農(nóng)作物種子處理方法的進(jìn)展研究

摘 要：農(nóng)作物種子在收獲過(guò)程中，可能造成種子損傷，種子存儲(chǔ)不善，可能讓種子滋生病毒、病菌。為了降低種子收獲、存儲(chǔ)過(guò)程中造成的種子損傷影響種子的生長(zhǎng)活力，播種前需要對(duì)農(nóng)作物種子進(jìn)行處理，殺死種子上的病毒、病菌，提高種子發(fā)芽率。本文闡述了物理方法、生物方法、化學(xué)方法、農(nóng)業(yè)處理方法等幾種常見(jiàn)的農(nóng)作物種子處理方法，并結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，探討了我國(guó)農(nóng)作物種子處理方法逐漸向安全、高效、綠色環(huán)保技術(shù)方向發(fā)展，希望對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行農(nóng)作物種子處理提供一定參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)作物;種子處理方法;綠色環(huán)保

中圖分類(lèi)號(hào)：S-1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.19754/j.nyyjs.20201015010

引言

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。農(nóng)作物種子處理技術(shù)是利用生物、物理、化學(xué)技術(shù)保護(hù)種子和農(nóng)作物，達(dá)到消除種子中的病蟲(chóng)害粒、破損粒，殺死種子內(nèi)部的病毒、病菌，打破種子的休眠期，提高種子的發(fā)芽率。農(nóng)作物種子處理技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)，種子處理技術(shù)關(guān)系到農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，關(guān)系到農(nóng)作物的產(chǎn)量，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，種子處理技術(shù)也在不斷進(jìn)步，從過(guò)去的熱水浸泡、種子包衣、熱力殺菌逐漸發(fā)展到現(xiàn)在的冷凍處理、等離子處理技術(shù)，種子處理技術(shù)應(yīng)用效果不斷提升。然而，農(nóng)作物種子處理技術(shù)還無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果。因此，還需要加強(qiáng)農(nóng)作物種子處理技術(shù)的研究。

1 種子常見(jiàn)的處理方法

1.1 物理方法

種子物理處理方法是通過(guò)物理作用將種子中的病種、蟲(chóng)種、破損種子、雜質(zhì)去除，進(jìn)行無(wú)害化處理，殺死種子病菌、病毒。種子物理處理方法有磁場(chǎng)處理、超聲波處理、射線處理以及等離子體處理等方法。通過(guò)物理方式讓種子吸收膨脹，提高種子酶活性，幫助種子萌芽，從而提高種子的成活率和農(nóng)作物的產(chǎn)量。磁場(chǎng)處理種子方法是將種子放在磁場(chǎng)環(huán)境中，進(jìn)行磁化處理;種子可以吸收鐵磁性物質(zhì)、順磁性物質(zhì)等微量元素，這些微量元素可以激活種子內(nèi)部活性，促進(jìn)種子發(fā)育，達(dá)到壯苗、豐產(chǎn)的目的[1];磁場(chǎng)處理方法目前已經(jīng)應(yīng)用于水稻、小麥、大豆等糧食作物種子，經(jīng)過(guò)實(shí)踐得出，農(nóng)作物處理的電場(chǎng)強(qiáng)度控制在±100～550kV·m-1之間效果比較好。超聲波處理方式是利用聲波儀器向種子發(fā)射20～106kHz頻率的機(jī)械波、波速為1500m·s-1、波長(zhǎng)0.01～10cm的聲波，聲波處理時(shí)間為30s～15min;聲波具有很強(qiáng)穿透性、能量高，可以達(dá)到殺死種子病蟲(chóng)、病菌、病毒的作用;超聲波處理方法在糧食作物應(yīng)用得比較少，主要處理藥用種子。射線處理方法是用X射線、Y射線、α射線等照射農(nóng)作物種子，使農(nóng)作物種子遺傳性能發(fā)生改變，種子內(nèi)部的DNA分子氫鍵被光量子撞擊發(fā)生改變，造成遺傳變異，研究種子的生長(zhǎng)性狀，并對(duì)種子進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，從而選擇高品質(zhì)的農(nóng)作物種子[2];目前射線處理技術(shù)已經(jīng)在水稻、小麥、油菜、大豆、玉米等農(nóng)作物中進(jìn)行應(yīng)用，具有良好應(yīng)用效果。等離子體種子技術(shù)是借鑒航天育種中宇宙等離子體射線對(duì)種子影響的物理原理研制的等離子體種子處理機(jī)。等離子體機(jī)可模仿太空的部分等離子環(huán)境，形成一個(gè)光、電、磁以及活性離子的局部環(huán)境;植物種子通過(guò)這種環(huán)境處理，加速植物酶的轉(zhuǎn)化，激活種子的生命力，增強(qiáng)可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量，讓作物從種子萌發(fā)到成熟結(jié)果的整個(gè)生長(zhǎng)周期都具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，從而增加農(nóng)作物產(chǎn)量，改善農(nóng)作物品質(zhì);等離子體種子處理技術(shù)是國(guó)家“863”農(nóng)業(yè)發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目，在我國(guó)東北、河北、山東等省份已經(jīng)進(jìn)行大量推廣應(yīng)用，實(shí)踐證明，實(shí)施此項(xiàng)技術(shù)每667m2玉米增產(chǎn)8%～12%、水稻增產(chǎn)7%～9%、大豆增產(chǎn)12%～18%、花生增產(chǎn)12%～18%、瓜菜增產(chǎn)20%以上，具有良好經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 化學(xué)種子處理方法

化學(xué)處理方法是農(nóng)作物種子處理相對(duì)成熟的技術(shù)，主要是通過(guò)殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等藥劑處理種子。殺菌劑和殺蟲(chóng)劑主要用于拌種和包衣，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑則用于浸種。福美雙、多靈菌、戊唑醇等殺菌劑在玉米、棉花、小麥等農(nóng)作物種子處理中應(yīng)用比較多，滅多威、吡蟲(chóng)啉、甲基異柳磷等殺蟲(chóng)劑在水稻、玉米、小麥等農(nóng)作物種子包衣中用于病蟲(chóng)害防治;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是人工合成的與天然植物激素相似的有機(jī)化合物，可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。目前，主要有乙烯、生長(zhǎng)素、胺鮮脂、油菜素內(nèi)酯、茉莉酸、多效唑、復(fù)硝酚鈉等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在玉米、油菜等農(nóng)作物中用于種子處理[3]。

1.3 生物農(nóng)藥種子處理方法

生物農(nóng)藥種子處理方法是用病蟲(chóng)害等有害生物的活體和代謝產(chǎn)物制成商品的生物源制劑，包括微生物源、植物源、動(dòng)物源以及抗病蟲(chóng)害的轉(zhuǎn)基因植物等，通過(guò)拌種、浸種、包衣等方式對(duì)種子進(jìn)行處理。藥劑拌種是將種子和藥劑一起攪拌，讓種子表面均勻地沾染上一層藥劑;常見(jiàn)的拌種劑有多靈菌、福美雙、三唑嗪、吡蟲(chóng)啉等。浸種是將種子浸泡在一定濃度的藥劑中，達(dá)到殺死種子表面或者內(nèi)部的病毒、病菌、蟲(chóng)害等。常見(jiàn)的浸種藥劑有甲拌磷、赤霉酸、枯草芽孢桿菌等。包衣是通過(guò)成膜劑將農(nóng)藥、著色劑包裹在種子外面，讓種子成球形或者維持原狀，提高種子的抗逆性和抗病蟲(chóng)害性。目前種子常見(jiàn)的包衣處理包括薄膜包衣和丸?；幚怼?/p>

2 農(nóng)作物種子處理方法研究展望

2.1 高效、安全化學(xué)藥劑的研發(fā)

農(nóng)作物種子化學(xué)處理方法是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廣泛應(yīng)用的一種種子處理方法。通過(guò)一定濃度的殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、無(wú)機(jī)化學(xué)劑對(duì)種子進(jìn)行浸泡、攪拌，達(dá)到去除蟲(chóng)害、病菌的目的。但是這些種子藥劑是直接對(duì)農(nóng)作物種子進(jìn)行處理，如果使用不當(dāng)，不僅無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，還會(huì)影響種子的發(fā)芽率和成活率。目前，我國(guó)化學(xué)藥劑標(biāo)準(zhǔn)是1999年修訂的，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，現(xiàn)有的質(zhì)量控制指標(biāo)和檢測(cè)方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足現(xiàn)代種子處理藥劑的檢測(cè)需求。因此，需要進(jìn)一步完善當(dāng)前我國(guó)化學(xué)藥劑質(zhì)量控制指標(biāo)[4]。同時(shí)，還需進(jìn)一步加強(qiáng)種子處理技術(shù)的研究，研發(fā)高效、安全的藥劑，加大抗逆性種子處理劑的研發(fā)。針對(duì)目前化學(xué)種子處理方法存在的問(wèn)題，還需進(jìn)一步改進(jìn)。結(jié)合農(nóng)作物的實(shí)際需求，制定各類(lèi)農(nóng)作物種子處理的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 綠色環(huán)保種子處理方法

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，綠色、有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品逐漸受到市場(chǎng)青睞。通過(guò)生物環(huán)保種子處理方法，可以減少化學(xué)藥劑的使用，減少農(nóng)作物生產(chǎn)階段的農(nóng)藥使用頻次，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目標(biāo)。按照農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展要求，綠色無(wú)污染的種子處理方法是未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，浸種和包衣技術(shù)雖然可以減少化肥的用量，但是需要使用一定的化學(xué)藥劑，對(duì)環(huán)境會(huì)造成一定影響。天然材料是目前最環(huán)保的種子處理材料，如，美國(guó)杜邦公司研究的氟噻唑吡乙酮?dú)⒕鷦┦菍⒀趸檀己偷鞍捉Y(jié)合起來(lái)的抑制劑，可以抑制細(xì)胞內(nèi)脂的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)，從而導(dǎo)致原菌死亡，可以控制農(nóng)作物種子各個(gè)時(shí)期的病原菌;其用量是普通殺菌劑的1/5～1/100，用量非常少，對(duì)人類(lèi)皮膚沒(méi)有刺激，使用非常安全;尤其對(duì)馬鈴薯晚疫病效果十分顯著。我國(guó)必須加快天然物質(zhì)藥劑方面的研究，目前我國(guó)農(nóng)業(yè)專(zhuān)家研究出一種天然高分子材料和生物抑菌劑為原料，并配合微量元素、增稠劑、防凍劑為助劑的新型高效環(huán)保型玉米種衣劑[5]。這種新型的玉米種衣劑與傳統(tǒng)的種衣劑相比，相對(duì)安全，對(duì)玉米黑穗病菌的抑制效果十分顯著，玉米產(chǎn)量可增長(zhǎng)8%～10%，且用量是傳統(tǒng)玉米種衣劑的1/60，大大降低了玉米種子處理成本。

3 結(jié)束語(yǔ)

采用合理的種子處理方法，可以提高種子活力，促進(jìn)種子萌芽，改善農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國(guó)農(nóng)作物種子處理方法主要是化學(xué)藥劑處理，對(duì)藥劑用量不容易控制，易存在一定安全問(wèn)題，因此需要加強(qiáng)安全、高效、環(huán)保種子處理技術(shù)，降低種子處理成本和對(duì)環(huán)境的影響。

參考文獻(xiàn)

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[4]徐之剛.基于優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的農(nóng)作物種子處理方法分析[J].農(nóng)家致富顧問(wèn)，2019（12）：42.

[5]洛陽(yáng)華清天木生物科技有限公司.一種利用常壓室溫等離子體處理農(nóng)作物種子的方法[P].中國(guó)專(zhuān)利：CN109463062A，2019-03-15.

（責(zé)任編輯 李媛媛）

收稿日期：2020-08-21

作者簡(jiǎn)介：周孟飛（1962-），男，本科，高級(jí)農(nóng)藝師。研究方向：種子工程。