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    国内种子处理技术研究开发现状及发展趋势

         当前,我国的农业正向现代化农业转变。现代农业的重要内容之一就是种子现代化。对此,《中华人民共和国国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》中已明确提出,要“突出抓好种子工程”,把实施种子工程作为保障粮棉油等基本农产品稳定增长,推动农业再上新台阶的重要措施。种子处理是现代农业不可缺少的一项种子加工技术,对保证和提高农作物产量起到了重要作用,也是实现种子商品化的重要技术手段,它的普及应用直接反映一个国家种子工作的现代化水平。
         种子处理是在种子加工过程中或临近播种之前,对种子进行各种药剂处理、物理机械处理和生物处理,其目的旨在防治作物苗期病虫害,促进生长发育或给予有利的刺激和生长环境,提高作物产量。种子处理剂包括杀虫剂、杀菌剂、生长调节剂、微量元素和一些特殊制剂,近年来,又发展了专用种子处理剂和种衣剂。种子处理的方法很多,如播前闷种、浸种、拌种等。现代意义的种子处理,是广泛运用种子药剂处理设备,在种子生产加工过程中,采用专用种子处理剂进行拌药、包衣和制丸等处理,使种子商品化。

    1.种子处理技术及药剂剂型的发展
         种子药剂处理是农作物病虫害防治中经济、方便的方法之一。人类很早以前在长期的生产实践中就懂得了采用温汤浸种和石灰水浸种进行处理,可以使种子和幼苗免受种传和土传病的危害。但长期以来,种子处理的基本方法是应用喷粉、喷雾用的粉剂、可湿性粉剂、水剂、乳油等进行闷种、浸种、拌种。这些剂型大多需要进行调配才能用于种子处理,并且,用粉剂、可湿性粉剂拌种,药剂对种子的粘着性差,容易脱落,药效期短,也不含警戒色。同时污染较重,对人畜极不安全,现已逐步淘汰。药液浸种,因浸种时容器中的药液需浸没种子,所需液量较大,浸种后剩余的药液会造成污染和浪费。闷种法,这种处理方法要求挥发性较强的药剂,有气体熏蒸作用,兼有浸种和拌种的优点。即用较高浓度的药液将种子拌匀后堆起湿闷,并要用遮盖物覆盖。在堆闷过程中,间隔一定时间还要翻动。但无论浸种或闷种,因含水量过高,处理后的种子需及时播种,若需贮藏,需要有干燥设备或用日光曝晒,手续繁琐,劳动强度大,一定程度上限制了这项措施的应用。并且拌种、浸种、闷种只是播前对种子带菌消毒的植保措施,而不能作为种子标准化、服务社会化的措施。
         国外种子处理也有数百年的历史,进入上世纪中叶,美国加得森公司创始人发明了商业拌种机,随后又研制出各种系列的种子处理设备,种子药剂处理开始进入工业时代。60年代至70年代,随着世界农药工业的蓬勃发展,用于种子处理的杀虫剂、杀菌剂大量问世,同时一些国家又研制出专用种子处理剂和种衣剂。如美国有利来路有限公司研制开发的卫福悬浮液,OLIN公司以多菌灵、呋喃丹、氯唑灵或五氯硝基苯为活性成份制成的棉花种衣剂,FMC公司以呋喃丹为主要成份的玉米种衣剂防治玉米螟和地下害虫。目前,世界上农业发达国家的种子药剂处理普及程度很高,如美国3500万公顷玉米,500万公顷棉花全部经过商业性药剂处理,小麦、大麦50%以上经过拌种;加拿大、英国、法国、丹麦、以色列等拥有比较先进的种衣剂研制及应用技术,良种包衣率达到95%以上。德国、日本、俄罗斯、新西兰、加拿大及欧美许多国家广泛应用种子包衣和丸粒化技术,其中一些发达国家甜菜、蔬菜及形状不规则的种子,绝大部分都要经过丸粒化处理。特别是二十世纪80年代后种子处理技术发展跃上了一个新的水平。其特点首先是高效、经济、安全农药新品种的开发不断替代传统的种子处理剂。其次是新型如悬浮剂、悬乳剂的开发应用使种子处理技术达到了新的水平。第三是薄膜包衣种子技术的研究开发,推动着种子处理朝着产业化、机械化、商品化的方向迅速发展。第四是随着生物技术及分子生物学的不断发展,利用生物制剂进行种子处理的研究得到了广泛开展。这也是未来种子处理剂的发展。

    2.我国种衣剂的开发应用现状
         我国使用种子处理剂的历史悠久,古代就有温汤泡种和药剂浸种。二十世纪50年代,开始推广浸种、拌种技术,用于防治地下害虫,保护种子的正常生长发育,但种衣剂的真正发展是从80年代才开始的。在过去的二十年里,种衣剂的发展大概可以分为三个阶段:研究阶段、推广阶段和发展成熟阶段。1983年原北京农业大学成功地研制出了以克百威和多菌灵组成的国内第一个种衣剂产品,并从1985年到1993年,国家批准应用农大新技术,兴建种衣剂厂13家,开发了适宜于不同地区、防治不同作物、不同病虫害的一系列化合物。截止目前国内外已经登记的种衣剂产品80多种,生产厂家超过100家,原药三个以上。在这些种衣剂中,国产种衣剂以多功能、防治多种病虫害的复合型种衣剂较多,病虫复合型种衣剂占种衣剂品种的80%左右,此外还有一些药肥复合型种衣剂,品种以悬浮种衣剂为主,还有其它一些剂型。它使良种标准化与病虫防治、补素化有机地结合起来,使种子步入商品化阶段。

    2.1薄膜种衣剂
         薄膜种衣剂一般为悬浮液,是由农药原药(杀虫剂、杀菌剂等)及其它助剂制成的。种子经薄膜种衣剂包衣后不改变形状和大小,而增加了种子的重量,重量一般增加2-15%,其特点为种衣剂包衣种子后种子在种子表面形成具有一定强度和通透性的保护层膜,种子之间不粘连,不结块,不需要晾晒和加热烘干,该种衣在土壤中吸收水分膨胀而自身几乎不被溶解,也不会脱落,可保证种子的正常发芽、生长,并缓慢释放药肥,杀灭地下害虫,防治种子带菌和苗期病害,促进种苗健康生长发育。
     我国现已研究、推广应用的种衣剂基本属于此类型,主要用于玉米、小麦、水稻等粮食作物及棉花、大豆、瓜类、花生等经济作物种子包衣。

    2.2粉状种衣剂
         粉状种衣剂是选用具备一定功能的不同材料混合后,经超微粉碎后,使其具有巨大的表面自由能,利用种子内部水份吸潮,或将种子表面湿润后能够均匀地包裹在种子表面,形成较为理想的膜质结构的一种粉状制剂。粉状种衣剂为粉体均匀且有一定细度,需达150~200A超微粉粒,成膜物有一定的粘度。国内开展此项工作的主要有黑龙江省农科院、原甘肃省甜菜糖业研究所,主要应用于小麦、辣椒、番茄及不易使用液态种衣剂的亚麻种子包衣。
        另外,在粉状种衣剂的基础上,添加乳化剂与成膜剂,经热水溶解后成悬浮液,包裹在种子的表面成膜速度快、均匀。这种剂型可用于玉米、油葵、小麦等作物,较薄膜种衣剂使用方便,可随种子一起销售后由农户自行包衣,从而使种子随种随包,避免了薄膜种衣剂包衣后贮存期长而影响药效及种子发芽率的缺点。

    2.3丸化种衣剂
         种子丸粒化包衣技术是将具有不同活性组分的杀菌剂、杀虫剂或其他营养成份的种衣剂,利用制丸技术分层包裹在种子的表面而形成的近似球状种子。包衣后改变种子的形状和大小,种子重量一般增加1~50倍,甚至上百倍,便于机械化播种和精量播种,且可增强良种的抗逆性。
         适用于此类种衣剂的种子为小粒和不规则种子,在这方面取得进展的有:甘肃省农垦和原甘肃省甜菜糖业研究所工厂化加工的特种药材和甜菜丸粒化种子,在该地区特种药材和甜菜生产中已全面使用,另外中国农业科学院、安徽省六安地区农科所都开展了牧草、油菜以及蔬菜等作物丸化种衣剂的技术研究及推广工作。

    2.4生物种衣剂
         生物种衣剂作为一种新型种衣剂,是使用现代生物技术研制成的一种微生物型种衣剂,它是以植物活性菌的原菌剂为有效成份,辅以成膜剂及其他助剂而成,激发作物的生长发育,拮抗多种病虫害,提高抗逆能力。
         浙江省农业厅在上世纪80年代就开始了此项工作,1994年通过技术鉴定,登记了我国唯一的无公害种衣剂,适用于水稻、玉米、麦类、油菜、棉花等多种作物。3. 种子处理技术的发展趋势
     随着种子工程的实施,种衣剂需求总量的扩大,对种衣剂也将会不断提出新的要求,种衣剂的配方将不断更新和提高,并日趋完善,种衣剂剂型也将会越来越多。种子包衣技术将在现有的基础上得到更大的发展。概括起来有以下几方面:

    3.1薄膜型种衣剂将在各类农作物上广泛应用
         薄膜种衣剂优点很多,是一个重要的发展方向,在我国已取得了重要的成就。据统计,我国目前种衣剂市场为:玉米占48%,小麦占24%,大豆占10%,棉花占8%,水稻占5%。显然,作为我国南方主要作物的水稻,种衣剂推广应用还不普及。随着对其剂型的进一步开发改良,克服自身存在的一些不足,如剂型不稳定、影响发芽、出苗等,将在各类农作物中普遍   应用,均衡发展,从而达到国家实施种子工程规定的良种包衣率的要求。在国外由于成膜剂价格高而应用缓慢,目前低价格的成膜剂正在开发当中,产品可能很快进入市场,从而为薄膜包衣的推广应用创造条件。

    3.2工厂化生产的丸粒化包衣技术将在我国大规模发展
         对一些不规则种子和小粒种子,丸粒化不仅可以提高种子质量,而且还可以减少农民的劳动量,是现代化农业发展的必由之路。虽然我国种子丸粒化技术没有全方位的推广应用,但很多单位已取得了一些研究进展或正在进行这方面的研究工作,我们有理由相信在不远的将来,随着对丸粒化包衣剂及包衣技术的深入研究,各技术难点将得到突破,丸粒化技术将在我国大规模发展,赶上世界先进水平。本世纪末我国种子丸粒化除了油菜、烟草、甜菜、蔬菜等主要作物种子大规模丸衣外,牧草、花卉种子也将部分实现丸衣。

    3.3生防制剂引入种子处理剂中并推广应用
         除了引起环境污染外,化学农药还对非靶标生物、一些有益生物产生不利的影响,并使有害生物对农药产生抗性,从而影响到生态平衡。但生物防治剂由于其作用单一,效果也不明显,所以单一用生物防治剂在很长时间内将要受到限制。人们已经将孢子悬浮剂及干粉与真菌拮抗剂一起用于种子包衣。木霉属真菌类生物制剂在世界上至少有6个国家注册登记,木霉属与固体打底基质综合处理技术正在美国记,用来防治种子和秧苗腐烂。印度G.B.PANT大学开发出一种用胶霉属萎锈灵配合使用的种子处理剂。我国的科技工作者也将在现有基础上,积极探索生物制剂活性成分与其他助剂的有效配合,并与植物源农药结合,研制生物型种子处理剂,特别是在蔬菜种子中的广泛应用,将给人门提供更加环保的有机食品。

    3.4特异性种子处理剂得到大量发展
         特异性是指用于特定或特殊目的的种子处理技术。如蓄水抗旱型、抗寒型、逸氧型、除草型。含有过氧化钙的小球化种子已在日本和菲律宾商品化使用,它可改善水田或水灌旱田中水稻、小麦、大麦和三叶草的萌发,还有利用高分子吸水剂包衣提高抗旱能力,高选择性除草剂的开发和除草剂安全剂的研究,提供了开发具有除草功能的种子处理剂的技术。另外,当前作物杂交制种中通常采用分期播种等手段来实现父母本花期良好相遇,制成具有屏障作用和不具屏障作用的不同剂型,分别处理父母本,使父母本提早发芽或延迟发芽,进而实现杂交制种中父母本同期播种而花期良好相遇,改变目前杂交制种中费工费时的现状。因此其特异的性能将在各种特殊的种子或特殊地区得到大力发展。
     
    文章链接:中国农机设备总网