胡蘿卜種子丸粒化配方篩選及加工技術探索

DOI：10.19462/j.cnki.zgzy.20240918004

摘要：小粒蔬菜種子丸粒化是為了使小粒、不規則的蔬菜種子播種實現機械化、精播等，以胡蘿卜種子為研究材料，以楊木粉、石英石粉、凹凸棒土、硅藻土、輕質碳酸鈣、50%福美雙可濕性粉劑為基礎材料，按不同比例配制作為種子丸粒化基礎配方，以2.25～2.75mm為種子丸粒粒徑，將不同配方按相應粉種比例對胡蘿卜種子進行丸粒，研究不同丸粒粉配方下胡蘿卜種子的發芽勢、發芽率、有籽率、單籽率、裂解速度、抗壓強度、含水量、均勻度等指標的影響，篩選出配方T1（楊木粉∶石英石粉∶凹凸棒土∶硅藻土=30∶45∶20∶5）、配方T7（楊木粉∶石英石粉∶凹凸棒土∶硅藻土∶輕質碳酸鈣=40∶25∶20∶5∶10）為最佳的丸粒化配方，該處理下的胡蘿卜丸粒種各項指標合格，適合胡蘿卜種子機械化播種。

關鍵詞：種子丸粒化；胡蘿卜；加工技術；丸粒粉配方

Screening of Pelletizing Formula and Exploration of

Processing Technology for Carrot Seeds

GAO Youjun，ZHAO Huqing，LI Wenxue，XU Xuetao，LI Aimin，CAO Yuanlin，ZHANG Zaoxia

（Wuwei Chunfei Crop Technology Co.，Ltd.，Wuwei 733009，Gansu）

胡蘿卜（Daucus carota L. var. sativa D C.），又稱甘荀、金筍或紅蘿卜，是傘形科胡卜屬胡蘿卜種的二年生雙子葉草本植物，以其膨大的肉質直根供人們食用，胡蘿卜中含有對人體有利的α和β胡蘿卜素、糖以及鈣等[1]，具有很高的營養價值。胡蘿卜種植過程中播種是至關重要的環節，播種的好壞決定了胡蘿卜的品質、產量、生產成本[2]。由于胡蘿卜種子具有形狀不規則、體積小、質量輕等問題，為實現種子精播，種子丸粒化技術應運而生，種子丸粒化是適應精量播種的新型種子處理技術，配套相應的播種機，使種子精密播種得以實現，目前我國在蔬菜、花卉、中藥材、糧食作物、經濟作物、牧草、綠肥、林木等方面均有丸粒化研究[3-5]。種子丸粒化就是將配方中的活性物質（如殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調節劑、微肥等）和非活性物質（如填充劑、黏合劑、成膜劑等）附著在千粒重≤10g的種子表面（若種子表面不規則或扁平或帶刺，應先初步加工種子，使種子規則），保證種子生物學特性不變，形成具有一定大小、一定強度、表面光滑的類球體或類橢球體種子[6-7]。丸粒后的種子具有便于機械化播種、精量播種、種子抗逆能力強、種子發芽活力高等

特點[8]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗品種 本試驗所用胡蘿卜種子由甘肅砧誠砧木農業開發有限公司提供，商品名為金

鼎紅。

1.1.2 試驗丸粒粉材料 本試驗選用的丸粒粉材料有楊木粉、石英石粉、凹凸棒土、硅藻土、輕質碳酸鈣、50%福美雙可濕性粉劑。

1.1.3 試驗地點 本試驗于2023年5月在甘肅武威春飛作物科技有限公司丸粒化車間進行。

1.1.4 試驗儀器 電子天平（精度0.01，0.0001）、游標卡尺（精度0.02mm）、燒杯、RH-480型號丸粒機、混粉機、烘干機、臺稱、鑷子、發芽盒、量筒、恒溫光照培養箱、電熱鼓風干燥箱。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗丸粒粉配方 選用楊木粉、石英石粉、凹凸棒土、硅藻土、輕質碳酸鈣等為基礎材料，上述粉料粒徑均大于300目，按不同物料質量百分比配制丸粒粉配方（表1）。

表1 不同配比丸粒粉配方 （%）

處理 楊木粉 石英

石粉 凹凸

棒土 硅藻土 輕質

碳酸鈣 福美雙

T1 30 45 20 5

T2 49 25 13 5 8

T3 49 25 12.5 5 8 0.5

T4 49 23 15 5 8

T5 49 20.5 15 5 10 0.5

T6 47 23 20 5 5

T7 40 25 20 5 10

T8 40 24.5 20 5 10 0.5

T9 40 24 20 5 10 1

1.2.2 丸粒種加工技術 （1）將表1中丸粒粉配方按比例稱好后，倒入混粉機內混合均勻。（2）取胡蘿卜種子倒入丸粒機中，稱取（1）中丸粒粉，打開丸粒機，轉速調至40Hz，按噴水、加粉的順序對胡蘿卜種子進行丸粒化，待丸粒種粒徑達到2.25～2.75mm范圍時，停止丸粒化操作，記錄此時種粉比。（3）將丸粒好的胡蘿卜種子倒入烘干機烘干，溫度30～40℃，待外殼烘干后過篩，將不合格粒徑的種子繼續加工，合格的種子進行下一步操作。（4）丸粒種外殼烘干到一定程度，將丸粒種置于地面曬干。（5）待種子曬干后，測定丸粒種各項指標，各項指標合格后封裝保存。（6）丸粒種質量標準：有籽率≥97%，單籽率≥90%，單粒抗壓強度300～700g，裂解時間≤120s，均勻度≥90%，含水量≤理論水分。

1.3 丸粒化種子測定指標與方法

1.3.1 發芽勢、發芽率的測定 發芽勢、發芽率測定參照GB/T 3543.4—1995《農作物種子檢驗規程 發芽試驗》中種子所需發芽溫度、發芽時間進行測定，丸粒種發芽采用褶皺紙法（PP）進行發芽實驗，采用5點取樣法取樣，每個樣品取200粒種子，2次重復，每次重復100粒，求其平均值。

1.3.2 有籽率、單籽率的測定 將種子置于濕潤的濾紙上面，2min后使用鑷子將丸粒種包裹物質撥開，統計丸粒種含有裸種的數量，其中有籽率為含有種子的丸粒種占供試丸粒種的比例，單籽率為含有單個種子的丸粒種占供試丸粒種的比例，4次重復，每次重復100粒，求其平均值[9]。

1.3.3 丸粒種抗壓強度的測定 取10粒丸粒后的種子，在電子天平（精度0.01）上放置一塊玻璃板，用筆畫出玻璃板中心，取1粒丸粒種置于玻璃板中心，將電子天平置零，在丸粒種上方再置一塊大小相同的玻璃板，玻璃板上面放置燒杯，向燒杯中加入水，觀察種子變化，記錄種子破裂時電子天平讀數，求其平均值[10]。

1.3.4 丸粒種裂解時間的測定 取20粒丸粒種，將丸粒種放入燒杯，向燒杯內加水，使用秒表記錄時間，觀察90%種子裂解所需時間，4次重復，求其平均值[10]。

1.3.5 丸粒種均勻度的測定 取20粒丸粒種子，使用游標卡尺（精度0.02mm）測定丸粒種橫徑大小，計算符合加工粒徑范圍的種子占供試種子的粒數，4次重復，求其平均值。

1.3.6 千粒重及丸粒倍數的測定 采用5點取樣法取3份丸粒化種子，每份種子數100粒，使用電子天平（精度0.0001）對每份丸粒化種子稱重，求其平均值，用平均值結果乘以10，即丸粒種千粒重，將丸粒種千粒重記為M1，未丸粒種子千粒重記為M2，丸粒倍數記為A，按公式（1）計算，3次重復，計算平

均值[11]。

A=（M1-M2）/M2 （1）

1.3.7 丸粒種含水量的測定 對鋁箔盒提前使用電熱鼓風干燥箱預熱，使用電子天平（精度0.0001）對鋁箔盒稱重，記錄其質量為m0，在鋁箔盒內稱取一定量的丸粒種，記錄其質量為m1，將電熱鼓風干燥箱預熱，溫度穩定到105±2℃時，放入盛有丸粒種的鋁箔盒，待烘干2h后取出，稱量，記錄其質量為m2。按公式（2）計算其含水量，2次重復，計算平

均值[11]。

種子含水量（%）=（m2-m1）/（m1-m0）×100 （2）

丸粒種理論水分測定：用上述方法測定未丸粒種子水分和丸粒粉水分，丸粒種理論水分即兩者水分重量之和占丸粒后重量的百分比。記未丸粒種子水分為W1，丸粒粉水分為W2，丸粒倍數為A，按公式（3）計算。

理論水分（%）=（W1+A×W2）/（A+1）×100 （3）

2 結果與分析

2.1 不同丸粒粉配方對丸粒種各項物理指標的影響 丸粒化種子有籽率、單籽率是決定播種后的出苗率的重要指標之一，丸粒化種子抗壓強度是種子是否適合運輸和是否能精量化播種的重要指

標[12]。表2為不同丸粒粉配方加工后丸粒種有籽率、單籽率、抗壓強度、均勻度、千粒重、丸粒倍數、含水量數據，從表2可以看出T1～T9丸粒粉配方處理下所加工丸粒種其有籽率均≥99%，單籽率均≥96%，各處理之間無明顯差別。從抗壓強度來看，T3～T9處理抗壓強度在259～366g之間，9個處理中T5處理抗壓強度最低，為259g，T2處理抗壓強度最高，為568g，表明配方中增加50%福美雙可濕性粉劑、提高輕質碳酸鈣比例及降低凹凸棒土比例均會導致種子抗壓強度下降。從裂解時間來看，T1～T9配方處理下，各配方加工丸粒種裂解時間均在30s以下。從均勻度來看，各配方加工丸粒種均勻度均為90%。從千粒重與丸粒倍數來看，加工到相同粒徑范圍內，各丸粒粉配方所加工丸粒種千粒重與丸粒倍數均不同，其中T1處理丸粒倍數最大，千粒重最高，T4處理丸粒倍數最小，千粒重最低，T2～T6處理丸粒倍數及千粒重均較低，主要原因可能是由于配方中楊木粉比重增加，導致丸粒粉配方容重下降。從含水量結果來看，T1～T9配方處理含水量均≤1.4%，其中T1、T6處理含水量最低，為0.9%，T2、T9處理含水量最高，為1.4%，所有處理均在理論水分范圍內。

2.2 不同丸粒粉配方對丸粒種發芽勢和發芽率的影響 種子發芽勢與發芽率是衡量種子質量的重要指標[11]，貯藏發芽結果可以驗證丸粒粉配方的安全性。表3為不同丸粒粉配方下丸粒種發芽勢與發芽率以及丸粒種貯存5個月和12個月的發芽勢與發芽率，以未丸粒的種子為對照。從表3可以看出，貯存時，對照發芽勢為94.0%，其中T9發芽勢最低，為77.5%，低對照16.5個百分點，T5發芽勢最高，為95.5%，高對照1.5個百分點；對照發芽率為94.0%，其中T9發芽率最低，為86.0%，低對照8.0個百分點，T2發芽率最高，為96.0%，高對照2.0個百分點。結果表明丸粒粉配方中加入50%福美雙可濕性粉劑會導致丸粒種發芽勢降低。從表3可以看出，經過5個月、12個月貯存，對照發芽勢、發芽率基本穩定，T1、T2、T4、T7發芽勢、發芽率也較為穩定，T3、T5、T6、T8、T9發芽勢、發芽率不穩定，表明丸粒粉配方中加入50%福美雙可濕性粉劑會導致丸粒種發芽結果不穩定。

3 討論與結論

種子丸粒化是適應精量播種的新型種子處理技術，丸粒粉配方決定了丸粒化種子的抗壓強度、裂解特性、發芽指標等因素[10-15]。丸粒粉配方要有良好的透氣性、保水性、抗壓能力，楊木粉含有木質素、纖維素等物質，可以保證丸粒后的種子有良好的透氣性和一定的抗壓強度，凹凸棒土是一種黏土礦物，具有較好的黏性，可以作為丸粒粉配方中的黏合劑，其配比決定有籽率與單籽率的比例和抗壓強度。石英石粉由于其具有較大的比重，可以作為丸粒粉配方中的增重劑。硅藻土由于其具有多孔和較強的吸水特性，可以作為丸粒粉配方中的保水劑。丸粒種抗壓強度主要與丸粒粉配方中黏合劑占比有關，黏合劑的占比又間接影響丸粒種有籽率與單籽率的比例。丸粒種發芽指標是判定丸粒種加工是否合格的重要指標之一，其中發芽勢可以反映出出苗的整齊度。研究發現，丸粒種發芽時間要比裸種推遲1～2d，可能與丸粒粉配方的配比

有關[9，11]。種子含水量是影響種子發芽率的重要指標[16]。測定丸粒種水分也是判定丸粒種加工是否合格的重要指標，適宜的丸粒種水分是保證貯藏過程中種子發芽穩定的主要因素。

綜合不同丸粒粉配方下丸粒種有籽率、單籽率、抗壓強度、裂解時間、千粒重、丸粒倍數、含水量、發芽勢、發芽率、貯藏發芽結果，處理T1（楊木粉∶石英石粉∶凹凸棒土∶硅藻土=30∶45∶20∶5）、處理T7（楊木粉∶石英石粉∶凹凸棒土∶硅藻土∶輕質碳酸鈣=40∶25∶20∶5∶10）丸粒粉配方下加工的丸粒種有籽率≥98%，單籽率≥95%，單粒抗壓強度≥350g，裂解時間≤60s，均勻度≥90%，含水量≤理論水分，所有指標所測數據均在標準以上，發芽指標合格，1年內貯藏發芽結果合格，可以作為胡蘿卜丸粒種生產配方。處理T2（楊木

粉∶石英石粉∶凹凸棒土∶硅藻土∶輕質碳酸鈣=

49∶25∶13∶5∶8）由于加工過程中產生較多的游離顆粒，故不宜作為胡蘿卜丸粒種加工配方。

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（收稿日期：2024-09-18）