第一節(jié) 蔬菜種子及其特點

一、蔬菜種子的含義

在植物學(xué)上，種子是指由胚珠發(fā)育成的繁殖器官。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，種子是最基本的生產(chǎn)資料，其含義要比植物學(xué)上的種子廣泛得多。凡是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上作為播種材料的植物器官統(tǒng)稱為種子。為了與植物學(xué)上的種子相區(qū)別，后者稱為農(nóng)業(yè)種子更為恰當(dāng)，為了簡便起見，習(xí)慣上統(tǒng)稱為種子。蔬菜種類繁多，播種材料也多種多樣，概括起來主要包括以下5大類。

（1）真種子　即植物學(xué)中所指的種子，如豆類蔬菜的豇豆、刀豆、菜豆、大豆，瓜類的黃瓜、西瓜，茄果類的番茄、茄子、辣椒，白菜類的大白菜、甘藍(lán)等的種子[圖1-1（a）]。

（2）果實種子　由胚珠和子房共同發(fā)育而成。作為播種材料的果實是類似種子的干果。某些作物的干果，成熟后開裂，可以直接用果實作為播種材料。如菊科的茼蒿、萵苣，傘形科的香菜、胡蘿卜、芹菜，藜科的菠菜、葉甜菜[-圖11（b）]。其中，菊科和傘形科的果實在外形上和真種子很類似。

（3）營養(yǎng)器官　有些蔬菜用鱗莖（如大蒜、百合）、球莖（芋頭、荸薺）、根莖（生姜、蓮藕）、塊莖（馬鈴薯、山藥）作為播種材料[圖1-1（c）]。這些蔬菜作物有的雖也能開花結(jié)實，但在生產(chǎn)上一般均利用其營養(yǎng)器官進行繁殖，以發(fā)揮其特殊的優(yōu)越性。一般在進行雜交育種等少數(shù)情況時，才用種子作為播種材料。

（4）菌絲體　香菇、平菇等食用菌通過組織分離或孢子分離獲得純的菌絲體作為繁殖材料進行擴大繁殖，然后用于生產(chǎn)栽培[圖1-1（d）]。

（5）人工種子　又稱人造種子，這是細(xì)胞工程中最年輕的一項新興技術(shù)（圖1-2）。

從外表看與普通種子相似，它也有胚、胚乳和種皮，播下去能發(fā)芽出苗但它與普通種子有本質(zhì)的，不同。人工種子是無性種子，它的主體是通過組織培養(yǎng)技術(shù)得到的無性胚，再采用特殊的技術(shù)和材料給這些無性胚穿上合適的衣服，配上合適的營養(yǎng)，即包上胚乳和種皮，就成了人工種子（圖1-2）。在人工種子制備中若與基因工程相結(jié)合，即在制備過程中按照需要導(dǎo)入外源基因，就能培育出抗蟲、抗干旱的植物新品種一。旦人工種子的生產(chǎn)實現(xiàn)機械化，就可以在工廠中快速生產(chǎn)出大量優(yōu)良品種。由于天然種子的繁殖和生產(chǎn)受到氣候季節(jié)的限制，并且在遺傳上會發(fā)生天然雜交和分離現(xiàn)象，而人工種子在本質(zhì)上屬于無性繁殖，因此具有許多優(yōu)點：它可用于自然條件下不結(jié)實或種子很昂貴的特種植物的快速繁殖；繁殖速率快；通過人工種子途徑還可固定雜種優(yōu)勢，使F1代雜交種多代使用等。

二、蔬菜種子的形態(tài)和結(jié)構(gòu)

種子的形態(tài)結(jié)構(gòu)是鑒別蔬菜種類和品種的重要依據(jù)。種子的大小、整齊度和飽滿度與播種品質(zhì)有一定關(guān)系，可以根據(jù)蔬菜作物種子的千粒重推算田間播種量。因此掌握各種蔬菜種子形態(tài)特征的基本知識，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

（一）種子的形態(tài)

種子形態(tài)指種子的外形、大小、顏色、表面光潔度、種子表面特點（如溝、棱、毛刺、網(wǎng)紋、蠟質(zhì)、突起物等）。種子形態(tài)是鑒別蔬菜種類、判斷種子質(zhì)量的重要依據(jù)（圖1-3）。如茄果類的種子都是腎形的，番茄種皮附有白色絨毛，茄子種皮光滑，辣椒種皮薄厚不均（圖1-4）。白菜和甘藍(lán)種子形狀、大小、色澤相近，都是褐色球形小粒種子，但從白菜種子球面的單溝，就可以與具雙溝的甘藍(lán)種子區(qū)分開來。成熟種子色澤較深，具蠟質(zhì)；欠成熟的種子色澤淺，皺癟。新種子色澤鮮艷光潔，具香味；陳種子色澤灰暗，具霉味（圖1-5）。

蔬菜種子的大小常用千粒重來表示，它與播種量、播種方法、種子的播前處理及幼苗生長密切相關(guān)（表1-1）。不同蔬菜種子大小的差異懸殊，通常分為很大粒、大粒、中粒、小粒、很小粒等級別；很大粒種子千粒重高達(dá)1000g以上，如佛手瓜、馬鈴薯、薯蕷等；大粒種子千粒重100～1000g，如扁豆、菜豆、印度南瓜、豌豆、中國南瓜、美洲南瓜等；中粒種子的千粒重在10～99.8g，如黃瓜、普通甜瓜、根用甜菜、葉用甜菜等；小粒種子的千粒重在1～9.9g，如甜椒、番茄、茄子、大蔥、韭蔥、洋蔥、結(jié)球甘藍(lán)等；很小粒種子的千粒重小于1g，如芥菜、芹菜、香菜等。種子的大小與營養(yǎng)物質(zhì)的含量有關(guān)，對胚的發(fā)育有重要作用，還關(guān)系到出苗的難易和秧苗的生長發(fā)育速度。種子愈小，播種的技術(shù)要求愈高，苗期生長愈緩慢。

（二）種子的結(jié)構(gòu)

蔬菜種子結(jié)構(gòu)包括種皮、胚，有的蔬菜種子還有胚乳，有的果實型種子還有果皮。根據(jù)成熟種子胚乳的有無，可將種子分為：有胚乳種子，如番茄、菠菜、芹菜、韭菜的種子；無胚乳種子，如瓜類、豆類、白菜類的種子（圖1-6）。

三、種子壽命和使用年限

種子的壽命又叫發(fā)芽年限，指種子保持發(fā)芽能力的年數(shù)。種子壽命種子在生產(chǎn)上的使用年限不同。生產(chǎn)上通常以能保持60%～80%發(fā)芽率的最長儲藏年限為使用年限。在一般儲藏條件下，蔬菜種子的壽命不過1～6年，使用年限只有1～3年。蔬菜種子按其使用年限的長短，分為短命種子與長命種子兩大類：

短命種子，一般將使用年限1年左右的種子稱為短命種子，如洋蔥、芹菜、胡蘿卜、菜豆等的種子；

長命種子，將使用年限在兩年或兩年以上的種子稱為長命種子，如西瓜、黃瓜、茄子、番茄等的種子。

以下是一般儲藏條件下主要蔬菜種子的壽命和使用年限，供參考（表1-2）。

種子在以下儲藏條件下使用年限較長：一是種子在充分成熟后收獲，收獲后要及時干燥；二是種子必須保持在低溫、干燥的儲藏環(huán)境，常年氣溫變化較小；三是種子儲藏時，一定要達(dá)到安全水分；四是最好使用密封的儲藏容器，內(nèi)加一定量的干燥劑。

四、蔬菜種子的萌發(fā)特性

（一）種子萌發(fā)的過程

蔬菜種子的萌發(fā)需經(jīng)歷吸水、萌動和出苗的過程。有生活力的種子，隨著水分吸收，酶的活動能力加強，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)開始轉(zhuǎn)化和運輸；胚部細(xì)胞開始分裂、伸長。胚根首先從發(fā)芽孔伸出，這就是種子的萌動，俗稱“露白”或“破嘴”，其胚根、胚莖、胚芽和子葉加快生長，當(dāng)胚根的長度與種子長度相等時稱之為發(fā)芽（圖1-7）。

蔬菜種子發(fā)芽后，根據(jù)幼苗的子葉是否出土，分為子葉出土和不出土兩種類型。

子葉出土類型：包括茄科、十字花科、葫蘆科的黃瓜、西瓜、冬瓜、南瓜和豆科中的大豆、四季豆等。這類蔬菜種子發(fā)芽時，下胚軸特別伸長，彎曲呈弧狀，拱出土面后逐漸伸直，最后將子葉帶出土面，子葉脫離種皮并很快展開，子葉見光后便轉(zhuǎn)為綠色，可進行光合作用（圖1-8）。這類種子播種不宜過深，以免子葉不能出土，或子葉受損，不能進行光合作用，使以后的生長發(fā)育受到影響。

子葉不出土類型：大部分單子葉植物和一部分雙子葉植物，如蘆筍、蠶豆、豌豆等屬于子葉不出土類型。種子發(fā)芽時，其上胚軸伸長露出土面，長出真葉，而子葉則殘留在土中，與種皮不脫離，直到子葉內(nèi)儲存的養(yǎng)分全部耗盡，這種類型的種子發(fā)芽時頂土的能力很強，故可適當(dāng)深播（圖1-9）。

種子順利的萌發(fā)、整齊一致地出苗是蔬菜秧苗培育的基礎(chǔ)，特別在環(huán)境不利于種子萌發(fā)的情況下，更是育苗成敗的首要關(guān)鍵。為了使蔬菜種子正常發(fā)芽和出苗，必須了解它們的發(fā)芽特性及其在發(fā)芽過程中與環(huán)境條件的關(guān)系，以便采用適當(dāng)?shù)拇胧ＷC育苗第一步成功。

（二）種子萌發(fā)的條件

水分、溫度、氧氣是種子萌發(fā)的三個基本條件。

1.水分

種子吸水萌動是植物栽培中生長周期的始點，沒有足夠的水分供給，種子不能正常發(fā)芽。水分是種子萌發(fā)的重要條件，種子萌發(fā)的第一步就是吸水。一般蔬菜種子浸種12h即可完成吸水過程，提高水溫（40～60℃）可使種子吸水加快。種子吸水過程與土壤溶液滲透壓及水中氣體含量有密切關(guān)系。土壤溶液濃度高、水中氧氣不足或CO2含量增加，可使種子吸水受抑制。種皮的結(jié)構(gòu)也會影響種子的吸水，例如十字花科種皮薄，浸種4～5h可吸足水分，黃瓜則需4～6h，蔥、韭菜需12h。

2.溫度

蔬菜種子發(fā)芽要求一定的溫度，不同蔬菜種子發(fā)芽要求的溫度不同。每一種蔬菜的發(fā)芽，都有發(fā)芽的最適、最低和最高溫度（表1-3）。這和不同蔬菜的適溫習(xí)性有關(guān)，大凡喜溫性蔬菜，如茄果類、瓜類和部分喜溫性豆類，其種子發(fā)芽的適宜溫度高，最低溫度15℃，最高溫度可達(dá)35～40℃；而耐寒性的十字花科蔬菜、蔥蒜類及耐寒的綠葉菜類蔬菜，其種子發(fā)芽適宜的溫度范圍則較低，一般為15～25℃之間，最低可以到19℃以下，甚至低到4℃仍能發(fā)芽。蔬菜種子在適宜溫度范圍內(nèi)發(fā)芽迅速，發(fā)芽率高，隨溫度增高，發(fā)芽的速度亦增快，但發(fā)芽率會降低。發(fā)芽溫度過高或過低都會使發(fā)芽速度減緩，發(fā)芽率降低。

表1-3　幾種蔬菜種子發(fā)芽的最低、最高及最適溫度

芹菜、萵苣等耐寒性蔬菜種子，經(jīng)低溫處理會促進發(fā)芽。萵苣種子在5～10℃低溫下處理1～2天，播種后能迅速發(fā)芽。在我國南方地區(qū)秋季栽培正值7～8月高溫季節(jié)，將萵苣種子經(jīng)0～1℃低溫處理，可以促進種子發(fā)芽。而在25℃以上時則不易發(fā)芽，不論發(fā)芽勢或發(fā)芽率都不如低溫條件下高。芹菜在15℃條件下發(fā)芽率比高溫時高。低溫條件有利于種子發(fā)芽的主要原因是由于低溫能促進種子內(nèi)酶的活動和營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

變溫處理也能促進蔬菜種子的發(fā)芽，其原因是由于變溫處理，促進了種子的氣體交換，從而促進了種子的發(fā)芽。另外，變溫處理還對花芽分化及生長發(fā)育和產(chǎn)品器官的形成都會產(chǎn)生影響，因而有使蔬菜提早成熟、增加產(chǎn)量等作用。所以在生產(chǎn)中常應(yīng)用變溫處理來促進發(fā)芽。

3.氣體

氣體尤其是氧氣對蔬菜種子的發(fā)芽有很大影響。溫度適合、水分充足，但氧氣供應(yīng)不足或缺氧時，種子都不能發(fā)芽，甚至造成爛種。這是因為氧氣是種子發(fā)芽所需的重要條件之一。種子儲藏期間，呼吸微弱，需氧量極少，但種子一旦吸水萌動，則對氧氣的需要急劇增加。在生產(chǎn)上播種時，如覆土過深，氧氣缺乏，就會妨礙正常的發(fā)芽，如果土壤排水不良，或是播種后遇大雨，土壤中缺乏氧氣，也不易發(fā)芽，甚至在土中腐爛。

不同種類的蔬菜，種子發(fā)芽對氧的需求不同。一般蔬菜種子發(fā)芽，需要氧的濃度在10%以上，最少不低于5%。含油脂或蛋白質(zhì)多的蔬菜種子，如豆類蔬菜種子，發(fā)芽要求的氧氣要多；而黃瓜、菜瓜和蔥等，種子發(fā)芽所要求的氧氣濃度則較低；茄子種子發(fā)芽，對氧氣反應(yīng)敏感，在氧濃度10%時，發(fā)芽不良，氧濃度20%時，發(fā)芽率顯著提高，未完全成熟的種子在高氧情況下亦有一定發(fā)芽率；芹菜和蘿卜種子，當(dāng)氧氣濃度在5%條件下，幾乎不能發(fā)芽，表明這類蔬菜種子發(fā)芽對氧氣的濃度亦要求高。

二氧化碳對種子發(fā)芽有抑制作用。當(dāng)氧氣濃度為15%時，二氧化碳濃度在40%以上，才對種子發(fā)芽有抑制作用。但當(dāng)氧氣濃度降低到5%時，氧氣越少，發(fā)芽率降低越顯著。二氧化碳對蔥和白菜的種子發(fā)芽抑制作用較強，而對胡蘿卜和南瓜則較弱。

4.光

種子發(fā)芽時，必須要有一定的溫度、水分與氧的供給，這是普遍的現(xiàn)象。但對于某些蔬菜，種子發(fā)芽還要有一定的光照條件。光不是所有蔬菜種子的發(fā)芽都需要，有些蔬菜，在有光的條件下，對發(fā)芽反而有抑制作用。根據(jù)種子發(fā)芽對光的要求，可將蔬菜種子分為3類。

①需光種子　這類種子的發(fā)芽具有需光特性，在有光的條件下發(fā)芽好，而在黑暗無光的條件下不能發(fā)芽或發(fā)芽不良，如萵苣、紫蘇、芹菜、胡蘿卜等屬于此類。

②嫌光種子　此類種子發(fā)芽無需有光，即在有光條件下發(fā)芽不良，而在黑暗無光的條件中卻容易發(fā)芽。如蔥、韭菜及其他一些百合科的種子。此外，茄果類及瓜類如番茄、茄子、南瓜等基本上亦屬于此類。

③中光種子　大多數(shù)蔬菜種子為中光種子，這類蔬菜種子發(fā)芽對光的有無要求不嚴(yán)格，對光線不敏感，在有光或黑暗條件下均能發(fā)芽。菠菜及許多豆類如菜豆、豌豆、蠶豆及禾本科種子發(fā)芽具有此種特性。

五、蔬菜種子的質(zhì)量檢驗

廣義的蔬菜種子質(zhì)量即種子品質(zhì)，包括種子的品種品質(zhì)和播種品質(zhì)兩方面。從栽培角度，首先要注意種子的品種品質(zhì)。本書所說的種子質(zhì)量是指種子的播種品質(zhì)。蔬菜種子的播種品質(zhì)的好壞，最終反映在播種后的發(fā)芽率、發(fā)芽速度、整齊度和秧苗健壯程度等方面。種子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)在播種前確定，以便做到播種、育苗準(zhǔn)確可靠。種子質(zhì)量的檢驗內(nèi)容包括種子凈度、品種純度、千粒重、發(fā)芽勢和發(fā)芽率等。

（一）種子凈度

蔬菜種子的凈度是指檢驗樣本中完整良好的供檢驗品種的種子占樣本總重量的百分率。其他植物種子、種子中夾雜的細(xì)落、泥土、小碎石、種株的小莖稈、果皮、蟲卵及雜草種子等，影響種子凈度。

種子的凈度是種子播種品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，是種子分組的依據(jù)。凈重分析的目的首先是要了解一批種子的真實重量，為計算種子用價（種子用價=凈度×發(fā)芽率）提供一項指標(biāo)；其次是了解一批種子中其他植物種子及無生命雜質(zhì)的種類和含量，以便采取適當(dāng)?shù)那謇矸椒ǎ岣叻N子的播種品質(zhì)。分析時，將試驗樣品分成3種成分：凈種子、其他植物種子和雜質(zhì)，并分別測定各成分的重量百分率。可按下列公式計算種子凈度：

種子凈度（%）=完整良好的本品種種子重量/樣品重量×100

（二）千粒重

千粒重是度量蔬菜種子飽滿度的指標(biāo)，用自然干燥狀態(tài)的1000粒種子的質(zhì)量（g）表示，稱作種子的“千粒重”或“絕對重量”。同一品種的蔬菜種子，千粒重越大，種子越飽滿充實，播種質(zhì)量越高。

（三）發(fā)芽率

種子的發(fā)芽率是指樣本種子中發(fā)芽種子的百分?jǐn)?shù)。生產(chǎn)上要選用發(fā)芽率高的種子作播種種子，以獲壯苗、全苗，降低生產(chǎn)成本。在需長期保存優(yōu)良品種的種子時，儲藏期間也要定期檢測種子發(fā)芽率，以便及時改進儲藏方法，或更新儲藏的種子。種子發(fā)芽率計算公式如下：

種子發(fā)芽率（%）=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100

各種蔬菜種子的發(fā)芽率可分甲、乙二級，前者要求發(fā)芽率達(dá)到90%～98%，后者要求達(dá)到85%左右。個別蔬菜種子的發(fā)芽率要求也有例外。如傘形科蔬菜種子為雙懸果，在一個果實中所含的兩粒種子不一定都能正常發(fā)芽，發(fā)芽率的標(biāo)準(zhǔn)可有所降低；又如甜菜種子為聚合果，俗稱“種球”，其中包含多粒種子，發(fā)芽率的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有所提高。

（四）發(fā)芽勢

發(fā)芽勢是反映種子發(fā)芽速度和發(fā)芽整齊度的指標(biāo)，指種子發(fā)芽初期（如瓜類、白菜類、甘藍(lán)類、根菜類、萵苣等定為3～4d，蔥、韭、菠菜、胡蘿卜、芹菜、茄果類定為6～7d）正常發(fā)芽種子數(shù)占供試種子的百分率。種子發(fā)芽勢高，則表示種子活力強、發(fā)芽整齊、出苗一致，增產(chǎn)潛力大。種子發(fā)芽勢的計算公式如下：

種子發(fā)芽勢（%）=規(guī)定天數(shù)內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100