我國(guó)向日葵種子加工的發(fā)展及現(xiàn)狀

聞金光 王 林 韓曉梅 李素萍 賈利敏 鄧 濤 關(guān)國(guó)寶

（1 內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，呼和浩特 010031；2 酒泉奧凱種子機(jī)械股份有限公司，酒泉 735000；3 酒泉市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，酒泉 735000；4 內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市種子管理站，巴彥淖爾 015000）

種子加工即種子機(jī)械化加工，是提高種子質(zhì)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(huán)節(jié)，通過(guò)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(fā)芽率提高，提升了種子質(zhì)量和商品性，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、單?；坎シN對(duì)種子的要求，達(dá)到播種以后田間出苗一致、生長(zhǎng)整齊、成熟期一致的目的。

1 我國(guó)向日葵種子加工技術(shù)的發(fā)展

1.1 我國(guó)向日葵種業(yè)發(fā)展回顧向日葵起源于北美，明代中期傳入我國(guó)后基本是作為花卉觀賞和干果嗑食。新中國(guó)成立初期我國(guó)向日葵種植面積僅0.2 萬(wàn)hm2，1960 年發(fā)展到1.6 萬(wàn)hm2，20 世紀(jì)70 年代初期種植面積8.1 萬(wàn)hm2，產(chǎn)品均以嗑食品種為主，少部分用于榨油[1]。從20 世紀(jì)70 年代開(kāi)始，國(guó)家大力發(fā)展油料作物種植，1973 年從羅馬尼亞引進(jìn)了前蘇聯(lián)油用向日葵品種派列多維克在國(guó)內(nèi)廣泛種植，成為20 世紀(jì)70-80 年代國(guó)內(nèi)種植面積較大的油葵品種，到1980 年我國(guó)向日葵種植面積達(dá)到80.4萬(wàn)hm2。1974 年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院從加拿大引進(jìn)了向日葵細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及保持系，開(kāi)啟了我國(guó)向日葵雜種優(yōu)勢(shì)利用和向日葵雜交育種時(shí)代。通過(guò)組織科研院所協(xié)作攻關(guān)，1977 年以后國(guó)內(nèi)科研育種單位陸續(xù)選育出自己的不育系、保持系和恢復(fù)系，實(shí)現(xiàn)了向日葵三系配套，結(jié)束了我國(guó)沒(méi)有向日葵三系雜交種的歷史。20 世紀(jì)80-90 年代，內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院、吉林省白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)院、山西農(nóng)業(yè)科學(xué)院等農(nóng)業(yè)科研院所分別育成了內(nèi)葵雜1、2、3號(hào)，白葵雜1、2、3號(hào)，遼葵雜1、2、3號(hào)，汾葵雜3、4號(hào)等一系列油用型雜交種并在生產(chǎn)中應(yīng)用，其中，內(nèi)葵雜1、2、3號(hào)雜交種在內(nèi)蒙古西部地區(qū)、寧夏、山西和陜西北部等地區(qū)大面積種植，累計(jì)推廣面積達(dá)10 萬(wàn)hm2，成為當(dāng)時(shí)我國(guó)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(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)種子公司先后引進(jìn)美國(guó)迪卡公司油葵品種G101[2-3]，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)示范推廣，該品種以高產(chǎn)、高油、高抗病等特性在國(guó)內(nèi)大面積種植。此后1995-2003 年間，赤峰聯(lián)營(yíng)種子公司引進(jìn)了澳大利亞的S31、S40、S47油葵品種；內(nèi)蒙古天葵經(jīng)濟(jì)作物研究發(fā)展中心引進(jìn)德國(guó)KWS203、KWS303、KWS305 油葵品種；新疆華西種子公司引進(jìn)西班牙的瑞特姆油葵品種；中種集團(tuán)承德長(zhǎng)城種子公司引進(jìn)瑞士的S212、TO12244油葵品種，由于進(jìn)口油葵雜交種表現(xiàn)出產(chǎn)量高、抗性好、出油率高等特性，在國(guó)內(nèi)推廣迅速，國(guó)內(nèi)油葵雜交種市場(chǎng)大部分被進(jìn)口種子占領(lǐng)。

我國(guó)是食葵生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，21 世紀(jì)初我國(guó)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(dāng)時(shí)我國(guó)在食用向日葵基礎(chǔ)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(hào)、白葵6號(hào)等常規(guī)品種及少量從美國(guó)、以色列等國(guó)引進(jìn)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(qū)域集中在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市[4]。2006 年北京凱福瑞農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司引進(jìn)美國(guó)食葵雜交種LD5009，由于該品種產(chǎn)量穩(wěn)定、抗病性強(qiáng)、籽粒商品性好，2008 年進(jìn)入市場(chǎng)后得到迅速推廣，成為2009-2012年間銷(xiāo)售價(jià)格最高、市場(chǎng)影響力最強(qiáng)、種植面積最大的食葵品種。此后，內(nèi)蒙古三瑞農(nóng)業(yè)科技有限公司選育的SH363、SH361，烏拉特前旗新世種業(yè)有限公司從美國(guó)引進(jìn)的3638C，內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院選育的科陽(yáng)7號(hào)、T33，北京金色谷雨種業(yè)有限公司從美國(guó)引進(jìn)的X3939 等各種類型的國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口種子陸續(xù)進(jìn)入市場(chǎng)。在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的選擇和淘汰，同時(shí)經(jīng)過(guò)我國(guó)育種科研人員10 多年的不懈努力，目前我國(guó)食葵雜交種品種實(shí)現(xiàn)了完全國(guó)產(chǎn)化，打破了國(guó)外食葵雜交品種的壟斷 局面。

1.2 我國(guó)向日葵種子加工的發(fā)展歷程我國(guó)種子加工起步于20 世紀(jì)50 年代，當(dāng)時(shí)引進(jìn)東歐國(guó)家及前蘇聯(lián)的種子加工單機(jī)開(kāi)始仿制，20 世紀(jì)70-80 年代特別是改革開(kāi)放以后，我國(guó)引進(jìn)德國(guó)、丹麥、美國(guó)等國(guó)外先進(jìn)的種子加工機(jī)械，從仿制開(kāi)始到消化吸收先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)出了符合中國(guó)國(guó)情的成套種子加工設(shè)備[5]，我國(guó)向日葵種子加工技術(shù)也隨著向日葵種子產(chǎn)業(yè)和加工設(shè)備的發(fā)展逐步得到提升。

20 世紀(jì)70 年代以前，我國(guó)向日葵種子主要是以農(nóng)家品種和常規(guī)品種為主，種子清選主要使用手篩、簸箕、風(fēng)車(chē)等原始工具，20 世紀(jì)90 年代國(guó)內(nèi)向日葵種子需求數(shù)量增加，但是種子清選仍然以單機(jī)為主，沒(méi)有成套加工設(shè)備，種子不進(jìn)行分級(jí)和包衣，生產(chǎn)效率低下，種子質(zhì)量差。按照現(xiàn)代種業(yè)對(duì)種子加工的定義我國(guó)向日葵種子加工應(yīng)該起始于20 世紀(jì)90 年代末，1994 年新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)種子公司引進(jìn)美國(guó)G101 油葵雜交種親本開(kāi)始試驗(yàn)制種[6]，1998 年開(kāi)始在新疆大面積制種。1998 年內(nèi)蒙古天葵經(jīng)濟(jì)作物研究發(fā)展中心聯(lián)合酒泉市農(nóng)科所生產(chǎn)德國(guó)油葵雜交種KWS203，生產(chǎn)出來(lái)的大量向日葵種子需要就地加工，從此我國(guó)向日葵種子機(jī)械加工進(jìn)入了規(guī)?；⒊商谆A段。剛開(kāi)始加工時(shí)主要依靠已有的玉米成套種子加工設(shè)備（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)種子公司）和甜菜成套種子加工設(shè)備（酒泉市農(nóng)科所），這些設(shè)備加工向日葵種子針對(duì)性不強(qiáng)，加工后的種子中仍然有分離不出去的裸仁、破損籽粒、花盤(pán)組織等雜質(zhì)，還需要人工挑揀，降低了效率，增加了成本。為此，酒泉市農(nóng)科所和酒泉奧凱種子機(jī)械股份有限公司合作對(duì)種子加工設(shè)備采取邊設(shè)計(jì)組裝、邊加工試用、邊改進(jìn)完善的辦法，經(jīng)過(guò)2 年的努力，成功設(shè)計(jì)、組裝完成了國(guó)內(nèi)第一套向日葵種子專用加工生產(chǎn)線，該套設(shè)備主要用于油葵種子加工，設(shè)備平面布置，流程為：進(jìn)料→風(fēng)篩清選機(jī)→比重清選機(jī)→分級(jí)機(jī)→包衣機(jī)→成膜倉(cāng)→定量分裝→成品。風(fēng)篩清選機(jī)和分級(jí)機(jī)采用毛刷清篩，提高了篩分效率和效果；比重清選機(jī)通過(guò)優(yōu)化改造能夠分離出裸仁和花盤(pán)組織；種子輸送由原來(lái)的斗式提升機(jī)改為無(wú)破碎水平提升機(jī)，減少了種子的破損；包衣機(jī)采用高速霧化和彈性絞龍輸送，使種子包衣均勻無(wú)破損。此后以這套設(shè)備設(shè)計(jì)為藍(lán)本不斷改進(jìn)、完善，陸續(xù)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(guó)向日葵種子加工技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1 向日葵種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)向日葵種植面積最近10 年基本穩(wěn)定在100 萬(wàn)hm2左右[7]，2005 年以后由于受進(jìn)口低價(jià)毛油和低價(jià)油葵原料的沖擊，農(nóng)民種植油葵意愿不強(qiáng)，國(guó)內(nèi)油葵種植面積逐步縮小，同時(shí)由于國(guó)內(nèi)對(duì)休閑食品消費(fèi)的增長(zhǎng)和食葵出口量的增加，食葵種植面積迅速增長(zhǎng)，目前食葵種植面積已經(jīng)占向日葵總種植面積的90%以上。據(jù)調(diào)查，我國(guó)主營(yíng)向日葵的種子公司，如三瑞農(nóng)業(yè)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(yè)有限公司、河北雙星種業(yè)有限公司均以銷(xiāo)售食葵種子為主。2017 年5 月《非主要農(nóng)作物品種登記辦法》實(shí)施以后，截止到2019年底全國(guó)共登記向日葵品種1687 個(gè)，其中，自主選育品種1565 個(gè)，占92.8%；食葵1283 個(gè)，占76%；登記申請(qǐng)者237 個(gè)，其中企業(yè)214 家[8]。種子企業(yè)大量登記食葵品種反映出企業(yè)對(duì)食葵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重視，也反映出食葵種子在向日葵種子市場(chǎng)的主導(dǎo) 地位。

2.2 向日葵種子機(jī)械加工技術(shù)現(xiàn)狀經(jīng)過(guò)20 多年的發(fā)展，油葵種子加工技術(shù)已經(jīng)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(yè)及種子機(jī)械廠家逐步將種子加工技術(shù)的關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)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(guò)程中容易出現(xiàn)籽粒機(jī)械損傷、開(kāi)裂、表皮脫落，在制種生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生蟲(chóng)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(qū)別。在實(shí)踐中借鑒油葵加工設(shè)備流程，經(jīng)過(guò)多年摸索，現(xiàn)在食葵種子加工流程也逐步完善，具體流程為：進(jìn)料→風(fēng)篩清選機(jī)→比重清選機(jī)→磁選機(jī)→色選機(jī)→分級(jí)機(jī)→包衣機(jī)（批次式）→成膜倉(cāng)→定量分裝→成品。該流程增加了磁選機(jī)，可去除傳統(tǒng)加工設(shè)備無(wú)法去除的有裂紋、蟲(chóng)眼、破損的種子；增加色選機(jī)可以去除脫皮、白頭、裸仁等有色差的種子和雜質(zhì)，使種子外觀色澤一致；智能化批次式包衣機(jī)采用觸摸屏控制，藥種比例控制更精準(zhǔn)。隨著科技的發(fā)展，我國(guó)種子加工機(jī)械在工藝設(shè)計(jì)、制造精度、自動(dòng)化控制等方面取得了巨大進(jìn)步，在設(shè)備選型上種子生產(chǎn)企業(yè)也采取集合多家種子機(jī)械廠家的設(shè)備，優(yōu)化設(shè)計(jì)，組裝配套，最終達(dá)到生產(chǎn)出高品質(zhì)食葵種子的 目的。

3 問(wèn)題及建議

目前，我國(guó)向日葵種子機(jī)械加工技術(shù)水平已經(jīng)完全能夠滿足市場(chǎng)對(duì)種子質(zhì)量的要求，但是在實(shí)際操作中仍存在一些問(wèn)題。（1）我國(guó)種子加工設(shè)備單機(jī)性能完全可以達(dá)到生產(chǎn)要求，但是設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化程度低，同一型號(hào)不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備零部件互換性差，組裝成套后自動(dòng)化控制程度低，操作復(fù)雜。因此，建議種子機(jī)械生產(chǎn)廠家制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)容易操控的成套加工設(shè)備，制訂簡(jiǎn)單易懂的操作手冊(cè)。（2）由于種子企業(yè)的種子加工時(shí)間短、季節(jié)性強(qiáng)，設(shè)備操作沒(méi)有固定的專業(yè)技能人員，一般都是由制種技術(shù)員擔(dān)任，不懂機(jī)械原理，綜合專業(yè)技能水平低，在生產(chǎn)過(guò)程中不能及時(shí)解決設(shè)備故障問(wèn)題，影響了加工設(shè)備的生產(chǎn)效率。

現(xiàn)代種子加工是一個(gè)跨行業(yè)、跨學(xué)科的綜合性技術(shù)，要求操作人員既要懂農(nóng)業(yè)方面的專業(yè)知識(shí)，又要懂機(jī)械加工原理，加工后的種子應(yīng)當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的質(zhì)量指標(biāo)，操作人員要依據(jù)這些種子質(zhì)量指標(biāo)設(shè)定設(shè)備的技術(shù)參數(shù)最終達(dá)到加工出合格種子的目的。因此，種子企業(yè)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)員工的種子機(jī)械原理方面的技術(shù)培訓(xùn)，操作員要掌握基本的機(jī)械原理，對(duì)生產(chǎn)加工線上的每臺(tái)設(shè)備的性能要了如指掌，針對(duì)物理特性不同的品種，在進(jìn)料速度的控制、風(fēng)篩清選機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)、分級(jí)篩篩片的選擇、比重清選機(jī)風(fēng)量、傾角與震動(dòng)頻率的調(diào)整、包衣機(jī)藥種比例的設(shè)定方面都要熟練掌握。