种子贮藏seed storage将收获的种子安全妥善地保存到下一个播种季节或更长时间的过程。种子贮藏的任务是通过改善种子的贮藏条件和贮藏期间的科学管理,使种子在贮藏期间生理代谢和物质消耗降低到最低限度,在较长时间内保持种子的生活力,保持种子的纯度,提高种子的净度,以保证新品种推广和良种更新。 种子是具有生命力的,在贮藏过程中要进行呼吸作用,即种子的有机物质在酶的参与下和空气中的氧气进行氧化,放出二氧化碳、水和热能,消耗有机物。呼吸旺盛,必定消耗大量物质。呼吸强弱及微生物活动程度,不仅与种子品种、水分等状态有关,同时与贮藏条件(如空气成分、温度和湿度等)有关。贮藏期中,种子还会受到微生物和害虫的侵害,严重时使种子很快失去生活力。种子贮藏管理技术包括: 种子清选与干燥 种子入仓前,含有各种不同大小、不同饱满度和完整度的本品种种子,还含有相当数量的混杂物,包括泥沙、石块和茎叶,颖壳、杂草种子、虫瘿、菌体等。这些混杂物一般带菌量多,易吸湿,阻碍种子堆的空气流动,影响湿热扩散,降低种子质量,极易恶化贮藏条件,引起种子品质劣变。因此要进行清选,方法有筛选、风选、风筛选和重力选。经过清选后饱满及成熟度高的种子,呼吸作用减弱,新陈代谢强度降低,贮藏稳定性提高。 干燥是保证种子安全贮藏的最基本措施。经过充分干燥的种子,生理代谢作用非常缓慢,从而能较长期地保持种子的优良播种品质,在种子进行干燥降水过程中,还可以促进种子的后熟作用,使种子在贮藏期间更加稳定,干燥还能起到杀虫和抑制微生物的作用。种子干燥方法有自然干燥和人工机械干燥两种:自然干燥法是利用日光照晒,方法简便安全,成本低,一般情况下种子不易丧失活力,但受气候的限制;种子人工机械干燥法,一般采用加热空气对流进行干燥,具有降水快、工作效率高,不受自然气候条件限制,但投资大,操作技术要求严格。种子干燥过程中,要随时取样测定水分,使种子含水量符合安全标准,再行入仓。 种子仓库的建造 无论是砌建专用仓库(见种子库)或普通民房贮藏,均要求既便于通风换气,又能密闭;能够防潮、防热、防火、防漏、防虫和防鼠。在种子入库前,仓库上下、四周须彻底清扫、消毒、熏蒸杀虫,以利于保持和降低种子含水量、种子温度,控制火、虫等因素对种子的危害。 种子堆放 种子在仓库内贮放形式,有散装贮藏和包装贮藏。散装贮藏适用于种子数量多的贮藏,可节省仓容和包装器材,有利于处理和使用机械。包装贮藏适用于多品种种子贮藏,防止品种间混杂,有利于贮藏期间的通风。 散装贮藏方法有:❶全仓散装和单间散装。即将同一批种子直接靠仓墙壁散堆在仓库内,或将仓内隔成几个单间堆放种子。操作方便,但需加强管理,防止种子受潮。 ❷围包散装。即将部分种子装在麻袋或草包内,一包包堆成“围墙”,再将其余种子散堆在中间。适用于散落性大的种子,如豌豆、菜子等。 ❸围囤散装。用芦蓆等材料围成圆筒形,里面散堆种子。适用于同一仓内贮藏几种作物、几个品种或品种不同等级的种子。 包装贮藏方法有:❶实垛法。袋与袋之间不留距离,有规则的依次堆放(图1)。适用于冬天低温贮藏干燥的稻谷、麦类等种子。仓容利用率较高,但对种子水分要求较严格。也可以用“非”字或半“非”字排列堆放,上、下层需交叉堆放(图2),以防止塌仓。此法仓容利用率不如上述垛法,但便于通风,管理方便。 ❷通风垛。有工字形(图3)、金钱形(图4)等形式。堆垛空隙大,便于通风散热、散湿,适用于堆藏油菜、大豆、花生等油料作物种子,也适用于贮藏含水量较高的种子,但堆垛难度较大。 
图1 实垛法 
图2 “非”字形及半“非”字形堆垛法 
图3 工字形堆垛 
图4 金钱形堆垛 总之,无论采用何种堆放方法,种子堆放时,均要求将不同种类或同一品种不同等级的种子,都分别标记,隔开贮藏。为了有利于种子散热排湿,便于检查、操作,堆放不宜过高。 贮藏期管理 需定期检查种子温度、种子含水量、种子发芽率和仓库虫害情况,采取不同措施加以防范,如当种子堆内的温度、湿度大于外界空气的温度、湿度时,要开窗通风,降温散湿。在冬季低温条件下,进行自然通风,将种子温度降到10℃以下。在春暖前,严加密闭,延缓外界热空气影响种子,可较长时间保持低温贮藏。一旦发现种子发热霉变,立即采用曝晒、通风、摊垛、分仓保管等措施。发现虫害,及时进行机械或化学处理。
种子贮藏seed storage通过控制贮藏条件以保持种子较高的生活力(或称生命力)与活力的措施。在高温、高湿、种子高含水量环境下,种子自身代谢加强,贮藏物质大量消耗,种子老化加速,并且易受病菌侵害,所以不适宜的贮藏条件会引起种子很快丧失活力与生活力。种子和病菌强烈呼吸产生的热量会使种子堆温度上升,伤害甚至杀死种子。即使在理想的贮藏条件下,种子的老化过程仍会缓慢地进行。 贮藏期间种子的老化 .种子老化表现为细胞膜透性增加,导致种子可溶性内容物漏失,酶(特别是脱氢酶、谷氨酸脱羧酶)活力丧失,细胞核出现罕见的裂片,线粒体嵴膨胀,有的没有完整的外膜,呼吸的磷氧比下降,游离脂肪酸增加,染色体断裂以及不规则的再连合造成染色体畸变。不少研究者将上述的生化劣变归因于类脂过氧化产生的氢过氧化物、羰基化合物对蛋白质和核酸结构的破坏。老化种子除外表颜色改变外,在萌发和生长上也受到不同程度的损害。重的丧失发芽力,轻的则活力下降,表现为萌发率下降、萌发条件变窄、生长异常、产生畸形苗、幼苗生长慢甚至停止生长。如老化洋葱种子萌发时不产生子叶节,从而影响破土出苗; 老化南瓜种子萌发时,下胚轴生长受阻,种壳不能被顶开; 这些矮化苗都不能存活。老化种子产生的幼苗会出现更多的突变表现型。另外,染色体畸变还会引起花粉的败育突变。 安全贮藏条件 各类种子都有其安全贮藏的特殊要求。大部分水生植物,如菰属植物的种子在干燥条件下很快丧失生活力,只有在水中冰点以下才能很好保存。对于必须保留相当含水量才能维持最大生命力的非正规种子(忌干型种子),如榛属、栗属、栎属、七叶树属、柳属、胡桃属的一些种以及野生稻、椰子、鳄梨、咖啡、可可、橡胶树的种子,即使在潮湿条件下保存,寿命也仅有几个月,目前还没有好的贮藏办法。其余绝大多数种子是正规种子,能经受脱水干燥。这类种子长期安全贮藏最关键的条件是温度和相对湿度。种子收获后尽快干燥到含水量低于14%,并保持此水平。最大贮藏寿命的理想含水量是5~6%。低于5~6%时,由于类脂过氧化,劣变更快。油料种子,如芝麻、红花最好控制在4%含水量。-29~5℃是理想的贮藏温度,许多种子最好贮藏在-18℃以下。零下低温贮藏时,将种子装入防潮容器内,以防高相对湿度引起生活力丧失。哈林顿(J.F. Harrington) 提出种子含水量、贮藏温度与种子寿命相互联系的经验估计法则,预测与贮藏条件有关的种子生活力丧失的情形。该法则的内容是: ❶贮藏温度(华氏,°F)与相对湿度算术和不超过100,温度不得超过总和的一半。 ❷种子含水量(以鲜重为基础)每减少1%,贮藏寿命延长一倍。据罗伯兹(E.H.Roberts) 对许多植物的计算结果表明,种子含水量每减少2%,贮藏寿命延长一倍。 ❸贮藏温度每下降5.6℃,种子贮藏寿命延长一倍。迈耶(A. M.Meyer) 和波利乔可夫—梅伯 (A. Polja-koff-Mayber)认为种子含水量比贮藏温度更为重要。 贮藏方式 有开放贮藏、隔湿贮藏、真空贮藏和气体贮藏。开放贮藏是将种子散装或用布袋包装,存放于仓库中,种子含水量完全受库中湿度、温度影响。开放贮藏最好以0~5℃低温贮藏。隔湿贮藏是将种子干燥到低含水量后装入隔湿包装材料中封存,这种贮藏对温度要求不甚严格,夹有0.5~2μm铝箔的具迭层结构的聚酯或牛皮纸袋、夹有滤清的迭层结构的聚乙烯或牛皮纸袋以及锡罐都是很好的隔湿材料。低水分含量的蔬菜、花卉和树木种子采用此法密封贮藏于-4℃下,20年后仍保持很高的发芽率,烟草种子在25年后仍保持很高的发芽率;大豆在2~10℃下贮藏10年生活力没有降低; 含水量低于13%的棉花种子密封防湿存于0~6℃,15年后没有发生劣变;含水4%的向日葵、芝麻种子在任何温度下封存两年后,萌发率与封存时一样。真空与气体贮藏是近年的研究成果,温特(F.W.Went)将50种植物的种子,真空贮藏10年后发现生活力没有改变。其他学者发现红三叶草种子在真空或氮气贮藏寿命不如开放贮藏的长;甘蓝、洋葱种子20℃空气封存的比氮气贮藏的好。种子长期安全贮藏除与贮藏条件有关外,还与收获时种子成熟度、收获前天气情况、机械损伤及品种差异有关。
种子贮藏seed storage根据不同作物种子的特点,人为地控制贮藏条件,配以适当的包装,使之最大限度地减缓种子品质的劣变速度,保持种子活力的措施。种子是活的生物有机体,其寿命受着各种内外因素的影响。种子经过一定的贮藏期限,由于某些有毒物质的积累,营养物质的消耗,以及维生素和生长素等生理活性物质的损失,最终将导致分生组织的死亡而丧失生活力。种子的这种劣变过程,称衰老或老化。 影响蔬菜种子老化的原因很多,首先是本身的遗传性,其次是种子在母株上的生态条件,以及收获、脱粒、干燥、加工、贮藏和运输过程所受的影响。影响种子寿命和活力的贮藏条件有:❶种子含水量和贮藏环境的空气相对湿度。种子含有亲水胶体,其含水量会随环境中相对湿度的变化而增减。当贮藏环境空气相对湿度比种子平衡含水量低时,种子降湿变干;相反,种子则吸湿回潮。因此,种子在贮藏前,应将其水分降低到允许的标准,在贮藏期间尽可能保持适宜水分,才能有效地保持种子的旺盛活力。根据种子安全贮藏对种子含水量和空气相对湿度的要求,可将蔬菜种子分为以下三类:第一类,适于空气相对湿度30%、但在10%以下时急剧丧失活力的种子。如大豆、豌豆、菜豆和蚕豆等。第二类,适于空气相对湿度30%、但在10%以下不会急剧丧失活力的种子。如茄子、番茄、黄瓜、萝卜、大白菜、结球甘蓝、胡萝卜和菠菜等。第三类,适于空气相对湿度10%以下的种子。如莴苣、葱、洋葱和牛蒡等。 ❷环境温度。种子所处的温度越低,老化越慢,即使在冰点以下的温度也具有同样的趋势。但是种子含有自由水时,在0℃以下就可能因结冰而伤害种子。所以,大多数适于干燥保藏的种子,必须在干燥(空气相对湿度30%)与低温(-10~-20℃)条件下才能有效地保持种子活力,达到长期保存的目的。 ❸贮藏期间的仓库害虫、微生物、有毒气体和有害化学物质等因素。在种子包装和贮藏时应尽可能排除这些不利因素。 贮藏包装容器对蔬菜种子安全贮藏也是十分重要的。要求清洁无毒、具有一定强度、重量轻、大小适当、具有防潮和防鼠等性能。应用较为普遍的容器有麻袋、多层纸袋、铁皮罐、聚乙烯铝箔复合袋、聚乙烯袋、纸板盒和纸板桶等。麻袋强度好、容量大、通气透湿,但防湿、防虫和防鼠性能差。铁皮罐强度高、透湿率为零。防湿、防虫和防鼠性能好。聚乙烯铝箔复合袋强度适当,透湿率极低,也是优良的防湿包装袋。用它包装的种子,在一年内含水量不会变化。聚乙烯等为多孔型塑料,不能完全防湿,干燥种子密封其中也会慢慢地吸湿,贮藏有效期仅一年左右。纸袋多用漂白硫酸纸或牛皮纸制成,抗破能力差,防湿、防虫和防鼠性能也差,只能作为短期贮藏或在干燥低温条件下贮藏。纸板盒和纸板桶也广泛用于蔬菜种子包装。包装容器应按蔬菜种类、种子特性、保存期限、贮藏条件、种子用途、运输距离及地区等因素选择使用。 蔬菜种子库根据性能和要求可分为三种:❶普通仓库:这种仓库虽设有防湿隔热层和气窗,但仓内温、湿度仍随外界环境的变化而变化。种子只能保存一年左右。使用这种仓库在入仓或包装前,种子含水量必须降到安全水平,并做好防漏雨、渗水,及防鼠、雀、虫工作。贮藏期间应经常检查,根据外界温、湿度的变化,及时通气、降温、降湿。 ❷调温调湿仓库:这类仓库的仓顶、仓壁和仓底设有隔热和防湿层,仓内装有制冷、降湿装置,温、湿度可以调节。一般夏季温度可控制在15~20℃,相对湿度在50%左右,可保存种子3~5年。 ❸低温干燥长期库:这类仓库的仓顶、仓壁和仓底设有良好的隔热和防湿层。仓内装有冷冻机和干燥除湿装置。仓内温度可控制在-1~-10℃,相对湿度在30~50%,适用于蔬菜种质资源的长期保存。
种子贮藏seed storage of ornamental plants人工创造环境保持种子生活力的措施。种子成熟后因故不能立即播种,或对有隔年结实或罕见结实特性的树种,或作为保存植物种质资源多样性研究的需要,都应将一些植物的种子妥善贮藏。 种子寿命 当种子群体发芽率下降到50%时,其内在老化劣变已相当严重,特别表现在染色体畸变率明显增加,表明该批种子已基本失去种用价值。种子耐藏性,是从种子贮藏生理角度来衡量种子寿命的长短。不同观赏植物种类之间,在种子耐藏性及其寿命长短上差距甚大。如杨、柳、榆之属,只有几天到1个月左右的寿命。而从中国地下发掘出的古莲子,经14C测定发现其寿命已达1000多年。 罗伯特(Roberts, 1977)按贮藏特性将种子区分为两大类型,即正统型和顽拗型(也称异端型)。前者适用于哈灵顿(Harrington 1970)通则,即当种子含水量在4%~14%之间时,所含水分每下降1%,即可延长寿命一倍。后者不耐干藏,同时又忌低温,不仅遇有冰点下温度时出现冻害,甚至在6~15℃的情况下,也会导致冷害。属于此类异端型种子的多是热带植物,如椰子、油棕、杧果、木菠萝、王莲等。种子寿命是一个相对概念,种子生命力是可以人为控制的。 影响种子寿命的因素 种子寿命固然受遗传因子的制约,但环境条件在很大程度上也有重要的影响,尤其是贮藏期间的环境因素。 温度 贮藏期间种子的老化劣变既来自本身和贮藏期的微生物的活动,也来自非生命过程自由基袭击生命物质的物理化学作用。显然,这一切都要遵循温控效应的通则。低温、超低温能有效保持种胚细胞结构与功能的稳定性。基于低温贮藏的实际效果和温控技术的实际可行性(相对简便),因此迄今国内外的种子基因库,均以低温贮藏原理为其主要工作依据。 湿度 种子本身是一个胶体复合体,具有吸湿性。含水量随周围空气湿度高低而变化,经过吸湿或降湿作用,最后在一定温度条件下达到平衡状态,即可谓平衡含水量。种子平衡水的高低除受温度和相对湿度影响外,还取决于种子本身的化学特性。在相同条件下,油质种子比淀粉种子及蛋白种子为低。种子若密封于小容器中,其含水量主要取决于原始干燥度,而与外面的温、湿度变化关系不大。因此,作为种质保存而贮藏种子时,应更多重视干燥密闭贮藏。干燥种子若以热空气脱水,一般以不超过40℃为宜。有资料表明,湿度(种子水分)的作用与影响远大于温度。换言之,种子耐藏性的改善尤其依赖于种子含水量的控制。以往认为5%~7%的种子水分为安全贮藏的下限,新的研究证明,超低含水量(油料种子甚至可达1%~2%)不但无损于种子的质量,而且能显著改善种子耐藏性。 种子水分可粗略分为两类,即自由水(游离水)和束缚水。前者存在于大、小毛细管中,具一般性能,且易从种子内蒸发出来。后者与种子亲水胶体以不同方式和紧密度相结合,又可细分为两种情况:一是以离子键的方式为大分子表面所吸附,形成一定界面的外围水层,即所谓“吸附水”;另一种情况是水分子的氢键或氧桥与高分子的化学基因和羧基、氨基或羟基等相连接而成大分子结构(构型)的组成部分,即所谓“结合水”。吸附水有别于自由水与结合水的过渡状态,在强烈脱水场合下可以逐渐丢失;而结合水除非遇有特殊条件,一般极难与结合着的分子相脱离,故很不易丢失。当种子束缚水丢失时,往往会引发种子内容物在构型上的变动乃至结构上的损伤。如无特别的干前预防和干后回湿预处理以修复构型,易导致不可逆的损伤。 气体 氧对种子呼吸有促进作用,也是脂质氧化和过氧化而导致自身毒害的因素之一。因此,贮藏种子时,应设法尽量降低氧分压。 生物因素 贮藏期间遇有高温高湿环境,真菌及各种微生物、昆虫等都会活跃起来。从而加剧种子温度的提高;加之微生物可产生毒素,往往导致种子加速老化劣变的进程。干燥、低温结合无氧贮藏,对多数正统型种子活力的保持是有利的。 顽拗型种子既忌干燥,又畏低温。贮藏要求是:保持种子水分在临界点之上,但又必须低于萌发临界水分之下;贮藏温度尽可能接近临界点的水平而又保证不发生冷害;保持最低水平的气体交换条件(可采用半密闭状态);结合采用合适浓度的抗菌剂处理。此外,如橡胶类等,还可采用流水贮藏即利用秋冬水温和低水平供氧条件,也可用0.1%~0.25%MH浸种后砂藏,播前用GA或CuSO4处理,可解除抑制,恢复胚的正常生长。 种子种质保存技术 作为种质资源材料进行长期保存,不仅要达到延长寿命保持高水平生活力的目标,且应不发生遗传性的飘移,以保持种质的固有纯度。为此,国际植物遗传资源委员会(IBPGR)推荐种子含水量5%±1%和-18℃密封贮藏适用于正统型种子长期库(20~100年)。按理论推算,用这套方法保存,一般种子寿命可达数百年之久。应用液氮进行超低温(-196℃)贮藏,虽经研究肯定了效果,但迄今未广泛推行于种质保存实践中。 种子贮藏指为了延长种子寿命,用人为的方法将种子贮存起来。如干藏、湿藏、密封贮藏等。 |