吴静珠， 李晓琪， 孙丽娟， 刘翠玲， 孙晓荣， 孙 梅， 余 乐

1. 北京工商大学食品安全大数据技术北京市重点实验室， 北京 100048

2. 中国农业科学院作物科学研究所， 北京 100081

引 言

种子水分是我国《农作物种子质量标准》(GB4404.1—2008)规定的四大必检项目之一。 水分含量与种子生理变化过程， 如种子萌发、 成熟及贮藏等， 都有着密切的关系[1]。 水分含量过高容易加快种子的劣变死亡； 较低的水分含量则有利于保持种子活力的稳定性。 因此实时、 精准地快速获取种子水分含量对于农业生产领域的选种、 育种、 增产增收具有非常重要的意义[2]。

传统的种子水分测定方法如烘干法(GB/T 3543.6—1995)具有较高的检测精度， 但检测时间较长、 操作过程繁杂， 难以满足现代农业发展提出的快速检测需求。 近年来蓬勃兴起的光谱技术以其快速、 绿色、 便捷、 多组分分析等特点已然成为种子质量检测领域的研究热点， 其中太赫兹(Terahertz， THz)时域光谱技术以其丰富的指纹谱性、 安全性和穿透性， 有望成为该领域继近红外、 X光技术之后的一项极具应用潜力的补充技术[3-5]。

有报道应用太赫兹技术结合化学计量学方法在玉米、 水稻和棉花种子转基因鉴别[6-8]、 向日葵种子饱满度判别[9]、 储粮品质判别等[10]方面均取得了极具应用前景的研究结论。 水对太赫兹波具有强烈吸收， 原因在于水是极性分子， 且水分子通过四个氢键和其附近的水分子连接， 形成一个局域四面体结构。 当太赫兹波穿过水分子时， 水网络结构中的氢键受激产生共振， 水分子偶极发生旋转取向， 并经弛豫形成新的氢键网络， 水分子间在皮秒量级时间内可以发生多种相互作用所致[11]。……