全 文 ：第 2 卷 第 3 期
1 9 8 9 年 6 月
林 业 科 学研 究
F O R E S T R E S E A R C H
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3
1 9 8 9
青皮种子主要储藏条件的研究釜
1
. 种子含水量与测控
刘文明 宋学之
(中国林业科学研究院热带林业研 究所 )
摘要 水分是影响青皮 (V at fca as tro t: ich a H a nc e) 种子活 力最关健 的内在 因
素 , 其 中种胚含水童是决 定因素。 用含水量 27 一 29 %娜株控制种胚含 水 量 在50 一
52 %
, 也就是控制种子含水量在30 一 36 % , 维持种子一定的呼吸强度 (3 2℃下浏定
为5。一 60 0 : 日/ g. h) , 种子活 力保持最高 , 能延长寿命。 找 出 了储藏 中 种 子安全
含水量的最佳 .汽 , 此点处于安 全含水量下限的内缘 , 可 矛.J用种子本身果翅与种子或
大小种子之间含水量 的内在关 系来测 定 。 这种测 定方法 准确 、 快速又 简便。 可考虑
作为确定 “顽物型”种子安全含水量下限的新捷径 。
关健词 青皮种 子 , 安全含水量 , 含水量 最佳点 , 种子 活 力 , 种子寿命
青皮属龙脑香科 , 是热带季雨林的重要树种 , 己列为国家第二类重点保护的珍贵树种。
青皮种子常因千燥失水而迅速丧失活力。 在自然条件(3 0 ℃ 、 70 % R H ) 下 , 新采收的成熟种
子在70 h 内含水量由42 %迅速降至20 % , 从而死亡 。 这成为种子采收 、运输和储藏中的首要
问题。 本项试验研究从测定种子劣变过程中的生理变化来分析影响活力的主要内外因子 , 找
出储藏中的主要技术条件 , 以采取相应的储藏措施。 研究结果分两部分 : 工—种子含水量与测控 , 亚—温度与种子劣变机理 。
一 、 材料与方法
(一 ) 材料来源及品质特征
试验所用种子 , 采 自广州市龙眼洞广东省林业科学研究所树木园内 , 千粒重平均为270 9 ,
含水量42 % , 发芽率1 0 % , 形状大小如图 1 所示 (单位 : m m ) 。
(二 ) 试验处理和观洲方法
1
. 不同含水量 (湿度)的控制方法 用椰糠 (椰子壳经加工后的碎末状物)与蒸馏水按 不
同比例调配而成 。 含水量从 O 一40 % , 每梯级相差 5 % , 共分九个梯级 。
2
. 含水量测 定方 法 定期从各处理中随机抽取样品 , 在 1 05 ℃用烘干法测定 。 每处理重
复一次 , 取平均值 。 种子15 一20 粒为一重复。 种胚 、 种子安全含水量采用自然失水曲线法测
定 。 含水量用相对含水率表示 。
本文 于1 9 8 8年 1 1月 14 日收到。
· 本项研究为中国林业科学研究院科学羞金课题 . 广东省林业科 学研究所种子园给予采种支持 , 谨致谢 t 。
3 期 刘文明等 : 青皮种子主要储藏条件的研究 工. 种子含水量与测控 2 1弓
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种胚 种子
图 1 青皮果实与种子形状
3
. 呼吸强度测定法 在 32 ℃恒温下 , 用SK W 一2型微量呼吸检压仪测定 。单位以0 : 叮龙 ·h
表示 , 重复一次 , 每个重复读数 5 一 6 次 , 取平均值 。
4
. 发茅率 、 发茅指数 及活力指数测 定 定期从各处理中随机抽取50 粒种子 , 用含水量为
60 %的椰糠介质与种子混和 , 置于直径为1 5 c m 的培养皿内作发芽试验。 在 20 ℃的温度下 ,
以胚根长度达种子长度一半时作发芽标准 , 发芽后 3 d 测其长度 , 取平均值 。 发 芽 率 (召尸)
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3 0 ℃ o
. 所谓 自然条件即是让种子在室内裸露 自然失水 种子于9月份成熟 , 此时广州室温约
空气湿度约70 % (简缩为30 ℃ 、 70 % R H ) 。
二 、 试验结果与分析讨论
(一) 种胚 、 种子安全含水量范围
种胚含水量是保存种子活力的决定因素 ,
粉矛含本盆‘, ) ,
图 2 种子与种胚含水量关系
高于或低于安全含水量都不利于储藏 。 从种胚
与种子含水量相关关系 (图 2 )可知 , 当种胚含
水量明显高于种子含水量时 , 随着种子含水量
的降低 , 种胚含水量变化呈现快、 慢 、快的规律
性 。 当种子含水量在 30 一40 %时 , 种胚含水量
变化缓慢 , 为47 一5 % , 超越这个范围 , 则变
化大 ; 当种子含水量降低到30 %时 , 种胚含水
量迅速下降 , 直至趋于一致 (约 10 % ) , 具丧失
活力趋势 ; 当种子含水量高于40 %时种胚含水
量迅速上升 , 具萌发趋势。 随着种子含水量的
改变 , 种胚与种子含水量呈一一对应关系。 通
过实测 、回归 , 含水量之间的相关回归方程为 :
万‘= 一 1 3 。 2 9 9 5 + 2 . 6 2 3 o x ‘ 一 0 . 0 2 2 Z x ‘2 〔了 =
咨甘喇关今璐吮
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9 8 5 4
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x ‘〔 ( 10 , 4 2 )」。 将种子用6 0 %椰糠吸水后在自然条件 ( 3 0 ℃ 、 7 0 % R H ) 下失水 , 种
子、 种胚含水量变化如图 3 。 可见种胚失水也呈现出同样的规律性 。 当种胚含水量大于52 %
时 , 自由水容易失去。 而后失水慢 , 保持在 50 一52 %之间 , 这是种胚具有自身调节 作用 之
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故 , 此时种子含水量为30 一36 % 。 而当种胚
含水量低于5 。%时 , 种胚丧失自身 调 节 能
力 , 失水变快而迅速丧失活力 , 这是由于干燥
失水导致膜结构破 坏 〔’, ‘一 “] , 失去半透性机
能 , 引起一系列连锁反应 , 以致种胚劣变而
死亡 。 从图 3 可见 , 在25 h 内 , 种胚 含水量
邮 7 %下降至 5 0 % , 如果继续失水则种子趋
向死亡 。 因此 , 种子采收后晾干要适度 , 以
免失水过度而影响种子活力。 综上所述 , 要
图 “ 吸失水过租中种子 、 种胚 含水且变化 控制种胚含水量在 50 一52 %范围内 , 就要控
制种子含水量在30 一36 % , 这就是储藏过程中种子的安全含水量范围 。 否则都不利于储藏 ,
高于上限则具萌发趋势 , 低于下限则具丧失活力趋势。
(二 ) 种子保存活力含水纽最佳点的存在与确定方法
1
. 利用 大小种子之间含水量关 系来确定 同种类的大小种子遗传基因一致 , 只是在种子
生长发育过程中受外界因素 (如光照 、 养分供给等)影响 , 导致种子有大小之分而已 , 而种子
生理特性 由遗传基因决定 , 这是大小种子保存活力具有相同含水量的根本原因 。 依水分渗透
原理该点含水量就是储藏中种子最佳含水量 , 即种子含水量最佳点 。从供试大小种子吸失水过
程中含水量变化 (如图 4 )来看 , 因小粒种子单位重量所占表面积较大 , 在相同条件下 , 受环境
因素影响较大 , 吸失水都比大粒种子快 , 这就是实际生产中小粒种子常先发芽且较整齐或容易
丧失活力 、难储藏的根本原因(见表 1 ) 。 大小种子在失水过程中它们的含水量变化曲线相交于
3 0
.
5 %
, 该交点的含水量就是储藏时保存活力的最佳含水量。 只有将种子含水量控制在该点
(3 0
.
5 % )时 , 储藏效果最好 , 种子总 活力达最高极限值 。 否则 , 在相同条件下 , 小粒种子因受
环境因素影响较大 , 吸失水较快而具丧失活力趋势或萌发趋势 , 都不利于储藏。 另外 , 该交点
含水量3 0 . 5 %正处在种子安全含水量 30 一36 %范围内下限的内缘 , 也就是在种胚安全含水量
50 一52 %范围内下限的内缘 。从理论上分析 , 它能使大小种子维持生命活动的呼吸强度达最低
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田 4 吸失水过侄中大 、 小种子 含水 皿变化
3 期 刘文明等 : 青皮种子主要储藏条件的研究 工 . 种子含水量与测控 21学
限度 , 消耗能量最少 ts1 。因此 , 如果将种子含
水量控制在最佳含水量 3 0 . 5 %时 , 储藏效果
最好 , 能延长寿命。通过这种方法测定种子含
水量最佳点 , 只要让大小种子自然失水 , 定时
测定含水量变化到相同含水量即可 。 并且该
交点不受环境因素影响 , 只要使用一架托盘
天平就行 , 所测结果既准确、快速又简便 , 在
24 h 内即可确定。
2
。 利用种子与果翅含水量关 系来确 定
表 1 大小种子品质、 含水通
和发芽情况
ha 蔺漆偷林赢素馨⋯:::⋯:: :⋯: :::⋯::::⋯:::::
依生物进化论观点 , 果翅与去翅种子具有 相 同
含水量。 同时 , 依水分渗透原理 , 水是无机溶剂 , 从低浓度 向高浓度渗透 , 可自由进出细胞
膜。 因此 , 当果翅与去翅种子含水量相同时 , 达平衡 , 互相影响最小。 该点含水量就是储藏
中种子最佳含水量 , 即是种子含水量最佳点。 从果翅对种子含水量影响 (图 5 )可见 , 该最佳
点为30 . 8 % , 与利用大小种子之间含水量关系来确定同批种子 含水量最佳点 30 . 5 %相一致 。
这就进一步证明了种子含水量最佳点具有客观性和测定方法的可行性 。 同样 , 利用果翅与种
子含水量关系来确定种子含水量最佳点的方法 , 也是准确、 快速和简便的。
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图 5 果翅对种子含水量的影响
在种子成熟前 , 果翅能进行光合作用 , 对种子生长发育具有补充养分的作用, 提高种子
活力 tsJ ; 在种子成熟后 , 果翅除能帮助传播种子外 , 还具有保护作用 , 减慢水分散失 , 维持
种子活力 , 延长寿命。 从图 5 可见 , 在去翅条件下 , 果实 (果 2 )及种子 (种 2 ) 含水量由刚成
熟时的52 %及42 %在48 h 内降至23 %及25 % ; 而在有翅保护的果实 (果 1 ) 及其 种 子则只
下降到 3 0 。 8% , 时间延长近一倍。 这是因为初始时果翅的含水量最高达6 . 5 % , 比种子含水
量42 %高2 4 . 5 % , 在一定时间内 , 种子失水可从果翅得到补充以保存活力。 在种 子含水量
大于 36 %时 , 失水较快 , 这部分失去的是自由水 , 对储藏不利。 因此在晾千种子时 , 最好等
到测定果翅与去翅种子含水量相同时 , 才把果翅去掉 , 这可获较好保存种子活力的效果。
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综上所述 , 储藏中种子含水量的最佳点处于种子安全含水量下限的内缘 , 可利用果翅与
种子或大小种子之 间含水量的内在联系来确定。这既准确、快速又简便 。 可考虑作为确 定 “顽
八刃抽、飞,0钊吧成分
种子含水 t ( 呼 )
32 ℃下 不 同含水 t 种
子呼吸作用变化
拗型 ”种子安全含水量下限的新捷径 。
(三 ) 种子不同含水 , 与呼吸作用的关系
从种子不同含水量与呼吸强度相关关系 (图 6 )可见 :
种子含水量高于39 % , 新陈代谢加快 , 呼吸作用 迅 速 增
强 , 具萌发趋势 , 种子含水量介于25 一39 %之 间 , 各种 生
理活动处于维持种子生命所需水平 , 呼吸作用基本稳定 ,
且随含水量变化缓慢 , 呼吸强度维持在50 一 60 0 : 协l/ g. h ,
当低于25 % 时 , 具丧失活力趋势 , 呼吸作用迅速减弱 , 当
种子含水量 降至20 %时 , 种子已完全丧失活力 , 呼吸强度
降至零而死亡。 因此 , 通过控制种子含水量及通气程度冈 ,
在32 ℃气温下把种子呼吸强度保持在 50 一60 0 : 川/ g. h范
围内, 则有利延长种子寿命。
《四 ) 种子不同含水, 与发芽率的关系
从种子不同含水量与发芽率的相关关系 (图 7 )可见 : 当种子处在安全含水 量 下 限 30 %
以上时 , 发芽率达95 %以上 , 除少数发霉外 , 种子全部发芽 , 种子含 水 盆介 于 25 一30 %之
间 , 具修补能力 , 保存发芽率75 写以上 , 有少数种子因失水劣变丧失活力 , 若低 于 25 % ,
则加速种子活力的丧失 , 降至20 %时 , 发芽率为零 , 表明全部种子都已丧失修 补 能 力 而 死
亡 。 这种种子含水量与发芽率的相 关 关 系 可 用 回 归 指 数 方 程 来 表示 : 夕‘= 17 . 7 8 4 6 7 3
· 。。· ’。, ’“’ . ‘〔, = 0 . 895 戈e (0 , 10 ) ] 。 这一结果更具体、 清楚地说明水分 对 种子保存活力的
极端重要性 , 要保证全部种子能保存其活力 , 必须控制种子始终处在安全含水l 下限30 % 以
上 。 另外 , 种子发芽率还与种子品质和成熟度有关 f7 ] 。
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’⋯)匕一兰三扭了 _ _
图 了 种子含水盆与发芽率的关系
(五 ) 种子安全含水t 的控制方法
由上可知 , 只要将种子控制在安全含水量范围内 , 尤其在种子含水量最佳点 , 就能较长
期地保存种子活力 。 本试验采用不同湿度的椰糠来调节种子含水量。 它们的相关 关 系 如 图
8
。 可见 , 种子含水量变化呈现出快 、 慢 , 快的规律性。 当椰糠含水量高于30 %时 , 种 子体
内各种酶急剧活化 , 新陈代谢加强 , 吸水较快 , 达38 % 以上 , 具萌发趋势 。 当椰糠含水量为
3 3 %时 , 种子含水量达40 % , 己开始萌发 , 失去储藏的价值。 当椰糠含水量介 于25 一 30 %
息期 刘文明等 : 青皮种子主要储藏条件的研究 1 . 种子含水量与测控 2 1今
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/
/
时 , 种子吸失水较慢 , 含水量为2 5一38 % 。 当椰糠含水量在
2了一29 %时 , 种子含水量维持在3 。一36 % , 种胚处在安全含
水量5 0一52 %范围内 , 这就是种子储藏中椰糠湿度调配的最
佳范围值 , 可获得最好的储藏效果 。 若椰糠湿度低于25 % ,
种子失水明显加快 , 具加速丧失活力趋势 , 也不利于储藏。
同时还看到 , 当种子处在安全含水量下限30 %以下 , 失水速
率并不立即加快 , 这是椰糠作为保水介质的良好作用。 因为
通过椰糠与种子之间的水 分 缓 慢 交换 , 起了缓冲作用 , 有
利于种子保持修补能力 , 利于种子保存活力te1 。
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种 子含水诬 ( % )
不同浪度下种子含水量变化
三 、 结 论
1
。 种胚含水量是保存种子活力最关键的内在因素。 当青皮种子含水量控制 在30 一36 %
之间 , 种胚处于安全含水量50 一52 %范围内 , 种子活力保存最好。 若种子含水量低于20 % ,
则全部丧失活力 , 高于切 %则开始萌发。
2
. 果翅具有提高种子活力和维持种子活力的作用 。 采收后种子晾千处理时 , 最好待到测
定果翅与去翅种子含水量达相同时 , 才将果翅去掉 , 这样有利于种子保存活力 。
3
。 储藏中种子具有最佳含水量 , 即种子含水量最佳点 , 该最佳点处于种子安全含 水 量
下限的内缘 , 可利用种子本身果翅与种子或大小种子之间含水量的内在关系来测定 。 所测结
果准确、 快速又简便。 可考虑作为确定 “顽拗型 ”种子安全含水量下限的新捷径 。
4
. 当青皮种子含水量保持在 3 0一36 %时 , 维持一定的呼吸强度 , 在 32 ℃下测定为50 一
60 0
: 叮/ g . h , 保存活力较好 。
5
. 当调配保水介质 (椰糠 )的含水量在2 7一29 % 时 , 可控制种子含水 量在 3 0一 36 % 之
间 , 此时种胚处于安全含水量 50 一 52 %范围内。 当椰糠含水量高于3 %时 , 种子开始萌发 ,
而低于25 %时 , 种子则具丧失活力趋势。
参 考 文 献
〔1 〕宋学之等 , 1 9 8 6 , 坡垒种子失 水劣变中根尖细 胞超徽结构变化 的进一步研究 , 热带林业科技 , ( 4 ) : i 一 5 。
〔2 〕宋学之 等 , 19 “ , 坡垒 种子主要储藏条件的研究 , 林业科学 , 2 0( 3 ) : 2 2 5一2 3‘
[ 3 〕 邹德里 ( T . M . C h e n g ) , 1 9 8 5 , 种子的发育 , 种子 , ( 1 ) : 6 8一8 0 。
【一〕 G 五le s , K . L . e t a l . , i , 76 , Eff e e ts o f w a t e r s tr e s s o n t h e u ltr a s tr u e tu r e o f I e a f e e lls o f
s o r g h u m b ie o lo r
,
Pla n t Ph y s i o l
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〔e ) T a ” g , H . T . , i , 7 1 , Pr e lsm i n a r y t e s ts o n t he st o r a g e a n d e o lle e t io n o f s o m e s h o r e a s p e e i e s
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,
T b e M a l
a y s i a n F o r e st e r
,
s‘( 2 ) : . 4一 , 8 .
〔7 〕S a s a k i , S · , 10 8 0 , St o r a g e 拜n d g 己r m i典a t io n , f p iPt e r o e a r p s e e d s , T h e M a la ys i尽n r o r e st e r ,
4 3 ( 3 ) : 2 9 0一3 0书,
2 2 0 林 业 科 学 研 究 2 卷
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3 2 ℃ ) , th e s e e d v ig o u r w ill be k ePt a t a hig h le v e l, th e r efo re , th e seed
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It w as fo u n d th a t in s to r a g e th e r e 15 a bes t
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