一般而论，种子植物生长的顺序是：种子萌发、生根、出苗、开花、结果（种）。因此，种子的萌发及生根对于植物具有重要意义。种子的萌发和生根过程，是一个非常活跃的植物胚胎生长发育过程，更是一个生理生化变化过程，其间有许多酶参与。

当种子暴露于污染物或有害环境时，发芽和根伸长常常受到抑制，表现为发芽率低、根长短。种子发芽和根伸长的毒性试验就是根据这一特点，将种子放在含一定浓度受试物的基质中，使其萌发。当对照组种子发芽率达65％以上，根长（即从胚轴和根之间的转换点到根尖末端）达20mm时，结束试验，并测定种子的发芽率和根伸长抑制率。最终评价受试物对植物胚胎发育的影响。

1．化学受试物必备资料

水溶性 在水中和光中的稳定性

蒸汽压 PKa值

结构式 正辛醇一水的分配系数

纯度 快速生物降解试验结果

2．仪器设备及材料

①种子发芽器或其他环境受控生长箱。

②制备蒸馏水或去离子水的设备，或使用超纯水。

③冷藏防潮容器。

④容器：玻璃培养皿。

⑤基质：滤纸、石英砂、玻璃珠，或其他用于填充的惰性基质。珍珠岩、蛙石或土壤不能用作基质。

3．受试生物种

可选用进行试验的植物包括：

①西红柿（Lycopersicumesculemtum)。

②黄瓜（Cucumissativus)。

③葛芭(Lactucasativa)。

④大豆（Glycinemax)。

⑤卷心菜（Brassicaoleracea)。

⑥燕麦（Avenasativa)。

⑦黑麦草（Loliumperenne)。

⑧洋葱（Alliumcepa)。

⑨胡萝卜（Daucuscarota)。

⑩玉米（Zeamays)。

也可选用其他对当地农业、生态学或景观具有重要价值或代表意义的经济作物、园林植物等。

4．试验程序

(1）准备

①清洁和杀菌：在每次试验前，应对所有的玻璃器具和基质进行清洁处理。基质（除滤纸外）应用1.5％硝酸清洗，并用弱碱溶液，以及全玻璃蒸馏水或去离子水漂洗。清洗后基质的pH值应接近中性。若玻璃珠是重复使用的，应在酸洗前将它们加温至100℃8-12h。清洗玻璃珠或培养皿时不能使用重铬酸盐溶液。石英砂不得重复使用。

若真菌或其他微生物的污染的干扰致使对照组的发芽率低于65%，应在使用前将玻璃器具和（或）种子的表面进行消毒，例如将种子放在10％的次氯酸钠溶液中浸泡10min,然后在全玻璃蒸馏水中漂洗和浸泡lh。

②种子分组：按粒径的大小用标准种子筛网将种子分组。用于试验的种子，应全部来自占优势的粒径组。剔出破损的种子。

(2）试验操作

在培养基中装满石英砂、直径2001m玻璃珠或其他惰性物质的基质，并用去离子水或全玻璃蒸馏水润湿。加入新配制的受试液。将试验用的植物种子置于基质表面，为其发育提供足够的空间。放置种子时，应尽量保持种子胚根末端和生长方向呈一直线。盖好玻璃培养皿，并用胶带封住。

将培养皿置入种子发芽试验器或其他培养仪器中。25℃±1℃下培养，保持黑暗。对照组种子发芽率达到65％以上，根的长度达至少20mm，即可结束试验。

①预试验：即浓度范围选择试验，为了确定是否需要进行正式试验，并为正式试验决定供试溶液的浓度范围。

将种子暴露于一系列浓度的受试物中，如0.01、0.1、1.0、10、100和1000mg/L。其最低浓度应同分析方法的检测限。水溶性受试物的上限浓度应为饱和浓度。

试验由一组包括每种推荐植物或选择的替代植物的试验组成。对于每种植物，每一处理下的种子数至少为15粒。无需设置平行组。当对照组种子发芽率达到65%，根长达到20mm时，可结束试验。若数据可满足正式试验的要求，或正式试验即将进行，可以缩短暴露时间。

若受试物最高浓度处理的种子发芽抑制率或根长下降率低于50%；或受试物最低浓度处理的种子发芽抑制率或根长下降率大于50%，则无必要进行正式试验。

②正式试验：用超过预试验的最少试验确定浓度一效应曲线、每种受试种子发芽率和根伸长的EC₁₀和EC₅₀。

对每种植物的试验，至少应有六个按几何级数设置的不同处理浓度，其处理浓度比率在1.5和2.0之间，如2、4、6、8、16、32和64mg/L。选择的浓度应在种子发芽率和根伸长的EC₁₀和EC₅₀的范围内。在使用前，应分析试验溶液或基质提取物以确定化学浓度。

每一处理浓度组和对照组应设三次以上重复，每一重复至少有10粒种子。

每一试验应包括对照组。若需要载体（溶剂）悬浮或分散受试物，还应设一个单独的载体对照。

对照组种子发芽在65％以上，根长度为20mm时，试验方可结束。当两者都达到条件时，便可确定每一处理（和对照）种子平均发芽的数和平均根长。若得不出发芽率和根伸长的EC10和EC50，应用更高或更低的浓度系列重新进行试验。应确定并报告每一受试植物的浓度反应曲线、发芽率和根伸长的EC10和EC50及其95％置信限。

对于任何不正常的种子发育现象，比如损伤、变色、肿胀及失去膨胀能力等，或测量到有刺激根生长的现象，都应在报告中记录。

在种子发芽器和生长室内应采用完全随机放置的方式。

应按每小时记录发芽设备的温度。在正式试验开始时记录溶液的pH值。

③分析与测量：受试物浓度分析。应用全玻璃蒸馏水或去离子水稀释贮备液，以准备供试溶液。如可行，应使用标准的分析方法确定溶液的浓度，并在开始试验前确认。如果受试物的降解产物（如水解物和氧化物）对分析有干扰，就不能接受所采用的分析方法。在使用前应测试上述溶液的pH值。
应记数在每种植物的正式试验中发芽的种子，并测量其根长。应按序列测量完一种供试植物的所有根长后再测量下一种供试植物。

5．质量保证与质量控制

(1）限度

本方法最适用于水溶性受试物。

如果受试物不溶于水，可用水溶性有机溶剂载体，如丙酮、阿拉伯树胶、聚乙二醇、乙醇等。选择有机溶剂载体的原则是：最高用量对植物无毒；少量溶剂即可溶解或悬浮受试物；与受试物无协同或拮抗作用。载体在受试溶液中的浓度不超过0.1ml/L。

对于某些受试物，无合适的无毒载体可用，可用挥发性的溶剂。将溶于挥发性溶剂中的受试物和基质放在旋转蒸发器内。蒸发后，在基质上留下一层均匀的受试物。在填满容器前应用相同的有机溶剂和待测的受试物抽提称重过的基质。

(2）对种子的要求

对照组的种子发芽率大于60%。

在一次试验中，只能使用来自同一年份或季节中的同一批未经杀菌剂、驱虫剂等处理过的种子。要求大小一致，饱满度、粒径等级相同。供试植物种子含水率应低于10%，在5℃条件下保存。

若试验选用了所推荐10种之外的植物种，应调整培养条件以满足其对照组发芽和根长指标的要求。

(3）其他

每次试验，都应设置对照组。水溶性受试物，用全玻璃蒸馏水或去离子水作对照。若需使用有机溶剂作载体，尚需设置溶剂对照。对照的试验条件、程序和方法等，同对照组。

所有试验用的玻璃器皿和基质等须清洁，无污染。

6．数据和报告

（1)数据处理

统计每一处理及对照的种子发芽率和根伸长的平均值、标准方差。以概率分析计算EC10
和EC50值。采用适当的统计分析对浓度一效应曲线进行拟合优度测定。

(2）结果报告

①受试物：名称、来源、理化特性数据。

②受试植物：种子来源的历史、批号、采集的年份或生长季节、发芽率，以及所用的受试种子粒径大小等级。每种植物每一处理的种子数目、重复次数、载体、培养条件和种子消毒方法。

③浓度：受试物的处理浓度及每一浓度的pH值。

④培养和测量原始记录：培养温度、发芽计数和根长测量的原始数据记录。

⑤分析及其原始记录：所有的分析方法和数据记录，包括方法确认和试剂空白对照。

⑥极限：若在浓度范围选择试验中，受试物的最高处理浓度（不低于1000mg/L）对试验植物种子发芽率和根伸长无影响，表明该受试物对植物毒性甚微。

若在范围选择试验中，分析方法检测限浓度下受试物的发芽率和根伸长抑制率大于50%，表明该受试物对种子的EC50低于分析方法的检测限。

⑦结果：正式试验中每种植物每一种浓度处理组和对照组发芽率和根长的平均值、标准偏差，以及95％的置信限下的浓度一效应曲线、拟合优度测定、EC10和EC50值。