种子作为一种最基本的、不可替代的、具有生命力的农业生产资料, 在农业生产中具有重要的作用。种子加工就是指对种子从收获到播种前采取的各种技术处理, 改变种子的物理特性, 改进和提高种子品质, 获得具有高净度、高发芽率、高纯度和高活力的商品种子的过程。在现代农业生产中加工种子具有以下几个方面的显著优点: 第一, 加工后的种子净度可提高2%～ 3% , 发芽率提高5%～ 10% , 种子质量明显提高, 减少播种量, 降低了农业生产成本。加工后的种子出苗整齐、苗多苗壮、分蘖多、成穗多, 一般可以增产5%～ 10% , 显著提高农作物单位面积产量。第二, 种子按不同的用途及销售市场, 经加工成为不同等级的种子, 并实行标准化包装销售, 提高了种子的商品性, 可以有效防止假冒伪劣种子的流通与销售。第三, 种子加工处理后, 籽粒饱满, 大小均匀, 作物生长整齐, 成熟期一致, 有利于机械化播种和收获, 提高劳动效率, 同时种子经过加工, 去掉大部分含病虫害的籽粒并包衣, 使药剂缓慢释放, 既减少化肥农药施用量, 又使农药由开放式施用转向隐蔽式用药, 利于环境保护。加工种子洁净干燥, 增加了种子贮藏的稳定性, 延长了种子的贮藏期, 保证了种子的正常商品流通。种子的加工主要包括干燥、清选、分级、处理、包衣和种子计量包装等技术环节。
1 国内外种子加工业的发展概况
种子加工是提高种子商品化、促进种子市场流通的基本技术措施, 是种子产业发展的核心。世界农业发达地区, 如北美、西欧等都非常重视种子加工业, 在高水平种子加工机械与种子处理技术的支持下, 商品种子的精加工率达到100%。高水平的种子加工业促进了发达国家种子企业的发展, 诞生了许多世界著名的跨国种子公司或集团, 如美国的P ioneer,Deka?P lant Genitics,Monsanto 等, 荷兰的Cebeco, 德国的KW S, 法国的L imagrain 等等。种子企业的发展又促进种子加工水平的进一步提高, 形成了一大批世界著名的种子加工设备生产厂商。如丹麦的Cimbria、W est rup 公司, 奥地利的Heid 公司, 德国的Petkus 公司, 法国的Ceres 公司, 美国的Cripppen、O liver、Gustafson、Carter2Day 公司等。这些公司有些是专业公司, 如美国的O liver 公司, 专一生产比重清选机, 而且在世界种子加工市场长盛不衰, 20 世纪90 年代推出了改进的比重清选机系列新产品; 法国的Ceres 公司, 主要开发生产种子包衣机系列产品, 目前根据农业生产水平与种子商品化要求, 研制生产多层包衣与制丸机等多种机型; 美国的Gustafson 公司也专业生产种子包衣机。这些生产种子加工设备的公司, 在种子的干燥、风选、比重清选、新型包衣机械、包装机械以及种子质量配套检测设备上具有很强的实力, 在世界种子加工业中占有重要的地位。
从种子处理技术来看, 1926 年美国的Tho rnton 和Gan2ulee 首先提出种子包衣问题。20 世纪30 年代, 英国的Ger2mains 公司在禾谷类作物上成功地研制出种衣剂, 1941 年, 美国的缅因州为了便于小粒蔬菜种子和花卉种子的机械播种, 利用包衣种子进行机械播种。20 世纪60 年代, 随着欧洲育苗业的兴起, 种植者要求种子单粒化、高质量, 一粒一苗, 这样便于控制株行距, 从而促进了种子包衣的迅速商业化。1976 年, 美国进行了小麦包衣种子田间试验, 获得了良好的效果。到20 世纪80 年代, 发达国家种子包衣技术基本成熟, 种衣剂也由最早的农药型、药肥型发展为目前的生物型和特异型。由于农药型种衣剂会污染土壤和造成中毒, 一些国家已经明令禁止此类种衣剂的使用, 美国正在研究高效低毒型包衣剂、生物型包衣剂等。种衣剂是一个大的必然的发展趋势。
在包衣机械方面, 随着包衣工艺的精细要求与技术的整体进步, 断续给料、药杯联动供液的早一代种子包衣机已趋减少;新结构型的种子包衣机正成为主流产品, 它可以连续供料, 改进种子与药剂的抛洒、喷雾与拌合机构, 提高包衣质量和自动化水平。
我国的种子加工技术发展较慢, 1960 年以前, 种子加工一直沿用传统的手工工具, 50 年代末曾从苏联、匈牙利引进种子加工样机, 由沈阳农具厂和开封机械厂仿制了部分种子清选机, 但种子加工破碎率高, 清选效果较差, 推广数量很少。1978年农业部召开了第一次全国种子“四化一供”工作会议, 在吉林的公主岭、内蒙的通辽, 黑龙江的绥化、北京的通县利用政府拨款引进建立了种子加工成套设备。80 年代中期我国又利用世界银行贷款和地方配套资金在吉林省原种场、吉林洮南等地区引进建立了一批种子加工成套设备, 这些设备的引进使我国的种子加工工艺与设备有了很大的提高, 并起到了示范作用。我国种子加工业积极学习发达国家的经验, 在引进和研究发达国家样机设备的同时, 参考国外技术、结合中国国情进行我国自己的种子加工设备研制, 从单机能力提高到成套设备的研制生产。20 多年来, 我国的种子加工业经历了从引进、仿制、消化、吸收到自行开发研制的艰难历程, 目前已经研制出一批适合我国国情的种子精选机械、烘干机械和种子加工成套设备, 在全国产生了众多的种子加工机械设备生产厂商, 如甘肃酒泉奥凯
种子机械有限公司, 生产各类型奥凯牌种子风选机、比重清选机、窝眼筒清选机、蔬菜花卉种子清选机以及各类型种子包衣机; 河北省种业集团种子机械有限公司生产宝珠牌各类型风选机与比重精选机; 石家庄市种子机械厂开发生产的绿炬牌ZPG 系列种子配套加工机组, 这些机械既可安装在厂房内固定作业, 也可移动到场院上流动作业, 既可单机作业, 也可组合连线实现多功能种子加工流水作业; 石家庄三立谷物筛分设备厂生产各式种子加工机械。巨大的种子加工市场使其他行业部分企业也开始转产研制生产种子加工机械, 如上海二纺机股份有限公司开始生产重力式分选机、窝眼滚筒清选机等种子精选机械。据不完全统计, 我国目前已能生产风筛式清选机36 种,重力式清选机32 种, 窝眼筒清选机17 种, 圆筒筛分级机10种, 螺旋清选机3 种, 风选机2 种, 复式清选机9 种, 除芒机7种, 种子脱粒机12 种, 包衣机22 种, 丸粒化设备3 种, 加工机组10 种, 种子烘干设备24 种, 棉花种子加工成套设备7 种, 小型试验设备和其它加工机具11 种。
我国在种子处理包衣技术方面起源很早, 但良种包衣处理技术的研究与应用起步较迟。1976 年轻工业部甜菜糖业研究所对甜菜种子包衣进行了研究, 1980 年毛达如教授等人进行了夏玉米包裹肥衣试验, 取得了显著的增产效果。1981 年中国农科院土肥所研制成功适用于我国牧草种子的种子包衣技术。自80 年代开始, 中国农业大学在国内率先进行种衣剂系列产品配方、制造工艺及应用效果研究。到目前为止已研制成功了中国不同地区、防治不同作物病虫害的种衣剂系列产品31 个型号。80 年代后期开始, 国产种衣剂进入了田间试验示范阶段, 重点作物是玉米、棉花、小麦等。90 年代进入了推广应用阶段, 1990 年国家科学技术委员会将种衣剂列入“八五国家科技成果重点推广项目”。随着种衣剂示范推广应用的发展, 种衣剂的需求量不断增加, 其工业化生产随之提到议事日程, 1993 年国家经济贸易委员会将种衣剂列入产学研高科技产业化项目,中华人民共和国农业部明确提出了衡量各地种子工程实施进展的标准是种子精选率、包衣率和标牌统供率。近几年来我国工厂化药剂处理的种子中, 包衣种子约占90% , 而且在今后的推广应用中仍将占据重要地位, 目前种子包衣面积已达17% ,种衣剂进行良种包衣已由点到面、由试验示范到推广应用, 并逐步展开。种衣剂包衣是最科学、最经济、最有效种子处理方法, 是提高种子科技含量的有效措施。但是我国目前的主要种衣剂类型还是农药肥或药肥复合型。
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