梯度密度有机介质分选烟草种子的质量比较

潘威++马文广++郑昀晔

摘要：利用正己烷、三氯甲烷组成的梯度密度有机介质的浮力，将烟草种子分选成不同的密度等級。结果发现，密度区间处于1.0～1.2 g/mL的烟草种子发芽势、发芽率最高，同等萌发时间内胚根长度最长，整齐度高，活力最强；0.9～1.0 g/mL种子次之；密度小于0.9 g/mL和大于1.2 g/mL种子则较差。梯度密度有机介质分选的精度明显优于传统风选、筛选、水选，不会影响种子生理性质，不会影响种子发芽，成本低廉、操作简单，效果显著，具有规模应用、取代传统分选方法的潜在可能。

关键词：有机介质；烟草种子；发芽势；发芽率；密度；分选；生理性质

中图分类号： S572.04文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）08-0071-04

精选分级可以剔除种子中的混杂物，去除不饱满或劣变的种子，提高种子的精度级别，进而最大限度地提高种子净度、发芽率和活力[1-3]。随着消费者对商品种子质量要求的提高，实行种子精选分级已成为种子加工的一种必要手段[4-5]。目前，烟草种子的精选主要是通过风选[6-7]、筛选[8-9]、水选[10-13]等方式进行，传统风选、筛选方式的分选精度较差，容易造成机械损伤，劳动强度高但效率低下，越来越无法满足现代生产需要；水选或盐水选由于种子吸水，会影响种子生理生化性质和种子贮藏，甚至引起霉变[14]，如何改进精选方法，提高精选效率和精度，进一步提高种子活力和萌发整齐度，成为种子科技发展的新方向和种子生产企业亟待解决的问题[15-16]。正己烷、三氯甲烷密度分别为0.69、1.48 g/mL，极易互溶，可快速配制出0.7～1.4 g/mL之间任意密度有机介质；此外，这2种物质都不溶于水，含水量极低，不易影响种子生理性质，这些特性使得两者组成的有机介质将烟草种子高精度、无损伤分选为不同密度等级成为可能。

1材料与方法

1.1供试材料

云烟110、K326、云烟105、MS云烟97的种子来自玉溪中烟种子有限责任公司，正己烷和三氯甲烷购自西陇化工股份有限公司，含量均≥99%。种子风选机来自玉溪中烟种子有限责任公司，筛选所用套筛为16～60目，孔径为0.3～0.6 mm。

1.2试验方法

1.2.1种子的有机介质分选脱粒：将收获烟草蒴果进行晾晒、干燥至种子自然脱粒，含水量低于6%，筛除蒴果皮屑；取刚刚干燥、脱粒后的烟草种子，利用16目筛子筛除大块的蒴果皮屑。

密度梯度分选：取上述烟草种子30 g，放入200 mL烧杯中，加入100 mL密度为0.7 g/mL有机介质溶液，充分搅拌 2 min，静置5 min，待种子分为3层且各层种子数量不再改变，取出上层和中层种子，平铺于双层滤纸上，置于通风橱内2 h，阴干至表面无液体，收集种子记为ρ0.7。将烧杯内液体介质倒出，经滤纸过滤后密封阴凉处保存备下次重复使用。取出下部种子，重复以上步骤依次加入到0.8、0.9、1.0、1.1、1.2 g/mL 有机介质中进行分选，得到的种子分别命名为ρ0.8、ρ0.9、ρ1.0、ρ1.1、ρ1.2，最后落于下部的种子命名为ρmax；将获得的各密度区间烟草种子平铺于滤纸上，阴凉通风处，25～30 ℃，2～3 h，阴干表面液体，分别收集保存。

1.2.2种子风选和筛选分别取MS云烟97和云烟110干燥、脱粒种子，利用风选机风选，然后经30～50目套筛选反复筛选，至无肉眼可见杂质且无不饱满种子落下为止，定义为CK。

将部分CK种子按照上述有机介质密度分选方法，只使用密度为1.0、1.2 g/mL的有机介质，将CK种子直接分成ρ<1.0、1.0<ρ≤1.2、ρ>1.2这3个密度区间。

1.2.3种子水选分别取同一批号未精选云烟110种子各8 g，分别加入到50 mL清水、50 mL 1.0 g/mL 石油醚和三氯甲烷组成的液体有机介质当中，充分搅拌，待种子分层，分别在静置0.5、3.5、12 h后，在各时段部分取出下部种子，阴干至原始含水量，并检测种子发芽质量。

1.2.4种子质量检测测定各个密度区间种子质量，计算其质量分数，分别取各个密度区间种子，测定其含水量、发芽势、发芽率、发芽指数、胚根长度等。在培养皿中垫2层湿润滤纸，每个培养皿中均匀放置100粒种子，3次重复，种子置于光照培养箱内，25 ℃，每天光照12 h，发芽期间保持滤纸湿润。以胚根长度大于种子长度为准计数，分别在发芽后5 d记录种子发芽势，发芽后7 d记录发芽率；并计算发芽指数，发芽指数GI=∑（Gt/Tt），式中：Gt为不同时间的发芽数，Tt为发芽时间）；在第7天，每个处理的3个重复均随机选择20粒种子，测定其胚根长度，并计算平均值。

1.2.5烟株农艺性状调查分别将云烟110、K326、云烟105、MS云烟97等4个品种正常生产优质良种与有机介质分选出的密度区间1.0～1.2 g/mL种子同天播种，进行漂浮育苗，50 d左右，挑选壮苗，同天内移栽至玉溪中烟种子公司同一温室大棚内，统一管理。在中心花开放期，按照YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查测量方法》，分别调查4个品种优质良种与有机介质分选种子长成烟株的典型性农艺性状，每个品种调查15株，取平均值。

2结果与分析

2.1不同密度区间烟草种子质量比较

将云烟105、K326、MS云烟97、云烟110共4个品种刚收获的烟草种子利用正己烷和三氯甲烷配制的不同密度的有机介质分别分级为7个密度区间。对于4个品种种子而言，ρ1.1、ρ1.2密度区间的种子质量分数均最高，分别为91.6%、918%、76%、71.34%；它们7 d发芽率也最高，分别达到986%、97.7%、95.7%、95.7%，质量优秀，明显高于其他区间；代表种子活力的发芽指数也是这2个区间明显最高；另外，萌发相同时间后，这2个区间种子胚根长度也最长，高于其他区间种子；ρ1.0种子的质量分数、发芽率、发芽指数、胚根长度等质量指标均次之，不如ρ1.1、ρ1.2区间；而ρ0.7～ρ0.9、ρmax种子所占比例较小，发芽率、发芽指数、胚根长度等指标明显较低，种子质量较差（图1、表1）。结果表明，有机介质密度分选的方法对不同品种的烟草种子都能适用，且其每个品种各密度区间种子质量变化趋势一致；分选后只保留ρ1.1、ρ1.2这2个密度区间种子，即可明显提高种子发芽率，提高种子萌发整齐度，提高种子活力。

2.2有机介质密度分选与风选、筛选的效果比较

实际生产中，烟草种子的精选主要是通過风选与筛选组合使用来实现的。风选主要利用种子重力的差异来分离，筛选利用种子尺寸和形状差异进行分离，若遇到重力、尺寸、形状与优质良种差异较小的杂质或劣种，利用这些方法就无法预期效果。由表2可以看出，通过传统风选、筛选组合使用，在反复精选至最优情况下得到的种子CK，仍无法有效将ρ0.7～ρ1.0、ρmax等密度区间种子完全去除掉，而这些种子质量较低，其存在必然会影响种子整体质量；而梯度密度有机介质分选可轻易将CK中不同密度区间种子分级出来，密度区间在ρ1.1～ρ1.2的种子发芽势、发芽率均明显提高，相对于CK而言，MS云烟97发芽率由89.6%提高至95.3%，而云烟110由92.3%提高至95.2%，说明该法分选效果明显优于传统精选方法，能够进一步提高种子质量。

2.3有机介质分选与水分选的效果比较

将同一批号烟草种子分别利用相同密度的清水和有机介

质同时分选。由表3可以看出，对于同批种子，随着其在分选介质中分选时间的增长，清水分选下部种子发芽率从95.0%降至84.3%，明显变差，这可能是种子吸收了水分，使密度小的种子密度增加，沉入底部导致的；而有机介质分选从0.5～12 h，分选后种子发芽质量基本保持一致，介于92.0%～95.0%，说明有机介质不易被烟草种子吸收，不会影响分选效果，更不会影响种子生理生化性质。

2.4有机介质分选对烟草品种纯度的影响

有机介质对种子发芽不会产生影响，其是否会影响种子内部品质和品种纯度[17-20]也是需要探索的问题。本研究调查了有机介质分选出的4个品种种子长成正常烟株的农艺性状，并与正常优质良种长成烟株的农艺性状进行对比。由表4可以看出，对于4个品种烟株而言，有机介质分选出的种子与正常优质良种长成烟株的自然株高、打顶株高、腰叶长、腰叶宽、节距、径围、自然叶片数、有效叶片数、茎叶夹角等均无明显差异，典型性农艺性状完全一致，说明有机介质分选不会对烟草的品种纯度造成影响。

3讨论与结论

用正己烷和三氯甲烷配制的不同密度有机介质取代传统的风选、筛选或水选，可以将烟草种子分成不同的密度等级，研究发现，密度处于1.0～1.2 g/mL 的种子发芽势、 发芽率最高，质量最好，活力最高；0.9～1.0 g/mL种子次之，密度 <0.9 g/mL 和>1.2 g/mL的种子则质量较差。正己烷与三氯甲烷能够以任何比例互溶，极易配制不同密度有机介质；两者均不溶于水，含水量极低，不会如水介质一样渗透种皮进入种子内部，即对种子生理生化性能无影响；传统水选过程中，随分离时间延长，种子会吸收水分，密度会发生改变，影响分选效果，有机介质不会被吸收而改变种子密度；有机介质易挥发，干燥效率更高。大批量分选时，可直接利用1.0、1.2 g/mL 有机介质经2次分选去头、去尾即可获得高活力种子，该方法能够清除种子表面灰尘，提高种子精度，有效提高种子萌发整齐度，能选出发芽最好的密度区间种子，进一步提高种子发芽率，具有规模应用并取代传统分选方法的潜在可能。

从4个品种发芽结果来看，密度区间0.9～1.0 g/mL种子仍有大部分能够萌发，说明该密度区间种子分选精度可以提高至0.01 g/mL，以进一步提高选种质量和数量；另外，分选中密度大于1.2 g/mL的种子数量很少，且种子发芽很差，原因可能是该部分种子具有极其细微的表皮损伤或破裂，这种损伤导致其可以吸收有机介质后沉入液体底部，造成高密度的假象。

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