三個環(huán)境因素對于決定儲存種子的壽命至關(guān)重要。它們是水、溫度和氧氣。關(guān)于它們對水的反應(yīng)，種子分為兩類：正統(tǒng)的和頑固的。正統(tǒng)種子可以干燥至低含水量而不會損壞。頑固種子與其他植物組織相似，因?yàn)槿绻屗鼈冊谀承┡R界水分水平以下干燥，它們會遭受干燥死亡。
水勢與含水量
兩種水分狀態(tài)的測量對于充分描述種子中的水分狀態(tài)是必要的。一個與種子中的水量有關(guān)，另一個與水的能量狀態(tài)有關(guān)。種子中的水量通常表示為含水量：通過特定干燥程序損失的水質(zhì)量除以種子的濕質(zhì)量或干質(zhì)量。該比率有時乘以 100 以將水含量表示為百分比。能量狀態(tài)可以用水分活度(a w ) 或種子的水勢來表示。實(shí)際上，水分活度等于與種子處于水分和溫度平衡的空氣的相對濕度。該水勢是種子中每單位體積水的勢能。它等于每單位體積的水從種子中除去極少量的水所需的功。應(yīng)用于水勢的其他術(shù)語是化學(xué)勢或水的部分特定吉布斯自由能。
五分鐘內(nèi)測量水分活度
通過在密封室中平衡種子樣品并測量頂部空間的相對濕度來測量水活度和水勢。水分活度等于相對濕度（針對傳感器和樣品之間的任何溫差進(jìn)行校正），水勢由公式 1 計算得出。METER 的水分活度計非常適合進(jìn)行這種測量。它可以平衡樣品室中大約 5 克的材料，并根據(jù)與樣品平衡的空氣的露點(diǎn)溫度確定水活度。使用紅外溫度計測量樣品溫度并用于校正溫差讀數(shù)。測量大約需要五分鐘。等溫線因物種而異
隨著種子含水量的變化，水分活度也隨之變化。對于具有給定潤濕歷史的特定種子樣品，水分含量和水分活度之間存在獨(dú)特的關(guān)系，稱為等溫線。如果一個特定樣品具有等溫線，則測量水含量或水活度都沒有關(guān)系，因?yàn)榈葴鼐€允許推斷另一個。如果沒有可用的等溫線，則需要確定兩個變量中的哪一個最能代表感興趣的過程并測量該變量，因?yàn)槊總€物種的等溫線都是無二的，并且不存在允許從一個轉(zhuǎn)換為另一個的一般關(guān)系. 表 1 顯示了油菜（油性種子）和小麥（非油性種子）的數(shù)據(jù)?？梢钥闯觯谒镜乃兴匣顒又?，油菜的含水量都比大麥低得多。該表還顯示了相應(yīng)的水勢。顯然，等溫線因物種而異。它們也可以因品種而異，取決于產(chǎn)生種子的環(huán)境和等溫線測量的溫度。給出了有關(guān)水分活度（平衡相對濕度）和種子含水量的大量表格。
另一方面表明，水分活度和壽命之間的關(guān)系是線性的，并且從物種到物種是相似的。這是意料之中的，因?yàn)樗疃群饬苛藚⑴c化學(xué)和物理過程的水的可用性。因此，使用水分活度來描述種子水分狀況比使用水分含量具有巨大的優(yōu)勢。它消除了對每個種子批次的特定測試，并提供了活力和種子水分狀態(tài)之間的一般和簡單（線性）關(guān)系。
壽命的水分活度
正統(tǒng)種子的活力喪失率隨著水勢在 -350 MPa 和 -14 MPa 之間的增加而增加。這些值大致對應(yīng)于 0.1 和 0.9（10% 和 90% 相對濕度）的水分活度。在 -350 MPa (0.077 a w )以下，隨著水分的減少，壽命幾乎沒有變化。他們表明該下限對應(yīng)于 2% 至 6% 的種子含水量。顯然，簡單快速的水分活度測量可以提供了解種子是否處于儲存水分所需的信息，而需要大量研究來了解合適的水分含量。
種皮的并發(fā)癥
當(dāng)包衣應(yīng)用于種子時，水含量作為種子水分的量度變得更不有用。種子和包衣可以具有相同的水分活度，但水分含量卻大不相同。包衣的質(zhì)量通常是被包裹的種子質(zhì)量的幾倍，包衣材料的等溫線與種子的等溫線不同。水分活度是水分遷移的驅(qū)動力，因此，當(dāng)種子被包衣時，平衡水分活度最能決定壽命。
例如，如果在平衡狀態(tài)下種子和包衣的水分活度為 0.10，則種子的水分含量可能為 0.06 g/g，而包衣的水分含量可能為 0.02 g/g。由于包衣質(zhì)量遠(yuǎn)大于種子質(zhì)量，總水含量將接近 0.02 g/g。如果安全種子儲存規(guī)范要求種子含水量低于 0.06 g/g，而包衣種子僅干燥至 0.06g/g，則水分活度太高，無法安全儲存。
包衣種子的含水量測量對于確定給定的種子干燥操作是否符合該規(guī)范幾乎沒有價值。另一方面，如果規(guī)范要求水活度低于 0.1 以確保安全儲存，則種子及其涂層只需干燥至該水活度并儲存。種子和包衣中的水分活度相同，無需預(yù)處理即可輕松測量兩者。
水分活度：測量水分的更好方法
種子水分狀況可以用含水量或水分活度（水勢）來描述。由于歷史原因，水分活度并不常用，但在指定與種子壽命相關(guān)的條件方面有幾個明顯的優(yōu)勢。最重要的是，它與長壽有直接且明確的關(guān)系，不同物種的臨界點(diǎn)相似。包衣和未包衣種子的臨界點(diǎn)也相似，但含水量肯定不是這種情況。與水含量測量相比，水分活度測量更快、更容易且信息量更大。