西瓜種子加工技術(shù)及存在問題和解決方案的建議

西瓜是我國主要的水果之一，在全國范圍內(nèi)都有較大的應(yīng)用，其種植面積和產(chǎn)量均居世界第一。

隨著國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，西瓜產(chǎn)業(yè)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位不斷強化，已經(jīng)成為支柱產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)前市售的西瓜種子，一般都比較關(guān)注發(fā)芽率指標(biāo)達標(biāo)情況，但其種子活力、帶病菌、帶病毒等方面情況關(guān)注程度較少。有些低活力、帶菌、帶病毒的種子播種后容易出現(xiàn)各種情況，如種子出苗不齊，有弱苗、小苗，嚴(yán)重的可能會因為種子帶菌帶毒而導(dǎo)致致命性病菌在瓜田傳播，繼而出現(xiàn)絕產(chǎn)、絕收等嚴(yán)重后果。這就給西瓜的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培管理帶來了困難。而對西瓜種子進行加工處理，選擇籽粒飽滿、大小一致的種子，提高種子的清潔度、健康度、發(fā)芽率和活力，使種子出苗率高、出苗整齊，苗健壯。

近年來，隨著土地流轉(zhuǎn)，規(guī)?；C械化種植以及生產(chǎn)水平的提高，對種子質(zhì)量提出了更高的要求，對種子進行精加工的呼聲越來越高?，F(xiàn)階段我國西瓜種子加工技術(shù)研究主要包括，以降低種子含水量為目的種子干燥技術(shù)和以提高種子發(fā)芽率為目的包衣等技術(shù)，這些加工技術(shù)研究起步較晚，存在機械加工技術(shù)薄弱、精加工技術(shù)成本過高、加工機械利用率不高、種子包衣功能單調(diào)等問題。針對上述問題提出增強對西瓜種子加工技術(shù)的研究及加工機械研發(fā)的建議，并對我國西瓜種子加工技術(shù)進行分析和展望。

一、我國西瓜種植行業(yè)現(xiàn)狀

1、我國西瓜種植分布

目前，我國西瓜種植已經(jīng)形成五大優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)：黃淮海（春夏）西瓜設(shè)施栽培優(yōu)勢區(qū)、長江流域（夏季）西瓜優(yōu)勢區(qū)、西北（夏秋）西瓜優(yōu)勢區(qū)、華南（冬春）西瓜優(yōu)勢區(qū)、東北（夏秋）西瓜優(yōu)勢區(qū)。分省域來看，產(chǎn)量排名前三的省份分別是河南省、山東省、江蘇省。

2、我國西瓜種植品種情況

包括早熟、中晚熟品種。20世紀(jì)80年代初，我國西瓜種子的主要選育方向為早熟品種，主要突出早熟，對品質(zhì)、外觀的要求不嚴(yán)，如最早的“鄭雜”系列品種。隨著我國農(nóng)業(yè)設(shè)施的進展和人們生活水平的提高，我國西瓜種子對早熟品種的選育不但要突出耐低溫性，而且外觀、品質(zhì)也開始成為重要的培育目標(biāo)。如北方品種不但品質(zhì)要好，而且底色要綠、條帶要細而直，代表品種有華欣、極品京欣、津花20XX、風(fēng)光等。南方品種主要以8424類型為主，由于其瓢肉酥脆，含糖量高，口感好，通過嫁接和包裝基本上解決了不耐運輸?shù)娜秉c，目前尚未有綜合性狀能超越的品種。目前韓國類型的品種瓢肉致密，通過延長采收期來提高西瓜的含糖量，特別是對邊糖的提高效果尤為顯著。中晚熟品種方面，我國的中晚熟西瓜種子多以抗病高產(chǎn)為主，近年少籽品種由于食用方便、品質(zhì)優(yōu)，在中晚熟品種中占的比例比較大。有代表性的抗病品種為西農(nóng)8號、西農(nóng)10號、金城五號、津花魁、豐抗三號、182等；少籽品種有津花四號、新機遇、慶發(fā)12等。

無籽西瓜品種：目前市場上80%無籽西瓜為黑皮品種，因此對品種的要求是皮色漆黑、抗病，由于無籽西瓜皮較厚，為了提高可食率，多以圓果為主，代表品種有津蜜20、津蜜30、隆發(fā)3號、惠達198、洞庭一號、黑蜜五號無籽，另外還有深綠花條的新1號類型津蜜一號、廣西三號、鄭抗新一號，及其他皮色的翠寶五號、花皮無籽。

禮品瓜品種：主要指單瓜質(zhì)量在1.5～2.5 kg的一些小果型西瓜及特色西瓜。農(nóng)友種苗公司育成一批優(yōu)良特色西瓜品種，如紅玲、秀玲、寶冠、金蘭、黑美人等，其他公司也逐步育成一大批禮品瓜品種，如早春紅玉、黃小玉、少籽黑橄欖、圣女紅2號、黃晶、碧綠、滿春紅、華晶7號。

3、我國西瓜種植面積、產(chǎn)量及供需情況

我國西瓜種植面積整體維持在150萬公頃左右，已經(jīng)進入穩(wěn)定期。世界范圍來看，目前我國是世界最大的西瓜種植地區(qū)，種植面積約占世界西瓜種植面積的47%左右。

近幾年，我國西瓜產(chǎn)量整體維持在6200萬噸左右，保持穩(wěn)定。目前我國的西瓜產(chǎn)量位居世界第一，約占世界西瓜產(chǎn)量的60%左右。

從供需關(guān)系來看，我國的西瓜消費市場已經(jīng)漸趨飽和，西瓜產(chǎn)能增長也開始放緩。與此同時，國內(nèi)的消費需求將更加多樣化，將追求更加高質(zhì)量的產(chǎn)品，西瓜生產(chǎn)的質(zhì)量需求將更加突出，更高質(zhì)量的品種，更高質(zhì)量的產(chǎn)品和品牌是我國西瓜產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展的基礎(chǔ)。

二、西瓜種子加工技術(shù)現(xiàn)狀

相比于其他的主要糧食作物和蔬菜種子，我國有關(guān)于西瓜種子的加工技術(shù)研究較少，已開展的工作可分為以下三個部分：一是以提高西瓜種子發(fā)芽率的相關(guān)加工技術(shù)，比如5s濃度的CO2激光對西瓜種子輻照、水引劑對三倍體西瓜種子處理、珍珠巖誘導(dǎo)、采用電子幕輻照技術(shù)對西瓜種子進行輻射等。二是以降低種子含水量為目的的種子干燥技術(shù)。比如通過研究發(fā)現(xiàn)了低溫密封和超低溫保存的最佳條件，對西瓜種子進行了連續(xù)7年的硅酸鈉處理，當(dāng)水分含量為3.7%時，其種子的活力和生產(chǎn)力均達到了最高水平；對西瓜種子進行了硅膠干燥處理，水分含量為1.65%-4.12%的條件下，20-23年密閉保存后，其種子仍然有很高的萌發(fā)率等。三是單粒種子的精細加工，應(yīng)用傅立葉變換近紅外光譜法可以對西瓜種子的活性進行快速、準(zhǔn)確的判別；利用高光譜圖像與PLS-DA相結(jié)合的方法，對西瓜種子的活力進行了識別，其識別精度大于84%，發(fā)現(xiàn)種子包衣是一種在種子表面覆蓋一層薄而均勻、透氣性好、對植物沒有毒性的成膜物質(zhì)，目前在種子處理中得到了廣泛的應(yīng)用；以2.5%氟蟲腈為主要成分的種子包衣劑，在田間試驗中采用2.5%丁咯菌懸浮種衣劑進行種子包衣，防效達73%，是一種較理想的防治方法；用72%的鹽酸霜霉威溶液浸泡種子，能有效地預(yù)防西瓜的猝倒病等。

三、種子加工存在的問題

1、機械加工技術(shù)薄弱

20世紀(jì)80年代之前，我國的西瓜種子生產(chǎn)多為家庭自產(chǎn)，主要靠人工挑種、風(fēng)車、露天晾曬等方法進行。20世紀(jì)80年代中期，國內(nèi)西瓜籽的大規(guī)模種植已有一定規(guī)模。2000年后，隨著我國種子產(chǎn)業(yè)化項目的實施，國際上許多國家和地區(qū)都從國外引進了一些先進的種子處理設(shè)備?，F(xiàn)在，我國的種子機械設(shè)備制造商們也開發(fā)出了各種各樣的加工機械，它們的風(fēng)篩機是西瓜種子生產(chǎn)中常見的一種加工設(shè)備，可以基本滿足西瓜種子的選擇和加工需求。大部分西瓜品種的種皮色澤與籽粒品質(zhì)有關(guān)，深色的籽粒品質(zhì)好，還可用色選機進行篩選。對于大小和比重接近于正常種子的畸形和開裂種子，傳統(tǒng)的機器難以鑒別，因此，我國仍以人工篩選為主。

2、精加工技術(shù)成本過高

近幾年，我國一些企業(yè)已開始進行去殼、精選和包衣等深加工，并取得了良好的成果。種子深度處理具有降低運輸成本，保證種子均勻和活力，提高包衣功能和安全性，改善群體品質(zhì)和提高新品種產(chǎn)量等優(yōu)點。然而，現(xiàn)有的脫籽率高，包衣過程中種皮易脫落，造成加工過程中損耗大，生產(chǎn)成本高，使其生產(chǎn)成本上升，使普通農(nóng)戶望而卻步，缺乏市場競爭力。

3、加工機械利用率不高

全國各地相繼建成了一批大中型種子加工中心（廠），有的還配備了相應(yīng)的烘干設(shè)備，有的還具有烘干和保鮮等配套設(shè)施。種子加工能力一般為3噸/小時或5噸/小時。擁有種子加工中心（廠）的種子公司，在其年經(jīng)營種子數(shù)量上，與其加工能力相比仍有較大差距。

4、種子包衣功能單調(diào)

從種衣劑的成分來看，目前，國內(nèi)的種子包衣以殺蟲和殺菌劑為主，以防治病蟲害為主。雖然也有一些制劑（如促生長、抗旱保苗等），但大多只是一種作用，復(fù)合制劑較少。在生產(chǎn)中，種子包衣造成種子腐爛現(xiàn)象時有發(fā)生。由于種子包衣技術(shù)的不合理應(yīng)用，導(dǎo)致種子爛籽產(chǎn)量逐年下降，在一些地方和年份都是比較嚴(yán)重的。究其原因，主要是由于種子包衣原料的選擇及處理工藝的不合理。

四、建議及解決方案

1、加強種子加工技術(shù)體系研究

國外的種業(yè)公司分工明確，職責(zé)明確，對種子的處理十分重視。經(jīng)過加工，增加了種子的價值。國外有公司于2016年發(fā)布了一種具有包衣、單粒丸化、集束丸化、預(yù)萌發(fā)等幾種新的類型品種。以上幾種不同的處理方法，均能顯著地增加種子的萌發(fā)率及生產(chǎn)力，并提高其抗逆能力。我國西瓜種子的加工工藝，應(yīng)對其進行有選擇性地吸取，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新與發(fā)展。同時，在經(jīng)營模式上，要將宣傳和研究結(jié)合起來，提高種子的品質(zhì)。

2、加大種子加工設(shè)備的研發(fā)

加快西瓜種子加工裝備的研究與開發(fā)，并進行大力推廣，對于加快我國種子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進其機械化和標(biāo)準(zhǔn)化具有重要意義。種子生產(chǎn)由人工向機械、智能方向發(fā)展是今后種子生產(chǎn)發(fā)展的方向。當(dāng)前，我國種子加工技術(shù)與裝備的供給還不能完全滿足種子加工業(yè)需求，市場上還缺乏成熟可用的大噸位高效種子加工設(shè)備、種子特種加工設(shè)備等，嚴(yán)重制約著我國種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我們必須緊密跟隨國際種子加工技術(shù)前沿，結(jié)合當(dāng)前市場需求和已有研發(fā)基礎(chǔ)，持續(xù)研發(fā)大噸位高效種子加工技術(shù)裝備，提高種子加工裝備系列化水平；重點突破種子色選、引發(fā)處理及丸?；幚淼忍胤N加工關(guān)鍵技術(shù)，為霉變、微裂種子選別、種子活力提高、種子精播提供有效裝備；同時開展新型種子加工工藝技術(shù)原理、種子加工成套設(shè)備優(yōu)化提升等方面研究，為種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力技術(shù)支撐。重點研究方向為：

①研發(fā)雙風(fēng)系自平衡式風(fēng)篩清選、精細化自平衡式重力精選、智能化包衣等高效（12t/h以上）種子加工關(guān)鍵技術(shù)裝備；

②研發(fā)種子色選、引發(fā)處理及丸?；幚淼忍胤N加工技術(shù)裝備；

③根據(jù)不同作物種子的特征差異，研究種子加工過程中的運動學(xué)和動力學(xué)特性，探索新型種子加工工藝技術(shù)原理；

④開展種子加工成套設(shè)備集成研究，優(yōu)化提升種子加工流水線彈性工藝技術(shù)和人性化操作技術(shù)。

總之， 加大對西瓜種子加工設(shè)備的研發(fā)并積極推廣是切實促進我國西瓜種業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

3、加強種子管理

到目前為止，盡管國家實施了更加嚴(yán)密的品種審定體系，但是在商業(yè)種子繁育、經(jīng)營等方面，依然缺乏嚴(yán)密的法律法規(guī)和執(zhí)法監(jiān)管，因此，在品種真?zhèn)?、種子質(zhì)量等方面存在一些情況。究其原因，①在于相關(guān)法律制度不完善，法律執(zhí)行不力，導(dǎo)致個別企業(yè)存在違規(guī)的種子生產(chǎn)、經(jīng)營行為；這不僅對種子的品質(zhì)造成了很大的影響，也給良好的種子市場經(jīng)營秩序帶來沖擊。②由于農(nóng)民在生產(chǎn)上缺少科學(xué)的技術(shù)指導(dǎo)，種植的盲目性，不利于優(yōu)良品種的推廣、優(yōu)良性狀的充分表現(xiàn)，也是導(dǎo)致種子糾紛的原因之一。為此，迫切需要在新品種審定、推廣等方面與國際先進做法相匹配，才能更好地適應(yīng)市場經(jīng)濟的發(fā)展與變革，創(chuàng)建高規(guī)格優(yōu)質(zhì)種苗生產(chǎn)基地，健全良種繁育檢驗體系。在西瓜的育種和生產(chǎn)上，由專門的公司負責(zé)經(jīng)營和管理，并且按照法律的規(guī)定，按照嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范來培育和生產(chǎn)商品種子，這樣既可以改善西瓜種子的品質(zhì)，又可以保障生產(chǎn)者和消費者的合法利益。

4、加強對復(fù)合型多功能種衣劑的研發(fā)

在當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，各種作物所需的農(nóng)藥、化肥、種子等種類繁多，只有不斷加強對復(fù)合型多功能種衣劑的研發(fā)，才能滿足不同作物的需求。此外，還可以結(jié)合不同作物的特點，研發(fā)出針對性更強的多功能種衣劑，以達到更好的效果。在深入研究種子包衣后出苗慢成因的基礎(chǔ)上，通過物理、化學(xué)等手段，可以有效解決種衣劑包衣出苗慢的難題，同時通過這些技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了種衣劑多功能、精用量、高效率、無公害。

5、加強對種子加工人員的培訓(xùn)

西瓜種子加工是一項多產(chǎn)業(yè)、多學(xué)科交叉的技術(shù)，需要操作者具備農(nóng)業(yè)方面的知識，同時還要具備機械、計算機等知識。例如，在玉米種子加工生產(chǎn)線上，操作人員要熟悉風(fēng)篩清選機中的篩片規(guī)格、風(fēng)選速度、重力機、清選機振動頻率等參數(shù)的選取。在國外，瓜種涂布機要求操作者通過調(diào)節(jié)喂料機轉(zhuǎn)軸的速度和用量泵的給藥量，從而對藥種比進行控制。所以，操作者還需要有一些專業(yè)的技術(shù)。因此，除了要注重建立一座現(xiàn)代化的、規(guī)模較大的西瓜種子加工廠外，還要注重培養(yǎng)適合我國西瓜種子加工業(yè)發(fā)展的人才。

總之，種子作為一種具有生命的生產(chǎn)資料，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的作用。種子的品質(zhì)不僅關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，而且也是一個國家種子加工裝備發(fā)展的一個重要標(biāo)志。種子加工就是對種子從收獲到播種前采取的各種技術(shù)處理，以改變種子的物理特性，提高種子品質(zhì)，獲得具有高凈度、高發(fā)芽率、高純度和高活力商品種子的過程，是種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。種子加工是實現(xiàn)種子商品化、標(biāo)準(zhǔn)化的重要手段，在種業(yè)中的地位和作用不言而喻。競爭開放的種子市場對種子質(zhì)量、科技含量的需求不斷提高，自然對種子加工也提出了全新的要求，而理想的種子加工效果只有通過先進的種子加工機械來實現(xiàn)。

隨著種業(yè)產(chǎn)業(yè)的全球化，種子產(chǎn)業(yè)化的進程也在加快，這對種子處理的機械和裝備提出了更高的要求。在這一背景下，智能化種子加工成套設(shè)備是種子加工的必然趨勢。利用單片機和軟件技術(shù)實現(xiàn)微電腦的智能化控制。這樣，只需一臺 PC 機便可控制一套設(shè)備、多臺機器，可實現(xiàn)設(shè)備的遠程控制、監(jiān)視和報警等功能，節(jié)省了人力物力，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化程度。其次，基于虛擬儀器軟件技術(shù)的種子加工成套設(shè)備，利用多種傳感器監(jiān)測，實現(xiàn)溫度、角度、藥物濃度、速度等各數(shù)值的實時監(jiān)測，根據(jù)數(shù)據(jù)庫對加工工藝進行自動選擇和電源控制，以適應(yīng)不同種子的加工工藝要求，從而提高種子加工的精準(zhǔn)性。并可以根據(jù)視頻情況，對機械進行遠程控制。自動化監(jiān)測與控制，優(yōu)化了控制參數(shù)，使得種子加工質(zhì)量大大提高。這種自動化加工設(shè)備將是未來的發(fā)展趨勢，在節(jié)約人力物力的同時，提高加工質(zhì)量。再次，種子加工設(shè)備將向精準(zhǔn)性高，可調(diào)性強，適應(yīng)各類種子的加工方向發(fā)展，保證種子的加工質(zhì)量的同時，還要考慮種子加工設(shè)備的環(huán)保性能，特別是加工車間室內(nèi)外粉塵濃度含量、噪音及藥物安全處理與排放等因素。歐洲各國種子加工企業(yè)基本采用計算機輔助設(shè)計的手段，板材加工采用數(shù)控技術(shù)加工中心進行生產(chǎn)，專用模具多，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高。我國種子加工行業(yè)要引進國外先進技術(shù)，同時，加大力度進行國產(chǎn)化創(chuàng)新，產(chǎn)、學(xué)、研緊密結(jié)合，實現(xiàn)規(guī)模化、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細化、外向化種子加工處理系統(tǒng)。

（作者單位：150000黑龍江省種業(yè)技術(shù)服務(wù)中心）