種子丸粒化技術在小粒種子中的研究與應用

（甘肅省農業工程技術研究院/甘肅省特種藥源植物種質創新與安全利用重點實驗室/武威市祁連山區道地中藥材生態栽培技術創新中心，武威 733006）

種子丸?；侵冈诜N子包衣技術基礎上，適應精量播種需要的一種種子處理新技術，它采用分層包衣的原理，選擇易吸水、無腐蝕的填充物，以種子為核心，將多元微肥、殺蟲劑、殺菌劑和抗旱吸水劑等，在特殊粘合劑的作用下，逐步使藥料與無毒輔助填料混合后均勻包裹在種子表面，達到改變種子形狀、擴大種子體積、促進種子萌發及植株生長、提高種子抗性的作用。經丸化處理的種子粒徑增大到原種子的幾倍，甚至幾十倍，并具有一定的抗壓強度，便于機械播種或長距離運輸的種子處理技術，有利于將化學物質對環境的污染降到最低[1]。為適應現代農業生產發展需求，從1996 年開始，本科研團隊通過“中藥材種子丸化及地膜穴播栽培技術研究與應用”項目的實施，以中藥材小粒種子丸粒化為突破口，開展丸衣配方和丸化加工技術研究，種子丸?；庸ぴO備從人工向智能化、全自動化做了巨大的改進，丸?；N子作物品種不斷拓寬，通過中藥材的野罌粟、顛茄、甘草、黨參向牧草、胡蘿卜、甜菜、金盞花等其他作物示范推廣，取得了良好的經濟效益和社會效益。

1 種子丸?；夹g研究進展

種子丸粒化技術的研究，始于20 世紀40 年代的美國，20 年后傳至日本、歐洲。20 世紀80 年代末，西北歐的甜菜種子、英國的萵苣種子基本上達到了丸粒化的生產標準。20 世紀90 年代，日本大規模的水稻田采用過氧化鈣丸衣直播；菲律賓、泰國等國在種植水稻期間大面積使用了丸衣。中國于20 世紀80 年代才開始對種子丸?；夹g進行試驗研究。1988 年江蘇煙草研究所在煙草種子的丸?；夹g上取得了突破性進展；1990 年安徽農業科學院在油菜上進行丸?；庸ぴ囼灢糜谏a；1998 年原甘肅甜菜研究所在甜菜上開展了丸粒配方研究，對立枯病的防效達到70.1%，產量增加14.9%；種子丸?；_發的新型機械生產功率可以達到150kg/次[2]。21 世紀以來，國內各研究單位相繼在棉花[3]、番茄[4]、胡麻[5]、高粱[6]、甜菜[7]、甘藍[8]、高丹草[9]，中藥材防風[10]、野罌粟[11]、黨參[1，12]中有應用，甚至在大粒種子楊柴、花棒、檸條[13]等中也有研究應用并表現出良好的效果。

2 種子丸?；淖饔?/h2>

2.1 提供了利于種子萌發的微環境在種子丸?；倪^程中，可將硼、鋅等微肥和殺蟲劑、殺菌劑、生長調節劑、促根劑等多項實用農業技術搭載進去，有利于提高農作物種植的科技含量，創造利于種子萌發的微環境，均衡作物的生長發育。

2.2 提高種子抵抗力通過種子丸?；夹g的應用，不僅可以提高農作物種子科技含量，實現良種標準化、播種精量化、栽培管理輕型化，而且能夠顯著提高種子對不良環境的抵抗能力[14]。種子丸?；耘驖櫷梁桶纪拱舴蹫橹饕?，凹凸棒具有很強的吸水性，因此提高了丸粒種子的吸水質量。另外丸粒化處理后的農作物種子在萌發的過程中，由于營養元素的緩慢釋放，促進了萌發期植物體內營養物質轉化與合成，有利于種子的萌發與生長[15]。丸化種子通過配方中添加防凍劑，可以提高種子的抗寒能力；添加吸水劑可以提高種子的抗旱能力；添加石灰石可以實現抗酸性播種；添加活性炭可抗除草劑殘效[16]。

2.3 有利于機械化精量播種，減少苗期間苗用工作為在種子包衣技術基礎上發展起來的一項適宜精細播種需要的種子丸?；夹g，是將千粒重在10g以下的小粒種子或表面形狀不規則的種子[17-18]用不同比例的粉劑丸?；?，增加種子體積和重量，從而減少播種過程的種子位移[19-20]和種子用量，是一項節約種子和提高產量的重要措施[13]。丸粒化后的種子由于其形狀整齊一致，粒徑增大，播種粒數減少，適應機械化播種，可做到精量播種，減輕勞動強度，減少苗期間苗用工。

2.4 有利于提高抗逆能力，增強秧苗素質丸?；N子播種后，創造了利于種子萌發的微環境，可以增加對逆境的抵制能力，顯著提高秧苗素質。研究表明：加有保水劑的丸粒種子可以緩慢釋放水分，并從土壤中吸收水分供植株生長，在干旱條件下提高抗旱能力[21]；通過增加粘著劑的量和延長滾動時間可以提高丸粒種子的抗壓強度，從而延長種子裂解時間[22]，防止早春凍害；通過增加殺蟲劑，丸粒種子可以緩慢釋放藥效，降低蟲害[23]；通過配方中添加營養物質，保證丸粒化種子萌發的營養物質，從而增強了秧苗的素質，提高成苗率[1]。

3 種子丸?；姆椒霸?/h2>

3.1 種子丸?；姆椒?/p>

3.1.1 種子精選種子丸粒化包衣之前，首先要進行種子的精選，以保證種子的純度、凈度和整齊度。

3.1.2 生產技術工藝丸化工藝流程 將經過精選的種子放入丸化機，啟動丸化機和供液機，邊噴邊攪動，一邊慢慢加入不同比例的種衣劑，使種子表面均勻地包裹種衣劑。如此間斷地噴液、加種衣劑、丸化，達到所需丸化種子的倍數，完成所加工種子的包衣丸?；罱K將丸化包衣種取出，及時烘干或曬干。烘干或曬干后應密封包裝，存放于干燥處。其丸化工藝流程[24]如圖1 所示。

丸化種子剖面圖 丸化種子剖面（圖2）分為“一心五層”。以種子為核心，在丸化過程中，根據種子的萌發特性和發芽條件，內保護層以特殊填充物為主，使種子萌發時不傷害胚根和胚芽；營養層以營養性填料為主，供給種子和幼苗所需養分；農藥層根據作物病蟲害發生種類而確定農藥類型、劑型以及農藥的使用濃度；外保護層以不同于內保護層的填料為主，防止播種時農藥對人體的危害及對環境的污染，該層與丸?；N子的抗壓強度和裂解度有關；最外層為警戒著色層，因品種不同設置不同的顏色，防止品種混雜以便管理。

3.2 種子丸化包衣機主要結構及工作原理

3.2.1 丸化包衣機主要結構丸化包衣機主要由包衣機、液狀物料加料系統、防塵系統和電器設備等組成。包衣機主要由傳動裝置、丸衣罐、機動減速電機張緊裝置及電機等組成。液狀物料系統，主要由電動壓縮泵、貯水貯氣箱等組成，用以將粘結劑及液狀物料在噴射過程中劇裂膨脹成霧狀。防塵裝置主要由外殼及防塵玻璃等組成。

3.2.2 工作原理丸衣罐回轉時種子被罐壁與種子之間，種子與種子之間的摩擦力帶動隨罐回轉。到一定程度后，在重力的作用下由罐壁下落。下落至罐的下部又被帶動，這樣周而復始地在丸衣罐內不停地運動，粘著劑定時地經電動噴槍呈霧狀均勻噴射到種子表面。當粉狀物料加入后，即被粘結劑粘附，如此反復使種子不斷被物料包裹成包衣丸化種子。

4 種子丸?；夹g在農業生產中的應用

隨著種子丸粒化技術在我國其他地區的研究與應用，通過多年對不同作物種子丸?；膶Ρ仍囼灒ū?），發現丸粒化所處理的種子裂解度均達到99.5%，遇水易裂解，利于發芽；抗壓強度達到150～196g，利于倉儲和運輸，便于機械化精量播種；多數作物丸粒種子較裸種出苗天數推遲1～2d，發芽率略有降低，但根和苗的長度略有增加。

表1 不同丸粒化作物種子的對比試驗

5 丸?；庸ぜ夹g存在的問題與建議

5.1 種子丸?；夹g存在的問題丸?；瘜嵺`取得了很大的收獲，但還存在以下一些問題有待今后研究解決。一是作物品種繁多，種子生產以區域性生產或專業合作社生產為主，監督管理相對松散，種子質量難以穩定。二是種子精選、碾磨、分級等設備未能專業化和系列化。對于發芽率低的種子通過加工，發芽率仍難以達到95%以上。三是丸衣物料在吸濕性和裂解度等方面還有待提高。四是種子丸?；倪^程中，保水劑雖在一定程度上有利于種子萌發時提供必需的水分，但其加入在一定程度上將降低丸?；N子的抗壓強度。

5.2 建議隨著現代化農業的發展，特別是機械化和精量播種技術的不斷完善，加快國內農作物種子，特別是小粒種子丸粒化加工技術的研發與應用步伐勢在必行。一是力爭構建統一繁育、統一供種的生產發展大格局。二是根據不同區域或專業合作社，生產病、蟲、草綜合防治的丸粒化種子。三是通過先期發芽試驗，實現種子萌發與丸?；庸ぜ夹g融合，提高出苗的整齊度和幼苗生長勢。四是加強丸?；澈蟿⒎哿系韧杌虏牧闲阅艿难芯?，改善丸?；瘜ΨN子活力的不良影響，并盡可能實現加工原料本地化，降低成本，為優化種子丸化質量提供更堅實的技術支撐。