【摘 要】本文簡要介紹了林木種子干燥的基本原理,影響林木種子干燥的主要因素和林木種子干燥的主要方法,對指導和促進當前林木種子調制具有一定指導意義。
【關鍵詞】林木種子;影響因素;干燥方法
剛采收的林木種子含水量較高,通常在12%以上。含水量過高意味著種子中存在大量的游離水,酶的活性因而增高,種子的呼吸作用加強,放出大量的熱量和水分,從而引發種子霉變。對于干藏的種子來說,貯藏的安全含水量通常為8%-10%。因此,種子在入庫前必須充分干燥。
1.林木種子干燥的基本原理
種子干燥是通過干燥介質給種子加熱,利用種子內部水分不斷向表面擴散和表面水分不斷蒸發的過程來實現的。種子是活的有機體,又是一團凝膠,具有吸濕和解吸的特性。種子水分隨著吸附與解吸過程而變化。當吸附過程占優勢時,種子水分增高;當解吸過程占優勢時,種子水分降低。如果將種子放在固定不變的溫濕條件下,經過相當時間后,種子水分就基本穩定不變,亦即達到平衡狀態,種子對水汽的吸附和解吸以同等的速率進行,這時的種子水分,就稱為該條件下的平衡水分。
暴露在空氣中的種子,當所含水分的蒸汽壓與空氣相對濕度所產生的蒸汽壓相等時,種子水分不發生增減,處在吸濕和解吸的平衡狀態中,不能起到干燥的作用。只有當種子水分高于當時的平衡值,即種子內部的蒸汽壓超過空氣的蒸汽壓時,水分才會從種子內部不斷散發出來,使種子逐漸失去水分而干燥。種子內部的蒸汽壓超過空氣的蒸汽壓越多,干燥作用就越明顯。種子干燥就是不斷降低空氣水蒸汽分壓,使種子內部水分不斷向外散發的過程。
2.影響林木種子干燥的主要因素
2.1相對濕度
在濕度一定的情況下,干燥環境空氣的相對濕度決定種子干燥的速度和失水量。干燥環境的空氣濕度越小,其干燥的推動力越大,種子干燥的速度和失水量越大;反之,種子干燥的速度和失水量越小。
2.2溫度
干燥環境的溫度高,能增加空氣的持水能力,降低空氣相對濕度,從而使種子水分迅速蒸發。在相對濕度相同的情況下,溫度高則水分子擴散速度快,從而有利于種子干燥。
2.3氣流速度
種子干燥過程中,存在吸附種子表面的浮游狀氣膜層,阻止種子表面水分的蒸發。所以,必須用流動的空氣將其逐走,使種子表面的水分繼續蒸發。空氣的流速越高,種子的干燥速度越快。
2.4種子本身的生理狀態
新鮮種子的含水量較高、新陳代謝旺盛,宜緩慢進行干燥,或先低溫后高溫進行兩次干燥。如果采用高溫快速一次干燥,反而會破壞種子內的毛細管結構,引起種子表面硬化,內部水分不能通過毛細管向外蒸發。
2.5種子的化學成分
淀粉含量高的種子,組織結構較疏松,種子內毛細管粗大,傳濕力較強,因此容易干燥。蛋白質含量高的種子,組織結構較致密,毛細管較細,傳濕力較弱。油質種子的親水力不強,因此比淀粉和蛋白質含量高的種子更容易干燥。
3.種子干燥的主要方法
3.1自然干燥
自然干燥就是利用日光、風等自然條件,使種子的含水量降至安全貯藏所要求的水分標準,馬尾松、側柏和油松等林木種子均可采取日光下堆曬的方法來干燥;榆樹和云杉等林木種子在陽光下曝曬容易失去生活力,應采用通風干燥的方法使其干燥。根據種子干燥的要求,可將自然干燥分為曬干和陰干。
3.1.1曬干
即利用日光曝曬干燥種子。凡種皮堅硬、安全含水量較低,不會迅速降低發芽力的種子,如大部分針葉樹、豆科及含水量低的蒴果種子,都可日光曬干。
3.1.2陰干
安全含水量高于氣干含水量,一經干燥便很快脫水,易喪失生命力的種子,如櫟類、板栗、油茶等;種子小、種皮薄、成熟后代謝活動旺盛的種子,如楊、柳、榆和樺等;含揮發性油質的種子如花椒種子等,一般采用陰干法。此外,凡經水選后或由肉質果中取出的種子,均忌日曬,只能陰干。
種子陰干應堆放在通風良好的室內或棚內,堆放不宜太厚,陰干過程中應經常翻動,以加速干燥和通風。
3.2人工加熱干燥
人工加熱干燥是利用加熱空氣作為干燥介質而通過種子層,使種子含水量降低到規定要求的方法。人工加熱具有速度快、不受天氣影響的優點,特別適用于南方多雨地區。但人工加熱干燥需要一定的場所和設備,干燥成本較高,同時必須調控好干燥氣流的溫度,以防溫度過高而灼傷種子。
3.3干燥劑干燥
干燥劑干燥就是將種子與干燥劑按一定比例封入密閉容器內,利用干燥劑的吸濕能力,不斷吸收種子擴散出來的水分,從而使種子失水干燥的方法。干燥劑具有安全、能人為控制干燥程度等優點;不足之處是只能干燥少量種子。常用的干燥劑有變色硅膠、氯化鋰、氯化鈣、生石灰和五氧化二磷等。
4.結論與建議
在林木種子干燥的實際操作中,應根據林木種子干燥的基本原理,認真分析影響林木種子干燥的因素,選取正確的林木種子干燥方法,為林木種子調制奠定基礎。 [科]