我國種子包衣機的概況研究及未來展望

張佳麗 房俊龍 馬文軍 劉睿

摘要：種子是農作物萌發和生長的基礎，種子品質的優劣是影響農作物生長的主要因素，其中種子包衣技術是對種子進行處理的一項關鍵性技術。農作物種子包衣率是我國一直以來實施“種子工程”的重要技術指標之一，也是種子加工技術提升的突破口。通過介紹種子包衣機械技術的發展現狀及關鍵技術特點，總結了種子包衣機械化技術研發的重點方向。

關鍵詞：種子工程；包衣；機械；種子加工

中圖分類號：S22312文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.11.013

現代化的農業播種作業，種子在被播種之前會經過一系列的技術處理，不僅在外形和重量等方面進行了優選，更使其在物理特性上實現了優化，經過加工后的種子在發芽率和生長活力等方面具有顯著優勢。現階段，我國相關部門對農業生產的品質要求越來越高，特別是在主要農業領域提出的關鍵突破技術和核心指標任務中，要求農作物良種覆蓋率穩定在97%以上，良種在糧食增產中的貢獻率達到50%以上，并且在加強現代智能農業機械裝備核心部件及軟件系統方面作為重點任務。種子包衣技術作為國家“種子工程”不斷推進和發展的重要技術，行業上對其研究和探索的重視程度越來越高。

1種子包衣技術現狀

種子包衣技術起源于美國、日本和一些西歐發達國家?，F階段的技術已經較為成熟，且具備良好的自動化程度，并開始著力于控制流程更精細便捷的方向發展，國外的知名種子包衣機廠家包括德國佩特庫斯、瑞典諾柔軋德以及丹麥興百利等公司。我國的種子包衣技術起步于20世紀70年代，由于重視和投入不足，發展十分緩慢，直到國家“種子工程”計劃實施之后，種子包衣技術及其相關機械才得以快速的發展與普及。

針對于不同種類的農作物種子，現階段主要的加工處理方式包括預清選、烘干、風力篩選、重力精選以及包衣等幾大工序?？梢姺N子包衣是在種子精選之后唯一的機械化處理環節，現代化的種子包衣處理是利用種子包衣機完成的，其主要是將包含特定比例的農藥、滅菌劑、植物生長調節劑和微量元素肥料等有效成分的種衣劑包裹在農作物種子的表面，從而達到在播種后發揮種衣成分的作用。包衣技術是集生物、化工、機械等技術于一體的一項高科技實用技術，播種后的種子既具備充足的養分供給，還能有效抵御病蟲害的滋生，有效提高種子的發芽率和生長狀態，達到高產和豐產的目的。上表為水稻種子包衣后關鍵參數變化量試驗和統計數據，可見種子包衣后的各項指標都顯著改善。

2種子包衣機原理及現狀

2.1包衣機種類劃分

種子包衣機的包衣過程在技術上存在一定差別，但其基本的工作原理是一致的，首先將精選后的農作物種子與種衣劑按照特定比例投入設備，經充分混合后，種衣劑會均勻的包裹在種子的外表面，再將包衣后的種子輸出并儲存。

種子包衣機按照結構和包衣過程的不同大體上可以分為機械翻斗供給型包衣機和連續供給型包衣機兩類。

（1） 機械翻斗供給型包衣機在我國的使用時間較長，其特點是成批量的進行種子和種衣藥劑的供給，其在工作過程中存在著供給不連續的缺點，同時也不能精確的保證種子和藥劑的供給量，因藥勺中每次都會殘留不定量的種衣藥劑，容易影響種藥混比過程中的統一性，但是由于這一機型市場保有量高、結構相對簡單，具備一定的價格優勢。翻斗供給型包衣機又分為滾筒噴霧式、甩盤霧化式、旋轉式三種形式。滾筒噴霧式包衣機在我國應用更為廣泛，如5BY-5A型包衣機，該機能夠有效防止種子破損，尤其是對花生等雙子葉作物種子效果更為理想。

（2） 種藥連續供給型能夠實現種子和包衣藥劑的連續供給，使用流量人工機械調控機構供種，配合定量計量泵可調供藥方式進行包衣作業，保證了種藥配比精度，顯著提升了電氣控制程度和功能，多數采用繼電器邏輯連鎖控制。主要代表機型有5BYX-3.0型種子包衣機，5BX-4新型種子包衣機和5BJZ-3.0型多功能種子包衣機。其中5BYX-3.0型種子包衣機高速的離心霧化功能提高了包衣的可靠性，在自動控制方面提升了穩定性及可靠性。

2.2種子包衣機的結構原理

以常見機型5B-5型種子包衣機為例進行說明：種子包衣機主要由供種裝置、供藥系統、種子與藥液混合裝置、攪拌筒、操作控制裝置和機架組成。供種裝置可通過變頻器來改變葉輪喂料器轉速，調節喂入量，實現精確供種。供藥系統由藥液桶、計量泵、輸藥管等組成。種子與藥液混合裝置由種子甩盤、藥液甩盤，電機、霧化室和包敷室組成。攪拌筒內裝有一個可拆卸的攪拌軸，通過攪拌使包膜種子在筒內不停地翻轉并沿軸向移動，進一步擴大包敷面積和均勻包膜厚度，最后排出。攪拌軸可拆卸，方便進行清洗。在攪拌軸出料口處設有傳感器，用于監測攪拌軸運轉情況，當出現堵塞時在電控柜上有紅燈報警提示。操作控制裝置以觸摸屏和PLC可編程控制器為核心，與料位傳感器及其他輔助電器等一起構成智能化監控系統。

2.3我國種子包衣機發展現狀

我國現階段研制和使用的種子包衣機代表機型包括：（1）由上海交通大學智能機電系統控制研究所研制和生產的BY2150A型種子包衣機，通過超細霧化藥劑的方式能夠有效增加種子包衣的均勻程度，避免存在種子包衣不徹底或個別種子未包衣的現場，能夠顯著降低種子的病蟲害發生率，從而提高種子的發芽率和生長質量。（2）由浙江杭州錢橋機械廠研制的5BYX-3.0型種子包衣機，具有使用簡便的特點，其自動化程度高，通過機械的自動化控制，有效避免了種子包衣過程中產生的物料堵塞、漏包、藥劑沉淀等問題。（3）農業部南京農業機械化研究所研制了5B-5 型種子包衣機。采用了基于 PLC 的控制系統，有效保證了包衣流程的科學進行。用戶可以根據自身情況對包衣作業的生產率、種子重量和種藥配比等參數進行設定，種子和種衣劑通過葉輪式加料部件和供液比例泵實現定量添加，并使用雙甩盤式機構實現均勻混合包衣，顯著提升了包衣質量。（4） 奧凱種子機械股份有限公司研制的 5BY-10P種子包衣機，采用了全封閉式的結構，通過自動化的對種子重量和包衣藥劑量的計算與調整，能夠更好的實現種子藥劑的更均勻混合，且比例更為合理，避免包衣不足或藥劑過量導致的浪費。（5）石家莊三立谷物精選機械有限公司所研制的5BYX-5 型種子包衣機利用旋轉進料機構有效實現了種子有連續定量供給，通過流量計和霧化噴頭的配合實現包衣藥劑高精度的噴施添加，種子在運動的過程中能夠充分的與藥劑攪拌和混合，其具有良好的包衣效果。

3我國種子包衣未來展望

我國包衣設備研究的起步較晚，與發達國家比還有一段距離。在這樣的情況下，通過引進、學習，我國已經把握住該領域的重要脈搏，在今后的研究中還應著重關注以下幾個方面：

3.1種衣劑的研究

為降低包衣成本，滿足生產需要，我們亟待研究尋求種衣藥劑中昂貴藥品的替代品；在現有的包衣工藝下，有些種衣劑效果雖好但是在實際生產中存在見光易分解、有效期較短等問題，應從包衣工藝入手，克服藥劑本身的缺陷；應研究適用于不同地域、不同植物種的特用型包衣劑。由于國內現有包衣機械存在一定的缺陷以及各種藥劑理化性質的差異，包衣過程中各種藥劑包到種子上的量不能達到預想的效果，說明各種物質的用量還有研究的空間。

3.2研發新型種子包衣機械的能力

今后，我國的包衣設備需向著精細化、自動化、人性化方向發展，提升研發能力，對現有的缺陷和不足進行改進創新。例如為了便于精確調整，可采用旋轉葉輪喂種機構代替機械翻斗式供種供藥機構，淘汰落后機型；有些設備可采用多次噴藥多次攪拌的包衣工藝，提高包衣合格率；智能控制采用先進的電氣系統工業控制技術，實現包衣作業的自動化控制，達到種藥的均勻供給和精確計量，減少人為操作等因素帶來的誤差，有效保障作業質量；在環保和人身安全方面應該更加高度重視。

3.3擴大包衣植物種子的范圍

現如今，農作物包衣種子主要以小麥、玉米、水稻、辣椒等糧食蔬菜為主，在防治病蟲害、促進幼苗生長、保證穩產高產等方面發揮了顯著的作用。而其他農作物上的應用研究相對較少。對此，廣大科研工作者應該抓住有利時機擴大研究領域，為中國農業的快速發展做出更大的貢獻。

4總結

種子包衣機是推動種子包衣技術前進的重要動力，我國種子包衣設備雖然較發達國家起步較晚，但是隨著包衣工藝的不斷改進，種子包衣機械化水平的不斷完善與提高，我國在該項技術水平上取得了較大的提升。廣大科研工作者應從國內種子包衣機發展的實際情況入手，研發出可達到更加精確的種子包衣設備，使種子包衣質量得到更大的提高。

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