北方甜高粱丸?；シN技術(shù)優(yōu)勢與前景分析

王克銀，倪洪濤

（1.甘肅省武威市涼州區(qū)清水鎮(zhèn)農(nóng)技站，甘肅武威 733000；2.黑龍江大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院，黑龍江哈爾濱150080）

甜高粱是粒用高粱的一個變種，其莖稈富含糖分，具有生長迅速，糖分積累快，生物學(xué)產(chǎn)量高，抗病性強(qiáng)、抗旱、耐貧瘠、耐鹽堿、適應(yīng)性廣等特性，是C4作物中光合作用效率最高的作物之一[1]，在加快鹽堿地、沙荒地等貧瘠土地開發(fā)、提升耕地質(zhì)量水平、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收等方面有著重要的意義[2]。丸?；シN技術(shù)是在滿足機(jī)械化精量播種條件下，整合藥劑拌種、肥種混播和種子萌芽條件控制而發(fā)展起來的一項(xiàng)新型種子處理技術(shù)，可改變種子外形、增加種子表面硬度、提高種子均勻度、增強(qiáng)種子對不良環(huán)境的抵抗能力，為小粒種子和外形不規(guī)則的種子實(shí)施機(jī)械化精量播種創(chuàng)造條件[3]。甜高粱種子小、頂土能力弱，在鹽堿地、沙荒地等貧瘠土地種植常出現(xiàn)出苗率低、出苗后長勢差等問題，嚴(yán)重影響著種植效益。為切實(shí)推進(jìn)北方地區(qū)甜高粱的規(guī)范化種植，本文結(jié)合國內(nèi)外種子丸?；l(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)特點(diǎn)，對北方地區(qū)甜高粱丸?；シN技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行分析，提出了發(fā)展前景與展望，為解決北方地區(qū)甜高粱種植過程中種子處理上的技術(shù)難題，推動甜高粱種植技術(shù)的逐步完善提供參考。

1 國內(nèi)外種子丸?；l(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)點(diǎn)

1.1 國內(nèi)外種子丸粒化發(fā)展現(xiàn)狀

1.1.1 國外種子丸?；l(fā)展現(xiàn)狀 為實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的機(jī)械化播種作業(yè)，美國于20世紀(jì)40年代初開始進(jìn)行種子丸粒化處理技術(shù)的試驗(yàn)研究，60年代傳入歐洲，80年代后期歐美等發(fā)達(dá)國家在大田作物、蔬菜、花卉等作物上普遍應(yīng)用。目前，在發(fā)達(dá)國家90%以上的蔬菜小種子均需經(jīng)過從多重丸粒到結(jié)殼包衣的丸粒化加工處理，尤其是在歐美及亞洲部分國家，種子丸?；幚砑夹g(shù)已非常成熟，如美國、英國的萵筍蔬菜種子，西、北歐地區(qū)的甜菜大田種子等均已全部實(shí)現(xiàn)種子的丸?；幚韀4]。在種子丸?；幚碓O(shè)備上已向自動化、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的方向發(fā)展，如美國、西歐等地區(qū)的SPE和SUET公司已成功研制出了集制丸、干燥、篩選、分級、包裝為一體的成套丸?；瘜Ｓ迷O(shè)備，種子發(fā)芽率、生長勢、抗病性明顯提高，形成了規(guī)范化的種子丸粒化加工技術(shù)體系[5]。

1.1.2 國內(nèi)種子丸粒化發(fā)展現(xiàn)狀 我國種子丸?；庸ぜ夹g(shù)研究開始較晚，20世紀(jì)80年代進(jìn)行了蔬菜、煙草、油菜等作物種子的丸?；夹g(shù)試驗(yàn)研究[4]。江蘇煙草所于1988年進(jìn)行了煙草種子丸粒化技術(shù)的研究，單粒率、有籽率、抗壓強(qiáng)度、裂解度等技術(shù)指標(biāo)和出苗率、壯苗率等田間指標(biāo)均達(dá)到了國外同類研究水平[7]；原甘肅甜菜研究所于1998年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%。玉米、棉花、蔬菜、糖料等作物種子的丸?；o料配方和加工工藝已在國內(nèi)其他科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并取得了有效進(jìn)展。但是從整體發(fā)展?fàn)顩r而言，種子丸?；幚砑夹g(shù)尚處于發(fā)展起步階段，存在著基礎(chǔ)研究不足、專用輔助材料缺乏、設(shè)備性能不穩(wěn)定、丸粒化品質(zhì)差異較大等問題[4]。

1.2 種植丸粒化種子的優(yōu)點(diǎn)

1.2.1 降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本 以甜菜為例，傳統(tǒng)的條播、直播種植因?yàn)榉N子籽粒小而不均勻，很難控制播種量，導(dǎo)致播種量較大、出苗多、苗勢弱、間苗費(fèi)工。育苗移栽耗費(fèi)人工，大大增加了生產(chǎn)成本，降低了收益且影響產(chǎn)量，致使在甜菜種植的成本構(gòu)成中，人工費(fèi)占到總成本的25%～30%。采用丸?；瘷C(jī)械精量播種，能節(jié)省種子播量約60%以上，且不用間苗，明顯改善栽培環(huán)境，降低了生產(chǎn)成本，增產(chǎn)增收。

1.2.2 實(shí)現(xiàn)機(jī)械化精量播種 農(nóng)業(yè)機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必由之路，進(jìn)行種子丸?；幚硎菍?shí)現(xiàn)機(jī)械精量點(diǎn)播的前提[8]。種子丸?；螅|(zhì)量較輕種子的體積、重量增加，形狀、大小不規(guī)則、微小的種子轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮【鶆颉⑼庑我?guī)則的小球體[9]，為實(shí)施機(jī)械化精量播種，維持植物群落的最佳生長狀態(tài)奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.2.3 有效防控土傳病害 種子丸?；幚砗蟀镏泻袣⑾x劑、殺菌劑、保水劑和植物萌芽出苗所需的微量元素，能有效防控作物苗期病蟲害，確保苗齊、苗全、苗壯，提高產(chǎn)量[10]。丸?；N子播種后一般40～50d不需噴施農(nóng)藥，從而減少了噴藥次數(shù)，在降低生產(chǎn)成本的同時減少了環(huán)境污染[11]。種子包裹物中添加的內(nèi)吸性化學(xué)品、抗凍劑和微肥可達(dá)到控制種子帶菌播種、防止土傳病害，增強(qiáng)抗寒抗旱能力、提高苗期抗逆性。

2 北方地區(qū)甜高粱丸粒化播種技術(shù)的優(yōu)勢分析

甜菜種子的丸?；シN技術(shù)已在生產(chǎn)實(shí)踐中有了一定程度的應(yīng)用，加工工藝流程、精量播種技術(shù)較為成熟，而對于高粱種子的丸?；シN技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，國內(nèi)外已有研究報(bào)道[12-17]，因此，發(fā)展甜高粱種子丸?；夹g(shù)有一定的基礎(chǔ)和條件。由于我國北方地區(qū)受早春干旱、寒害等的影響，實(shí)行甜高粱種子丸?；シN技術(shù)，對于擴(kuò)大甜高粱種植面積、增強(qiáng)種子抗逆性、推廣機(jī)械化精量播種、降低生產(chǎn)成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.1 促進(jìn)甜高粱機(jī)械化種植

甜高粱種子較小，長約3.5～5mm，寬約2～3mm，頂土能力弱，通常采用手推式滾筒播種器播種，下種量調(diào)節(jié)不當(dāng)或播種過深，極易造成種植密度過大或出苗難，影響產(chǎn)質(zhì)量提升。加之甜高粱具有分蘗的特性，在作為飼草料利用時不需要掰除分蘗，播種時種子用量掌握不準(zhǔn)，造成大量的種子浪費(fèi)，種植成本上升。在種子丸粒化加工時，將每丸內(nèi)種子量控制在3～5個，實(shí)行一穴一丸機(jī)械化精量播種，能在有效杜絕種子浪費(fèi)的同時提高單位面積產(chǎn)質(zhì)量。

2.2 增強(qiáng)甜高粱苗期抗逆性

甜高粱耐旱、耐鹽堿、耐貧瘠和抗逆性強(qiáng)，但是在實(shí)際種植過程中受耕地條件的制約，大都選擇在沙荒地、新墾地、生地、鹽堿地等地力薄、有機(jī)質(zhì)含量少、易跑墑的地塊種植。在苗期發(fā)生干旱，種子發(fā)芽困難，幼苗損失增加，增產(chǎn)潛能下降，在甜高粱種子丸?；绿幚磉^程中加入復(fù)合涂層，能維持早期幼苗生長所需的水分，實(shí)現(xiàn)更可靠的早期播種[12]。據(jù)研究甜高粱在鹽堿脅迫條件下，根系活力受到抑制，種子萌發(fā)隨著脅迫的上升呈抑制狀態(tài)，出現(xiàn)胚芽、胚根生長緩慢變?yōu)楹诤稚亩竞ΠY狀[18]。甜高粱種子經(jīng)丸?；幚?，物料配方中加入微生物活性劑、益生菌培養(yǎng)物等，可吸收土壤當(dāng)中的鹽分并將其固定在有效菌群的生物體內(nèi)，從而降低甜高粱種子周圍的鹽分，提高甜高粱種子的抗鹽能力，增強(qiáng)苗期抗逆性，在貧瘠土壤改善其苗期生長狀況。

2.3 防范北方地區(qū)早霜凍天氣

受氣候狀況的影響，早霜凍是危害農(nóng)作物的主要自然災(zāi)害之一，河西走廊地區(qū)的霜凍天氣主要發(fā)生在北部山區(qū)和沙漠邊緣，且主要集中在每年的5月上、中旬和9月下旬[19]。北方地區(qū)甜高粱通常在4月下旬到5月上旬進(jìn)行播種，與早霜凍發(fā)生的時間段一致，播種前后如遇到霜凍天氣，極易遭受低溫冷害的影響，影響種子萌發(fā)或出苗后造成幼苗凍死。為此，采用丸粒化播種技術(shù)，在種子丸粒化處理輔料中加入抗寒劑或延長崩解時限，可有效應(yīng)對防范早霜凍天氣條件下對甜高粱萌芽出苗的傷害，提高出苗率，確保苗齊苗壯。

2.4 預(yù)防甜高粱土傳病蟲危害

隨著甜高粱面積的擴(kuò)大、連作地塊增加，種傳、土傳苗期病害成為制約甜高粱種植生產(chǎn)的重要因素。據(jù)任金平等人的研究，由農(nóng)藥、微肥、植物生長刺激素、成膜劑和助形劑組成的多功能種衣劑,具有成膜性能好、粘著力強(qiáng)、吸水正常、藥劑緩釋、藥效提高、兼治多種病蟲害及刺激作物生長等特點(diǎn)，對高粱黑穗病的平均防治效果達(dá)90.4%，且有顯著的植株生長促進(jìn)作用，增加保苗10%以上[14]。傳統(tǒng)的地下害蟲、種傳、土傳病害的防控上，大多采用藥劑拌種、苗期噴藥的預(yù)防方式，用藥時間段掌握不當(dāng)或是土壤濕度改變時，藥效發(fā)揮不夠，嚴(yán)重影響著防控效果。高粱黑穗病是影響世界高粱產(chǎn)量的重要病害，王秉義等人用60 g/L戊唑醇懸浮種衣劑對高粱絲黑穗病的防治效果進(jìn)行了田間測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用該制劑做種衣劑50～150g拌種100kg,高粱絲黑穗病防治效果達(dá)91.5%～96.5%,且增產(chǎn)50.0%～54.4%[15]。種子進(jìn)行丸粒化處理后，藥劑混合在粘合劑或粘附劑中，藥效緩釋持久，促進(jìn)預(yù)防效果的提升。

2.5 提升甜高粱種植經(jīng)濟(jì)效益

效益是甜高粱種植的最終目的，影響種植效益的因素主要包括種植成本和管理成本。以北方地區(qū)的武威市為例，所用的甜高粱種子大部分依賴外地市場供應(yīng)，采用種子丸粒化處理后播種質(zhì)量有效提高、用種量減少，機(jī)械化播種條件下人工成本降低。種子丸?；幚頃r物料配方中添加的生長調(diào)節(jié)劑、肥料、微量元素、微生物菌劑等活性物質(zhì)，具有殺蟲、殺菌、保溫、營養(yǎng)等功能，能有效預(yù)防春季低溫粉種、降低病菌傳染率，確保出苗，調(diào)節(jié)苗期生長、防止缺素癥等[16]，為實(shí)現(xiàn)甜高粱的降本增效種植奠定良好的基礎(chǔ)。

3 展望

甜高粱是重要的飼料、化工原料和能源物質(zhì)，發(fā)展甜高粱產(chǎn)業(yè)對于促進(jìn)草食畜牧業(yè)、發(fā)酵釀造業(yè)和新能源開發(fā)具有重要的意義，是實(shí)現(xiàn)土地資源利用最大化、加快土地改良進(jìn)程的重要舉措。進(jìn)行北方地區(qū)甜高粱丸?；シN技術(shù)的試驗(yàn)研究，還應(yīng)加強(qiáng)以下幾個方面的努力。

3.1 進(jìn)行專業(yè)配方的試驗(yàn)研究

根據(jù)不同土地質(zhì)量狀況，從促進(jìn)萌芽、提高對不良環(huán)境緩沖力和抵抗力方面，探索專用性的甜高粱種子丸?；锪吓浞健?jù)研究由復(fù)合菌培養(yǎng)物、細(xì)黃鏈霉菌培養(yǎng)物、植物生長調(diào)節(jié)劑、高吸水樹脂、微量營養(yǎng)元素、凹凸棒土和水溶性粘合劑制備的甜高粱種子生物丸粒劑，能活化土壤礦物養(yǎng)分，提高出苗率，增加產(chǎn)量[17]。

3.2 進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備的研究應(yīng)用

依據(jù)甜高粱種子特性，研究開發(fā)相應(yīng)的設(shè)施設(shè)備，并進(jìn)行圓粒大小、單?？箟簭?qiáng)度、含水率、裂解度等方面的試驗(yàn)研究，制定適宜的生產(chǎn)加工工藝流程，為實(shí)現(xiàn)甜高粱種子的規(guī)?；枇Ｉa(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。

3.3 確保種子高發(fā)芽率，總結(jié)配套的集成農(nóng)藝操作技術(shù)

較高發(fā)芽率是甜高粱丸?；幕A(chǔ)和前提,其影響因素與種子丸?；幚淼奈锪吓浞?、加工工藝、技術(shù)指標(biāo)和種植過程中的播種技術(shù)、土壤墑情、水肥管理及病蟲害防控等田間操作技術(shù)密切相關(guān)。為此，加強(qiáng)甜高粱種子丸粒化制備、播種技術(shù)的推廣應(yīng)用，整理歸納種子丸?；庸ぶ苽?、播種過程中的關(guān)鍵操作要點(diǎn)，制定相應(yīng)的配套技術(shù)規(guī)范，為切實(shí)推進(jìn)北方地區(qū)甜高粱的丸?；咝ХN植生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

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