種子包衣技術(shù)研究概述

王科翰 邱德志

（信陽學(xué)院 河南信陽464000）

在我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中， 經(jīng)常運(yùn)用浸種和拌種技術(shù)對種子進(jìn)行處理加工，雖然取得了一定的效果，但也存在相應(yīng)的局限性。 例如，藥劑不能均勻地附著在種子表面， 而且在搬運(yùn)過程中因種子之間相互摩擦?xí)斐蓢?yán)重的脫落散失，藥效持續(xù)時間不長，且土壤中殘留的藥劑會污染環(huán)境，不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的需求。種子包衣是一種新的種子處理方法，是以浸種、拌種為依據(jù)，運(yùn)用不同領(lǐng)域的高新技術(shù)發(fā)展起來的。 它是采用機(jī)械或手工的方法將一種膜狀物包在種子外面， 該物質(zhì)遇水不會溶解流失， 也不影響種子的吸漲，使包衣種子能夠正常發(fā)芽，且能夠緩慢的釋放膜中包含的農(nóng)藥、微量元素、肥料等活性物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)幼苗生長、防治作物幼苗病蟲害等作用，節(jié)省了農(nóng)藥的使用和施藥的時間，有效期長，有助于提高種子科技含量、促進(jìn)幼苗的生長[1]。

1 種衣劑

1.1 種衣劑的概念

種衣劑是借助特殊的加工手段，將農(nóng)藥、肥料等物質(zhì)和一些輔助成分混合在一起， 研制成具有成膜特性的種子處理藥劑， 可直接用來包衣也可用其他溶液稀釋之后再做包衣處理。 簡單地說，種衣劑就是用來包衣種子的物質(zhì)。

1.2 種衣劑的主要成分

種衣劑的主要成分分為2 個部分， 一部分是由成膜劑、分散劑等組成的非活性成分，具有維持種衣劑的理化性質(zhì)，控制藥劑緩慢釋放的作用。 成膜劑是其中最重要的組成物質(zhì)，常用的有殼聚糖、羥甲基纖維素鈉、聚乙烯醇等。 另一部分是由農(nóng)藥、植物生長調(diào)節(jié)劑、肥料等物質(zhì)組成的活性成分，能夠直接作用于種子及幼苗。

針對不同的作物和病蟲害使用的農(nóng)藥種類也不盡相同，應(yīng)該根據(jù)作物自身的生長特性加以選擇。 目前，種衣劑中常用的新型殺蟲劑有吡蟲啉等，殺菌劑有福美雙、多菌靈等。 可以根據(jù)不同需求選擇不同作用的植物生長調(diào)節(jié)劑，如能夠促進(jìn)生長的生長素類、赤霉素等，和能夠延緩生長的烯效唑、多效唑等。 根據(jù)土壤的肥力情況及缺素現(xiàn)象可以在種衣劑中有選擇的添加肥料和微量元素， 以達(dá)到促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長的目的。 在種衣劑中添加微生物能夠保護(hù)環(huán)境，防止土壤污染，而且能夠防病促進(jìn)幼苗生長，常用的微生物有根瘤菌、固氮菌等。

2 種子包衣技術(shù)

2.1 種子包衣的概念

種子包衣就是借助黏著劑或成膜劑等附著作用強(qiáng)的物質(zhì)， 通過人工或者是使用機(jī)械的方法， 將農(nóng)藥、肥料、植物生長調(diào)節(jié)劑等非種子材料按比例均勻包在種子表面的加工處理技術(shù)。

2.2 種子包衣的分類

以種子的體積在包衣前后是否發(fā)生改變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)， 將包衣分為包膜和丸化2 種類型。 種子包膜是借助成膜劑將有效成分包在種子外面， 包膜后種子基本保持原形狀， 質(zhì)量略微增加， 適用于玉米等大、 中粒種子包衣。 種子丸化是借助丸化劑制成體積增大、 大小一致、 表面光滑的丸化種子， 丸化后種子質(zhì)量增加3～50 倍， 丸化種子形態(tài)特征與機(jī)械化精量播種的要求一致， 主要適用于蔬菜等小粒種子包衣。

手工包衣和機(jī)械包衣是種子包衣的2 種不同的方法。 機(jī)械包衣就是借助特制的機(jī)器進(jìn)行植物種子包衣，包衣較均勻，適用于種子公司進(jìn)行大規(guī)模的種子包衣。 人工包衣是指通過手工的方法將種子和種衣劑充分混合均勻，主要是進(jìn)行小規(guī)模的包衣處理，經(jīng)過人們的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)使用鐵桶、塑料袋和大盆都可以進(jìn)行人工包衣。 其中，使用塑料袋進(jìn)行包衣的要點(diǎn)就是要保證塑料袋足夠結(jié)實(shí)， 能夠在種子快速混合的時候不會破裂，然后扎緊袋口，使塑料袋內(nèi)有一定空氣，便于種子快速滾動，雙手快速晃動，使種衣劑能夠均勻地黏在種子表面[2]。

3 種子包衣的作用

隨著包衣種子的萌發(fā)及幼苗的生長， 種衣劑中的農(nóng)藥、肥料等有效物質(zhì)緩慢釋放，持續(xù)發(fā)揮作用，被種子和幼苗利用。 種子包衣的作用有以下幾點(diǎn)。

3.1 有利于種子萌發(fā)，調(diào)控植株生長，增產(chǎn)增收

種衣劑中添加的活性成分，能夠促進(jìn)種子萌發(fā)，提高發(fā)芽率，刺激種子生根發(fā)芽，持續(xù)為幼苗提供營養(yǎng)，促進(jìn)植株苗期生長，保證田間的成苗、壯苗生長，提高幼苗素質(zhì)，從而增加產(chǎn)量。 研究表明，包衣之后，糧食作物和蔬菜產(chǎn)量均得到不同程度的增加。 張健等分析玉米種子增加鐵、錳、鉬包衣對幼苗性狀生長的影響，結(jié)果表明，適宜濃度的微量元素包衣玉米種子，能夠顯著提高幼苗高度和地上部鮮重，增加葉綠素含量，促進(jìn)玉米幼苗生長[3]。

3.2 防病治蟲效果顯著

農(nóng)藥作為種衣劑中主要的成分之一， 對于種子自身攜帶的病菌和播種環(huán)境的危害有很好的防治作用，而且通過緩慢釋放，藥效持續(xù)時間長，對于植物苗期病蟲害的危害也有一定的預(yù)防作用。 研究表明，種子經(jīng)過包衣處理之后， 能夠降低植物苗期病蟲害的發(fā)生，防治效果提高了20%～40%[4]。 趙俊麗等的研究發(fā)現(xiàn)殺蟲劑包衣能防治棉花蚜蟲的發(fā)生而且藥效能維持很長時間[5]。

3.3 提高植株抗逆性

種子包衣能夠增強(qiáng)幼苗的抗逆性， 使植株在不利環(huán)境中也能正常生長。 大量研究證明，種子包衣主要是能夠提高植物的抗氧化能力， 提高幼苗體內(nèi)的抗氧化酶的活性，降低了脯氨酸和丙二醛含量[6]。 種子包衣在不同的植物上有相似的作用，比如，包衣提高了玉米的POD 活性，促進(jìn)根系生長[7]。 吳旭紅利用含有中藥成分的種衣劑包衣大豆種子， 研究其對大豆幼苗抗低溫的作用， 中藥包衣減緩了葉片中光合色素的下降，提高了可溶性糖含量，從而提高了大豆對于低溫的適應(yīng)力[8]。

4 種子包衣技術(shù)的應(yīng)用

4.1 國外研究進(jìn)展

國外的種子包衣是以面糊包裹棉花種子開始的，這種處理使棉種大粒均勻，便于播種，解決了棉花籽粒小而不均，無法控制播種量的問題。 此后，種子包衣技術(shù)不斷發(fā)展改進(jìn)并被人們所接受， 逐步在其他作物上得到了應(yīng)用。 隨著認(rèn)識的提升，人們對于種子包衣的研究逐漸深入， 英國種子公司最先開展了種衣劑研制，并獲得成功，1941 年美國科研人員開始了對蔬菜和花卉種子的包衣技術(shù)研究[9]。 國外種子處理技術(shù)在20 世紀(jì)中葉得到迅速發(fā)展，人們生產(chǎn)了大量用于包衣蔬菜和花卉種子的種衣劑。 到了20 世紀(jì)70 年代，種子包衣的作用從最初的方便播種變成了防病治蟲，被發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用于棉花、玉米等作物上[10]。 隨著薄膜種衣劑的研制成功，種子包衣技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，并基本發(fā)展成熟，歐美發(fā)達(dá)國家相繼研發(fā)了特用型種衣劑。 隨著高分子聚合物的問世，人們對種衣劑的研制也更加深入，為種子包衣帶來了變革。 不同的國家研究不同的作物種子包衣技術(shù)，目前，種子包衣在美國主要應(yīng)用于玉米、棉花、蔬菜和大麥，荷蘭、日本和德國對于蔬菜種子的包衣處理較多。

4.2 國內(nèi)研究進(jìn)展

我國西漢年間就出現(xiàn)了有關(guān)于種子包衣處理的相關(guān)記錄， 而具體的研究和應(yīng)用起步較晚， 隨著1976 年科研人員對甜菜種子進(jìn)行包衣， 我國現(xiàn)代種子包衣技術(shù)正式拉開了帷幕。1978 年，沈陽化工研究院初步探索添加農(nóng)藥種衣劑的研制， 隨后中國農(nóng)業(yè)大學(xué)開始了種衣劑配方的研制和制作工藝的探索并對包衣應(yīng)用效果進(jìn)行了研究。 隨著“種子工程”的提出，種子包衣技術(shù)得到快速發(fā)展。 進(jìn)入21 世紀(jì)，人們對于種子包衣的研究逐步增加， 陳世勇等對大豆種子進(jìn)行DZY 型種衣劑包衣[11]。 趙康平等研究玉米種子包衣，發(fā)現(xiàn)包衣處理能顯著提高幼苗素質(zhì)[12]。 付艷等的研究表明， 不同包衣處理能提高玉米種子在干旱條件下的發(fā)芽能力， 而且能夠促進(jìn)幼苗對于干物質(zhì)的積累能力[13]。劉佳麗等的研究表明玉米包衣處理能夠提高抗倒性[14]。

對種子進(jìn)行合理處理有助于促進(jìn)農(nóng)作物的生長發(fā)育，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值。 種子包衣是借助黏著劑或成膜劑等附著作用強(qiáng)的物質(zhì)， 通過人工或者是使用機(jī)械的方法，將農(nóng)藥、肥料、植物生長調(diào)節(jié)劑等非種子材料按比例均勻包在種子表面的一種新的種子加工處理技術(shù)。 目前，種子包衣在玉米、水稻、大豆、小麥等傳統(tǒng)糧食作物的種子處理中得到廣泛應(yīng)用，而在蔬菜、草坪、花卉等高附加值經(jīng)濟(jì)作物中的應(yīng)用也在逐步開展。

種子包衣在種子產(chǎn)業(yè)化工程中占有舉足輕重的作用，人們逐漸了解到，運(yùn)用種子包衣技術(shù)能夠防治作物幼苗期間病菌和蟲害的侵染， 而且增產(chǎn)增收效果明顯， 種子包衣處理還促進(jìn)了作物精細(xì)播種的發(fā)展進(jìn)程， 這些都表明了種子包衣的重要性及其運(yùn)用在不同作物種子上的必然性。