大蔥種子丸?；靶阅苎芯?/h1>
2022-10-25 08:48:22馬英劍陳羅云臧吉強(qiáng)段警博趙家祥郭鑫宇吳學(xué)民
農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào) 2022年5期
馬英劍, 陳羅云, 臧吉強(qiáng), 段警博, 趙家祥, 郭鑫宇, 徐 勇, 吳學(xué)民
(中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院 應(yīng)用化學(xué)系 農(nóng)藥創(chuàng)新研究中心，北京 100193)
種子包衣 (seed coating) 是將種子處理劑直接或稀釋后包覆在種子表面，形成具有一定強(qiáng)度和通透性的保護(hù)層，是眾多發(fā)達(dá)國家廣泛采用的種子加工現(xiàn)代化和種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的重要措施[1-2]。種子包衣具有促進(jìn)種子萌發(fā)及植株生長、防治作物幼苗病蟲害的作用?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為滿足不同的包衣需求，種子包衣已發(fā)展出多種不同的類型，其中種子丸粒化 (seed pelleting) 是針對小粒種子和不規(guī)則種子衍生出的包衣類型[3-4]。種子丸粒化是通過一定的加工工藝，使丸?；牧细街诜N子表面，將不規(guī)則種子加工成具有一定大小和強(qiáng)度的丸粒，同時(shí)對種子發(fā)芽和生長不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響[5]。經(jīng)丸粒化包衣后，種子變?yōu)榍蛐位蚪魄蛐?，體積將有不同程度的增大，根據(jù)種子原始大小和使用需要可增重1～50 倍[6]。通過種子丸粒化，可使種子大小及形狀標(biāo)準(zhǔn)化，且外表光滑，有利于提高播種效率，易于機(jī)械化播種。目前，種子丸粒化已在花卉、牧草[7]、中藥材[8-9]等高價(jià)值種子的處理上得到廣泛應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
大蔥Allium fistulosumL.是較常見的蔬菜品種，傳統(tǒng)栽培模式為苗畦育苗移栽，移栽過程中容易對其根系造成傷害，且存在出苗不一、生產(chǎn)效率低等問題。良種化、標(biāo)準(zhǔn)化及機(jī)械化播種有利于育苗和移栽，但由于大蔥種子為2～3 mm 黑色盾形，外形不規(guī)則，對實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化精量播種帶來了較大難題。通過丸粒化技術(shù)改善其種子外形，可實(shí)現(xiàn)大蔥的精量化播種和機(jī)械化種植，對提高大蔥規(guī)?；a(chǎn)效率和規(guī)范化生產(chǎn)水平具有一定參考價(jià)值。大蔥苗期病害發(fā)生較為嚴(yán)重，主要有疫病和霜霉病等，常引起黃苗、死苗，造成減產(chǎn)。吡唑醚菌酯作為一種廣譜性殺菌劑，具有持效期長、內(nèi)吸傳導(dǎo)性好等優(yōu)點(diǎn)，對于大蔥的主要病害具有良好的防治效果。通過丸粒化技術(shù)，將適宜的農(nóng)藥作為包衣材料中的活性添加成分，可能有助于促進(jìn)早期幼苗的健康生長，達(dá)到增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。
基于上述考慮，探究了不同填料和黏結(jié)劑對不規(guī)則種子丸粒化性能的影響，篩選確定了適宜大蔥及類似不規(guī)則種子丸?；牟牧?。在獲得優(yōu)化配方的基礎(chǔ)上，利用掃描電鏡、孔隙測定等手段表征了丸粒微觀結(jié)構(gòu)，為種子丸?；暮暧^性質(zhì)提供了微觀層面的解釋，豐富了種子丸?；难芯績?nèi)容，可為尋找不同類型種子丸粒化的普遍規(guī)律提供理論基礎(chǔ)。同時(shí)，評(píng)價(jià)了農(nóng)藥添加對丸?；N子發(fā)芽和生長的影響，以期為促進(jìn)種子健康保護(hù)提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
1.1.1 試驗(yàn)材料 大蔥Allium fistulosumL.種子(三系金棒90-1)，由山東省章丘市刁鎮(zhèn)種子站提供。
填料：硬脂酸鎂 (篩孔徑18 μm)、膨潤土 (篩孔徑75 μm) 和高嶺土 (篩孔徑38 μm)，河北佳士力化工有限公司；滑石粉 (篩孔徑18 μm) 和硅藻土 (篩孔徑45 μm)，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
黏結(jié)劑：羧甲基纖維素鈉 (CMC)、殼聚糖(CS)、海藻酸鈉 (SA)、聚乙烯醇 (PVA)、聚乙二醇6000 (PEG 6000)，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
親水低密度聚氨酯海綿 (厚度5 mm)，南京永盛海綿有限公司。
吡唑醚菌酯 (pyraclostrobin，純度95.5%)，北京中保綠農(nóng)科技集團(tuán)有限公司。
1.1.2 主要儀器 BSA 型電子天平 (精度0.1 mg)，德國Sartorius 公司；5BW50-15 種子丸化機(jī)，中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院；DHG-9031A 恒溫電熱干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；GWJ-2 數(shù)顯谷物硬度計(jì)，北京金科利達(dá)電子科技有限公司；GZC 500A 恒溫光照培養(yǎng)箱，合肥右科儀器設(shè)備有限公司。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 填料篩選 將硬脂酸鎂分別和硅藻土、膨潤土、高嶺土、滑石粉按一定比例混合 (表1)，得到不同的丸?；盍希再|(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的羧甲基纖維素鈉水溶液作為黏結(jié)劑，將10 g 大蔥種子用100 g 填料制成丸粒。
表1 丸?；盍辖M分篩選Table 1 Screening of pelletized filler components
1.2.2 黏結(jié)劑篩選 在篩選得到性能較好的丸?；盍辖M分基礎(chǔ)上，分別使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% 的羧甲基纖維素鈉 (CMC)、殼聚糖 (CS)、海藻酸鈉(SA)、聚乙烯醇 (PVA) 和10%的聚乙二醇6000(PEG 6000) 制備丸?；N子。
1.2.3 大蔥種子丸?；苽浞椒?稱取10 g 外表飽滿、大小均勻的大蔥種子倒入包衣機(jī)種子盤中，設(shè)定轉(zhuǎn)速為30 r/min，添加配制好的各黏結(jié)劑，待其充分、均勻附著在種子表面后，加入填料，使其吸附于種子表面。之后按相同操作交替加入黏結(jié)劑和填料，直至加完100 g 填料。在恒溫電熱干燥箱中烘干，供后續(xù)試驗(yàn)。丸粒化過程中，多次將種子過16 目 (孔徑1 000 μm) 篩，以去除其中的廢料和填料團(tuán)聚成的死球。
1.2.4 丸?；N子質(zhì)量控制指標(biāo)測定 針對采用上述不同配方制得的丸?；N子的各項(xiàng)質(zhì)量控制指標(biāo)分別進(jìn)行測定。
1.2.4.1 物理指標(biāo)測定
1) 外觀：肉眼觀察丸粒的形狀、完整程度和表面光滑程度等，并拍照記錄。
2) 丸?？箟簭?qiáng)度[10]：使用GWJ-2 型數(shù)顯谷物硬度計(jì)檢測丸?；N子發(fā)生形變及碎裂所需的最大力。重復(fù)測定20 粒，取平均值。
3) 有籽率和單籽率：隨機(jī)取50 顆丸粒化種子，逐個(gè)剝開丸衣，記錄其中含有大蔥種子的丸粒數(shù)量，計(jì)算有籽率；記錄其中只含1 粒大蔥種子的丸粒數(shù)量，計(jì)算單籽率。每組重復(fù)3 次，取平均值。
4) 丸粒直徑：使用20 分度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量，每顆丸粒從相互垂直的3 個(gè)角度測量3 次，取其平均值作為丸粒直徑；測定20 顆丸粒的直徑，取平均值。
5) 均勻度：待丸?；N子烘干后，稱量總質(zhì)量 (md)；將所有丸粒依次過5 目 (孔徑4 000 μm)和7 目 (孔徑2 800 μm) 的標(biāo)準(zhǔn)篩，稱量粒徑大小在5 目和7 目之間的丸粒的總質(zhì)量 (mt)，按公式(1) 計(jì)算均勻度 (U，%)。
6) 千粒重[11]：取3 份丸?；N子，每份100顆，使用電子天平分別稱量每份丸粒化種子的質(zhì)量，稱量結(jié)果乘以10 倍得到千粒重，取3 次測定所得千粒重的平均值。
7) 增重倍數(shù)：分別測定丸?；N子 (mc)和未丸?；N子(mn)的千粒重，按公式(2)計(jì)算增重倍數(shù)W。
8) 崩解率[12]：在直徑9 cm 的培養(yǎng)皿中放入裁好的海綿，加入20 mL 水，墊上一層濾紙，在濾紙上放50 顆丸粒。24 h 后記錄裂開的丸粒數(shù)量，計(jì)算崩解率，測定3 次，取平均值。
9) 含水量：烘箱溫度設(shè)置在 (103 ± 2) ℃。將小燒杯預(yù)先烘干至恒重，稱量小燒杯質(zhì)量 (m0)；稱取丸?；N子4.5～5.0 g，置于預(yù)先烘干并稱重的小燒杯中，稱量，記錄烘干前總質(zhì)量 (m1)；在(103 ± 2) ℃下烘干8 h，取出，在干燥器中冷卻至室溫，稱重，記錄烘干后總重量 (m2)。按公式 (3)計(jì)算含水量 (R，%)。
1.2.4.2 發(fā)芽指標(biāo)測定 采用紙上發(fā)芽試驗(yàn)測定發(fā)芽率和發(fā)芽勢[13]。在直徑9 cm 的玻璃培養(yǎng)皿中墊上濾紙片，每皿放入50 顆丸?；N子，置于恒溫光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每天觀察并記錄發(fā)芽數(shù) (以未經(jīng)任何處理的裸種為對照)，計(jì)算發(fā)芽率；記錄到第10 天為止，并按第5 天的發(fā)芽總數(shù)計(jì)算發(fā)芽勢。
1.2.5 丸粒微觀結(jié)構(gòu)表征
1.2.5.1 形貌表征 選擇代表性配方制成丸粒，將其破碎。取大小合適、內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整的碎片粘到樣品臺(tái)上，噴金處理后在掃描電鏡下觀察，于不同放大倍數(shù)下拍攝丸粒內(nèi)部和表面的掃描電鏡照片。
1.2.5.2 孔隙分析 將制成的丸粒剝開丸衣后去除種子，收集丸衣，采用全自動(dòng)壓汞儀測定丸衣的孔徑分布和孔隙率。
1.2.6 添加農(nóng)藥對丸粒化大蔥種子的影響評(píng)估在獲得大蔥種子丸?；瘍?yōu)化配方的基礎(chǔ)上，添加殺菌劑吡唑醚菌酯，制備成有效成分含量分別為10 、30 和60 g/kg (seed) 的丸?；笫[種子。通過種子生長相關(guān)指標(biāo)的測定，初步評(píng)估了農(nóng)藥添加對丸?；笫[種子的影響。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同填料對種子丸?；阅苤笜?biāo)的影響
2.1.1 物理指標(biāo) 如圖1 所示，大蔥種子屬于典型的不規(guī)則種子，外形為盾狀，一面凸出，一面凹陷，極不利于機(jī)械化精量播種。丸?；庸さ哪康木褪鞘蛊渥?yōu)橐?guī)則的球形或近似球形，因此丸?；蠓N子的外觀形態(tài)是評(píng)價(jià)填料丸粒化性能的重要依據(jù)。
圖1 大蔥種子Fig. 1 Seeds of welsh onion
如圖2 所示，相比于未包衣的種子，經(jīng)過丸粒化后種子的外觀均發(fā)生了較大的變化，外形更規(guī)則，并在不同程度上趨向于球型，但是由不同填料制得的丸?；N子外觀上仍存在著一定的差異。其中，填料組分為硬脂酸鎂和滑石粉的F10、F11、F12 3 種配方制得的丸粒外觀接近球型，并且隨著硬脂酸鎂含量的增加外觀更趨近球型；由硬脂酸鎂和膨潤土按不同比例混合得到的F4、F5、F6 3 種填料制得的丸粒外觀也接近球形，且丸粒直徑更小，但包裹不完全，部分丸?？煽吹接泻谏姆N子露出，這可能是由于膨潤土在丸?；^程中容易黏附在包衣機(jī)內(nèi)壁上，導(dǎo)致填料損耗較大，所以使用相同用量填料時(shí)所得丸粒的直徑偏小，但這3 種配方制得的丸粒外觀受硬脂酸鎂含量的影響較小；而填料組成為硬脂酸鎂和硅藻土的F1、F2、F3 以及填料組成為硬脂酸鎂和高嶺土的F7、F8、F9 這幾種配方制得的丸粒外觀相對不規(guī)則，且在硬脂酸鎂含量較低時(shí)丸粒外觀不平整，且不成球型，隨著硬脂酸鎂含量的增加，外觀逐漸變得規(guī)則。以上結(jié)果表明，硬脂酸鎂對提高種子丸?；蟮耐庥^形貌具有重要作用，這可能與其能提高填料的流動(dòng)性有關(guān)。
圖2 采用不同組分填料制得的丸?；N子Fig. 2 Pelleted seeds prepared with different fillers
由表2 可見，所有填料配方中，由膨潤土和硬脂酸鎂組合 (F4、F5、F6) 所得填料制備的丸?？箟簭?qiáng)度最大，明顯大于其他9 種填料組合，并且其抗壓強(qiáng)度隨著膨潤土比例的增加而增大，說明膨潤土能使丸粒具有較高抗壓強(qiáng)度。原因可能是膨潤土遇水后，水會(huì)進(jìn)入其片層結(jié)構(gòu)間，使片層間隙增大，導(dǎo)致膨潤土溶脹，之后在干燥的過程中重新形成為一個(gè)整體[14]。該過程使得膨潤土顆粒間間隙消失，填料間黏結(jié)更緊密，因此所得丸粒的抗壓強(qiáng)度較大。而由硅藻土、滑石粉和高嶺土與硬脂酸鎂組合的填料制得的丸?？箟簭?qiáng)度較小，并且抗壓強(qiáng)度隨著硬脂酸鎂比例增加而減小。這可能是由于丸粒化過程中，填料顆粒雖然在黏結(jié)劑作用下進(jìn)行黏合，但顆粒間的黏結(jié)力較大，使得填料的可塑性差，干燥后顆粒間的黏結(jié)不夠牢固，因此丸粒的抗壓強(qiáng)度較小。
表2 由不同組分填料制備的丸粒的物理指標(biāo)測定結(jié)果Table 2 The physical indexes of pellets prepared with different fillers
有籽率測定結(jié)果顯示，不同填料對種子丸?；凶崖实挠绊戄^小，丸粒有籽率均在95% 以上。就單籽率而言，由硬脂酸鎂和膨潤土組成的F4、F5 和F6 的單籽率最低，這是由于膨潤土在潤濕后黏性較高，滾動(dòng)過程中丸粒容易相互粘連，形成多籽的丸粒，因而單籽率較低。而滑石粉和硅藻土組成的F10、F11、F12 丸粒單籽率最高，說明硬脂酸鎂和滑石粉組合后丸化過程中種子不易粘連。與此同時(shí)，在所有填料中，隨著硬脂酸鎂比例增加，丸粒單籽率升高，尤其是單籽率較低的F1～F6 組合，其單籽率隨硬脂酸鎂含量的增加顯著提高。這是由于硬脂酸鎂流動(dòng)性好[15-16]，在丸?；^程中可在一定程度上防止種子粘連，從而提高丸粒的單籽率。結(jié)合外觀和丸?？箟簭?qiáng)度的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，丸粒的單籽率、外觀以及抗壓強(qiáng)度之間具有一定的關(guān)聯(lián)性，外觀較好的丸粒其粉料流動(dòng)性好，丸?；^程中不易相互粘連，通常單籽率也較高，而抗壓強(qiáng)度較大的丸粒，其粉料間黏結(jié)力強(qiáng)，在丸?；^程中容易相互粘連，通常單籽率較低。
綜合以上物理指標(biāo)，可以看到，采用F11 填料配方制備的丸?；笫[種子在丸粒抗壓強(qiáng)度、有籽率和單籽率等3 個(gè)指標(biāo)上表現(xiàn)均較好，是比較合適的種子丸?；盍辖M合。
2.1.2 發(fā)芽指標(biāo) 發(fā)芽率和發(fā)芽勢是評(píng)價(jià)種子質(zhì)量的重要指標(biāo)，丸?；幕疽笫遣荒芙档头N子的發(fā)芽指標(biāo)。由表3 可以看出，未丸?；N子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢稍高于丸粒化種子，說明丸?；瘜ΨN子發(fā)芽率和發(fā)芽勢存在一定影響。但從統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果看，由硬脂酸鎂和硅藻土 (F1、F2、F3) 以及硬脂酸鎂和滑石粉 (F10、F11、F12) 組合填料制備的丸粒，除F3 所得丸?；N子的發(fā)芽率顯著低于對照外，其余均無顯著差異，表明這兩組填料組合丸粒化對發(fā)芽無顯著影響。而硬脂酸鎂與膨潤土組合的填料F4、F5、F6 制備的丸粒發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著低于對照，對種子發(fā)芽影響較大，這可能是因?yàn)橛仓徭V與膨潤土組合填料制備的丸?？箟簭?qiáng)度大，種衣外殼更硬，對種子發(fā)芽具有一定的阻礙作用。而硬脂酸鎂與高嶺土組合的填料F7、F8、F9 制備的丸?；N子發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著好于F4、F5、F6 制備的丸粒化種子。
表3 丸粒化種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢測定結(jié)果Table 3 The germination rates and germination potentials of pelletized seeds
從發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果看，硬脂酸鎂和硅藻土 (F1、F2、F3)、硬脂酸鎂和滑石粉 (F10、F11、F12) 組合對大蔥種子發(fā)芽影響較小，適合作為大蔥種子丸?；奶盍稀?/p>
綜合考慮，填料組分配方F11 (硬脂酸鎂和滑石粉按質(zhì)量比1 : 2 混合) 是大蔥種子丸粒化相對合適的填料組合，由其制得的丸?；N子外觀為規(guī)則球形，且各項(xiàng)指標(biāo)合格。
2.2 不同黏結(jié)劑對種子丸粒化性能的影響
在以硬脂酸鎂和滑石粉按質(zhì)量比1 : 2 混合作為填料對大蔥種子進(jìn)行丸?；幕A(chǔ)上，通過對以下各項(xiàng)指標(biāo)的測定評(píng)估不同黏結(jié)劑的性能。
2.2.1 物理性能指標(biāo) 圖3 為未包衣大蔥種子和使用不同黏結(jié)劑制備的丸粒化種子外觀。從中可以看出，以1% PVA 溶液作為黏結(jié)劑時(shí)丸粒外觀較差，形狀不圓且存在明顯凹陷；采用其余4 種黏結(jié)劑制備的丸粒則外觀均較好，為近似球形。這可能是由于1% PVA 溶液會(huì)使硬脂酸鎂和滑石粉的可塑性變差，使得丸?；^程中種子外觀改變較難，因此制得的丸粒不規(guī)則。
圖3 采用不同黏結(jié)劑制得的丸?；N子Fig. 3 Pelleting seeds prepared with different binders
由不同黏結(jié)劑制備的丸?；N子的抗壓強(qiáng)度、有籽率和單籽率測定結(jié)果見表4。其中，以1% CMC 溶液和1% CS 溶液為黏結(jié)劑制得的丸粒的抗壓強(qiáng)度較大，與其他3 種黏結(jié)劑制備的丸粒差異顯著。這說明CMC 和CS 對硬脂酸鎂和滑石粉的黏結(jié)能力更強(qiáng)，丸衣中填料顆粒間黏結(jié)更緊密，抗壓強(qiáng)度更大，更適合作為大蔥種子丸?；酿そY(jié)劑。
表4 采用不同黏結(jié)劑制備的丸?；N子的物理指標(biāo)測定結(jié)果Table 4 The physical indexes of pellets prepared with different binders
采用5 種黏結(jié)劑制備的丸粒其有籽率均無顯著性差異，但在單籽率上則存在較大差異。其中，以1% CMC、1% SA 和10% PEG 6000 溶液作為黏結(jié)劑制備的丸粒單籽率較高，與以1% CS和1% PVA 溶液作黏結(jié)劑制備的丸粒之間差異顯著。研究表明，以1% CS 和1% PVA 溶液作黏結(jié)劑時(shí)，丸?；^程中種子容易粘連，不適合作為種子丸粒化的黏結(jié)劑。
2.2.2 發(fā)芽指標(biāo) 從表5 中可看出，采用黏結(jié)劑1% CMC、1% SA 和1% PVA 制得的丸?；N子的發(fā)芽率與發(fā)芽勢均與對照無顯著差異，表明該丸?；瘜ΨN子活力基本無影響；而黏結(jié)劑1%CS 和10% PEG 6000 則對種子發(fā)芽有明顯的抑制作用，發(fā)芽率和發(fā)芽勢均顯著低于對照。原因可能是由于CS 在水中溶解性較差，在配制1%CS 溶液時(shí)使用了1% 醋酸作為溶劑，由于醋酸的存在使得1% CS 溶液的pH 值偏低，導(dǎo)致種子活力顯著降低，因而發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著低于對照；而10% PEG 6000 溶液在植物抗逆性研究中被用于模擬不同程度的滲透脅迫[17]，因此，使用其作為黏結(jié)劑可能會(huì)使大蔥種子處于高滲透壓環(huán)境中，大蔥種子受到滲透脅迫，導(dǎo)致其活力下降，因此發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著低于對照。
表5 采用不同黏結(jié)劑制備的丸?；N子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢測定結(jié)果Table 5 The germination rates and germination potentials of pellet seeds prepared with different binders
通過對丸?；N子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的比較可知，1% CS 和10% PEG 6000 溶液對大蔥種子發(fā)芽有明顯的抑制作用，而1% CMC、1% SA 和1%PVA 溶液對大蔥種子發(fā)芽基本無影響。
綜合考慮以上試驗(yàn)結(jié)果，確定以1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑時(shí)丸?；阅茌^好，所制備丸?；N子的各項(xiàng)指標(biāo)均合格，推薦可將1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑用于大蔥種子的丸?；?，也可考慮拓展到其他蔬菜、花卉及牧草等種子的丸?；?。
2.3 較優(yōu)配方制備丸粒化種子質(zhì)量控制指標(biāo)測定結(jié)果
通過對填料和黏結(jié)劑的篩選研究，可以確定大蔥種子丸粒化的較優(yōu)填料和黏結(jié)劑配方組成為：將硬脂酸鎂和滑石粉按質(zhì)量比1 : 2 混合作為填料 (F11)，以1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑。對采用該最優(yōu)配方制備的丸粒的各項(xiàng)質(zhì)量控制指標(biāo)進(jìn)行測定，結(jié)果 (表6) 表明：丸?？箟簭?qiáng)度較高，抗壓能力較好，不易碎裂；有籽率及單籽率接近100%，空丸和多籽的丸粒較少；發(fā)芽率為88.30%，發(fā)芽勢為68.70%，與對照均無顯著差異。丸粒化后大蔥種子的各項(xiàng)質(zhì)量控制指標(biāo)均符合種子丸?；囊骩18]。
表6 采用較優(yōu)配方制備的丸?；N子的質(zhì)量控制指標(biāo)測定結(jié)果Table 6 The quality control indexes of pelleted seeds prepared with a better formula
2.4 丸粒微觀結(jié)構(gòu)表征
在選定1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑的基礎(chǔ)上，對采用填料組合F11 (最優(yōu)配方) 制備的丸粒的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。同時(shí)，除F11 外，采用膨潤土和硬脂酸鎂組合填料F4、F5、F6 制備的丸粒化種子在抗壓強(qiáng)度和發(fā)芽方面與其他配方相比存在顯著差異，因此，對用填料組合F5 制備的丸?；N子的微觀結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了表征，以分析比較其與最優(yōu)配方丸?；N子的不同之處。
2.4.1 微觀形貌表征 圖4 是采用填料F11 制備的丸粒的內(nèi)部和表面掃描電子顯微鏡照片。在低倍鏡下，丸粒中心區(qū)域相對平整，而邊緣區(qū)域有明顯層次感，這是因?yàn)橹行膮^(qū)域與種子直接接觸，丸粒化過程中與種子表面相互作用形成較平整區(qū)域，而外圍區(qū)域的層次感則是由于粉料在丸?；^程中逐層黏合而形成，說明每次添加的粉料并沒有與丸粒完全結(jié)合，中間還存在一定的空隙，這可能對丸粒強(qiáng)度存在一定影響；而在高倍鏡下則可以觀察到片狀的填料。在低倍鏡下可觀察到相對平整的丸粒外表面，且存在明顯劃痕，這是由于丸粒硬度較低，在制樣過程中表面產(chǎn)生了輕微劃傷；而在高倍鏡下可以觀察到片狀的填料，填料間結(jié)合不是很緊密，部分填料松散分布在表面，這可能是造成丸粒表面硬度低的原因。
圖4 以1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑、采用填料F11 制備的丸粒的掃描電鏡照片F(xiàn)ig. 4 SEM images of pellets prepared with 1% CMC solution as binder and F11 as filler
圖5 是采用填料F5 制備的丸粒內(nèi)部和表面的掃描電鏡照片。在低倍鏡下，可以觀察到丸粒內(nèi)部的填料是一個(gè)整體，沒有層次，說明在丸?；^程中，填料粉末間結(jié)合緊密，沒有明顯的空隙，膨潤土顆粒間進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)上的重組；而在高倍鏡下可以觀察到丸粒內(nèi)部具有片層結(jié)構(gòu)，可見到圖C 左邊存在一團(tuán)較明顯的圓形填料，可能是未分散均勻的硬脂酸鎂。低倍鏡下觀察到丸粒表面具有一定的粗糙感，無明顯劃痕；而在高倍鏡下，雖然丸粒表面也可以觀察到片層狀的填料，但表面填料結(jié)合緊密，基本為一個(gè)整體，松散性的填料較少。
圖5 以1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑、采用填料F5 制備的丸粒的掃描電鏡照片F(xiàn)ig. 5 SEM images of pellets prepared with 1% CMC solution as binder and F5 as filler
與采用硬脂酸鎂和滑石粉作為填料 (F11) 相比，以硬脂酸鎂和膨潤土作為填料 (F5) 制備的丸粒，其填料間的結(jié)合更緊密，丸粒的強(qiáng)度更大，這與填料研究中丸粒抗壓強(qiáng)度的結(jié)果一致。兩種填料 (分別含膨潤土和滑石粉) 制備的丸粒在高倍鏡下均表現(xiàn)出類似的片層狀結(jié)構(gòu)，這可能是由于膨潤土和滑石粉都具有片層狀的微觀結(jié)構(gòu)所致，但是可以觀察到其中硬脂酸鎂和膨潤土制備的丸粒片層結(jié)構(gòu)更加致密，填料間黏結(jié)更緊密，進(jìn)一步解釋了該組填料制備的丸?？箟簭?qiáng)度較大的原因。
2.4.2 孔隙分析 通過壓汞法對F11 和F5 兩種填料制備的丸粒的孔隙進(jìn)行分析，結(jié)果見表7。采用硬脂酸鎂和滑石粉(F11) 制備的丸粒，其孔隙率、平均孔徑和孔面積中徑均大于采用硬脂酸鎂和膨潤土 (F5) 制備的丸粒，但后者的孔體積中徑和總孔面積更大，這可能是由于兩種填料制備的丸粒的孔徑分布不同所致。填料F5 制備的丸粒其總孔容更小。兩種填料制備的丸衣的孔容分布均有兩個(gè)峰形區(qū)，其中F11 制備的丸粒兩個(gè)峰中間的孔徑分別在100 nm 和150 000 nm左右，其孔體積中徑為1 399.57 nm，處于兩個(gè)峰的中間區(qū)域，說明兩個(gè)峰積分面積基本一致，大孔的存在使得其體積中徑較大。填料F5 制備的丸粒其孔容分布也有兩個(gè)峰形區(qū)，中間孔徑分別在30 nm 和200 000 nm 左右，兩個(gè)峰形區(qū)的積分面積也相近，孔體積中徑為2 879.83 nm，同樣位于兩個(gè)峰形區(qū)中間。孔容分布出現(xiàn)兩個(gè)峰值的原因可能是由于剝下的丸衣在堆積時(shí)，丸衣碎片間存在一定的縫隙，即存在間隙孔，注入汞后，由于表面張力的存在，間隙孔不會(huì)立即填滿，測試時(shí)間隙孔的體積也被記錄了下來 (即大孔徑區(qū)域的峰形區(qū))，與丸衣內(nèi)部的微孔相比，間隙孔數(shù)目少，但其孔容大，對測得的孔體積中徑有顯著影響。
表7 采用填料F11 和F5 制備的丸粒的孔徑分析結(jié)果Table 7 The pore size analysis of pellets prepared with filler F11 and F5
圖6 采用填料F11 和F5 制備的丸粒其孔容和孔面積隨孔徑的分布情況Fig. 6 Distribution of pore volumes and pore areas of pellets prepared by F11 and F5 with pore sizes
而在孔面積隨孔徑分布的圖中，只在小孔徑區(qū)出現(xiàn)了峰。其中F11 制備的丸粒峰形區(qū)中間孔徑在40 nm 左右，而F5 制備的丸粒其峰形區(qū)中間孔徑在15 nm 左右，與表面積中徑一致。這是由于孔表面積主要是由小孔貢獻(xiàn)，雖然間隙孔孔容與內(nèi)部微孔接近，但其孔表面積要遠(yuǎn)小于內(nèi)部微孔，對孔面積的貢獻(xiàn)很小，因此間隙孔對孔面積中徑的影響小，峰形區(qū)的中間孔徑與孔面積中徑接近；填料F5 制備的丸粒雖然其孔隙率小，但由于其孔徑小，因此孔面積反而更大。
孔隙測定結(jié)果與掃描電鏡觀察結(jié)果一致，采用填料F11 制備的丸粒在致密程度上不如填料F5 制備的丸粒，其內(nèi)部的孔體積和孔徑更大；而由填料F5 制備的丸粒孔徑較小，盡管其孔體積小，但是比表面積更大。同時(shí)，孔隙測定結(jié)果進(jìn)一步證明，采用硬脂酸鎂和膨潤土作為填料制備的丸粒，填料間黏結(jié)更加致密，因而具有更高的丸粒強(qiáng)度。
2.5 添加農(nóng)藥對大蔥種子丸?；挠绊?/h3>
在保證不產(chǎn)生藥害的情況下，通過在種子丸?；^程中添加農(nóng)藥可實(shí)現(xiàn)播前植保、帶藥下田的目的。因此，添加農(nóng)藥對丸?；N子影響的評(píng)估至關(guān)重要。由表8 中可以看出，添加不同濃度吡唑醚菌酯的丸粒化種子，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢相較于未丸粒化種子均有所下降，但差異不顯著，表明在大蔥丸?；^程中合理添加適量的農(nóng)藥，對種子發(fā)芽影響較小，不會(huì)產(chǎn)生毒害作用。
表8 添加不同濃度吡唑醚菌酯后丸?；N子的發(fā)芽情況Table 8 The germination of pelleted seeds with different concentrations of pyraclostrobin
3 結(jié)論與討論
本研究以不規(guī)則大蔥種子作為丸?；芯繉ο?，通過測試抗壓強(qiáng)度、有籽率、單籽率、發(fā)芽率及發(fā)芽勢等指標(biāo)，在探究填料種類、黏結(jié)劑種類及組合配比對大蔥種子丸?；绊懙幕A(chǔ)上，獲得了適合大蔥種子丸粒化的優(yōu)化配方。結(jié)果表明：以硬脂酸鎂和滑石粉按質(zhì)量比1 : 2 混合作為填料，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的羧甲基纖維素鈉水溶液作為黏結(jié)劑時(shí)，較適合用于大蔥種子的丸粒化，所制得丸粒的各項(xiàng)性能指標(biāo)合格，符合種子丸?；囊蟆Ａ硗?，通過掃描電子顯微鏡觀察和孔隙率分析，比較了由不同填料制備的丸粒間的差異，發(fā)現(xiàn)填料間結(jié)合越緊密，所得丸粒的抗壓強(qiáng)度越大，但發(fā)芽率相對偏低。本研究從微觀結(jié)構(gòu)角度進(jìn)一步說明了丸?；蟮慕Y(jié)構(gòu)與強(qiáng)度和發(fā)芽率之間的關(guān)系，有助于理解丸粒的結(jié)構(gòu)和形成過程，為種子丸?；夹g(shù)提供了新的研究手段。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)，合理添加適量農(nóng)藥對丸?；N子的發(fā)芽影響較小，為種子丸粒化和種子健康研究提供了理論依據(jù)，對提高我國良種精量化播種和規(guī)范化、自動(dòng)化種植水平具有一定參考價(jià)值。
謹(jǐn)以此文慶賀中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)學(xué)科成立70 周年。
Dedicated to the 70th Anniversary of Pesticide Science in China Agricultural University.
作者簡介：
馬英劍，男，碩士研究生。2021年7 月于揚(yáng)州大學(xué)植物保護(hù)專業(yè)獲農(nóng)學(xué)學(xué)士學(xué)位，2021 年9 月在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)專業(yè)攻讀碩士學(xué)位，主要從事農(nóng)藥制劑加工與助劑應(yīng)用研究。
陳羅云，男，碩士研究生。2018年7 月于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)專業(yè)獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位，2020 年9 月于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)專業(yè)獲理學(xué)碩士學(xué)位，主要從事農(nóng)藥制劑加工與助劑應(yīng)用研究。
吳學(xué)民，男，2001 年7 月于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)獲博士學(xué)位?，F(xiàn)為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要圍繞農(nóng)藥原藥、制劑和助劑開發(fā)、應(yīng)用與工業(yè)化生產(chǎn)，農(nóng)林業(yè)有害生物防治，以及農(nóng)藥面源污染治理等方面開展研究工作。主持或參加國家自然科學(xué)基金、“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等多項(xiàng)國家級(jí)科研項(xiàng)目，以第一完成人獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)4 項(xiàng)；近年來主持開發(fā)了以白僵菌、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、噻蟲啉、印楝素和1-甲基環(huán)丙烯為代表的十幾個(gè)農(nóng)藥制劑新品種?，F(xiàn)任九三學(xué)社北京市第十四屆委員會(huì)委員、九三學(xué)社北京市委科技服務(wù)工作委員會(huì)副主任、九三學(xué)社中國農(nóng)業(yè)大學(xué)第四支社主委、國家林業(yè)和草原局病蟲害應(yīng)急防治專家、農(nóng)藥應(yīng)用與發(fā)展協(xié)會(huì)農(nóng)藥制劑與助劑專業(yè)委員會(huì)主任委員、《農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)》編委等職務(wù)。
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馬英劍, 陳羅云, 臧吉強(qiáng), 段警博, 趙家祥, 郭鑫宇, 徐 勇, 吳學(xué)民
(中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院 應(yīng)用化學(xué)系 農(nóng)藥創(chuàng)新研究中心，北京 100193)
種子包衣 (seed coating) 是將種子處理劑直接或稀釋后包覆在種子表面，形成具有一定強(qiáng)度和通透性的保護(hù)層，是眾多發(fā)達(dá)國家廣泛采用的種子加工現(xiàn)代化和種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的重要措施[1-2]。種子包衣具有促進(jìn)種子萌發(fā)及植株生長、防治作物幼苗病蟲害的作用?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為滿足不同的包衣需求，種子包衣已發(fā)展出多種不同的類型，其中種子丸粒化 (seed pelleting) 是針對小粒種子和不規(guī)則種子衍生出的包衣類型[3-4]。種子丸粒化是通過一定的加工工藝，使丸?；牧细街诜N子表面，將不規(guī)則種子加工成具有一定大小和強(qiáng)度的丸粒，同時(shí)對種子發(fā)芽和生長不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響[5]。經(jīng)丸粒化包衣后，種子變?yōu)榍蛐位蚪魄蛐?，體積將有不同程度的增大，根據(jù)種子原始大小和使用需要可增重1～50 倍[6]。通過種子丸粒化，可使種子大小及形狀標(biāo)準(zhǔn)化，且外表光滑，有利于提高播種效率，易于機(jī)械化播種。目前，種子丸粒化已在花卉、牧草[7]、中藥材[8-9]等高價(jià)值種子的處理上得到廣泛應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
大蔥Allium fistulosumL.是較常見的蔬菜品種，傳統(tǒng)栽培模式為苗畦育苗移栽，移栽過程中容易對其根系造成傷害，且存在出苗不一、生產(chǎn)效率低等問題。良種化、標(biāo)準(zhǔn)化及機(jī)械化播種有利于育苗和移栽，但由于大蔥種子為2～3 mm 黑色盾形，外形不規(guī)則，對實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化精量播種帶來了較大難題。通過丸粒化技術(shù)改善其種子外形，可實(shí)現(xiàn)大蔥的精量化播種和機(jī)械化種植，對提高大蔥規(guī)?；a(chǎn)效率和規(guī)范化生產(chǎn)水平具有一定參考價(jià)值。大蔥苗期病害發(fā)生較為嚴(yán)重，主要有疫病和霜霉病等，常引起黃苗、死苗，造成減產(chǎn)。吡唑醚菌酯作為一種廣譜性殺菌劑，具有持效期長、內(nèi)吸傳導(dǎo)性好等優(yōu)點(diǎn)，對于大蔥的主要病害具有良好的防治效果。通過丸粒化技術(shù)，將適宜的農(nóng)藥作為包衣材料中的活性添加成分，可能有助于促進(jìn)早期幼苗的健康生長，達(dá)到增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。
基于上述考慮，探究了不同填料和黏結(jié)劑對不規(guī)則種子丸粒化性能的影響，篩選確定了適宜大蔥及類似不規(guī)則種子丸?；牟牧?。在獲得優(yōu)化配方的基礎(chǔ)上，利用掃描電鏡、孔隙測定等手段表征了丸粒微觀結(jié)構(gòu)，為種子丸?；暮暧^性質(zhì)提供了微觀層面的解釋，豐富了種子丸?；难芯績?nèi)容，可為尋找不同類型種子丸粒化的普遍規(guī)律提供理論基礎(chǔ)。同時(shí)，評(píng)價(jià)了農(nóng)藥添加對丸?；N子發(fā)芽和生長的影響，以期為促進(jìn)種子健康保護(hù)提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
1.1.1 試驗(yàn)材料 大蔥Allium fistulosumL.種子(三系金棒90-1)，由山東省章丘市刁鎮(zhèn)種子站提供。
填料：硬脂酸鎂 (篩孔徑18 μm)、膨潤土 (篩孔徑75 μm) 和高嶺土 (篩孔徑38 μm)，河北佳士力化工有限公司；滑石粉 (篩孔徑18 μm) 和硅藻土 (篩孔徑45 μm)，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
黏結(jié)劑：羧甲基纖維素鈉 (CMC)、殼聚糖(CS)、海藻酸鈉 (SA)、聚乙烯醇 (PVA)、聚乙二醇6000 (PEG 6000)，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
親水低密度聚氨酯海綿 (厚度5 mm)，南京永盛海綿有限公司。
吡唑醚菌酯 (pyraclostrobin，純度95.5%)，北京中保綠農(nóng)科技集團(tuán)有限公司。
1.1.2 主要儀器 BSA 型電子天平 (精度0.1 mg)，德國Sartorius 公司；5BW50-15 種子丸化機(jī)，中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院；DHG-9031A 恒溫電熱干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；GWJ-2 數(shù)顯谷物硬度計(jì)，北京金科利達(dá)電子科技有限公司；GZC 500A 恒溫光照培養(yǎng)箱，合肥右科儀器設(shè)備有限公司。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 填料篩選 將硬脂酸鎂分別和硅藻土、膨潤土、高嶺土、滑石粉按一定比例混合 (表1)，得到不同的丸?；盍希再|(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的羧甲基纖維素鈉水溶液作為黏結(jié)劑，將10 g 大蔥種子用100 g 填料制成丸粒。
表1 丸?；盍辖M分篩選Table 1 Screening of pelletized filler components
1.2.2 黏結(jié)劑篩選 在篩選得到性能較好的丸?；盍辖M分基礎(chǔ)上，分別使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% 的羧甲基纖維素鈉 (CMC)、殼聚糖 (CS)、海藻酸鈉(SA)、聚乙烯醇 (PVA) 和10%的聚乙二醇6000(PEG 6000) 制備丸?；N子。
1.2.3 大蔥種子丸?；苽浞椒?稱取10 g 外表飽滿、大小均勻的大蔥種子倒入包衣機(jī)種子盤中，設(shè)定轉(zhuǎn)速為30 r/min，添加配制好的各黏結(jié)劑，待其充分、均勻附著在種子表面后，加入填料，使其吸附于種子表面。之后按相同操作交替加入黏結(jié)劑和填料，直至加完100 g 填料。在恒溫電熱干燥箱中烘干，供后續(xù)試驗(yàn)。丸粒化過程中，多次將種子過16 目 (孔徑1 000 μm) 篩，以去除其中的廢料和填料團(tuán)聚成的死球。
1.2.4 丸?；N子質(zhì)量控制指標(biāo)測定 針對采用上述不同配方制得的丸?；N子的各項(xiàng)質(zhì)量控制指標(biāo)分別進(jìn)行測定。
1.2.4.1 物理指標(biāo)測定
1) 外觀：肉眼觀察丸粒的形狀、完整程度和表面光滑程度等，并拍照記錄。
2) 丸?？箟簭?qiáng)度[10]：使用GWJ-2 型數(shù)顯谷物硬度計(jì)檢測丸?；N子發(fā)生形變及碎裂所需的最大力。重復(fù)測定20 粒，取平均值。
3) 有籽率和單籽率：隨機(jī)取50 顆丸粒化種子，逐個(gè)剝開丸衣，記錄其中含有大蔥種子的丸粒數(shù)量，計(jì)算有籽率；記錄其中只含1 粒大蔥種子的丸粒數(shù)量，計(jì)算單籽率。每組重復(fù)3 次，取平均值。
4) 丸粒直徑：使用20 分度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量，每顆丸粒從相互垂直的3 個(gè)角度測量3 次，取其平均值作為丸粒直徑；測定20 顆丸粒的直徑，取平均值。
5) 均勻度：待丸?；N子烘干后，稱量總質(zhì)量 (md)；將所有丸粒依次過5 目 (孔徑4 000 μm)和7 目 (孔徑2 800 μm) 的標(biāo)準(zhǔn)篩，稱量粒徑大小在5 目和7 目之間的丸粒的總質(zhì)量 (mt)，按公式(1) 計(jì)算均勻度 (U，%)。
6) 千粒重[11]：取3 份丸?；N子，每份100顆，使用電子天平分別稱量每份丸粒化種子的質(zhì)量，稱量結(jié)果乘以10 倍得到千粒重，取3 次測定所得千粒重的平均值。
7) 增重倍數(shù)：分別測定丸?；N子 (mc)和未丸?；N子(mn)的千粒重，按公式(2)計(jì)算增重倍數(shù)W。
8) 崩解率[12]：在直徑9 cm 的培養(yǎng)皿中放入裁好的海綿，加入20 mL 水，墊上一層濾紙，在濾紙上放50 顆丸粒。24 h 后記錄裂開的丸粒數(shù)量，計(jì)算崩解率，測定3 次，取平均值。
9) 含水量：烘箱溫度設(shè)置在 (103 ± 2) ℃。將小燒杯預(yù)先烘干至恒重，稱量小燒杯質(zhì)量 (m0)；稱取丸?；N子4.5～5.0 g，置于預(yù)先烘干并稱重的小燒杯中，稱量，記錄烘干前總質(zhì)量 (m1)；在(103 ± 2) ℃下烘干8 h，取出，在干燥器中冷卻至室溫，稱重，記錄烘干后總重量 (m2)。按公式 (3)計(jì)算含水量 (R，%)。
1.2.4.2 發(fā)芽指標(biāo)測定 采用紙上發(fā)芽試驗(yàn)測定發(fā)芽率和發(fā)芽勢[13]。在直徑9 cm 的玻璃培養(yǎng)皿中墊上濾紙片，每皿放入50 顆丸?；N子，置于恒溫光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每天觀察并記錄發(fā)芽數(shù) (以未經(jīng)任何處理的裸種為對照)，計(jì)算發(fā)芽率；記錄到第10 天為止，并按第5 天的發(fā)芽總數(shù)計(jì)算發(fā)芽勢。
1.2.5 丸粒微觀結(jié)構(gòu)表征
1.2.5.1 形貌表征 選擇代表性配方制成丸粒，將其破碎。取大小合適、內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整的碎片粘到樣品臺(tái)上，噴金處理后在掃描電鏡下觀察，于不同放大倍數(shù)下拍攝丸粒內(nèi)部和表面的掃描電鏡照片。
1.2.5.2 孔隙分析 將制成的丸粒剝開丸衣后去除種子，收集丸衣，采用全自動(dòng)壓汞儀測定丸衣的孔徑分布和孔隙率。
1.2.6 添加農(nóng)藥對丸粒化大蔥種子的影響評(píng)估在獲得大蔥種子丸?；瘍?yōu)化配方的基礎(chǔ)上，添加殺菌劑吡唑醚菌酯，制備成有效成分含量分別為10 、30 和60 g/kg (seed) 的丸?；笫[種子。通過種子生長相關(guān)指標(biāo)的測定，初步評(píng)估了農(nóng)藥添加對丸?；笫[種子的影響。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同填料對種子丸?；阅苤笜?biāo)的影響
2.1.1 物理指標(biāo) 如圖1 所示，大蔥種子屬于典型的不規(guī)則種子，外形為盾狀，一面凸出，一面凹陷，極不利于機(jī)械化精量播種。丸?；庸さ哪康木褪鞘蛊渥?yōu)橐?guī)則的球形或近似球形，因此丸?；蠓N子的外觀形態(tài)是評(píng)價(jià)填料丸粒化性能的重要依據(jù)。
圖1 大蔥種子Fig. 1 Seeds of welsh onion
如圖2 所示，相比于未包衣的種子，經(jīng)過丸粒化后種子的外觀均發(fā)生了較大的變化，外形更規(guī)則，并在不同程度上趨向于球型，但是由不同填料制得的丸?；N子外觀上仍存在著一定的差異。其中，填料組分為硬脂酸鎂和滑石粉的F10、F11、F12 3 種配方制得的丸粒外觀接近球型，并且隨著硬脂酸鎂含量的增加外觀更趨近球型；由硬脂酸鎂和膨潤土按不同比例混合得到的F4、F5、F6 3 種填料制得的丸粒外觀也接近球形，且丸粒直徑更小，但包裹不完全，部分丸?？煽吹接泻谏姆N子露出，這可能是由于膨潤土在丸?；^程中容易黏附在包衣機(jī)內(nèi)壁上，導(dǎo)致填料損耗較大，所以使用相同用量填料時(shí)所得丸粒的直徑偏小，但這3 種配方制得的丸粒外觀受硬脂酸鎂含量的影響較小；而填料組成為硬脂酸鎂和硅藻土的F1、F2、F3 以及填料組成為硬脂酸鎂和高嶺土的F7、F8、F9 這幾種配方制得的丸粒外觀相對不規(guī)則，且在硬脂酸鎂含量較低時(shí)丸粒外觀不平整，且不成球型，隨著硬脂酸鎂含量的增加，外觀逐漸變得規(guī)則。以上結(jié)果表明，硬脂酸鎂對提高種子丸?；蟮耐庥^形貌具有重要作用，這可能與其能提高填料的流動(dòng)性有關(guān)。
圖2 采用不同組分填料制得的丸?；N子Fig. 2 Pelleted seeds prepared with different fillers
由表2 可見，所有填料配方中，由膨潤土和硬脂酸鎂組合 (F4、F5、F6) 所得填料制備的丸?？箟簭?qiáng)度最大，明顯大于其他9 種填料組合，并且其抗壓強(qiáng)度隨著膨潤土比例的增加而增大，說明膨潤土能使丸粒具有較高抗壓強(qiáng)度。原因可能是膨潤土遇水后，水會(huì)進(jìn)入其片層結(jié)構(gòu)間，使片層間隙增大，導(dǎo)致膨潤土溶脹，之后在干燥的過程中重新形成為一個(gè)整體[14]。該過程使得膨潤土顆粒間間隙消失，填料間黏結(jié)更緊密，因此所得丸粒的抗壓強(qiáng)度較大。而由硅藻土、滑石粉和高嶺土與硬脂酸鎂組合的填料制得的丸?？箟簭?qiáng)度較小，并且抗壓強(qiáng)度隨著硬脂酸鎂比例增加而減小。這可能是由于丸粒化過程中，填料顆粒雖然在黏結(jié)劑作用下進(jìn)行黏合，但顆粒間的黏結(jié)力較大，使得填料的可塑性差，干燥后顆粒間的黏結(jié)不夠牢固，因此丸粒的抗壓強(qiáng)度較小。
表2 由不同組分填料制備的丸粒的物理指標(biāo)測定結(jié)果Table 2 The physical indexes of pellets prepared with different fillers
有籽率測定結(jié)果顯示，不同填料對種子丸?；凶崖实挠绊戄^小，丸粒有籽率均在95% 以上。就單籽率而言，由硬脂酸鎂和膨潤土組成的F4、F5 和F6 的單籽率最低，這是由于膨潤土在潤濕后黏性較高，滾動(dòng)過程中丸粒容易相互粘連，形成多籽的丸粒，因而單籽率較低。而滑石粉和硅藻土組成的F10、F11、F12 丸粒單籽率最高，說明硬脂酸鎂和滑石粉組合后丸化過程中種子不易粘連。與此同時(shí)，在所有填料中，隨著硬脂酸鎂比例增加，丸粒單籽率升高，尤其是單籽率較低的F1～F6 組合，其單籽率隨硬脂酸鎂含量的增加顯著提高。這是由于硬脂酸鎂流動(dòng)性好[15-16]，在丸?；^程中可在一定程度上防止種子粘連，從而提高丸粒的單籽率。結(jié)合外觀和丸?？箟簭?qiáng)度的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，丸粒的單籽率、外觀以及抗壓強(qiáng)度之間具有一定的關(guān)聯(lián)性，外觀較好的丸粒其粉料流動(dòng)性好，丸?；^程中不易相互粘連，通常單籽率也較高，而抗壓強(qiáng)度較大的丸粒，其粉料間黏結(jié)力強(qiáng)，在丸?；^程中容易相互粘連，通常單籽率較低。
綜合以上物理指標(biāo)，可以看到，采用F11 填料配方制備的丸?；笫[種子在丸粒抗壓強(qiáng)度、有籽率和單籽率等3 個(gè)指標(biāo)上表現(xiàn)均較好，是比較合適的種子丸?；盍辖M合。
2.1.2 發(fā)芽指標(biāo) 發(fā)芽率和發(fā)芽勢是評(píng)價(jià)種子質(zhì)量的重要指標(biāo)，丸?；幕疽笫遣荒芙档头N子的發(fā)芽指標(biāo)。由表3 可以看出，未丸?；N子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢稍高于丸粒化種子，說明丸?；瘜ΨN子發(fā)芽率和發(fā)芽勢存在一定影響。但從統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果看，由硬脂酸鎂和硅藻土 (F1、F2、F3) 以及硬脂酸鎂和滑石粉 (F10、F11、F12) 組合填料制備的丸粒，除F3 所得丸?；N子的發(fā)芽率顯著低于對照外，其余均無顯著差異，表明這兩組填料組合丸粒化對發(fā)芽無顯著影響。而硬脂酸鎂與膨潤土組合的填料F4、F5、F6 制備的丸粒發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著低于對照，對種子發(fā)芽影響較大，這可能是因?yàn)橛仓徭V與膨潤土組合填料制備的丸?？箟簭?qiáng)度大，種衣外殼更硬，對種子發(fā)芽具有一定的阻礙作用。而硬脂酸鎂與高嶺土組合的填料F7、F8、F9 制備的丸?；N子發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著好于F4、F5、F6 制備的丸粒化種子。
表3 丸粒化種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢測定結(jié)果Table 3 The germination rates and germination potentials of pelletized seeds
從發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果看，硬脂酸鎂和硅藻土 (F1、F2、F3)、硬脂酸鎂和滑石粉 (F10、F11、F12) 組合對大蔥種子發(fā)芽影響較小，適合作為大蔥種子丸?；奶盍稀?/p>
綜合考慮，填料組分配方F11 (硬脂酸鎂和滑石粉按質(zhì)量比1 : 2 混合) 是大蔥種子丸粒化相對合適的填料組合，由其制得的丸?；N子外觀為規(guī)則球形，且各項(xiàng)指標(biāo)合格。
2.2 不同黏結(jié)劑對種子丸粒化性能的影響
在以硬脂酸鎂和滑石粉按質(zhì)量比1 : 2 混合作為填料對大蔥種子進(jìn)行丸?；幕A(chǔ)上，通過對以下各項(xiàng)指標(biāo)的測定評(píng)估不同黏結(jié)劑的性能。
2.2.1 物理性能指標(biāo) 圖3 為未包衣大蔥種子和使用不同黏結(jié)劑制備的丸粒化種子外觀。從中可以看出，以1% PVA 溶液作為黏結(jié)劑時(shí)丸粒外觀較差，形狀不圓且存在明顯凹陷；采用其余4 種黏結(jié)劑制備的丸粒則外觀均較好，為近似球形。這可能是由于1% PVA 溶液會(huì)使硬脂酸鎂和滑石粉的可塑性變差，使得丸?；^程中種子外觀改變較難，因此制得的丸粒不規(guī)則。
圖3 采用不同黏結(jié)劑制得的丸?；N子Fig. 3 Pelleting seeds prepared with different binders
由不同黏結(jié)劑制備的丸?；N子的抗壓強(qiáng)度、有籽率和單籽率測定結(jié)果見表4。其中，以1% CMC 溶液和1% CS 溶液為黏結(jié)劑制得的丸粒的抗壓強(qiáng)度較大，與其他3 種黏結(jié)劑制備的丸粒差異顯著。這說明CMC 和CS 對硬脂酸鎂和滑石粉的黏結(jié)能力更強(qiáng)，丸衣中填料顆粒間黏結(jié)更緊密，抗壓強(qiáng)度更大，更適合作為大蔥種子丸?；酿そY(jié)劑。
表4 采用不同黏結(jié)劑制備的丸?；N子的物理指標(biāo)測定結(jié)果Table 4 The physical indexes of pellets prepared with different binders
采用5 種黏結(jié)劑制備的丸粒其有籽率均無顯著性差異，但在單籽率上則存在較大差異。其中，以1% CMC、1% SA 和10% PEG 6000 溶液作為黏結(jié)劑制備的丸粒單籽率較高，與以1% CS和1% PVA 溶液作黏結(jié)劑制備的丸粒之間差異顯著。研究表明，以1% CS 和1% PVA 溶液作黏結(jié)劑時(shí)，丸?；^程中種子容易粘連，不適合作為種子丸粒化的黏結(jié)劑。
2.2.2 發(fā)芽指標(biāo) 從表5 中可看出，采用黏結(jié)劑1% CMC、1% SA 和1% PVA 制得的丸?；N子的發(fā)芽率與發(fā)芽勢均與對照無顯著差異，表明該丸?；瘜ΨN子活力基本無影響；而黏結(jié)劑1%CS 和10% PEG 6000 則對種子發(fā)芽有明顯的抑制作用，發(fā)芽率和發(fā)芽勢均顯著低于對照。原因可能是由于CS 在水中溶解性較差，在配制1%CS 溶液時(shí)使用了1% 醋酸作為溶劑，由于醋酸的存在使得1% CS 溶液的pH 值偏低，導(dǎo)致種子活力顯著降低，因而發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著低于對照；而10% PEG 6000 溶液在植物抗逆性研究中被用于模擬不同程度的滲透脅迫[17]，因此，使用其作為黏結(jié)劑可能會(huì)使大蔥種子處于高滲透壓環(huán)境中，大蔥種子受到滲透脅迫，導(dǎo)致其活力下降，因此發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著低于對照。
表5 采用不同黏結(jié)劑制備的丸?；N子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢測定結(jié)果Table 5 The germination rates and germination potentials of pellet seeds prepared with different binders
通過對丸?；N子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的比較可知，1% CS 和10% PEG 6000 溶液對大蔥種子發(fā)芽有明顯的抑制作用，而1% CMC、1% SA 和1%PVA 溶液對大蔥種子發(fā)芽基本無影響。
綜合考慮以上試驗(yàn)結(jié)果，確定以1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑時(shí)丸?；阅茌^好，所制備丸?；N子的各項(xiàng)指標(biāo)均合格，推薦可將1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑用于大蔥種子的丸?；?，也可考慮拓展到其他蔬菜、花卉及牧草等種子的丸?；?。
2.3 較優(yōu)配方制備丸粒化種子質(zhì)量控制指標(biāo)測定結(jié)果
通過對填料和黏結(jié)劑的篩選研究，可以確定大蔥種子丸粒化的較優(yōu)填料和黏結(jié)劑配方組成為：將硬脂酸鎂和滑石粉按質(zhì)量比1 : 2 混合作為填料 (F11)，以1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑。對采用該最優(yōu)配方制備的丸粒的各項(xiàng)質(zhì)量控制指標(biāo)進(jìn)行測定，結(jié)果 (表6) 表明：丸?？箟簭?qiáng)度較高，抗壓能力較好，不易碎裂；有籽率及單籽率接近100%，空丸和多籽的丸粒較少；發(fā)芽率為88.30%，發(fā)芽勢為68.70%，與對照均無顯著差異。丸粒化后大蔥種子的各項(xiàng)質(zhì)量控制指標(biāo)均符合種子丸?；囊骩18]。
表6 采用較優(yōu)配方制備的丸?；N子的質(zhì)量控制指標(biāo)測定結(jié)果Table 6 The quality control indexes of pelleted seeds prepared with a better formula
2.4 丸粒微觀結(jié)構(gòu)表征
在選定1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑的基礎(chǔ)上，對采用填料組合F11 (最優(yōu)配方) 制備的丸粒的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。同時(shí)，除F11 外，采用膨潤土和硬脂酸鎂組合填料F4、F5、F6 制備的丸粒化種子在抗壓強(qiáng)度和發(fā)芽方面與其他配方相比存在顯著差異，因此，對用填料組合F5 制備的丸?；N子的微觀結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了表征，以分析比較其與最優(yōu)配方丸?；N子的不同之處。
2.4.1 微觀形貌表征 圖4 是采用填料F11 制備的丸粒的內(nèi)部和表面掃描電子顯微鏡照片。在低倍鏡下，丸粒中心區(qū)域相對平整，而邊緣區(qū)域有明顯層次感，這是因?yàn)橹行膮^(qū)域與種子直接接觸，丸粒化過程中與種子表面相互作用形成較平整區(qū)域，而外圍區(qū)域的層次感則是由于粉料在丸?；^程中逐層黏合而形成，說明每次添加的粉料并沒有與丸粒完全結(jié)合，中間還存在一定的空隙，這可能對丸粒強(qiáng)度存在一定影響；而在高倍鏡下則可以觀察到片狀的填料。在低倍鏡下可觀察到相對平整的丸粒外表面，且存在明顯劃痕，這是由于丸粒硬度較低，在制樣過程中表面產(chǎn)生了輕微劃傷；而在高倍鏡下可以觀察到片狀的填料，填料間結(jié)合不是很緊密，部分填料松散分布在表面，這可能是造成丸粒表面硬度低的原因。
圖4 以1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑、采用填料F11 制備的丸粒的掃描電鏡照片F(xiàn)ig. 4 SEM images of pellets prepared with 1% CMC solution as binder and F11 as filler
圖5 是采用填料F5 制備的丸粒內(nèi)部和表面的掃描電鏡照片。在低倍鏡下，可以觀察到丸粒內(nèi)部的填料是一個(gè)整體，沒有層次，說明在丸?；^程中，填料粉末間結(jié)合緊密，沒有明顯的空隙，膨潤土顆粒間進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)上的重組；而在高倍鏡下可以觀察到丸粒內(nèi)部具有片層結(jié)構(gòu)，可見到圖C 左邊存在一團(tuán)較明顯的圓形填料，可能是未分散均勻的硬脂酸鎂。低倍鏡下觀察到丸粒表面具有一定的粗糙感，無明顯劃痕；而在高倍鏡下，雖然丸粒表面也可以觀察到片層狀的填料，但表面填料結(jié)合緊密，基本為一個(gè)整體，松散性的填料較少。
圖5 以1% CMC 溶液作為黏結(jié)劑、采用填料F5 制備的丸粒的掃描電鏡照片F(xiàn)ig. 5 SEM images of pellets prepared with 1% CMC solution as binder and F5 as filler
與采用硬脂酸鎂和滑石粉作為填料 (F11) 相比，以硬脂酸鎂和膨潤土作為填料 (F5) 制備的丸粒，其填料間的結(jié)合更緊密，丸粒的強(qiáng)度更大，這與填料研究中丸粒抗壓強(qiáng)度的結(jié)果一致。兩種填料 (分別含膨潤土和滑石粉) 制備的丸粒在高倍鏡下均表現(xiàn)出類似的片層狀結(jié)構(gòu)，這可能是由于膨潤土和滑石粉都具有片層狀的微觀結(jié)構(gòu)所致，但是可以觀察到其中硬脂酸鎂和膨潤土制備的丸粒片層結(jié)構(gòu)更加致密，填料間黏結(jié)更緊密，進(jìn)一步解釋了該組填料制備的丸?？箟簭?qiáng)度較大的原因。
2.4.2 孔隙分析 通過壓汞法對F11 和F5 兩種填料制備的丸粒的孔隙進(jìn)行分析，結(jié)果見表7。采用硬脂酸鎂和滑石粉(F11) 制備的丸粒，其孔隙率、平均孔徑和孔面積中徑均大于采用硬脂酸鎂和膨潤土 (F5) 制備的丸粒，但后者的孔體積中徑和總孔面積更大，這可能是由于兩種填料制備的丸粒的孔徑分布不同所致。填料F5 制備的丸粒其總孔容更小。兩種填料制備的丸衣的孔容分布均有兩個(gè)峰形區(qū)，其中F11 制備的丸粒兩個(gè)峰中間的孔徑分別在100 nm 和150 000 nm左右，其孔體積中徑為1 399.57 nm，處于兩個(gè)峰的中間區(qū)域，說明兩個(gè)峰積分面積基本一致，大孔的存在使得其體積中徑較大。填料F5 制備的丸粒其孔容分布也有兩個(gè)峰形區(qū)，中間孔徑分別在30 nm 和200 000 nm 左右，兩個(gè)峰形區(qū)的積分面積也相近，孔體積中徑為2 879.83 nm，同樣位于兩個(gè)峰形區(qū)中間。孔容分布出現(xiàn)兩個(gè)峰值的原因可能是由于剝下的丸衣在堆積時(shí)，丸衣碎片間存在一定的縫隙，即存在間隙孔，注入汞后，由于表面張力的存在，間隙孔不會(huì)立即填滿，測試時(shí)間隙孔的體積也被記錄了下來 (即大孔徑區(qū)域的峰形區(qū))，與丸衣內(nèi)部的微孔相比，間隙孔數(shù)目少，但其孔容大，對測得的孔體積中徑有顯著影響。
表7 采用填料F11 和F5 制備的丸粒的孔徑分析結(jié)果Table 7 The pore size analysis of pellets prepared with filler F11 and F5
圖6 采用填料F11 和F5 制備的丸粒其孔容和孔面積隨孔徑的分布情況Fig. 6 Distribution of pore volumes and pore areas of pellets prepared by F11 and F5 with pore sizes
而在孔面積隨孔徑分布的圖中，只在小孔徑區(qū)出現(xiàn)了峰。其中F11 制備的丸粒峰形區(qū)中間孔徑在40 nm 左右，而F5 制備的丸粒其峰形區(qū)中間孔徑在15 nm 左右，與表面積中徑一致。這是由于孔表面積主要是由小孔貢獻(xiàn)，雖然間隙孔孔容與內(nèi)部微孔接近，但其孔表面積要遠(yuǎn)小于內(nèi)部微孔，對孔面積的貢獻(xiàn)很小，因此間隙孔對孔面積中徑的影響小，峰形區(qū)的中間孔徑與孔面積中徑接近；填料F5 制備的丸粒雖然其孔隙率小，但由于其孔徑小，因此孔面積反而更大。
孔隙測定結(jié)果與掃描電鏡觀察結(jié)果一致，采用填料F11 制備的丸粒在致密程度上不如填料F5 制備的丸粒，其內(nèi)部的孔體積和孔徑更大；而由填料F5 制備的丸粒孔徑較小，盡管其孔體積小，但是比表面積更大。同時(shí)，孔隙測定結(jié)果進(jìn)一步證明，采用硬脂酸鎂和膨潤土作為填料制備的丸粒，填料間黏結(jié)更加致密，因而具有更高的丸粒強(qiáng)度。
2.5 添加農(nóng)藥對大蔥種子丸?；挠绊?/h3>
在保證不產(chǎn)生藥害的情況下，通過在種子丸?；^程中添加農(nóng)藥可實(shí)現(xiàn)播前植保、帶藥下田的目的。因此，添加農(nóng)藥對丸?；N子影響的評(píng)估至關(guān)重要。由表8 中可以看出，添加不同濃度吡唑醚菌酯的丸粒化種子，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢相較于未丸粒化種子均有所下降，但差異不顯著，表明在大蔥丸?；^程中合理添加適量的農(nóng)藥，對種子發(fā)芽影響較小，不會(huì)產(chǎn)生毒害作用。
表8 添加不同濃度吡唑醚菌酯后丸?；N子的發(fā)芽情況Table 8 The germination of pelleted seeds with different concentrations of pyraclostrobin
3 結(jié)論與討論
本研究以不規(guī)則大蔥種子作為丸?；芯繉ο?，通過測試抗壓強(qiáng)度、有籽率、單籽率、發(fā)芽率及發(fā)芽勢等指標(biāo)，在探究填料種類、黏結(jié)劑種類及組合配比對大蔥種子丸?；绊懙幕A(chǔ)上，獲得了適合大蔥種子丸粒化的優(yōu)化配方。結(jié)果表明：以硬脂酸鎂和滑石粉按質(zhì)量比1 : 2 混合作為填料，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的羧甲基纖維素鈉水溶液作為黏結(jié)劑時(shí)，較適合用于大蔥種子的丸粒化，所制得丸粒的各項(xiàng)性能指標(biāo)合格，符合種子丸?；囊蟆Ａ硗?，通過掃描電子顯微鏡觀察和孔隙率分析，比較了由不同填料制備的丸粒間的差異，發(fā)現(xiàn)填料間結(jié)合越緊密，所得丸粒的抗壓強(qiáng)度越大，但發(fā)芽率相對偏低。本研究從微觀結(jié)構(gòu)角度進(jìn)一步說明了丸?；蟮慕Y(jié)構(gòu)與強(qiáng)度和發(fā)芽率之間的關(guān)系，有助于理解丸粒的結(jié)構(gòu)和形成過程，為種子丸?；夹g(shù)提供了新的研究手段。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)，合理添加適量農(nóng)藥對丸?；N子的發(fā)芽影響較小，為種子丸粒化和種子健康研究提供了理論依據(jù)，對提高我國良種精量化播種和規(guī)范化、自動(dòng)化種植水平具有一定參考價(jià)值。
謹(jǐn)以此文慶賀中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)學(xué)科成立70 周年。
Dedicated to the 70th Anniversary of Pesticide Science in China Agricultural University.
作者簡介：
馬英劍，男，碩士研究生。2021年7 月于揚(yáng)州大學(xué)植物保護(hù)專業(yè)獲農(nóng)學(xué)學(xué)士學(xué)位，2021 年9 月在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)專業(yè)攻讀碩士學(xué)位，主要從事農(nóng)藥制劑加工與助劑應(yīng)用研究。
陳羅云，男，碩士研究生。2018年7 月于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)專業(yè)獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位，2020 年9 月于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)專業(yè)獲理學(xué)碩士學(xué)位，主要從事農(nóng)藥制劑加工與助劑應(yīng)用研究。
吳學(xué)民，男，2001 年7 月于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)獲博士學(xué)位?，F(xiàn)為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要圍繞農(nóng)藥原藥、制劑和助劑開發(fā)、應(yīng)用與工業(yè)化生產(chǎn)，農(nóng)林業(yè)有害生物防治，以及農(nóng)藥面源污染治理等方面開展研究工作。主持或參加國家自然科學(xué)基金、“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等多項(xiàng)國家級(jí)科研項(xiàng)目，以第一完成人獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)4 項(xiàng)；近年來主持開發(fā)了以白僵菌、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、噻蟲啉、印楝素和1-甲基環(huán)丙烯為代表的十幾個(gè)農(nóng)藥制劑新品種?，F(xiàn)任九三學(xué)社北京市第十四屆委員會(huì)委員、九三學(xué)社北京市委科技服務(wù)工作委員會(huì)副主任、九三學(xué)社中國農(nóng)業(yè)大學(xué)第四支社主委、國家林業(yè)和草原局病蟲害應(yīng)急防治專家、農(nóng)藥應(yīng)用與發(fā)展協(xié)會(huì)農(nóng)藥制劑與助劑專業(yè)委員會(huì)主任委員、《農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)》編委等職務(wù)。
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