甜菜種子丸?；庸ぜ夹g(shù)初探

王維成，王榮華，高有軍，艾依肯，劉珣（.新疆石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院甜菜研究所，石河子83000；.甘肅武威春飛作物科技有限公司，武威733000）

甜菜種子丸?；庸ぜ夹g(shù)初探

王維成1，王榮華1，高有軍2，艾依肯1，劉珣1
（1.新疆石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院甜菜研究所，石河子832000；2.甘肅武威春飛作物科技有限公司，武威733000）

簡單闡述了國內(nèi)外種子丸?；陌l(fā)展和現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了甜菜種子丸粒化加工技術(shù)和工藝流程，并結(jié)合兩年試驗(yàn)結(jié)果分析，提出甜菜種子丸?；庸ぜ夹g(shù)存在的問題與建議。

甜菜種子；丸?；?；加工技術(shù)

隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，特別是滴灌技術(shù)的推廣普及成熟，為甜菜播種一播全苗奠定了堅實(shí)的技術(shù)支撐。甜農(nóng)對提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度的技術(shù)需求愈來愈強(qiáng)烈?！笆濉逼陂g，甜菜丸?；シN技術(shù)的應(yīng)用呈現(xiàn)迅猛發(fā)展之勢，新疆由過去10%的丸粒種播種面積發(fā)展到目前的85%左右，發(fā)展迅速。未來5年，甜菜丸?；瘑闻叻N將全面取代多胚種。為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展需求，在農(nóng)業(yè)部甜菜產(chǎn)業(yè)體系項(xiàng)目資助下，我團(tuán)隊從2011年起開展了甜菜單胚種繁育、種子包衣及丸?；庸ぜ夹g(shù)研究，購進(jìn)甜菜丸粒加工機(jī)械兩臺，開展丸衣配方和丸粒加工技術(shù)研究，并取得初步進(jìn)展；為進(jìn)一步提升我國國產(chǎn)甜菜種子丸?；庸ぜ夹g(shù)，本文結(jié)合其他作物種子丸粒加工經(jīng)驗(yàn)，對過去5年甜菜種子丸粒化加工試驗(yàn)及示范工作進(jìn)行了總結(jié)，供探討。

1　種子丸?；陌l(fā)展

1.1國外種子丸?；陌l(fā)展和現(xiàn)狀

為實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物播種機(jī)械化作業(yè)，上世紀(jì)40年代，美國開始對農(nóng)作物種子進(jìn)行丸?；庸ぜ夹g(shù)試驗(yàn)研究；60年代該技術(shù)引入歐洲國家，到80年代末，歐美等發(fā)達(dá)國家在大田作物和蔬菜、花卉上普遍使用丸?；N子；經(jīng)多年的研究，其配方技術(shù)和丸?；碌燃夹g(shù)都已相當(dāng)成熟和完善，并且已形成了較規(guī)范的丸?；庸?biāo)準(zhǔn)，在大田作物和甜菜、蔬菜、花卉等特種經(jīng)濟(jì)作物上均已取得良好效果，甜菜、蔬菜種子丸粒化加工處理已在90%以上，如美歐甜菜、萵苣已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)丸?；庸?。其種子加工設(shè)備已實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，并且將引發(fā)技術(shù)應(yīng)用于種子前處理，如美國、德國SPE和SUET公司已經(jīng)成功研制集丸粒、干燥、篩選分級、包裝系列化成套丸?；瘜Ｓ迷O(shè)備，種子加工質(zhì)量明顯提高，發(fā)芽率、生長勢、抗病性顯著提高。1.2我國種子丸?；陌l(fā)展

20世紀(jì)80年代我國開始對植物種子丸粒化技術(shù)進(jìn)行研究試驗(yàn)，試驗(yàn)期主要對蔬菜、煙草、牧草、油菜種子進(jìn)行了研究，后來發(fā)展到棉花、玉米、甜菜作物等；1988年江蘇煙草研究所對煙草種子的丸?；夹g(shù)研究已取得突破性進(jìn)展，其丸?；N子的單粒率、有籽率、抗壓強(qiáng)度、裂解度等技術(shù)指標(biāo)及田間出苗率、壯苗達(dá)到美國同類研究水平；1990年安徽農(nóng)科院開展油菜丸?；庸ぴ囼?yàn)，已獲得成功，并應(yīng)用于生產(chǎn)；1998年原甘肅甜菜研究所開展了甜菜丸粒配方研究，立枯病防效達(dá)到70.1%，根產(chǎn)量增加14.9%，含糖率提高0.2度；國內(nèi)其他研究單位也相繼在玉米、棉花、蔬菜等多種作物上開展了種子丸?；芯?。近年來，一些科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)對甜菜、番茄、花卉丸?；o料配方和加工工藝進(jìn)行了一定研究，并且取得了一定成績，但需要攻克的技術(shù)問題還很多，其技術(shù)性能及加工質(zhì)量和國外設(shè)備相比還有較大差距。

2　種子丸?；庸ぜ夹g(shù)

2.1種子丸?；拍罴胺诸?/p>

所謂丸粒化種子就是將配方的活物質(zhì)和非活性物質(zhì)附著在千粒重≤10g的種子表面（若種子表面不規(guī)則或扁平或帶刺，應(yīng)先通過碾磨加工成近似球形），保有種子生物學(xué)特性不變，形成具有一定大小、一定強(qiáng)度、表面光滑的球形顆粒狀種子。根據(jù)丸化程度和用途不同丸?；N子可以分為以下4種類型。

2.1.1重型丸粒種為加大種子重量，在包衣劑助劑中增加重量（增加的重量可為種子重量的2至50倍），可抗風(fēng)吹、耐干旱，提高成活率、便于機(jī)械播種。適用于如白菜、蘿卜、芹菜等蔬菜類及花卉小粒種子。

2.1.2速生丸粒種為了促進(jìn)種子提前出苗和爭取一次保全苗，在播種前對種子進(jìn)行催芽處理后，再進(jìn)行丸?；?，處理后10～15d內(nèi)播種。如需要大規(guī)模育苗的蔬菜種子、沙漠化改造的牧草、林木種子，以此來提高播種效率、出苗整齊一致性和抗病蟲害能力。

2.1.3扁平丸粒種為防止種子被風(fēng)吹走，提高飛機(jī)播種時的準(zhǔn)確性和落地后的穩(wěn)定性，保證播種質(zhì)量，即把細(xì)小的種子制成較大、較重的扁平丸粒，如牧草、林木種子等。

2.1.4結(jié)殼丸粒種是介于包衣和重型丸粒包衣之間的一種丸化方式，包衣劑和添加劑不超過為種子質(zhì)量的2倍。將粗糙的種子經(jīng)加工形成表面光滑、形狀一致性，使得種子更適合于氣動播種機(jī)的精確播種，且種子增加質(zhì)量少，助劑配料用的少。

根據(jù)甜菜丸粒加工特點(diǎn)，甜菜丸粒屬于結(jié)殼丸粒型，目前國外公司已由過去的丸粒種子吸水松散型，改進(jìn)為裂解型，吸水后一分鐘內(nèi)結(jié)殼開裂，并且與引發(fā)技術(shù)結(jié)合起來，加快種子出苗速度。

2.2種子丸?；锪吓浞?/p>

不同作物種子丸?；?，加入的物料成分根據(jù)需要而定，包括：粉狀惰性物質(zhì)（粉劑、粘合劑）、活性物質(zhì)。其中最主要的是粉劑和粘合劑，這兩種物質(zhì)決定了種子丸粒后的硬度、崩解性及對種子發(fā)芽出苗的影響。

2.2.1活性物質(zhì)活性物質(zhì)是指對種子生理活性、生長發(fā)育有促進(jìn)、保護(hù)等作用的物質(zhì)成分，主要包括殺蟲劑、殺菌、除草劑（福美雙、多菌靈、克百威、甲基異柳磷，及苦參堿、苦皮藤和茶皂素等植物源農(nóng)藥）、激素等生長調(diào)節(jié)物質(zhì)（生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素等）、肥料等營養(yǎng)物質(zhì)（微肥、生物肥、菌肥等）、微生物等。

2.2.2非活性物質(zhì)是指具有填充作用的粉劑、粘合劑、成膜劑、乳化劑、分散劑等，根據(jù)不同的需要可進(jìn)行改良、添加其他物質(zhì)，如活性劑、防凍劑、抗旱劑、防水劑等。非活性物質(zhì)可起到成型固化作用，與活性物質(zhì)能夠形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)吸收外界水分時活性物質(zhì)釋放出來，以此提高種子對不良環(huán)境的緩沖力和抵抗力。

⑴非活性物質(zhì)具備的6種基本屬性：非活性粉料（劑）要具備安全性、粉碎性、吸濕性、粘合性、分散性、緩釋性6種基本屬性。①安全性：對植物種子生理活性、生長發(fā)育和環(huán)境友好無不良影響；②粉碎性：可隨意粉碎達(dá)到200目以下的細(xì)度；③吸濕性：遇水或在潮濕的環(huán)境條件下能迅速吸水軟化碎裂；④粘合性：包裹在種子表面的輔料具有一定的強(qiáng)度；⑤分散性：能使輔料均勻混合并具有透氣性；⑥緩釋性：使微肥等養(yǎng)分、殺蟲殺菌劑等緩慢釋放持續(xù)持久供應(yīng)。

⑵常用的粉劑類：①鋁硅酸鹽粘土類，具有可塑性、膨脹性、分散性、凝聚性、粘性等性質(zhì)，如伊利石、綠泥石、海綠石、埃洛石、長石、蒙脫石、高嶺土、白陶土、膨潤土等。②海泡石類，是一種具鏈層狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，具強(qiáng)吸附性，遇水膨脹且有高可塑性、良好的分散性、熱穩(wěn)定性；并具有大的比表面積以及去污、去毒、脫色和抗凝性。③木質(zhì)纖維等有機(jī)物類，如甘蔗渣、甜菜渣、木炭、鋸屑、泥炭、纖維素等。④巖石等硬物類，如花崗巖、紅砂巖、珍珠巖，硅石、蛭石、沸石、硅藻土、碳酸鈣、滑石粉、石膏等。

⑶粘合劑類：①纖維衍生物，如甲級纖維素、羥乙基纖維素、微晶纖維素、羥丙甲基纖維素、硝化纖維素、羧甲基纖維素鈉。②聚乙烯衍生物，如聚乙酸乙烯酯、聚異丁烯、過氯乙烯、硅膠、聚乙烯酸、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、環(huán)氧樹脂膠。③卡拉膠、明膠、黃原膠、阿拉伯膠、凝膠、葡萄糖、淀粉等。

2.3丸粒化種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

國外對丸?；N子研究已有50年、生產(chǎn)應(yīng)用已有40多年的歷史，逐步建立了規(guī)范的丸?；瘶?biāo)準(zhǔn)。目前我國已有包衣種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但丸?；N子還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在一些應(yīng)用面積較大作物上，有關(guān)資料也制定了一些標(biāo)準(zhǔn)，一般對丸?；N子質(zhì)量及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求為：1）丸粒近圓形，大小適中，表面光滑；2）單粒抗壓強(qiáng)度50g以上；3）單籽率96%以上；4）有籽率98%以上；5）種子含水率≤8%；6）裂解度98%以上（丸粒化種子在水中一分鐘的崩解能力）；7）整齊度98%以上；8）不改變農(nóng)藝性狀，幼苗生長健壯，無畸形等；9）在種子加工過程中，應(yīng)達(dá)到國際安全衛(wèi)生環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)（甜菜國標(biāo)19176-2010規(guī)定單粒率、發(fā)芽率≥95%，凈度＞99%，水分＜12%，粒徑3.5～4.75mm）。

2.4種子丸?；庸すに嚵鞒?/p>

種子丸?；庸すに嚵鞒蹋▓D1）要求嚴(yán)格，根據(jù)物料功能可分層包裹，也有物料配方一次包裹丸粒成型。丸?；N子加工根據(jù)加工方法主要有旋轉(zhuǎn)法和漂浮法。旋轉(zhuǎn)法又稱滾動造粒法，利用種子表面特征與旋轉(zhuǎn)釜體內(nèi)表面間的吸附性能，種子隨釜身旋轉(zhuǎn)而不斷轉(zhuǎn)動，同時逐漸按序定量交替加入粉劑和膠懸液，在種子表面形成球形衣殼。漂浮法又稱流動造粒法，利用風(fēng)力使種子在釜內(nèi)邊流動邊翻滾，呈懸浮狀態(tài)，同時向種子流按序定量交替加入粉料和膠懸液，使種子表面因懸浮翻滾粘結(jié)上物料而形成一定厚度的衣殼。懸浮法丸化效果更好。

圖1　種子丸?；庸すに嚵鞒?/p>

3　甜菜種子丸?；庸ぴ囼?yàn)

3.1加工試驗(yàn)的實(shí)施與經(jīng)過

根據(jù)甜菜產(chǎn)業(yè)體系工作需要，我所和甘肅武威春飛科技有限公司開展技術(shù)合作，2015—2016年對自育兩個甜菜品種std0903和stm0915，從甜菜種子繁育、精選加工、丸衣配方、加工工藝等方面開展研究。

3.1.1種子繁育種子繁育是丸?；庸さ幕A(chǔ)，重點(diǎn)要求是基礎(chǔ)種子色澤鮮黃，種子飽滿，千粒重≥10g，發(fā)芽率≥85%，收獲時按地塊分收，分別掛牌保藏，對發(fā)芽率高的種子分別加工。

3.1.2種子碾磨分級對發(fā)芽率達(dá)到85%的基礎(chǔ)種子利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行碾磨、風(fēng)選、分級處理。國標(biāo)19176-2010標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定丸?；N子粒徑在3.5～4.75mm，因此，在分級過程中基礎(chǔ)種子粒徑控制在2.5～3.0mm，可以分為兩個級別：2.5～2.75mm和2.75～3.0m，分別進(jìn)行丸?；庸?，對3.5mm以上的基礎(chǔ)種子進(jìn)行二次碾磨，直至達(dá)到要求。種子精選、碾磨分級后再進(jìn)行發(fā)芽率測定，對發(fā)芽率達(dá)到95%的種子方可進(jìn)行丸衣加工。

3.1.3丸衣加工根據(jù)丸衣物料配方，我們目前加工的程序第一步內(nèi)層物料，主要由殺菌劑、微量元素等組成，種子與內(nèi)層粉比為1∶0.20；中層粉主要由非活性填充物組成，種子與物料比為1∶1.5～2，可以根據(jù)種子的光滑程度加工成球形為止；外層物料為警戒色（主要是種衣劑），按種子與種衣劑1∶0.2比例，上色搖勻。

3.1.4分級包裝加工后由于粒徑增大，需進(jìn)行二次分級，粒徑分級為3.5～4.0mm、4.0～4.75mm兩個級別，分別上色、干燥、包裝。由于每粒種子丸衣厚度不一致，對小于3.5mm、不規(guī)則的可進(jìn)行二次丸衣直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，大于4.75mm的種子可淘汰。

表1　甜菜種子丸?；l(fā)芽率(%)

3.2試驗(yàn)結(jié)果

兩年來，累計加工甜菜丸?；N子300單位，發(fā)芽率在90%左右，達(dá)到了預(yù)期效果。通過以表1分析，基礎(chǔ)種子通過風(fēng)選、比重選、種子分級，發(fā)芽率達(dá)到91.6%～93.2%，提高9.1～16.8個百分點(diǎn)；丸粒后發(fā)芽率基本達(dá)到對照（Beta356丸粒種）水平，略有降低1～2個百分點(diǎn)；比精選種降低0.9～2.6個百分點(diǎn)；田間出苗時間，2015年試驗(yàn)比國外種子略晚1～2d，出苗整齊度低于國外品種，2015年在131團(tuán)試驗(yàn)示范20畝（1.3hm2），收獲株數(shù)5500株/667m2，5個國外品種平均收獲株數(shù)7039株/667m2，減少1539株/667m2；2016年加工種子，在溫室播種觀察第七天出苗率達(dá)到90%，出苗率和整齊度與國外品種（出苗率95%，本身種子發(fā)芽率98%）相當(dāng)。

3.3存在問題

丸?；N子加工兩年的實(shí)踐取得一些收獲，但還存在以下一些問題有待今后研究解決。

⑴種子精選、碾磨、分級設(shè)備不夠?qū)I(yè)化、系列化。對于發(fā)芽率低的種子通過加工難以達(dá)到發(fā)芽率95%以上；碾磨通過摩擦、擠壓方式，對于果蓋口松的單胚種易造成果蓋脫落，造成出籽率降低。

⑵丸衣物料在吸濕性、裂解度方面和國外相比還有差距，造成出苗延遲、不整齊。

⑶丸衣加工設(shè)備缺乏系列化、自動化。物料與種子加工比例不穩(wěn)定，丸粒后丸粒種子粒徑不均勻，大于4.75mm及小于3.5mm不合格種子占10%的比例，降低了種子加工商品率。

4　甜菜種子丸粒化技術(shù)展望及建議

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，特別是機(jī)械化與精密播種技術(shù)的不斷完善，加快國內(nèi)甜菜種子丸?；庸ぜ夹g(shù)研發(fā)與應(yīng)用步伐，勢在必行。新疆全面開展甜菜丸粒化精量播種技術(shù)，預(yù)計2016年丸粒化甜菜面積占全疆甜菜播種面積的85%，內(nèi)蒙全面開展甜菜育苗移栽技術(shù)。未來3年，我國甜菜丸?；N子將全面取代多胚種子。

4.1利用已有的研發(fā)基礎(chǔ)，借鑒國外甜菜、其他農(nóng)作物技術(shù)與自主創(chuàng)新相結(jié)合，裝備研發(fā)與工藝研究有機(jī)結(jié)合，重點(diǎn)圍繞提高作業(yè)效率、自動化程度和成品質(zhì)量等，加快研發(fā)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的丸?；庸ぴO(shè)備步伐。

4.2加強(qiáng)丸粒化粉料、粘合劑、輔助材料性能的研究，改善丸?；聦ΨN子活力的不良影響。

4.3進(jìn)行種子萌發(fā)與丸?；庸と诤霞夹g(shù)的研究，通過預(yù)發(fā)芽處理及提高出苗整齊度、幼苗生長勢，并以無公害綠色丸粒化輔料研發(fā)作為重點(diǎn)，加大生物制劑的應(yīng)用效果，提高丸?；N子的活性組分含量。

4.4研究適宜不同區(qū)域，并能實(shí)現(xiàn)防病、治蟲、除草為一體的綜合性、特異性丸?；N子。

4.5加強(qiáng)國產(chǎn)單胚雜交種的選育示范推廣進(jìn)程，在全國三大區(qū)域開展單胚品種鑒定篩選工作，選育適宜不同區(qū)域的單胚種，為今后開展大規(guī)模國產(chǎn)單胚種加工提供技術(shù)支撐。目前國內(nèi)一些育種單位已經(jīng)選育出一批產(chǎn)質(zhì)量和國外品種相當(dāng)?shù)膬?yōu)良單胚品種，通過丸?；庸?，種子質(zhì)量達(dá)到國外品種標(biāo)準(zhǔn)，國產(chǎn)單胚品種在國內(nèi)種子市場占有一定份額，對甜菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步將起到重要推動作用。

［1］張會娟，胡志超，王海鷗，等.種子丸粒化加工技術(shù)發(fā)展探析［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（4）：506-507

［2］張彥才，劉明分，李若楠.種子丸?；夹g(shù)及其研究進(jìn)展［J］.作物研究，2007（3）：173-175

［3］李明，姚東偉，陳利明.我國種子丸?；庸ぜ夹g(shù)現(xiàn)狀［J］.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2004，20（3）：73-77

Exploration on Processing Technology of Sugar Beet Seed Pelleting

WANG Wei-cheng1，WANG Rong-hua1，GAO You-jun2，AI Yi-ken1，LIU Xun1
（1.Research Institute of Sugarbeet，Xinjiang Shihezi Academy of Agricultural Sciences，Shihezi 832000；2.Wuwei Chunfei Crop Science and Technology Co.Ltd，Wuwei Gansu 733000）

The development and Status of crop seed pelleting both at home and abroad were described.The pelleting processing technologyand process flow were introduced.Problems and suggestion on pelleting processing technology of sugarbeet seed were put forward through test results for two years.

sugarbeet seed；pelleting；processing technology

S566.3

A

1007－2624（2016）05－0046－03

10.13570/j.cnki.scc.2016.05.017

2016-04-12

國家甜菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系——種子繁育與生產(chǎn)（CARS-210106）。

王維成（1960-），男，甘肅省莊浪縣人，高級農(nóng)藝師，所長，體系崗位專家，主要從事甜菜遺傳育種和栽培技術(shù)研究。Email：wwc60310@126.com