研究硬实种子种皮不透水的原理,为种质资源贮藏及新型种子包装材料的选择提供科学依据。以大豆、草决明、苦豆子和黄芪种子为实验材料。通过扫描电镜观察种皮结构,测量不同相对湿度平衡后的种脐脐缝宽度;采用X荧光射线法测定种皮中的矿质元素含量;采用万能试验机检测种皮硬度。不论在何种相对湿度条件下,硬实种子的种脐脐缝宽度均显著小于非硬实种子,使得硬实种子不易受外界湿度的影响。硬实与非硬实种子一样,在干燥环境下脐缝缩小,湿润环境下脐缝扩大,但硬实种子的脐缝变化幅度小于非硬实种子。硬实种子种皮致密,种皮表面裂缝与纹孔均较浅,非硬实种子表皮结构疏松,裂缝与纹孔均较深。硬实种子的种皮厚度与非硬实相比,差异并不显著。硬实种皮中的大部分矿质元素(Mg、Al、Si、K、Ca、Fe、Cu、Zn等)含量均显著高于与非硬实种子,黄芪硬实种皮中检测到的矿物质总量为7.46%,而非硬实种皮中为6.55%;决明子硬实种皮和非硬实种皮分别为7.47%和5.88%,苦豆子硬实种皮和非硬实种皮中分别为4.85%和3.25%。硬实种子的硬度要显著高于非硬实种子,如大豆硬实和非硬实种子的生物屈服度分别为0.1105N和0.0947N,苦豆子硬实和非硬实种子分别是为0.107N和0.064N,均存在显著差异。因此硬实种子耐压能力更强,种皮不易破裂。硬实种子不透水的原因是多方面的。种皮蜡质、裂缝、纹孔均与其透水性有关。硬实种子中多种矿质元素的含量和单粒种子硬度均显著高于非硬实种子,推测高的矿质元素含量增加了硬实种子的耐压能力,种皮不易产生裂缝。