水稻不育系種子智能烤房脫水干燥技術(shù)初步研究

楊 廣，張 章，肖一龍，譚孟君，王 凱，楊遠(yuǎn)柱，2*

(1 湖南亞華種業(yè)科學(xué)研究院，寧鄉(xiāng) 410604； 2 袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司，湖南長沙 410001)

云南省保山市平均海拔1800 m，年平均氣溫14～17 ℃，年降水量700～2100 mm，屬于秈粳稻混作區(qū)，也是烤煙生產(chǎn)基地，部分地區(qū)適宜繁殖秈型兩用核不育系種子。自然晾曬不育系種子時，容易遇到雨水天氣，嚴(yán)重影響種子活力。目前，雜交水稻種子的機(jī)械脫水干燥技術(shù)研究較多[1～3]，但是不育系種子的機(jī)械脫水干燥技術(shù)研究較少。2018年，為了充分利用保山烤煙基地充足的烤煙房資源，解決遇雨種子無法及時脫水干燥的難題，增強(qiáng)種子活力，提高種子質(zhì)量，促進(jìn)不育系種子的規(guī)模化生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益，保障親本種子的戰(zhàn)略供應(yīng)，在隆陽區(qū)板橋鎮(zhèn)秈型兩用核不育系種子繁殖基地進(jìn)行了氣流下壓式智能烤煙房種子脫水干燥技術(shù)初步研究。

1 試驗材料與設(shè)施設(shè)備

1.1 水稻不育系品種

供試品種：隆科638S和晶4155S，系湖南亞華種業(yè)科學(xué)研究院自主選育的秈型溫敏兩用核不育系。

1.2 試驗設(shè)施及設(shè)計改造

2018年9月，改造氣流下壓式智能烤煙房6個，長、寬、高分別為2.7、8、3 m，配有智能溫控和通風(fēng)設(shè)備。為適應(yīng)水稻種子烘干脫水要求，加工制作了承重支架、鋼網(wǎng)床、尼龍網(wǎng)、擋風(fēng)板等。

(1)搭建烤床支架。每個烤煙房用3 mm×30 mm×30 mm方形鍍鋅管焊接3個烤床支架，每個支架長8 m，5個支撐腳高40 cm。2個固定于墻體上，1個固定于地面中間。

(2)制作烤床板。為便于拆裝和收納，每個烤房制作8個2.7 m×1.0 m烤床板，用3 mm×30 mm×50 mm方形鍍鋅管焊接成帶有1根橫梁、4根橫擔(dān)的長框，然后在橫梁與邊框中間焊2條2 mm×30 mm×2.7 m扁鋼，在長框上鋪上孔徑10 mm、?1 mm的鋼絲網(wǎng)，用2 mm×30 mm扁鋼固定。

(3)制作和鋪設(shè)擋風(fēng)板。為防止種子撒漏和烤床漏風(fēng)，在烤房門端用10 mm厚膠合板制作4塊可拼接的擋板，其中600 mm高的2塊用于隔擋種子，400 mm高的2塊用于密封烤床。

(4)制作與鋪設(shè)透氣防漏網(wǎng)。用3張幅寬1.5 m 40目的防蟲網(wǎng)縫制成一張4.5 m×10 m墊網(wǎng)，鋪掛于烤床上。

1.3 水分和溫濕度測定儀器

便攜式電調(diào)糧食水分儀LSKC-4B，武漢市電子儀器二廠生產(chǎn)。溫濕度記錄儀ZDR-20，杭州澤大儀器有限公司生產(chǎn)，量程為溫度-40～100 ℃、濕度0～100%。

1.4 配套設(shè)施

烤房外配套安裝遮雨棚，便于雨天種子裝卸。

2 試驗方法

2.1 烘干方式

2.1.1 一段式

種子層厚度設(shè)30、40、50 cm 3個處理，未設(shè)重復(fù)。干濕球溫度儀分別懸掛于近進(jìn)風(fēng)口和種子表面，溫度分別設(shè)置為38 ℃和35 ℃。檢測初始水分，關(guān)閉烤房門，打開排濕窗，開高檔風(fēng)點火，烘烤時間約40 h。注意觀察溫度變化，及時添加燃煤，一次性將種子烘烤至水分為12%，停火停風(fēng)，敞開烤房門，種子降至室溫后出烤房。

2.1.2 二段式

(1)變溫二段式。干濕球溫度分別設(shè)置為35、33 ℃，一次性將種子烘烤至水分為16%，停火停風(fēng)，開烤房門緩蘇4～5 h，上下翻動種子并攤平，然后將干濕球溫度儀分別設(shè)置為38、35 ℃，關(guān)閉烤房門，開高檔風(fēng)點火，烘烤種子至水分為12%。其他操作與一段式相同。

(2)恒溫二段式。在緩蘇前后干濕球溫度分別設(shè)置為38、35 ℃不變，其余操作與變溫二段式一致。

2.2 測定內(nèi)容與方法

(1)水分檢測和烘干時間記載。測定和記錄種子入烤房時間、初始水分、通風(fēng)點火時間、?；鹁徧K時間、緩蘇后種子水分、種子烘干后水分、烘干完成時間。

(2)烘干過程中種子溫度和表面濕度檢測。在烤房不同位置設(shè)5個點，放置自動電子式溫濕度記錄儀探頭，每0.5 h測定1次種子溫度和表面水分，記錄種子水分和溫度變化情況作為種子烘干出倉依據(jù)之一[3]。

(3)取樣及米粒外觀、發(fā)芽勢和發(fā)芽率檢測。烘干后，每個處理在不同位置分上、中、下層各取樣2次，分次混勻揚(yáng)凈后，每個樣品用牛皮紙袋留500 g，隨機(jī)數(shù)取1200粒種子分成6份，每份200粒，3份做米粒外觀檢測：記錄非正常綠色米粒、黃褐色米粒、其他色澤米粒和正常白色米粒4種類型米粒數(shù)，并計算其百分率。

烘干脫水速率是指種子每小時降低的水分值，以百分率表示。計算公式：

V(%)=(W1-W2)/T

式中：V—烘干速率；T—烘干時長，單位為h；W1—烘干前種子初始水分值；W2—烘干完成后種子水分值。

種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率測定根據(jù)GB/T3543.4-1995《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》進(jìn)行。

發(fā)芽勢(%)=4 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100

發(fā)芽率(%)=7 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 種子脫水速率、發(fā)芽勢及發(fā)芽率

由表1可知，相同烘干方式下，脫水速率隨種子厚度增加明顯下降；對于不同烘干方式，脫水速率表現(xiàn)為恒溫一段式>恒溫二段式>變溫二段式。初始水分較高的種子(隆科638S)，烘干時間過長的變溫二段式對種子發(fā)芽勢影響較大；對初始水分較低的種子(晶4155S)，一段式烘干方式對種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率均影響較大；而種子厚度對發(fā)芽率和發(fā)芽勢影響均不明顯。因此，不同初始水分的種子采用合適的烘干方式，可實現(xiàn)高發(fā)芽勢和高發(fā)芽率兼顧，提高種子活力。因為晶4155S的初始水分僅為18.5%～19.0%，沒有必要實行恒溫二段式烘干。

表1 不同烘干方式的種子脫水速率、發(fā)芽勢及發(fā)芽率

3.2 米粒外觀

根據(jù)表2可知，烘干方式、種子厚度不影響米粒外觀，正常粒占93.0%～93.7%，非正常粒占6.4%～7.1%。隆科638S綠米較多但多可以正常發(fā)芽，不能正常發(fā)芽的黃米較少。從始穗到收獲晶4155S為70 d，隆科638S為58 d，晶4155S的成熟度高于隆科638S，因此晶4155S綠米較少，黃米較多[5]。

表2 不同處理種子米粒外觀色澤

續(xù)表2

注：種子總粒數(shù)為200粒。

4 結(jié)論與討論

在前人研究的基礎(chǔ)上[6]，本試驗做了一些改進(jìn)，對恒溫一段式、恒溫二段式、變溫二段式烘干兩用核不育系種子方法進(jìn)行了一定的探索。對于初始含水率高的種子，在確保安全高效前提下宜采用恒溫一段式烘干，而對于成熟度高、初始含水率低的種子應(yīng)采用較低溫度的變溫二段式烘干方式烘干。

本試驗中，同一烤房不同位置種子溫濕度變化存在較大差異，這種差異對種子發(fā)芽勢及發(fā)芽率產(chǎn)生的具體影響，有待進(jìn)一步研究，以便更好地調(diào)整烘干溫度，優(yōu)化脫水干燥技術(shù)。本試驗各處理種子米粒外觀無明顯差異，但是發(fā)芽勢及發(fā)芽率存在較大差異，是因為品種、成熟度、飽滿度等因素的影響，還是在烘干過程中對種子的生理生化機(jī)理造成的影響，有待進(jìn)一步研究。因烤煙房空間較大，不同位置，不同層的種子活力是否存在差異，是否應(yīng)在不同位置控制不同種子厚度也有待研究。