近日，机械与电子工程学院闫银发教授团队在《Industrial Crops and Products》发表了题为“Macro-micro evaluation of seed vigor based on SWIR and SR-FTIR hyperspectral imaging for alfalfa seed pretreated with the high-voltage electrostatic field”的研究文章。机电学院李瑶瑶博士、鹿瑶副教授为共同第一作者，闫银发教授为通讯作者，山东农业大学为第一通讯单位。
图1 整体框架图
苜蓿（Medicago sativa L.）作为一种重要的牧草作物，其种子活力是决定田间出苗质量与生产潜力的关键因素。然而，传统的检测方法因耗时长、破坏性强且难以规模化，已无法满足现代精准农业对高效检测技术的迫切需求。针对上述难题，本团队提出了一种融合短波红外高光谱成像（SWIR HSI）、扫描电子显微镜（SEM）以及同步辐射傅里叶变换红外显微光谱（SR-FTIR）的宏微观一体化种子活力评价新方法，并系统探究了高压静电场（HVEF）不同剂量对苜蓿种子活力的影响规律。实验结果表明，在优化处理条件（1.6 kV/cm，60 s）下，苜蓿种子表现出最优的活力提升效果，其光谱响应变化与传统发芽试验所得活力指标高度一致，验证了该方法的可靠性与准确性。为探究宏观活力提升的微观基础，团队进行了结构和生化分析。SEM结果表明，处理后种子表面结构发生了改变，指示种皮亲水性增强。同时，显微光谱及空间映射技术证实了种子内部亲水性生物聚合物的显著富集，特别是多糖、蛋白质、以及纤维素。该研究构建了从宏观光谱表征到微观结构解析的完整分析框架，实现了种子活力的快速、无损与多尺度评价，不仅为苜蓿种子质量检测提供了新方法，也为其他作物种子活力评估与电场调控技术应用提供了重要参考。该工作得到“十四五”国家重点研发计划项目（2022YFD2001902）的资助。
图2 不同场强与处理时间下苜蓿种子光谱差异
图3 高压静电场处理后苜蓿种子表皮差异规律
图4 高压静电场处理后苜蓿种子内部养分变动规律
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2026.123606
编 辑：万 千
审 核：贾 波
