水稻是我国主要粮食作物,种子的呼吸作用是种子萌发与生长的前提,呼吸作用的强弱会影响到种子的生命力,关系着农作物的产量和品质。因此,有效检测种子呼吸是研究种子呼吸作用的重要前提。可调谐二极管激光吸收光谱技术（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）由于其响应速度快、灵敏度高、测量结果精确被广泛应用于气体检测领域。首先深入分析了气体吸收光谱学原理,选取了2004nm附近的CO₂吸收谱线。采用波长调制技术,结合二次谐波检测技术,利用MATLAB软件进行系统理论仿真找到最佳实验调制系数。然后根据种子呼吸的特点以及TDLAS气体检测技术原理,完成了基于TDLAS技术的种子呼吸检测系统的整体设计和搭建,包括激光器及其控制模块、种子呼吸容器模块和上位机软件模块,调节各器件的参数,使其达到最优情况,并在上位机采用Lab VIEW软件编写输出采集和预处理程序。再选取六种具有不同收获期的水稻种子,利用TDLAS检测系统对预处理后共255组样本种子进行呼吸强度检测获取光谱数据。对采集到的数据进行数据平均、异常值剔除、平滑滤波等处理,并经过气体标定实验,反演出CO₂气体浓度,得到种子呼吸过程中产生CO₂的浓度变化曲线。最后将种子呼吸强度与发芽试验得到的活力指标进行相关性与显著性分析,并采用K-means算法对所选水稻种子划分活力等级,验证通过呼吸强度判断种子活力等级的准确性。结果表明,利用自主搭建的基于TDLAS技术的种子呼吸检测系统可以实现种子呼吸强度的实时精确测量,较好地区分出不同浸种状态下种子的呼吸强度,并得出最佳浸种时间与温度。种子呼吸强度与种子活力指标除个别外基本具有正相关性,尤其与标准发芽活力指标相关性显著。对于不同收获期的种子,通过呼吸强度的测量可以准确区分出种子活力的高低,准确率达到89.47%,为种子活力检测提供一种新的快速无损检测方式。