種子丸?；夹g(shù)在小粒種子中的研究與應(yīng)用

（甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究院/甘肅省特種藥源植物種質(zhì)創(chuàng)新與安全利用重點實驗室/武威市祁連山區(qū)道地中藥材生態(tài)栽培技術(shù)創(chuàng)新中心，武威 733006）

種子丸粒化是指在種子包衣技術(shù)基礎(chǔ)上，適應(yīng)精量播種需要的一種種子處理新技術(shù)，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(dá)到改變種子形狀、擴大種子體積、促進種子萌發(fā)及植株生長、提高種子抗性的作用。經(jīng)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?shù)姆N子處理技術(shù)，有利于將化學(xué)物質(zhì)對環(huán)境的污染降到最低[1]。為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)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(shù)研究與應(yīng)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(shù)研究，種子丸?；庸ぴO(shè)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(jīng)濟效益和社會效益。

1 種子丸?；夹g(shù)研究進展

種子丸?；夹g(shù)的研究，始于20 世紀(jì)40 年代的美國，20 年后傳至日本、歐洲。20 世紀(jì)80 年代末，西北歐的甜菜種子、英國的萵苣種子基本上達(dá)到了丸粒化的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。20 世紀(jì)90 年代，日本大規(guī)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(jì)80 年代才開始對種子丸粒化技術(shù)進行試驗研究。1988 年江蘇煙草研究所在煙草種子的丸?；夹g(shù)上取得了突破性進展；1990 年安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)院在油菜上進行丸?；庸ぴ囼灢?yīng)用于生產(chǎn)；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(dá)到70.1%，產(chǎn)量增加14.9%；種子丸?；_發(fā)的新型機械生產(chǎn)功率可以達(dá)到150kg/次[2]。21 世紀(jì)以來，國內(nèi)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(lán)[8]、高丹草[9]，中藥材防風(fēng)[10]、野罌粟[11]、黨參[1，12]中有應(yīng)用，甚至在大粒種子楊柴、花棒、檸條[13]等中也有研究應(yīng)用并表現(xiàn)出良好的效果。

2 種子丸?；淖饔?/h2>

2.1 提供了利于種子萌發(fā)的微環(huán)境在種子丸粒化的過程中，可將硼、鋅等微肥和殺蟲劑、殺菌劑、生長調(diào)節(jié)劑、促根劑等多項實用農(nóng)業(yè)技術(shù)搭載進去，有利于提高農(nóng)作物種植的科技含量，創(chuàng)造利于種子萌發(fā)的微環(huán)境，均衡作物的生長發(fā)育。

2.2 提高種子抵抗力通過種子丸?；夹g(shù)的應(yīng)用，不僅可以提高農(nóng)作物種子科技含量，實現(xiàn)良種標(biāo)準(zhǔn)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(huán)境的抵抗能力[14]。種子丸?；耘驖櫷梁桶纪拱舴蹫橹饕希纪拱艟哂泻軓姷奈?，因此提高了丸粒種子的吸水質(zhì)量。另外丸?；幚砗蟮霓r(nóng)作物種子在萌發(fā)的過程中，由于營養(yǎng)元素的緩慢釋放，促進了萌發(fā)期植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與合成，有利于種子的萌發(fā)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(xiàn)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(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項適宜精細(xì)播種需要的種子丸?；夹g(shù)，是將千粒重在10g以下的小粒種子或表面形狀不規(guī)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(jié)約種子和提高產(chǎn)量的重要措施[13]。丸?；蟮姆N子由于其形狀整齊一致，粒徑增大，播種粒數(shù)減少，適應(yīng)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(zhì)丸粒化種子播種后，創(chuàng)造了利于種子萌發(fā)的微環(huán)境，可以增加對逆境的抵制能力，顯著提高秧苗素質(zhì)。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(yǎng)物質(zhì)，保證丸?；N子萌發(fā)的營養(yǎng)物質(zhì)，從而增強了秧苗的素質(zhì)，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?；轮?，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(chǎn)技術(shù)工藝丸化工藝流程 將經(jīng)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(dá)到所需丸化種子的倍數(shù)，完成所加工種子的包衣丸?；?，最終將丸化包衣種取出，及時烘干或曬干。烘干或曬干后應(yīng)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(jù)種子的萌發(fā)特性和發(fā)芽條件，內(nèi)保護層以特殊填充物為主，使種子萌發(fā)時不傷害胚根和胚芽；營養(yǎng)層以營養(yǎng)性填料為主，供給種子和幼苗所需養(yǎng)分；農(nóng)藥層根據(jù)作物病蟲害發(fā)生種類而確定農(nóng)藥類型、劑型以及農(nóng)藥的使用濃度；外保護層以不同于內(nèi)保護層的填料為主，防止播種時農(nóng)藥對人體的危害及對環(huán)境的污染，該層與丸?；N子的抗壓強度和裂解度有關(guān)；最外層為警戒著色層，因品種不同設(shè)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(jié)構(gòu)及工作原理

3.2.1 丸化包衣機主要結(jié)構(gòu)丸化包衣機主要由包衣機、液狀物料加料系統(tǒng)、防塵系統(tǒng)和電器設(shè)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(tǒng)，主要由電動壓縮泵、貯水貯氣箱等組成，用以將粘結(jié)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(zhuǎn)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(zhuǎn)。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(fù)始地在丸衣罐內(nèi)不停地運動，粘著劑定時地經(jīng)電動噴槍呈霧狀均勻噴射到種子表面。當(dāng)粉狀物料加入后，即被粘結(jié)劑粘附，如此反復(fù)使種子不斷被物料包裹成包衣丸化種子。

4 種子丸?；夹g(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

隨著種子丸?；夹g(shù)在我國其他地區(qū)的研究與應(yīng)用，通過多年對不同作物種子丸粒化的對比試驗（表1），發(fā)現(xiàn)丸粒化所處理的種子裂解度均達(dá)到99.5%，遇水易裂解，利于發(fā)芽；抗壓強度達(dá)到150～196g，利于倉儲和運輸，便于機械化精量播種；多數(shù)作物丸粒種子較裸種出苗天數(shù)推遲1～2d，發(fā)芽率略有降低，但根和苗的長度略有增加。

表1 不同丸?；魑锓N子的對比試驗

5 丸?；庸ぜ夹g(shù)存在的問題與建議

5.1 種子丸?；夹g(shù)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(chǎn)以區(qū)域性生產(chǎn)或?qū)I(yè)合作社生產(chǎn)為主，監(jiān)督管理相對松散，種子質(zhì)量難以穩(wěn)定。二是種子精選、碾磨、分級等設(shè)備未能專業(yè)化和系列化。對于發(fā)芽率低的種子通過加工，發(fā)芽率仍難以達(dá)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。四是種子丸粒化的過程中，保水劑雖在一定程度上有利于種子萌發(fā)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(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，特別是機械化和精量播種技術(shù)的不斷完善，加快國內(nèi)農(nóng)作物種子，特別是小粒種子丸?；庸ぜ夹g(shù)的研發(fā)與應(yīng)用步伐勢在必行。一是力爭構(gòu)建統(tǒng)一繁育、統(tǒng)一供種的生產(chǎn)發(fā)展大格局。二是根據(jù)不同區(qū)域或?qū)I(yè)合作社，生產(chǎn)病、蟲、草綜合防治的丸?；N子。三是通過先期發(fā)芽試驗，實現(xiàn)種子萌發(fā)與丸粒化加工技術(shù)融合，提高出苗的整齊度和幼苗生長勢。四是加強丸?；澈蟿?、粉料等丸化包衣材料性能的研究，改善丸?；瘜ΨN子活力的不良影響，并盡可能實現(xiàn)加工原料本地化，降低成本，為優(yōu)化種子丸化質(zhì)量提供更堅實的技術(shù)支撐。