全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(1): 158164 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn
本研究由山东省优秀中青年科学家奖励基金(2005BS06010), 国家重点基础研究发展计划(973 计划)项目(2006CB101700)和山东省良种工程产业化
项目(鲁农粮种字[2008]6号)资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 孙庆泉, E-mail: qqsun18@163.com **共同第一作者
Received(收稿日期): 2010-05-30; Accepted(接受日期): 2010-09-23.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.00158
不同贮藏条件下小麦和玉米种子的水分变化规律及其建模验证
王 婧 李晓丽** 姜 朋 田凤龙 侯文倩 孙庆泉*
山东农业大学农学院 / 作物生物学国家重点实验室 / 山东省作物生物学重点实验室, 山东泰安 271018
摘 要: 种子平衡水分(EMC)是评价种子吸湿或解吸动态变化的重要指标。本研究以不同初始水分(IMC)小麦和玉米
种子为试材, 研究了不同贮藏条件下的吸湿解吸规律, 并建模验证。结果表明, 玉米种子在 8.0% IMC、15℃、相对
湿度(RH)<18.8%, 25℃或 40℃和 RH<48.1%条件下; 以及在 13.5%IMC或 18.0%IMC, 15℃、25℃或 40℃, RH<48.1%
条件下呈解吸变化; 而在其他条件下均呈吸湿变化。小麦种子在贮温 15、25和 40℃时, 8.0% IMC在 RH≤18.8%、18.0%
IMC在 RH≤48.1%时解吸, 其他条件下吸湿; 13.5% IMC在 15℃和 RH<48.1%以及 25、40℃和 RH<18.8%时解吸, 其
他条件下吸湿。小麦种子在 15℃和 RH=53.0%、25℃和 RH=48.0%以及 40℃和 RH=43.0%时的安全水分(SWC)依次为
13%、11%和 9%; 玉米种子在 15℃和 RH=55.0%、25℃和 RH=50.0%以及 40℃和 RH=40.0%时, 其 SWC依次为 14%、
12%和 9%。小麦种子 EMC在 15℃和 RH>50.0%、25℃和 RH>50.0%、40℃和 RH>48.0%时超过其对应条件下的 SWC;
玉米种子 EMC 在 15℃和 RH>50.0%、25℃和 RH>47.0%以及 40℃和 RH>47.0%时超过其对应条件下的 SWC。玉米
郑单 958的平衡时间(d)与 IMC(x)、RH(y)和温度(z)的预测模型为 d = 35.34 + 4.32x 0.28y 0.35z 0.031xy 0.012xz
0.0011yz + 0.003y2, 农大 108为 d = 39.76 + 2.35x 0.39y 0.27z 0.022xy 0.014xz 0.0057yz + 0.008y2, 小麦山农
15为 d = 25.69 + 7.65x 0.27y 0.89z 0.12xy 0.07xz 0.007yz + 0.006y2 + 0.04z2, 泰农 18为 d = 46.67 + 0.39x
0.28y 1.72z 0.006yz + 0.006y2 + 0.017z2。模型经验证, 预测性良好。
关键词: 小麦种子; 玉米种子; 吸湿解吸; 建模; 模型验证
Moisture Variation and Model Verification of Wheat and Maize Seeds under
Different Storage Conditions
WANG Jing, LI Xiao-Li**, JIANG Peng, TIAN Feng-Long, HOU Wen-Qian, and SUN Qing-Quan*
Agronomy College of Shandong Agricultural University / National Key Laboratory of Crop Biology / Shandong Key Laboratory of Crop Biology,
Tai’an 271018, China
Abstract: Seed equilibrium moisture is an important indicator for evaluating the dynamic changes of seed moisture absorption or
moisture desorption. The laws of the seed moisture absorption or moisture desorption under different storage conditions were
studied using two maize (Zea mays L.) cultivars and two wheat (Triticum aestivum L.) cultivars with different initial moisture
contents (IMC). Simulated models were established accordingly for each cultivar and verified with independent data. The mois-
ture desorption was observed in 8.0% IMC maize seeds under the conditions of 15℃ and RH < 18.8%, 25℃ and RH < 48.1%,
40℃ and RH < 48.1%; or in 13.5% and 18.0% IMC seeds under the conditions of 15℃ and RH < 48.1%, 25℃ and RH < 48.1%,
40℃ and RH < 48.1%; and moisture absorption was observed under other storage conditions. Wheat seeds stored under 15℃, 25
℃, and 40℃ showed moisture desorption when RH≤18.8% for 8.0% IMC seeds or RH≤48.1% for 18.0% IMC seeds; the
13.5% IMC seeds stored under the conditions of 25℃ and RH < 18.8%, 25℃ and RH < 18.8%, 40°C and RH < 18.8% showed
moisture desorption; and wheat seeds stored under other storage conditions presented moisture absorption. The safe water con-
tents (SWCs) of wheat seed were 13% under 15℃ and RH = 53.0%, 11% under 25℃ and RH = 48.0%, and 9% under 40℃ and
RH = 43.0%. The SWCs of maize seed were 14% under 15℃ and RH = 55.0%, 12% under 25℃ and RH = 50.0%, and 9% under
40℃ and RH = 40.0%. The equilibrium moisture contents (EMCs) of wheat seed were higher than the corresponding SWCs un-
der the same condition of 15℃ and RH > 50.0%, 25℃ and RH > 50.0%, 40℃ and RH > 48.0%, and the equilibrium moisture
contents (EMCs) of maize seed were higher than the corresponding SWCs under the same condition of 15℃ and RH > 50.0%, 25
第 1期 王 婧等: 不同贮藏条件下小麦和玉米种子的水分变化规律及其建模验证 159
℃ and RH > 50.0%, 40℃ and RH > 47.0%. The predictive models of equilibrium time (d) for seeds were simulated on the basis
of IMC (x), RH (y), and temperature (z). The equations were as follows: d = 35.34 + 4.32x 0.28y 0.35z 0.031xy 0.012xz
0.0011yz + 0.003y2 for maize cultivar Zhengdan 958, d = 39.76 + 2.35x 0.39y 0.27z 0.022xy 0.014xz 0.0057yz + 0.008y2
for maize cultivar Nongda 108, d = 25.69 + 7.65x 0.27y 0.89z 0.12xy 0.07xz 0.007yz + 0.006y2 + 0.04z2 for wheat culti-
var Shannong 15, and d = 46.67 + 0.39x 0.28y 1.72z 0.006yz + 0.006y2 + 0.017z2 for wheat cultivar Tainong 18. The predic-
tive values based on these models were highly consistent with the tested values, indicating the good applicabilities of these models.
Keywords: Wheat seed; Maize seed; Moisture absorption or moisture desorption; Modeling; Model verification
在种子贮藏期间, 水分直接参与种子的各种生
理生化代谢过程。在不同贮藏条件下, 种子水分会
遵循平衡水分规律而发生规律性变化, 直接影响种
子的生理生化代谢 , 对种子的活力产生重要影响 ,
从而影响种子的贮藏安全。将种子贮藏在一定的温
度和湿度条件下, 种子对水分的吸附与解吸经过一
段时间后就会达到动态平衡, 此时的种子水分被称
为该贮藏条件下的种子平衡水分(EMC)。种子 EMC
是衡量种子吸湿解吸动态变化的重要指标。不同初
始水分(IMC)的不同作物种子 , 在不同贮藏条件下
达到水分平衡时所需要的时间不同。
关于温度和湿度两因素对种子贮藏安全影响的
研究已有一些报道。孙红梅等[1]发现, 不同贮藏温度
下玉米种子安全贮藏的最适水分不同, 呈现随贮藏
温度升高而降低的变化趋势, 50℃时的最适水分为
4.3%~5.0%, 35℃时为 5.4%~6.2%, 而 20℃贮藏的最
适水分变化范围较大。张玉荣等[2]认为, 低温(0 )℃
贮藏时玉米品质的变化小 , 而高温(40 )℃ 贮藏则对
品质影响较大。相对于贮藏湿度而言, 贮藏温度对
质量的影响较小 , 但不同温度下其持水能力不同 ,
温度越低则其持水能力越低。杨林青等[3]也认为, 湿
度和温度均对贮期种子的平衡水分有一定影响, 且
湿度比温度所起的作用要大。国外一些研究者通过
处理试验数据得出不同种子的经验吸附等温线方程,
如 Herderson公式、Chung-Pfost等式等[4-9]。文友先
等[10]通过 Ronald J的模型[11], 初步开发出稻谷吸附
与解吸等温线拟合软件。胡坤等 [12]、Sun[13]和钟
军等[14]选择 5 个最常用的谷物等温线模型, 即修正
Chung-Pfost模型、修正 Hen-derson模型、修正 Oswin
模型、修正 Halsey模型和 Strohman-Yoerger模型进
行拟合, 以选择适合中国谷物的吸附与解吸模型。
这些经验模型虽然可以应用于种子平衡水分的研
究, 但只涉及温度和湿度 2 个因素[15-16], 只能估算种
子水分平衡时的含水率, 在直接应用于影响因素更
为复杂的种子仓贮管理时受到一定限制。关于棉花
和大豆种子贮藏期间的水分变化和三因素建模研究
已有报道[17]。综合贮藏温度、相对湿度和初始水分
三因素对淀粉型种子水分平衡天数的影响规律进行
研究, 建立水分平衡时间与贮藏温度、贮藏湿度和
初始水分之间的预测模型, 对种仓安全管理具有更
重要的指导意义。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验材料为小麦和玉米种子, 其中小麦为山农
15和泰农 18, 玉米为农大 108和郑单 958。
试验 1: 设低水 (8.0%)、中水 (13.5%)和高水
(18.0%) 3个种子 IMC水平, 低温(15 )℃ 、中温(25 )℃
和高温(40 )℃ 3 个贮藏温度水平, 干燥(0.0)、低湿
(7.5%)、较低湿(18.8%)、中湿(48.1%)和高湿(100.0%)
5个贮藏相对湿度(RH)水平。测定不同贮藏条件下种
子的水分变化规律, 用于分析种子的吸湿解吸规律,
并用以拟合回归方程 , 以建立种子水分变化预测
模型。
试验 2: 设低水 (5.0%)、中水 (10.0%)和高水
(16.0%) 3个种子 IMC水平, 低温(15 )℃ 、中温(25 )℃
和高温(40 )℃ 3个贮藏温度水平, 低湿(12.5%)、较低
湿 (25.0%)、中湿 (75.0%)、较高湿 (85.0%)和高湿
(100.0%) 5个贮藏相对湿度水平。试验数据用于检测
所建预测模型的优劣。
1.2 种子相对湿度的调控方法及平衡时间的测定
在试验 1 中, 用 0%、7.5%、18.8%、48.1%和
100.0% 5个浓度的硫酸溶液配制种子贮藏保湿溶液
(表 1)。用静态法测定种子平衡水分。用万分之一电
子天平准确称取 20 g种子, 用尼龙网袋装好倒挂在
盛有不同保湿溶液的广口瓶(容积 1 L)内, 瓶内装
120 mL保湿溶液, 瓶口用软橡胶塞密封, 每 2 d 称
一次种子重, 至种子恒重为止。根据种子重量变化
所记录的数据, 确定不同贮藏条件下的种子平衡水
分和到达平衡时的天数。
在试验 2中, 设 12.5%、25.0%、75.0%、85.0%
和 100.0% 5个保湿溶液的 RH梯度(表 1)。
160 作 物 学 报 第 37卷
表 1 不同相对湿度的保湿溶液配制
Table 1 Preparation of moisture retention solution for different levels of relative humidity
保湿溶液 Moisture retention solution 相对湿度
Relative humidity 浓硫酸
H2SO4 (mL)
水
H2O (mL)
溶液重量
Weight of solution (g)
硫酸溶液浓度
Concentration of H2SO4 (%)
试验 1 Experiment 1
0% 120.0 0.0 220.8 100.0
7.5% 67.2 52.8 176.4 70.1
18.8% 52.8 67.2 164.4 59.1
48.1% 36.8 83.2 150.9 44.9
100.0% 0.0 120.0 120.0 0.0
试验 2 Experiment 2
12.5% 59.6 60.4 167.8 64.0
25.0% 49.6 70.4 159.8 56.0
75.0% 24.0 96.0 139.2 31.1
85.0% 17.6 102.4 134.1 23.5
100.0% 0 120.0 120.0 0
1.3 建模与验证
以试验 1的数据为基础, 利用 SAS8.1软件中逐
步回归法对种子初始水分、贮藏温度、贮藏相对湿
度与平衡天数进行回归函数拟合[18], 建立水分变化
预测模型。利用试验 2 的试验数据对所建模型进行
验证 , 即采用假设检验的方法对模型进行检验 [19],
假设 H0是样本所代表的总体参数, 等于给定的总体
参数。计算统计量在一定概率下的可能区间, 如果
样本统计量落在这个区间, 则原假设 H0成立, 若落
在这个区间之外则原假设被拒绝, 两者之间在某一
水平上存在显著性差异。
2 结果与分析
2.1 不同贮藏温度和湿度条件下不同初始水分
种子的吸湿解吸
2.1.1 不同初始水分种子在不同贮藏条件下的吸湿
和解吸规律 在贮藏过程中, 小麦和玉米种子通
过解吸或吸湿达到水分平衡。小麦种子在低湿、较
低湿和中湿条件下表现解吸; 在高湿条件下表现吸
湿; 在较高湿条件下, 不同初始水分和不同贮藏温
度对种子水分变化有影响(表 2)。玉米种子在低湿和
较低湿条件下表现解吸变化; 在高湿条件下表现吸
湿变化; 在较高湿条件下, 低初始水分的种子表现
吸湿, 而高初始水分的种子表现解吸, 且与品种有关。
2.1.2 贮藏温度、湿度和初始水分对平衡水分的影
响 贮藏温度一定时, 贮藏环境湿度越大则平衡
水分越大; 贮藏温度不同时, 相同相对湿度环境下
贮藏的种子其平衡水分随温度的升高而降低(图 1)。种
子初始含水量对到达平衡水分的时间进程影响较大。
初始水分为 8.0%的小麦种子, 在贮藏温度 15℃
和 RH>62.0%, 25℃和 RH>55.0%, 及 40℃和 RH>
55.0%时 , 其平衡水分超过安全水分。初始水分为
13.5%的小麦种子在 15℃和 RH>55.0%, 25℃和 RH>
52.0%, 及 40℃和 RH>48.0%时, 其平衡水分超过安
全水分。初始水分为 18.0%的小麦种子在温度 15℃
和 RH>56.0%, 25℃和 RH>49.0%, 及 40℃和 RH>
58.0%时, 其平衡水分超过安全水分(9%)。但品种间
存在差异, 即山农 15平衡水分超过安全水分所对应
的环境湿度比泰农 18更低一些(图 1)。
初始水分为 8.0%的玉米种子, 在温度为 15℃、
RH>72.0%, 温度为 25℃、RH>60.0%, 及温度为
40℃、RH>50.0%时, 其平衡水分超过安全水分。初
始水分为 13.5%的玉米种子, 在温度为 15℃、RH>
68.0%, 温度为 25℃、RH>60.0%, 及温度为 40℃、
RH>57.0%时, 其平衡水分超过安全水分。初始水分
为 18.0%的玉米种子, 在温度为 15℃、RH> 65.0%,
温度为 25℃、RH>58.0%, 及温度为 40℃、RH>54.0%
时, 其平衡水分超过安全水分。但品种间存在差异,
即农大 108 平衡水分超过安全水分所对应的环境湿
度比郑单 958更低(图 1)。
在相同贮藏湿度条件下, 平衡水分随贮藏温度
的升高而降低。低、中温(15℃和 25℃)贮藏时, 玉米
种子在 RH<50%时其平衡水分均低于其安全水分;
小麦种子则在 RH<49.0%时其平衡水分均低于其安
全水分。初始含水量较低的种子在较高贮藏湿度条
件下, 其平衡水分仍然低于安全水分。高温(40℃)
第 1期 王 婧等: 不同贮藏条件下小麦和玉米种子的水分变化规律及其建模验证 161
表 2 种子吸湿解吸状况
Table 2 Moisture absorption or moisture desorption for seeds
15℃ 25℃ 40℃ 相对湿度
RH
品种
Cultivar IMC 8.0% IMC 13.5% IMC 18.0% IMC 8.0% IMC 13.5% IMC 18.0% IMC 8.0% IMC 13.5% IMC 18.0%
玉米 Maize
0% 农大 108 N108 – – – – – – – – –
郑单 958 Z958 – – – – – – – – –
7.5% 农大 108 N108 – – – – – – – – –
郑单 958 Z958 – – – – – – – – –
18.8% 农大 108 N108 + – – – – – – – –
郑单 958 Z958 + – – – – – – – –
48.1% 农大 108 N108 + – – + – – + – –
郑单 958 Z958 + – – + + – + + –
100.0% 农大 108 N108 + + + + + + + + +
郑单 958 Z958 + + + + + + + + +
小麦 Wheat
0% 山农 15 S15 – – – – – – – – –
泰农 18 T18 – – – – – – – – –
7.5% 山农 15 S15 – – – – – – – – –
泰农 18 T18 – – – – – – – – –
18.8% 山农 15 S15 – – – – – – – – –
泰农 18 T18 – – – – – – – – –
48.1% 山农 15 S15 + – – + + – + + –
泰农 18 T18 + – – + + – + + –
100.0% 山农 15 S15 + + + + + + + + +
泰农 18 T18 + + + + + + + + +
解吸和吸湿分别用“–”和“+”表示。IMC: 种子初始水分。
Desorption and absorption are shown in “–” and “+”, respectively. IMC: initial moisture content of seeds. N108: Nongda 108; Z958:
Zhengdan 958; S15: Shannong 15; T18: Tainong 18.
贮藏时, 玉米种子在 RH>50.0%时即超过其安全水
分, 小麦种子在 RH>48.0%时超过其安全水分。从本
试验结果看, 贮藏环境湿度对玉米和小麦种子平衡
水分的影响超过温度对其的影响。
2.1.3 不同作物类型间种子的平衡水分差异 初
始水分为 8.0%的 2 个小麦品种在 RH<45.0%时, 温
度对平衡水分的影响不明显, 且平衡水分都低于安
全水分 , 表明小麦种子在该条件下能够安全贮藏 ;
当种子平衡水分等于安全水分(北方 13%)时, 15℃、
25℃和 40℃温度条件下平衡时对应的相对湿度, 山
农 15 分别为 55.0%、50.0%和 45.0%, 泰农 18 分别
为 62.0%、55.0%和 55.0%, 说明在不同温度条件下
安全贮藏小麦种子的 RH 有一个对应的上限值。初
始水分为 13.5%的 2个小麦品种在RH <40.0%时, 温
度对平衡水分的影响不明显, 水分平衡时种子含水
量均低于安全水分; 但当 RH大于 40.0%时, 不同温
度下的平衡水分表现为 15℃>25℃>40℃; 当种子平
衡水分到达北方安全水分时, 15℃、25℃和 40℃对
应的 RH, 山农 15 为 48.0%、50.0%和 55.0%, 泰农
18为 55.0%、58.0%和 60.0%。初始水分为 18.0%的
2 个小麦品种在 RH<40%时, 温度对平衡水分的影响
不明显, 且水分平衡时种子含水量均低于安全水分;
RH>40.0%时 , 不同温度下对应的平衡水分表现为
15℃>25℃>40℃; 15℃、 25℃和 40℃温度条件
下种子水分低于安全水分所对应的 RH, 山农 15 为
52.0%、53.0%和 55.0%, 泰农 18 为 52.0%、55.0%
和 63.0% (图 1)。可见, 不同含水量的小麦种子在环
境相对湿度 40.0%~45.0%时, 不同温度条件下的 RH
对种子平衡水分影响并不大。
初始水分为 8.0%的 2 个玉米品种在空气 RH<
55.0%时, 40℃的平衡水分高于 25℃和 15℃的平衡
水分; 当 RH>55.0%时刚好相反; 当平衡水分为安
全水分(北方 14%)时, 15℃、25℃和 40℃温度条件
下农大 108种子对应的 RH分别为 62.0%、60.0%和
162 作 物 学 报 第 37卷
图 1 不同初始水分种子在不同温度湿度下的平衡水分
Fig. 1 Equilibrium moisture of seeds with different initial moisture content under different levels of temperature and humidity
S15: 山农 15号; T18: 泰农 18; N108: 农大 108; Z958: 郑单 958; IWC: 初始水分。
S15: Shannong 15; T18: Tainong 18; N108: Nongda 108; Z958: Zhengdan 958; IWC: initial water content.
55.0%, 说明在我国北方 15℃、25℃和 40℃条件下,
进行农大 108 玉米种子的安全贮藏其环境 RH 不得
高于 62.0%、60.0%和 55.0%, 而郑单 958 安全贮藏
的环境 RH 不得高于 58.0%、55.0%及 53.0%。初始
水分为 13.5%的两种玉米种子, 在 RH<55.0%时, 农
大 108 到达水分平衡时不同温度条件下的含水量表
现为 25℃>15℃>40℃; 当 RH>55.0%时, 郑单 958
不同温度下的平衡水分表现为 25℃>40℃>15℃; 当
种子含水量到达北方安全水分 14%时, 15℃、25℃
和 40℃对应的平衡湿度, 农大 108为 55.0%、56.0%
和 62.0%, 郑单 958 为 65.0%、62.0%和 65.0%。初
始水分为 18.0%的农大 108种子, 当水分到达北方安
全水分时, 15℃、25℃和 40℃对应的平衡湿度分别
为 55.0%、58.0%和 60.0%。可见, 在我国北方玉米
种子的贮藏中, 采取降低种子水分或降低环境湿度
的方法是安全贮藏的有效手段。郑单 958 在同样温
度条件下超过其安全水分时的相对湿度较农大 108 高
约 9.0%, 说明 2 个玉米品种在平衡水分规律上存在
一定差异, 但差异不明显。
2.2 小麦、玉米种子吸湿解吸规律的回归模型建
立及其验证
2.2.1 种子吸湿解吸规律的回归模型 采用逐步
回归法获得了 4个品种的种子水分平衡时间(d)与种子
初始水分(x)、环境相对湿度(y)和贮藏温度(z)的回归方
程, 分别是 d = 35.34 + 4.32x 0.28y 0.35z 0.031xy
0.012xz 0.0011yz + 0.003y2 (郑单 958, r=0.902,
F=38.22, P<0.0001); d = 39.76 + 2.35x 0.39y
0.27z 0.022xy 0.014xz 0.0057yz + 0.008y2 (农大
第 1期 王 婧等: 不同贮藏条件下小麦和玉米种子的水分变化规律及其建模验证 163
108, r=0.896, F=36.96, P<0.0001); d = 25.69 + 7.65x
0.27y 0.89z 0.12xy 0.07xz 0.007yz + 0.006y2
+ 0.04z2 (山农 15, r=0.936, F=63.57, P<0.0001); d =
46.67 + 0.39x 0.28y 1.72z 0.006yz + 0.006y2 +
0.017z2 (泰农 18, r=0.8736, F=35.85, P<0.0001)。表
明种子初始水分、环境湿度和贮藏温度是决定平衡时
间的重要因素, 均与平衡时间存在真实的回归关系。
2.2.2 模型验证 将试验 2的数据代入上述模型,
结果试验值与理论值无显著差异(图 2), F 值依次为
0.601、0.596、0.614和 0.592, 均小于 F(1,59)=2.39, 表
明模型方程预测性较好, 可用于小麦和玉米种子的
水分平衡时间预测。
图 2 试验值与预测值对比
Fig. 2 Comparison of predicted value and observed value
N108: 农大 108; Z958: 郑单 958; S15: 山农 15; T18: 泰农 18。
N108: Nongda 108; Z958: Zhengdan 958; S15: Shannong 15; T18: Tainong 18.
3 讨论
种子水分和环境温度是决定种子能否安全贮藏
的主要影响因素, 一般认为干燥和低温是种子安全
贮藏的必要条件, 但由于我国北方不同季节和不同
种仓类型中温度和湿度条件差异很大, 在不同贮藏
条件下采用最低成本的安全贮藏方法是目前亟待解
决的问题。同时, 贮藏在种仓中的种子来源复杂, 初
始质量尤其是水分差异很大, 仓贮种子又要遵循水
分运动规律, 所以造成种子安全贮藏管理的极大不
便。明晰不同初始状态种子在不同温度和湿度条件
下的水分运动规律, 对小麦和玉米种子的安全贮藏
具有重要意义, 也是保障我国粮食安全的需要。
本研究综合考虑了种子初始水分、贮藏温度和
贮藏湿度这 3 个贮藏条件与种子安全贮藏的关系,
并利用这 3 个因素预测种子水分达到平衡时的天数,
实现对仓贮种子安全状态的监测和调控, 为确定科
学的管理措施提供依据。本研究中, 贮藏温度和湿
度对种子平衡水分影响的试验结果再次验证了华国
栋等[20]的研究结论, 即在温度恒定时种子平衡水分
与贮藏湿度正相关, 而在贮藏湿度恒定时则平衡水
分与贮藏温度负相关; 基于种子初始水分、贮藏温
度和环境相对湿度三因素建立的水分预测模型, 是
对已有种子平衡含水率模型的扩展, 模型涉及因素
更多, 更接近生产实际, 可直接应用于小麦和玉米
种子的种仓管理。研究同时发现, 相同初始水分的
玉米和小麦种子, 在相同的贮藏条件下, 其吸湿处
理数基本相同, 这可能是因为小麦和玉米种子均为
淀粉型种子, 故在相同初始水分和贮藏条件下表现
出相似的吸湿和解吸过程。对于不同贮藏温度、不
同贮藏湿度和不同初始水分种子的解吸规律分析发
现, 高初始水分的小麦和玉米种子都呈现解吸状态,
这可能与种子淀粉含量和淀粉粒的吸湿解吸特性有
关。在我国北方, 由于一年中大部分时间处于相对
干燥和低温环境条件下, 故通常认为安全贮藏的水
分上限小麦种子为 13%, 玉米种子为 14%[21]。
164 作 物 学 报 第 37卷
小麦种子和玉米种子均为粉质种子, 本试验所
用 2 个小麦及玉米种子并无明显品种间差异, 但是由
于本研究涉及的玉米和小麦品种有限, 是否这两大类
种子还存在明显的品种间差异, 尚有待进一步研究。
4 结论
贮藏温度和湿度对不同初始水分的玉米和小麦
粉质种子的吸湿解吸有影响。贮藏温度一定时, 贮
藏环境湿度越大则平衡水分越高; 贮藏温度不同时,
相同相对湿度环境下贮藏的种子其平衡水分随温度
的升高而降低。种子初始水分对到达平衡水分的时
间进程影响较大。小麦和玉米种子贮藏温度在
0~40℃范围内 , 15℃以下的低温保存最为安全 , 安
全贮藏要求 RH <49.0%; 当贮藏温度为 40℃和贮藏
环境 RH高于 50.0%时应适当通风降湿。长期安全贮
藏时 , 小麦种子要求初始水分<13.0%, 种仓 RH<
50.0%, 贮藏温度<15℃; 玉米种子要求初始水分
<14.0%, 种仓 RH<50.0%, 温度<15℃。经验证, 本
研究建立的种子水分平衡时间(d)与种子初始水分
(x)、贮藏湿度(y)、贮藏温度(z)的预测模型具有良好
的预测效果。
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