林木種子精選技術的引進與創(chuàng)新

馬 芳, 范友華， 何洪城, 鞏建廳

(湖南省林業(yè)科學院, 湖南 長沙 410004)

林木種子精選技術的引進與創(chuàng)新

馬 芳, 范友華， 何洪城, 鞏建廳

(湖南省林業(yè)科學院, 湖南 長沙 410004)

通過引進吸收芬蘭LANNEN PLANT SYSTEMS公司和瑞典BBC公司生產(chǎn)的林木種子精選設備重力分選和凈種分級關鍵技術，對國內已有林木種子精選設備1QLS-50進行了改進。并結合我國林木種子特點開展集成，創(chuàng)新了適合國內多種林木種子重力分選與凈種分級的一體機。通過對國內原有林木種子精選設備、新林木種子精選設備、芬蘭LANNEN設備和瑞典BBC公司設備的經(jīng)濟技術指標、種子分級效果、精選后種子發(fā)芽試驗等幾個方面進行了比較，得出新設備精選種子質量指標明顯提高，可滿足林業(yè)用苗木工廠化容器育苗所需高品質種子的技術要求。

林木種子; 精選; 引進; 創(chuàng)新

目前，我國在林木種子加工技術及設備的研制方面，仍然停留在20世紀80年代的水平。據(jù)調查，我國僅有遼寧、黑龍江以及湖南等省少數(shù)林業(yè)科研單位在林木種子加工設備方面有過研究，所采用的技術一般都是借用農(nóng)作物種子的加工處理方法，處理精度不高，無法獲得真正意義上的優(yōu)良種子[1-6]。如湖南省林業(yè)科學院在20世紀90年代研制的林木種子精選及分級設備1QLS-50林木種子精選機，僅僅只能用于松類種子中去除一部分空殼種子及雜質，而對不飽滿的種子、未成熟的種子以及機械損傷的種子則無法分離，處理后的種子凈度僅為95%、發(fā)芽率不到80%。此外這些設備都是采用人工進料、人工調節(jié)，自動化程度低、勞動強度大，工作環(huán)境差，得到的種子參差不齊，難以滿足工廠化容器育苗的要求[7]。

為盡快縮小我國林木種子加工技術與國外的差距，“林木種子精選技術及關鍵設備引進”項目在引進代表林木種子精選技術當今世界先進水平的芬蘭LANNEN PLANT SYSTEMS公司和瑞典BBC公司技術基礎上，結合中國林木種子特點開展集成創(chuàng)新，所研制的設備適合于小到桉樹種子的各種樹木種子的精選。它利用種子尺寸大小差異、飽滿度差異以及受傷種子密度差異，采用振動式多層篩網(wǎng)先行將種子按粒徑大小進行多重分級，再利用種子中飽滿種子、未成熟種子、空殼種子、外來雜質等不同成分的重量差異，利用空氣流的大小對其進行精確分離，對精選后機械損傷的種子運用PREVAC技術將受損種子與完好種子分離出來，從而獲得最優(yōu)的飽滿種子。該設備采用自動化操作及調控，排除了人為因素，降低了勞動強度，經(jīng)過精選加工的種子其發(fā)芽率可高達90%以上，幾乎做到了無雜質、育出的苗木粗壯整齊，完全能夠滿足工廠化容器育苗的要求。

1 引進的林木種子精選設備技術的優(yōu)點

(1) 芬蘭LANNEN PLANT SYSTEMS公司生產(chǎn)的林木種子精選設備。

該設備運用重力分選原理，利用不同飽和度種子的極限漂浮速度不同的原理，通過氣流作用，將空氣動力學特征不同的飽滿種子、不飽滿種子、空殼種子及其中的夾雜物分離出來，以達到凈種的目的。對精選后機械損傷的種子運用PREVAC技術將受損種子與完好種子分離出來，從而獲得最優(yōu)的飽滿種子，提高種子發(fā)芽率。

(2) 瑞典BBC公司生產(chǎn)的林木種子精選設備。

該設備通過運用具有合理孔徑的多層篩網(wǎng)，利用種子籽徑、空殼及其它夾雜物之間的物理特性差異，采用往復篩選的方式實現(xiàn)對種子進行精選和分級處理。

2 我國林木種子精選設備需解決的技術問題

改進傳統(tǒng)分級設備采用篩選分級處理原理，提高精選種子的凈種率和顆粒均勻度，降低種子破碎率，以達到林業(yè)用苗木工廠化容器育苗所需高品質種子的技術要求：精選種子廣適性強，基本滿足各種林木種子及花卉種子；日處理能力50kg以上；精選后種子凈度達98%以上，破碎率小于0.5%，飽和度達到98%以上，種子發(fā)芽率達到85%以上。

3 設備的技術創(chuàng)新要求

(1) BCC、LANNEN重力風選及篩選分級均采取分臺設備處理，新設備要求將重力風選及篩選整合在一臺設備上，并增加了去石功能，提高了機型的整湊性。

(2) 對重力風選原理進行改進與創(chuàng)新，所引進原設備采用從低部吹進空氣使種子懸浮分離，新設備要求采用負壓式重力風選原理，其分離效果較懸浮分離效果更好。

(3) 設備適用性廣，操作簡便，可處理各種顆粒形林木種子及花卉種子。

(4) 設備比國外同類設備性能更優(yōu)，耗能低，價格是其1/3～1/4。

4 主要經(jīng)濟技術指標比較

分別對新研制的林木種子重力分選與凈種分級一體機(HFA新設備)、湖南省林業(yè)科學院原有分選機(1QLS-50)、芬蘭的LANNEN公司生產(chǎn)的分選機(LANNEN)和瑞典BBC公司生產(chǎn)的分選機(BCC)四種精選機的主要技術參數(shù)(見表1)、經(jīng)濟指標等技術參數(shù)(見表2)、分級效果等性能進行比較(見表3)。

表1 主要技術參數(shù)表外型尺寸(mm)生產(chǎn)率(kg·h-1)整機重量(kg)功率(kW)凈種率(%)破碎率(%)HFA(新設備)1200×1000×160050～1002602 2≥98≤0 51QLS—501400×1200×160020～30 2802 4≥96≤1LANNEN1500×800×2250102502 24≥97≤1BCC2000×850×19005～301851 0≥97≤1進料方式種子分級除雜裝置除塵裝置帶有不同進料速度及可調節(jié)風壓裝置能同時分出三種大小的種子兩個用于排除雜質的手動門帶有除塵裝置帶有不同進料速度及可調節(jié)風壓裝置能同時分出兩種大小的種子兩個用于排除雜質的手動門帶有不同進料速度及可調節(jié)風壓裝置能同時分出兩種大小的種子兩個用于排除雜質的手動門帶有不同進料速度及可調節(jié)風壓裝置能同時分出兩種大小的種子兩個用于排除雜質的手動門

表2 主要經(jīng)濟技術指標表設備凈種率(%)顆粒均勻度精選方式去石功能適用性處理能力(kg·h-1)價格(萬·臺-1)BCC97均勻重力無適用于針葉樹種子10～50 15LANNEN97均勻重力無適用于針葉樹種子10～50 191QLS—5096一般篩選無針葉樹種30～50 1 5HFA(新設備)98均勻重力與篩選有針、闊及花卉種子50～1005

表3 種子分級效果比較表設備物料(kg)種子(kg)不飽和種子(kg)雜質(kg)種子凈度(%)一級二級BCC10032 225 531 417 995 3LANNEN10034 220 832 117 995 11QLS—5010039 614 531 214 790．0HFA(新設備)10021 627 529 220 798 1 注：①測試材料：物料100kg，其中飽和種子50kg，不飽和種子30kg，石頭及雜質20kg；②測試值為5次測試結果加權平均值。

從各技術參數(shù)可以看出，新設備吸收了引進設備重力風選新技術，對原設備的篩選原理進行了改進與創(chuàng)新，同時增加了去石功能，從而，提高了新設備的日處理能力和精選種子的技術指標。從經(jīng)濟技術指標中可以看出，新設備的費用只有引進設備的1/4～1/3，因此，新設備具有非常大的價格優(yōu)勢，適合我國林業(yè)大國的國情，具有廣闊的推廣應用市場。

選取馬尾松、濕地松兩種松木種子為精選對象，經(jīng)精選后其凈度、千粒重以及發(fā)芽率見4.4。從表4中可以看出，精選后A級種子的凈度在98%以上，種子發(fā)芽率在85%以上。

表4 精選后種子發(fā)芽率試驗結果表樹種級別凈度(%)千粒重(g)發(fā)芽率(%)A98～9910～1285～90馬尾松B98～99 8～1070～85C70～85 4～4 810～30A98 5～99 525～3585～90濕地松B98 5～99 020～2570～85C70～9015～2060～70

5 討論

(1) 對芬蘭LANNEN公司生產(chǎn)的精選設備從低部吹進空氣使種子懸浮分離的重力風選關鍵技術進行創(chuàng)新，在1QLS-50林木種子精選機中采用負壓式重力風選原理，提高種子分選效果。通過吸收瑞典BBC公司生產(chǎn)的精選設備往復式篩選分級處理關鍵技術，對國內1QLS-50林木種子精選機篩選分級處理技術進行改進，在同一臺分選設備上實現(xiàn)重力風選與篩選處理原理相整合的林木種子精選一體機。

(2) 新設備精選種子質量指標明顯提高，可滿足林業(yè)用苗木工廠化容器育苗所需高品質種子的技術要求。精選種子廣適性強，基本滿足各種林木種子及花卉種子；日處理能力50kg以上；精選后種子凈度達98%以上，破碎率小于0.5%，飽和度達到98%以上，種子發(fā)芽率達到85%以上。同時，該設備性價比高，適用性廣，適合我國林業(yè)大國的國情。

[1] 劉小燕. 1QLS-50林木種子精選機的研制[J]. 湖南林業(yè)科技，1994, 21(3): 29-31，34.

[2] 趙金平，顧正平. 林木種子介電分選機的設計[J]. 林業(yè)機械與木工設備，1998, 26(9): 12-14.

[3] 姜以斌，牟光輝，周志權，等. 介電式林木種子清選機分選原理的研究[J]. 遼寧林業(yè)科技， 2003,30(4): 10-12.

[4] 楊曙宏. 林木種子精選與消毒[J]. 安徽林業(yè)，1999(6): 18.

[5] 郭維忠, 郭錦山. LZQD-300 型交流介電式林木種子清選機的研制[J]. 東北林業(yè)大學學報， 1994, 22 (6) : 61-65.

[6] 趙全平. 種子介電分選技術研究新進展[J]. 林業(yè)科學，2000,36(1): 97-103.

[7] 沈永寶，施季森. 關于林木種子質量分級問題的探討[J]. 南京林業(yè)大學學報，2001, 25(4):54-55.

2011-05-04

2011-07-27

國家林業(yè)局948項目：林木種子精選技術及關鍵設備引進(2004-4-06)

S 766.22

B

1003-5710(2011)04-0078-02

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2011. 04. 024

(文字編校：楊 駿，龔玉子)