我國中藥材種子丸?；芯窟M展△

尚興樸，朱勇，鄧庭偉，曾燕，2，王繼永，2*

1.中國中藥有限公司，北京 100195；

2.國藥種業(yè)有限公司，北京 102600

隨著健康意識的增強，人們對中藥和健康產(chǎn)品的需求也越來越大，作為原料保障基礎(chǔ)的中藥材產(chǎn)業(yè)也得到了快速發(fā)展[1]，而中藥材產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展離不開中藥材種子種苗的后勤保障[2]。自20 世紀(jì)80 年代以來，我國中藥材種植品種逐漸增多，種植面積不斷擴大，中藥材種子的需求量也隨之增加[3]。但中藥材種子種類繁多，部分種子體積和質(zhì)量均較小，幾何形狀不規(guī)則，在播種過程中影響了播種的深度及用量。而種子丸?；夹g(shù)是一種新型種子加工技術(shù)，既可以實現(xiàn)種子帶肥、帶藥下田，起到保苗壯苗、調(diào)節(jié)植物生長的目的，也為大部分種子實現(xiàn)機械化精量播種創(chuàng)造了條件，通過減少種子的用量，起到了降本增效的目的[4-5]。近年來，不少專家學(xué)者開展了中藥材種子丸?；南嚓P(guān)研究，本文系統(tǒng)總結(jié)了我國種子丸?；芯康男袠I(yè)現(xiàn)狀及中藥材種子丸粒化的研究進展，對中藥材種子丸?；牧系难兄?、機械設(shè)備的研發(fā)，丸?；|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定及產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行展望。

1 種子丸?；幕靖艣r

1.1 定義和意義

種子包衣是利用黏著劑或成膜劑將非種子材料包裹在種子外面，而種子丸?；欠N子包衣的一種方法[6]，是指利用黏著劑將殺菌劑、殺蟲劑、染料、填充劑等非種子物質(zhì)黏著在種皮表面[7]。在保證原種子生物學(xué)特性的基礎(chǔ)上，將原種子加工成大小均一、強度適中、表面光滑的球形顆粒，從而實現(xiàn)小粒種子大?；哪康腫8]。

種子丸粒化技術(shù)可以提高種子的播種性能，有利于實現(xiàn)機械化精量播種。小粒種子大?；蟛粌H可有效利用良種，而且節(jié)約了種子，減少了用工量。此外，種子丸?；牧现械幕钚晕镔|(zhì)（如殺菌劑、殺蟲劑、營養(yǎng)物質(zhì)等）不但可以防治病蟲害，而且可以促進作物生長，增強良種的抗逆性[4]。

1.2 發(fā)展過程

種子丸粒化技術(shù)研究起源于國外[9]，其中西方國家對種子丸?；募夹g(shù)研究相對較早。20世紀(jì)80年代末，丸?；夹g(shù)在發(fā)達(dá)國家已得到普遍應(yīng)用[10]。目前，在歐美及部分亞洲國家種子丸?；夹g(shù)的發(fā)展已經(jīng)較為成熟，如英國的萵筍種子，西北歐地區(qū)的甜菜種子[11]，荷蘭的花卉種子，美國、巴西等國的煙草種子[12]，日本的水稻種子[13]等。

種子丸?；夹g(shù)的研究與應(yīng)用在我國起步相對較晚。20世紀(jì)80年代末，我國煙草種子丸粒化率先取得突破性進展，其丸?；夹g(shù)水平可與美國相媲美[13]。從20世紀(jì)90年代起，我國陸續(xù)對油菜種子、甜菜種子、玉米種子、大白菜種子、披堿草種子等進行了丸?；⑷〉昧艘欢ǔ晒鸞14]。但目前，我國種子丸?；夹g(shù)發(fā)展仍較為緩慢，尚未實現(xiàn)大規(guī)模推廣。

1.3 類型

依據(jù)丸?；某潭群陀猛静煌N子丸?；煞譃橹匦屯杌⒔Y(jié)殼包衣、速生丸化、扁平丸化和集束丸化5 種類型[4,9,11]。重型丸化是指丸化后的種子質(zhì)量為原種子質(zhì)量的3 倍以上的丸?；夹g(shù)，重型丸化技術(shù)主要適用于質(zhì)量較小的種子，如小粒的蔬菜種子和花卉種子。結(jié)殼包衣是指丸化后的種子質(zhì)量為原種子質(zhì)量的1.5～3.0 倍的丸?；夹g(shù)。速生丸化是先對種子進行催芽處理，再進行丸?；募夹g(shù)，該丸化類型適用于大規(guī)模育苗的蔬菜種子，或進行沙漠綠化改造的林木種子和牧草種子。扁平丸化是針對細(xì)小的種子（多用于飛機播種的牧草、樹木種子）的形狀特點，將種子丸?；杀馄綘睿蕴岣唢w機播種的準(zhǔn)確性和種子落地的穩(wěn)定性。集束丸化是指多?；蛘叨喾N種子被丸化成1 顆種子，該技術(shù)多應(yīng)用于組合盆栽和花壇花鏡的布置。

1.4 材料

種子丸粒化的材料包含活性物質(zhì)和非活性物質(zhì)2 類[9]。其具有藥效作用的部分稱為活性物質(zhì)，主要有磷酸二氫鉀、尿素、硫酸銅、硫酸鋅、硫酸錳、硼酸等營養(yǎng)物質(zhì)，福美雙、多菌靈等殺菌劑和吡蟲啉等殺蟲劑等。具有填充作用的粉劑、黏合劑、保水劑等物質(zhì)稱為非活性物質(zhì)，主要有凹凸棒土（坡縷石）、硅藻土、膨潤土、活性炭、滑石粉、蛭石等粉料，羧甲基纖維素、阿拉伯樹膠等黏合劑，吸水性樹脂等保水劑等[15-17]?；钚晕镔|(zhì)與非活性物質(zhì)兩者結(jié)合可形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)丸?；N子吸收外界水分時，活性物質(zhì)被緩慢釋放出來，以此來抵抗外界不良環(huán)境的干擾[18-19]。

2 種子丸?；芯康男袠I(yè)現(xiàn)狀

2.1 種子丸粒化機械的研究進展

雖然我國種子丸?；夹g(shù)研究相對緩慢，機械設(shè)備研究起步較晚，但近年來，隨著我國的一些科研院所和企業(yè)在種子丸粒化技術(shù)領(lǐng)域研究的逐步深入，對種子丸粒化機械設(shè)備研發(fā)的投資日益加大，使得種子丸?；夹g(shù)及機械設(shè)備研發(fā)均取得了較大進展。如5WH-150 型種子丸粒化設(shè)備是由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機械試驗鑒定總站和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所共同研制，盡管該設(shè)備與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的丸?；O(shè)備相比還有一定的差距，但已經(jīng)可以滿足多種作物種子丸?；庸さ男枨骩20]。

2.2 種子丸粒化加工方式的研究進展

常見種子丸?；庸さ姆绞接袧L動造粒法和流動造粒法2 種[8]。滾動造粒法又稱旋轉(zhuǎn)法，在種子隨設(shè)備旋轉(zhuǎn)的同時，逐步加入粉料和黏合劑，利用種子表面特征與旋轉(zhuǎn)鍋體表面間的附著性能，逐漸形成丸粒化種子的衣殼。流動造粒法又稱漂流成粒法，利用風(fēng)力或氣流使得種子在設(shè)備內(nèi)成懸浮狀態(tài)，加入粉料和黏合劑，制成丸粒。丸?；N子的一般步驟為清選、精選、制丸、著色、篩選、干燥等[9]。

2.3 種子丸?；|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究進展

丸?；N子的質(zhì)量指標(biāo)反映了丸?；夹g(shù)工藝、配方的科學(xué)性，但我國種子丸?；形从薪y(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[10]，經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)了3份丸?；N子的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)信息（表1～3）。通過分析發(fā)現(xiàn)，王海鷗等[4]提及的丸化種子質(zhì)量要求并未限定于特定品種及地區(qū)，內(nèi)蒙古自治區(qū)針對林木種子制定了《丸粒化林木種子質(zhì)量檢驗規(guī)程》[21]，新疆維吾爾自治區(qū)制定了《番茄包衣丸化種子》[22]；通過比較質(zhì)量指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，3 份丸粒化種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中均包含有籽率、含水量、單?？箟簭姸取⒘呀舛龋ū澜饴剩?、整齊度（均勻性）5項指標(biāo)，表1及番茄丸化種子檢測指標(biāo)中包含單籽率，而發(fā)芽率、丸化倍數(shù)的檢測僅存在于丸化林木種子、番茄種子的檢測中。

表1 丸?；N子質(zhì)量及技術(shù)指標(biāo)

表2 丸?；帜痉N子質(zhì)量指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)

表3 番茄包衣丸化種子技術(shù)要求

3 中藥材種子丸?；芯窟M展

3.1 中藥材種子丸?；募夹g(shù)研究

姚東偉等[23]使用自制配方對矮牽牛種子進行丸粒化包衣，發(fā)現(xiàn)丸?；幚韺Π珷颗７N子發(fā)芽和出苗沒有顯著影響，但添加的活性物質(zhì)枯草芽孢桿菌可以提高矮牽牛幼苗的鮮質(zhì)量。范文艷等[24]研究表明，丸?；蟮姆里L(fēng)種子活力、過氧化物酶和脫氫酶活性及種子發(fā)芽集中度均得到了顯著提高。陳紅剛等[25]研究發(fā)現(xiàn)，丸粒化后的黨參種子萌發(fā)時間滯后，發(fā)芽勢、發(fā)芽率降低，但其發(fā)芽持續(xù)期長，幼苗長勢健壯，抗逆性得到了增強。相關(guān)研究表明，不同丸化填充劑對桔梗種子活力和苗素質(zhì)均有不同的影響，但對桔梗種子活力的影響較小填充劑的比例不同，丸化桔梗種子的出苗率和苗素質(zhì)有差異[26-27]。

3.2 中藥材種子丸?；氖袌鰬?yīng)用

我國于20世紀(jì)80年代開始進行種子丸粒化技術(shù)的相關(guān)研究，研究多集中于農(nóng)作物、蔬菜、牧草等種子[9]，在中藥材種子領(lǐng)域的研究甚少。近年來，部分學(xué)者在中藥材矮牽牛[23]、防風(fēng)[24]、黨參[25]、桔梗[26-27]種子上進行了丸?；南嚓P(guān)研究，研究方向多為不同丸?；牧蠈ι鲜龇N子萌發(fā)及生長影響的研究，而關(guān)于中藥材不同品種種子丸粒化材料、機械設(shè)備及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面的研究較少，尚未有相關(guān)研究報道。

3.3 中藥材種子丸?；夹g(shù)實踐

目前，在中藥材種子市場上極少見到丸?；庸ぎa(chǎn)品，絕大多數(shù)中藥材種子仍以原種狀態(tài)流通于市場；中藥材種業(yè)企業(yè)也鮮有開展種子丸粒化加工的探索與實踐。筆者所在公司近些年來一直致力于中藥材種子加工方面的研究與實踐，尤其為提高種子質(zhì)量與品質(zhì)、實現(xiàn)種子的精量化播種做了大量工作。目前，在大宗藥材品種甘草等種子上已成功開展了丸?；庸嵺`，率先實現(xiàn)了丸?；什莘N子（圖1）的產(chǎn)業(yè)化與市場化推廣。

圖1 甘草種子原種與丸粒化種子

4 展望

4.1 推進中藥材種子丸?；牧涎芯?/h3>

種子丸粒化技術(shù)作為種子加工處理技術(shù)的一種，在中藥材種子機械化精量播種中起著至關(guān)重要的作用。目前，雖然市場上農(nóng)作物種子丸?；牧系姆N類已經(jīng)越來越多，如鋁酸鹽黏土類礦物、海泡石類、纖維素衍生物等[8]，其中，添加的活性物質(zhì)，如殺蟲劑和殺菌劑也已經(jīng)由原來的高毒向低毒方向發(fā)展[28]，但是針對中藥材不同品種種子丸粒化材料的研究較少。由于中藥材的內(nèi)在品質(zhì)是決定其質(zhì)量和藥效的關(guān)鍵因素之一[29]。因此，在中藥材種子丸?；浞降难邪l(fā)過程中不僅要注重對中藥材產(chǎn)量的影響，還應(yīng)該關(guān)注對中藥材生長、抗逆性及其內(nèi)在成分含量變化的影響。所以，中藥材種子丸粒化配方的研發(fā)也應(yīng)與農(nóng)作物種子、牧草種子等一樣遵循方便、經(jīng)濟、實用、環(huán)保且能夠大規(guī)模投入生產(chǎn)的原則[4,30]。因此，政府、科研機構(gòu)和相關(guān)企業(yè)應(yīng)加強合作，共同推進中藥材種子丸?；浞降难邪l(fā)進度，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的丸粒化種子奠定基礎(chǔ)。

4.2 推進中藥材種子丸?；瘷C械設(shè)備研究

目前，我國關(guān)于種子丸?；瘷C械已有一些研究，但主要以研究、仿制、吸收改進國外的設(shè)備為主，設(shè)備的穩(wěn)定性、自動化程度有待提高[31]。因此，我國應(yīng)在目前已有的研發(fā)基礎(chǔ)上，通過外部引進借鑒與內(nèi)部自主研發(fā)并舉，逐步實現(xiàn)丸粒化機械研發(fā)與加工工藝研究的結(jié)合，注重產(chǎn)品品質(zhì)與質(zhì)量，著力提高機械作業(yè)效率，提升自動化程度，加快實用、經(jīng)濟、高效的丸?；瘷C械設(shè)備的研發(fā)步伐[32]，使其朝著智能化、精細(xì)化、優(yōu)良化的方向發(fā)展[20]。

4.3 推進中藥材種子丸?；|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究

中藥材種子作為中藥材生產(chǎn)最重要、最基本的生產(chǎn)資料[29]，是中藥材產(chǎn)業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)[33]，優(yōu)質(zhì)的種子是實現(xiàn)中藥材規(guī)范化生產(chǎn)的基礎(chǔ)和首要條件[34]。目前，我國中藥材種子的質(zhì)量評價體系正在逐步完善，但種子丸?；馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究仍屬空白領(lǐng)域，導(dǎo)致中藥材種子丸?；a(chǎn)品存在質(zhì)量不穩(wěn)定、質(zhì)量差等問題。因此，政府和科研院所應(yīng)加大投入，推進中藥材種子丸粒化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究制定，包括丸?；N子的發(fā)芽率、單?？箟簭姸?、單籽率、有籽率、種子含水量、裂解度、整齊度等，逐步完善和提高中藥材種子丸?；|(zhì)量管理機制，不斷提升丸?；a(chǎn)品的質(zhì)量與品質(zhì)。

4.4 推進中藥材種子丸?；夹g(shù)的推廣應(yīng)用

農(nóng)業(yè)發(fā)展，種業(yè)先行。種業(yè)作為農(nóng)業(yè)的源頭，不僅是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的核心[35]，也是推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長期、健康、穩(wěn)定發(fā)展，保障國家安全的根本[36]。中藥材種業(yè)作為中藥產(chǎn)業(yè)源頭的源頭[37]，應(yīng)當(dāng)依據(jù)國家種子工程建設(shè)體系的標(biāo)準(zhǔn)，加快推動中藥材種業(yè)工程建設(shè)，并將其產(chǎn)業(yè)化進程納入國家種子工程建設(shè)體系，從而保障中藥材產(chǎn)業(yè)安全、有序發(fā)展[38]。因此，為實現(xiàn)中藥材種業(yè)工程建設(shè)，促使中藥材種業(yè)加快實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、商品化的進程，應(yīng)大力推進中藥材種子丸?；夹g(shù)的研究及產(chǎn)業(yè)化推廣，不斷提升種子的品質(zhì)，提高其適播性，增強苗期抗病蟲害能力[35]，從而為中藥材品質(zhì)的提升作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。