我國向日葵種子加工的發展及現狀

聞金光 王 林 韓曉梅 李素萍 賈利敏 鄧 濤 關國寶

（1 內蒙古自治區農牧業科學院，呼和浩特 010031；2 酒泉奧凱種子機械股份有限公司，酒泉 735000；3 酒泉市農業科學研究院，酒泉 735000；4 內蒙古自治區巴彥淖爾市種子管理站，巴彥淖爾 015000）

種子加工即種子機械化加工，是提高種子質量的重要措施之一。向日葵種子從制種、收獲到最終形成商品種子，種子加工是不可缺少的環節，通過種子加工改變了種子的物理性狀，使種子籽粒飽滿、均勻，色澤一致，發芽率提高，提升了種子質量和商品性，實現了機械化、單粒化精量播種對種子的要求，達到播種以后田間出苗一致、生長整齊、成熟期一致的目的。

1 我國向日葵種子加工技術的發展

1.1 我國向日葵種業發展回顧向日葵起源于北美，明代中期傳入我國后基本是作為花卉觀賞和干果嗑食。新中國成立初期我國向日葵種植面積僅0.2 萬hm2，1960 年發展到1.6 萬hm2，20 世紀70 年代初期種植面積8.1 萬hm2，產品均以嗑食品種為主，少部分用于榨油[1]。從20 世紀70 年代開始，國家大力發展油料作物種植，1973 年從羅馬尼亞引進了前蘇聯油用向日葵品種派列多維克在國內廣泛種植，成為20 世紀70-80 年代國內種植面積較大的油葵品種，到1980 年我國向日葵種植面積達到80.4萬hm2。1974 年中國農業科學院從加拿大引進了向日葵細胞質雄性不育系及保持系，開啟了我國向日葵雜種優勢利用和向日葵雜交育種時代。通過組織科研院所協作攻關，1977 年以后國內科研育種單位陸續選育出自己的不育系、保持系和恢復系，實現了向日葵三系配套，結束了我國沒有向日葵三系雜交種的歷史。20 世紀80-90 年代，內蒙古自治區農牧業科學院、吉林省白城市農業科學院、遼寧農業科學院、山西農業科學院等農業科研院所分別育成了內葵雜1、2、3號，白葵雜1、2、3號，遼葵雜1、2、3號，汾葵雜3、4號等一系列油用型雜交種并在生產中應用，其中，內葵雜1、2、3號雜交種在內蒙古西部地區、寧夏、山西和陜西北部等地區大面積種植，累計推廣面積達10 萬hm2，成為當時我國自主選育油葵雜交種種植面積最大的品種。1987 年和1989 年陜西榆林種子公司和新疆生產建設兵團種子公司先后引進美國迪卡公司油葵品種G101[2-3]，經過試驗示范推廣，該品種以高產、高油、高抗病等特性在國內大面積種植。此后1995-2003 年間，赤峰聯營種子公司引進了澳大利亞的S31、S40、S47油葵品種；內蒙古天葵經濟作物研究發展中心引進德國KWS203、KWS303、KWS305 油葵品種；新疆華西種子公司引進西班牙的瑞特姆油葵品種；中種集團承德長城種子公司引進瑞士的S212、TO12244油葵品種，由于進口油葵雜交種表現出產量高、抗性好、出油率高等特性，在國內推廣迅速，國內油葵雜交種市場大部分被進口種子占領。

我國是食葵生產和消費大國，21 世紀初我國食葵種植面積占全球種植總面積的70%以上。雖然食葵種植面積較大，但是當時我國在食用向日葵基礎理論研究及品種選育上相比油葵還很滯后。2005年以前種植品種主要是三道眉、星火花葵、甘葵2號、白葵6號等常規品種及少量從美國、以色列等國引進的食葵雜交種，如DK119、H658、RH118、757C 等，這些雜交種種植面積小，主要種植區域集中在內蒙古巴彥淖爾市[4]。2006 年北京凱福瑞農業科技發展有限公司引進美國食葵雜交種LD5009，由于該品種產量穩定、抗病性強、籽粒商品性好，2008 年進入市場后得到迅速推廣，成為2009-2012年間銷售價格最高、市場影響力最強、種植面積最大的食葵品種。此后，內蒙古三瑞農業科技有限公司選育的SH363、SH361，烏拉特前旗新世種業有限公司從美國引進的3638C，內蒙古自治區農牧業科學院選育的科陽7號、T33，北京金色谷雨種業有限公司從美國引進的X3939 等各種類型的國產和進口種子陸續進入市場。在市場需求的推動下，經過市場的選擇和淘汰，同時經過我國育種科研人員10 多年的不懈努力，目前我國食葵雜交種品種實現了完全國產化，打破了國外食葵雜交品種的壟斷 局面。

1.2 我國向日葵種子加工的發展歷程我國種子加工起步于20 世紀50 年代，當時引進東歐國家及前蘇聯的種子加工單機開始仿制，20 世紀70-80 年代特別是改革開放以后，我國引進德國、丹麥、美國等國外先進的種子加工機械，從仿制開始到消化吸收先進技術，研發出了符合中國國情的成套種子加工設備[5]，我國向日葵種子加工技術也隨著向日葵種子產業和加工設備的發展逐步得到提升。

20 世紀70 年代以前，我國向日葵種子主要是以農家品種和常規品種為主，種子清選主要使用手篩、簸箕、風車等原始工具，20 世紀90 年代國內向日葵種子需求數量增加，但是種子清選仍然以單機為主，沒有成套加工設備，種子不進行分級和包衣，生產效率低下，種子質量差。按照現代種業對種子加工的定義我國向日葵種子加工應該起始于20 世紀90 年代末，1994 年新疆生產建設兵團種子公司引進美國G101 油葵雜交種親本開始試驗制種[6]，1998 年開始在新疆大面積制種。1998 年內蒙古天葵經濟作物研究發展中心聯合酒泉市農科所生產德國油葵雜交種KWS203，生產出來的大量向日葵種子需要就地加工，從此我國向日葵種子機械加工進入了規模化、成套化階段。剛開始加工時主要依靠已有的玉米成套種子加工設備（新疆生產建設兵團種子公司）和甜菜成套種子加工設備（酒泉市農科所），這些設備加工向日葵種子針對性不強，加工后的種子中仍然有分離不出去的裸仁、破損籽粒、花盤組織等雜質，還需要人工挑揀，降低了效率，增加了成本。為此，酒泉市農科所和酒泉奧凱種子機械股份有限公司合作對種子加工設備采取邊設計組裝、邊加工試用、邊改進完善的辦法，經過2 年的努力，成功設計、組裝完成了國內第一套向日葵種子專用加工生產線，該套設備主要用于油葵種子加工，設備平面布置，流程為：進料→風篩清選機→比重清選機→分級機→包衣機→成膜倉→定量分裝→成品。風篩清選機和分級機采用毛刷清篩，提高了篩分效率和效果；比重清選機通過優化改造能夠分離出裸仁和花盤組織；種子輸送由原來的斗式提升機改為無破碎水平提升機，減少了種子的破損；包衣機采用高速霧化和彈性絞龍輸送，使種子包衣均勻無破損。此后以這套設備設計為藍本不斷改進、完善，陸續衍生出各種不同布置和流程的向日葵種子成套加工線。

2 我國向日葵種子加工技術的現狀

2.1 向日葵種業發展現狀我國向日葵種植面積最近10 年基本穩定在100 萬hm2左右[7]，2005 年以后由于受進口低價毛油和低價油葵原料的沖擊，農民種植油葵意愿不強，國內油葵種植面積逐步縮小，同時由于國內對休閑食品消費的增長和食葵出口量的增加，食葵種植面積迅速增長，目前食葵種植面積已經占向日葵總種植面積的90%以上。據調查，我國主營向日葵的種子公司，如三瑞農業科技股份有限公司、新疆昌吉西亞種子有限公司、北京凱福瑞科技有限公司、酒泉同慶種業有限公司、河北雙星種業有限公司均以銷售食葵種子為主。2017 年5 月《非主要農作物品種登記辦法》實施以后，截止到2019年底全國共登記向日葵品種1687 個，其中，自主選育品種1565 個，占92.8%；食葵1283 個，占76%；登記申請者237 個，其中企業214 家[8]。種子企業大量登記食葵品種反映出企業對食葵產業發展的重視，也反映出食葵種子在向日葵種子市場的主導 地位。

2.2 向日葵種子機械加工技術現狀經過20 多年的發展，油葵種子加工技術已經基本完善，而隨著食葵種植面積的增加，食葵雜交種需求量增加，制種企業及種子機械廠家逐步將種子加工技術的關注點轉向食葵種子的加工。食葵種子和油葵種子物理性狀差異較大，食葵種子在加工過程中容易出現籽粒機械損傷、開裂、表皮脫落，在制種生產過程中也會產生蟲眼、白頭、劃皮，以上這些籽粒在加工后必須分離出去。因此，食葵種子加工與油葵有一定的區別。在實踐中借鑒油葵加工設備流程，經過多年摸索，現在食葵種子加工流程也逐步完善，具體流程為：進料→風篩清選機→比重清選機→磁選機→色選機→分級機→包衣機（批次式）→成膜倉→定量分裝→成品。該流程增加了磁選機，可去除傳統加工設備無法去除的有裂紋、蟲眼、破損的種子；增加色選機可以去除脫皮、白頭、裸仁等有色差的種子和雜質，使種子外觀色澤一致；智能化批次式包衣機采用觸摸屏控制，藥種比例控制更精準。隨著科技的發展，我國種子加工機械在工藝設計、制造精度、自動化控制等方面取得了巨大進步，在設備選型上種子生產企業也采取集合多家種子機械廠家的設備，優化設計，組裝配套，最終達到生產出高品質食葵種子的 目的。

3 問題及建議

目前，我國向日葵種子機械加工技術水平已經完全能夠滿足市場對種子質量的要求，但是在實際操作中仍存在一些問題。（1）我國種子加工設備單機性能完全可以達到生產要求，但是設備標準化程度低，同一型號不同廠家生產的設備零部件互換性差，組裝成套后自動化控制程度低，操作復雜。因此，建議種子機械生產廠家制定統一標準，研發容易操控的成套加工設備，制訂簡單易懂的操作手冊。（2）由于種子企業的種子加工時間短、季節性強，設備操作沒有固定的專業技能人員，一般都是由制種技術員擔任，不懂機械原理，綜合專業技能水平低，在生產過程中不能及時解決設備故障問題，影響了加工設備的生產效率。

現代種子加工是一個跨行業、跨學科的綜合性技術，要求操作人員既要懂農業方面的專業知識，又要懂機械加工原理，加工后的種子應當達到預先設定的質量指標，操作人員要依據這些種子質量指標設定設備的技術參數最終達到加工出合格種子的目的。因此，種子企業還應加強對員工的種子機械原理方面的技術培訓，操作員要掌握基本的機械原理，對生產加工線上的每臺設備的性能要了如指掌，針對物理特性不同的品種，在進料速度的控制、風篩清選機風量調節、分級篩篩片的選擇、比重清選機風量、傾角與震動頻率的調整、包衣機藥種比例的設定方面都要熟練掌握。