小粒蔬菜種子丸粒化研究及其應(yīng)用前景

鄭述東 史志明 曹亮 陳賢

摘? ?要：丸粒化是小粒蔬菜種子加工期間使用的一種技術(shù)，其以黏合劑的黏合作用為支撐，把生長調(diào)節(jié)劑、營養(yǎng)元素等黏附在種子表層，促使種子形成規(guī)格勻稱、統(tǒng)一的球粒狀。首先闡述了國際上種子丸粒化的研究情況，其次探析了種子丸粒化的作用機(jī)制，最后從多個(gè)方面探討其發(fā)展前景，希望對(duì)種子丸粒化的推廣應(yīng)用有促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：小粒蔬菜種子;丸粒化;研究;應(yīng)用前景

1? ?種子丸粒化的研究概況

針對(duì)種子丸粒化的研究，美國在20世紀(jì)40年代首次進(jìn)行，歷經(jīng)20年傳至歐洲、日本。至20世紀(jì)80年代末，西北歐甜菜種子、英國萵苣種子大體上達(dá)到了丸粒化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。在90年代，日本有很大規(guī)模的水稻種植田采用過氧化鈣丸衣直接播種;菲律賓、泰國等水稻種植面積位居世界前列，其在種植期間大范圍使用了丸衣。現(xiàn)階段，歐美等諸多發(fā)達(dá)國家的一些蔬菜與花卉種子達(dá)到了丸粒化，據(jù)記載，英國萵苣種子丸粒化占有率達(dá)到了95%，番茄種子達(dá)到了40%[1]。

種子丸粒化技術(shù)在我國發(fā)展相對(duì)遲緩，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣，但是很多研究院在試驗(yàn)中獲得了較樂觀的結(jié)果，且該項(xiàng)研究不斷被深入化。例如，自1988年，江蘇省煙草研究所就投入至煙草種子丸粒化技術(shù)研究進(jìn)程中，進(jìn)展顯著，經(jīng)丸粒化技術(shù)生產(chǎn)的煙草種子單粒率、有籽率、裂解度等諸多技術(shù)和美國同類研究水平不分伯仲。

2? ?種子丸粒化的作用機(jī)制

采用丸粒化技術(shù)生產(chǎn)種子時(shí)，噴灑在種子表層的黏合劑會(huì)形成孔道，同時(shí)還需把殺蟲劑、殺菌劑等部分成分粘貼在種子表皮，進(jìn)而短期內(nèi)能在種子周邊形成一個(gè)“無活性”的微型活性物質(zhì)庫。播種后的種子經(jīng)丸粒化技術(shù)處理的種衣吸水膨脹、形成裂縫，活性成分也會(huì)慢慢經(jīng)由縫隙和種子以及周邊土壤相接觸，進(jìn)而更好地參與到作物苗期生長過程。因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的釋放是一個(gè)緩慢進(jìn)行的過程，故基本不會(huì)因?yàn)榱苋芑蛉芙庾饔枚诙唐趦?nèi)造成活性物質(zhì)大量損失，也不會(huì)因?yàn)檗r(nóng)藥、養(yǎng)分瞬間聚積而形成毒害作用。

殺蟲殺菌劑會(huì)和種子表層相接觸而發(fā)揮屏障作用，破壞周邊害蟲的生存環(huán)境，達(dá)到預(yù)防病菌、地下害蟲等效果。待種子萌發(fā)以后，殺蟲殺菌劑在助劑協(xié)助下，以種子與植株為載體被傳送到地上沒有施加農(nóng)藥處，急需發(fā)揮預(yù)防病蟲害的作用。因?yàn)樗幜ο鄬?duì)集中化，有效利用率偏高，再加上和土壤直接接觸，日曬雨淋、高溫等外部條件基本不會(huì)對(duì)其形成影響，所以遠(yuǎn)期藥效明顯優(yōu)于其他施藥形式，有益于同步減少用藥量與頻次，節(jié)約人力資源，減輕對(duì)自然環(huán)境形成的污染。

3? ?種子丸粒化的應(yīng)用前景

3.1? ?選用功能優(yōu)良、低成本的黏合劑

黏合劑是影響種子丸衣性能優(yōu)劣的主要因素之一。故而，為進(jìn)一步拓展丸衣劑的應(yīng)用歷程，加大對(duì)新型黏合劑的研發(fā)與應(yīng)用力度具有很大現(xiàn)實(shí)意義。進(jìn)口黏合劑會(huì)明顯增加成本，并且該類型的黏合劑僅被使用在蔬菜種子與特殊作物領(lǐng)域。現(xiàn)階段，我國已實(shí)現(xiàn)了自主應(yīng)對(duì)黏合劑的選擇問題，利用合成工藝生產(chǎn)的黏合劑，在使用過程中體現(xiàn)出良好性能，且價(jià)格相對(duì)低廉是其典型優(yōu)勢(shì)之一。但是針對(duì)種子不形成毒害作用、有益于優(yōu)化種子生理生化功能的多功能黏合劑應(yīng)持續(xù)研發(fā)。

3.2? ?選用適宜的填充劑

選用適宜的填充劑是保證種子正常生長發(fā)育的關(guān)鍵因素之一。在水、氧氣朝向種子擴(kuò)散過程中，丸粒化種子外層丸衣發(fā)揮物理屏障的作用，但是其對(duì)種子生長過程中也形成了不同程度的機(jī)械性阻礙。丸衣的構(gòu)成成分與種子發(fā)芽狀況密切相關(guān)，尤其是在種植條件相對(duì)較差的情況下。國外學(xué)者在研究中發(fā)現(xiàn)，在濕度相對(duì)較大的土壤環(huán)境中，采用黏土丸衣甜菜會(huì)對(duì)種子發(fā)芽率形成負(fù)面影響，而若能改用為多孔隙的填料丸衣，和黏土丸衣發(fā)芽率相比較，將會(huì)有5%～10%的提升幅度。在干燥的土壤環(huán)境中，以上兩種類型的丸衣種子發(fā)芽率基本無差異。故而，應(yīng)結(jié)合不同環(huán)境條件選擇與之相匹配的丸衣材料，以使種子發(fā)芽率得到基本保障，也可推動(dòng)中國丸粒化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。

如在播種期雨水充分、土壤墑情較好的環(huán)境下播種大白菜種子，丸粒化包衣種子和裸種出苗期大體相同。但不管土壤墑情優(yōu)劣，采用丸粒化包衣技術(shù)的種子出苗以后和裸苗相比較更健壯，葉片更為肥厚且顏色更深，對(duì)常見病害表現(xiàn)出較強(qiáng)的抵抗性，且在后續(xù)生長期間均能體現(xiàn)出良好的生長態(tài)勢(shì)，作物產(chǎn)量有8%～10%的提升幅度。

3.3? ?采用新型藥劑與生物防治劑

采用新型藥劑與生物防治劑是調(diào)整丸衣劑活性構(gòu)成成分的有效途徑之一。呋喃丹、克菌丹等均是以往農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的常用農(nóng)藥類型，其會(huì)造成丸衣劑在加工制造、存管及使用等流程中均形成程度不一的毒害作用。在科學(xué)技術(shù)日新月異的背景中，低毒、高效等新型內(nèi)吸性藥劑的研發(fā)與投入使用，促使由傳統(tǒng)農(nóng)藥形成的不良影響有持續(xù)降低的趨勢(shì)。農(nóng)業(yè)中化學(xué)藥物的批量化使用，不僅會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境形成污染，還可能會(huì)對(duì)非目標(biāo)生物、優(yōu)異生物的生長過程及生存環(huán)境形成干擾，且還能造成部分毒害生物對(duì)農(nóng)藥形成耐藥性，打破生態(tài)平衡。生物防治劑的研發(fā)與應(yīng)用，能減少或規(guī)避化學(xué)農(nóng)藥形成的負(fù)面影響，如此，現(xiàn)代群體積極將根瘤菌等諸多有益的微生物制劑整合至種子丸衣劑內(nèi)。

4? ?結(jié)束語

我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正向現(xiàn)代化、精量化、精準(zhǔn)化方向發(fā)展，種子丸粒化技術(shù)將會(huì)有更為廣闊的應(yīng)用空間。其一方面能明顯提升作物種子質(zhì)量，另一方面能減少農(nóng)民勞動(dòng)力的投入量，對(duì)精密播種過程起到良好的促進(jìn)作用，是蔬菜現(xiàn)代化生產(chǎn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中必須踐行的路線。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 李兆東，孫譽(yù)寧，楊文超，等.光束阻斷式小粒蔬菜種子漏充與堵孔同步檢測(cè)系統(tǒng)研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2018，49（8）：119-126.

（收稿日期：2019-08-17）