮，常稱硬實，限制胚根露出山茱英種子有種皮不透性和胚后熟的雙重休眠.刺槐種子在濕潤條件下成熟時，硬實數量很少，而在干燥氣候中成熟時，硬實率達100%。可見種皮結構的不同，是由于遺傳基因所控制，生態條件所影響.且和休眠程度相關聯的。
四、促進種子發芽的新方法
(一)激素處理
彭幼芬困試驗表明，赤霉素對油桐種子發芽具有促進效應。劉永慶等利用細胞流檢儀檢側番茄GA二缺陷性、ABA一缺陷性和相應的正常品種(野生型)成熟種子胚根尖細胞倍性水平時發現；GA一缺陷系和野生型種子絕大多數細胞DNA水平為ZC，而ABA一缺陷型種子則含有較多的4C細胞。在精密種子發芽箱的標準發芽條件下，ABA一缺陷型和野生型種子浸種1天后胚根尖細胞DNA開始復制，隨后胚根突破種皮而發芽。然而GA一缺陷型種子除非加人外源GA，否則既不發生復制，也不發芽。這說明內源GA是啟動番茄種子胚根尖細胞復制的關鍵因素，同時也說明番茄根尖細胞復制是種子發芽的必要條件。實驗證明：ABA不抑制細胞DNA合成，但阻止細胞進人到M期.外源處理野生型種子與滲控處理結果相似，可以大幅度提高胚根尖4C/2C細胞的比例，但抑制種子的最終發芽。
(二)靜電處理
高壓靜電場種子處理技術就是把植物放置于場強大小適宜的高壓靜電場中，處理一定時間后再及時播種，使其發芽生長。植物種子經靜電處理后，種子活化能和種子內多種酶的活性會有所提高，同時，靜電對種子還有消毒殺菌作用，可提高種子的發芽率、發芽勢、活力指數和減少植株病蟲害，改善植株的品質。高壓靜電場場強的大小和種子處理的時間因植物材料而異。例如：對白菜、油彩、蘿卜等小顆粒種子，在電場強度為30KV/m的高壓靜電中，只需處理5min左右就行了，而對豌豆、黃豆、花生等較大顆粒種子，則要在電場強度為1.0KV/m的高壓靜電場中處理20min左右才行。處理種子時電場強度過大，處理時間過長，會使種子受傷害，甚至死亡。而電場強度過小，處理時間過短，又會造成處理效果不明顯.目前，有的地區和單位已生產出靜電種子處理機，能對小麥、水稻等大田作物種子作批處理，使其產盤提高5%~10%。經過高壓靜電處理的種子，必須及時播種，最遲不超7d的時間就要播種完畢，否則處理效果就不明顯。鄧鴻摸等報道了在靜電場作用下，猴頭菇和平菇等食用菌、芹菜、生菜、油菜和韭菜等對葉類蕊菜及番茄等對果類蔬菜、花卉等種子的發芽及生長變化。修瑞貴等川研究了靜電處理對棉花種子活力的影響。結果表明，經過適宜的靜電場處理，棉花種子發芽及簡化活力指數可以提高，種子萌發時脫氮酶與異檸橄酸裂解酶也有提高，電導率降低。表明適宜的靜電處理可以提高棉花種子的活力，促進種子的萌發和生長。但也有與此不一樣的報道。有人用1.5KV/em10(20，30)min，2.5KV/em10(10，30)min、3.5KV/em10(20，30)min等9個組合的靜電場強處理檸條、沙蓄、沙打旺3種固沙飼用植物的種子，研究了靜電對其種子萌發及活力的效應。結果表明.所有靜電自理組合對3種植物發芽率(勢)、胚根生長、簡化活力指數、細胞膜透性均無顯著影響。梁運章通過對靜電場處理過的甜菜種子的ESR波譜測定結果的分析，對比生理生化測定和連續10年田間試驗的結果，給出靜電場處理甜菜種子的生物學效應和一種機制。梁運章陽J報道，用靜電場處理水生作物菱、芡等種子，使菱增產23.5%，芡增產14%.
(三)超聲波處理
郭孝武用頻率為20kH，輻射源平均聲強度約為0.5w/cm2和頻率為1.1MHZ，輻射源輸出之聲能經透鏡滾焦后焦區的平均聲強度約為50w/cm2的超聲波，分別對烤煙種子處理1、2.3、3.3、6.6、10min，結果表明：烤煙種子經低超聲波處理后，發芽率受促進程度隨處理時間的延長而增大，處理3.5min最高，以后下降，而經高頻聚焦超聲處理的種子發芽率除處理lmin有促進外，其余均受抑，且時間愈長，受抑制越大.
《四)磁場處理
磁場作為一種刺激因素對生物從電子、分子到細胞和代謝的各個層次都可以施加影響，人們用磁場和磁化水對多種生物進行了試驗研究。在農業科學領域，種子經磁場處理后，能提高種子的發芽率、發芽勢，使農作物成熟期提前，單產提高很多。恒定磁場處理可使小麥、水稻等種子萌發時酶活性受到影響，過筑化物醉和酸酶同工醉譜帶增多，顯色較深，且不同磁場強度對醉活性的影響不同。有研究者曾用600~1500GS的脈沖磁場(簡稱PMF)處理小安種子10min，然后在種子發芽室中進行發芽，其萌發階段的a一淀粉璐、過暇化氮醉和抗壞血酸載化酶、硝酸還原醉活性均高于對服組。小斑幼苗葉綠素含量、干物質重也高于對照組。從而認為，脈沖徽場有可能作為一種播前種子處理技術。另外，還有用微量元素畏演、濕干交替鍛煉、低祖低扭層積、稀鹽溶滾任種、尿和灰粉拌勻、瑯乙二陣、(PEG)診透、褐燕酸鹽攪拌或液體條施溝里等方法。這些方法處理種子.雖外表上未見其萌動，但實質上卻引起了生理生化反應.加強播前種子劣變的修復和完善種子發芽前的準備，即使下種，則發芽勢快、發芽率高、生長勢好、抗逆力強，可獲得高產優質的苗木.例如，牛海山等研究吸濕回干種子處理是否能提高小麥在萌發期及幼苗期的抗鹽性.在鹽脅迫下，處理種子的發芽率低于未處理種子，然而如果繼續培養，觀察其正常幼苗的比率，情況卻截然不同，尤其在高鹽脅迫下(159/LNaa)，處理種子正常苗比率顯著高于未處理種子.隨抓化鈉濃度升高，處理幼苗的根數基本上呈上升趨勢，而對照幼苗根數卻在159/LNaa條件急劇下降，處理幼苗的總根長、苗高也在高鹽脅迫條件下顯著大于未處理.另外，處理種子的發芽率對吸漲萌發0~24h內給予的敘化鈉脅迫最敏感。
喬永剛等將藥用植物的種子處理技術歸結為以下幾類(1)黃岑、大黃、紫蘇、遠志、半夏、板藍根、知母等種子在采收、保存、播種等方面可以參照普通蔬菜種子的各種處理方法。(2)對于杜仲、天門冬、白術、香框、牡丹、云南蘿芙木、中華稱猴桃等需要一段后熟作用的種子及人參、西洋參、刺五加、明黨參、柴胡、黃連、貝母、遼細辛等有休眠習慣的種子，使用變溫處理效果較好；豆科、蔡科、茄科、百合科、錦葵科、甘草、黃茂等硬實種子播種前必須進行處理如沸水漫泡、濃硫酸浸種、碎玻瑞研磨等方法。(3)杜仲、柴胡、天門冬、天南星、防風、丹參、桔梗、當歸、射干、安息香、除蟲菊、兒茶、白芷、土沉香、黨參、海南蘿芙木、玫瑰茄、白扁豆、蘇木等種子壽命較短，大規模栽培時必須確保種源，選用新種播種。(4)肉豆蔥、肉桂、古柯、檳榔、白豆蔥、羅漢果、丁香、長籽馬錢、明黨參、天門冬、巴戟天等種子，在曬干或晾干久放都將失去生活力，應在剛收時及時播種。(5)其他特殊類型.如條葉龍膽種子較小，萌發時需要有較高的溫度和較大的濕度，并且有光照時才萌發.天麻的種子無胚乳，必須依靠共生萌發菌來提供營養而萌發.還有象印度馬錢和大楓子等含有蛋白質和脂肪量較大的種子，在潮濕的環境中易排變，在脂肪酶作用下產生游離脂肪酸而變質，此類種子必須置于干燥通風處保存。而我國于1959年引種的南天仙子種子，必須在完全密封干燥的環境中才能貯存較長的時間。
