第四节 种子处理和包衣 一,种子处理与包衣的目的和意义 (一)目的意义 种子处理:指在种子收获后到播种前,采用各种有效的处理方法,如杀菌消毒,温汤浸种,低温层积. 主要目的: 1.防止种子携带病菌的危害和土壤中的病虫害,保护种子正常发芽和出苗生长. 2.提高种子对不利土壤和气候条件的抗逆能力,增加成苗率. 3.提高种子的耐贮性,防止种子劣变. 4.增强种子活力,促进全苗,壮苗,提高作物产量和产品质量. (二)种子处理方法分类 种子处理方法分为三类:普通种子处理,种子包衣和种子引发. 二,普通种子处理 (一)晒种 ___ 播前晒种,能促进种子的后熟,增加种子酶的活性,同时能降低水份,提高种子发芽势和发芽率.还可以杀虫灭菌,减轻病虫害的发生. 方法:选择晴天晒种2～3天即可. ___ (二)温汤浸种_ ___ 温汤浸种是根据种子的耐热能力常比病菌耐热能力强的特点,用较高温度杀死种子表面和潜伏在种子内部的病菌,并兼有促进种子萌发的作用.注意严格掌握浸种温度和时间.如: ___ 水稻:冷水浸24h,40～45℃温水浸5min,54℃温水(保持52℃)浸10min,捞出晾干播种.可有效地杀死稻瘟病,恶苗病等病菌. ___ 油菜:50～54℃温水浸20min,对油菜霜霉病,白锈病等有一定防治效果. ___ 蚕豆,豌豆:水烧开,不断搅拌,蚕豆浸30秒钟,豌豆浸25秒钟.可杀死蚕豆象和豌豆象.___ _(三)药剂处理_ 1. 药剂浸(拌)种(表)____ ___ 2. 棉籽的硫酸脱绒_ ___ 棉籽硫酸脱绒有防治棉花苗期病害和黄萎,枯萎病的作用,又便于播种.同时,用清水冲洗还可将小籽,秕籽,破籽,嫩籽及其它杂质漂浮在水面清除,达到选种的目的. 棉种泡沫酸脱绒成套设备 (四)生长调节剂处理_ ___ 1. 赤霉素处理_ ___ 赤霉素处理种子的浓度一般为10～250ppm,时间以12～24小时为宜. ___ 2. 三十烷醇处理_ ___ 用0.01～0.1ppm的溶液浸种12～24小时. _____3.生长素处理 常用的有吲哚乙酸(IAA),萘乙酸(NAA),2,4-D,用5～10 mg/l浓度浸种效果最好. 4.矮壮素和胡敏酸钠处理 将浸泡过的小麦,大麦种子喷洒矮壮素(CCC)后闷种12 h可提高产量. 用胡敏酸钠溶液(1～10 mg/L)浸种13～14 h,能够加快萌发出苗,并提早成熟. (五)肥料浸拌种 1.菌肥处理 常用的有根瘤菌,固氮菌处理,菌种用量一般为45×109～60×109 U/hm2. 2.陈尿浸种 陈尿(经充分发酵后的人尿)浸种,一般以2～4 h为宜. 3.肥料拌种 常用的主要有硫酸铵,过磷酸钙,骨粉等. (六)微量元素处理 目前世界农业中广泛施用的微肥是硼,铜,锌,锰,钼等肥料.玉米种用0.01～0.1%的硫酸铜,硫酸锌,硫酸锰或硼酸溶液浸24 h;每公斤棉种拌硫酸锌4 g. (七)物理因素处理 1.射线处理 主要指用γ,β,α,χ射线等低剂量(100～1000伦琴)照射种子. 2.高频电流处理 高频电场处理需用16～20 MHz的电场来处理种子几十秒. 3.红外线处理 利用光波中波长7700A以上肉眼不能见的光波,如红外线等,照射已萌动的种子10～20 h. 4.紫外线 紫外线为波长4000A以下,照射种子2～10min. 5.磁场和磁化水处理 6.低温层积 低温层积的做法是将种子放在湿润而通气良好的基质(通常用沙)里,低温下保持(通常3～5℃)一段时间.不同植物种子层积时间差异很大. 二,种子包衣 (一)种子包衣技术的发展 ___ 1926年美国的Thornton和Ganulee首先提出种子包衣问题. 30年代英国Germains种子公司在禾谷类作物上首次成功地研制出种衣剂, 1941年美国缅因州种子科技人员利用小粒蔬菜和花卉种子的包衣种子进行机械播种. 60年代随着欧州育苗业的兴起,促进种衣剂的迅速商业化. 1976年,美国的R.C. McGinnis进行了小麦包衣种子田间试验. 到80年代,世界上发达国家种子包衣技术已基本成熟. ___ (二)种子包衣方法的分类 ___ 1.种子包衣(Seed Coating)_ ___ 是指利用粘着剂或成膜剂,将杀菌剂,杀虫剂,微肥,植物生长调节剂,着色剂或填充剂等非种子材料,包裹在种子外面,以达到使种子成球形或基本保持原有形状,提高抗逆性,抗病性,加快发芽,促进成苗,增加产量,提高质量的一项种子新技术.___ ___ 2.种子包衣方法分类 (1)种子丸化(Seed Pelleting) 指利用粘着剂,将杀菌剂,杀虫剂,染料,填充剂等非种子物质粘着在种子外面,常做成在大小和形状上没有明显差异的球形单粒种子单位. 主要适用小粒作物种子. (2)种子包膜(Seed film coating)_ ___ 是指利用成膜剂,将杀菌剂,杀虫剂,微肥,染料等非种子物质包裹在种子外面,形成一层薄膜,经包膜后,成为基本上保持原来种子形状的种子单位._ ___ 适用大粒和中粒种子.如玉米,棉花,大豆,小麦等种子. (三)种衣剂的类型及其性能_ ___ 原理: 种衣剂以种子为载体,借助于成膜剂或粘着剂粘附在种子上,很快固化为均匀的一层药膜,不易脱落.播种后种衣剂对种子形成一个保护屏障,吸水后膨胀,不会马上被溶解. 随种子萌动,发芽,出苗成长,有效成分逐渐被植株根系吸收,传导到幼苗植株各部位,使幼苗植株对种子带菌,土壤带菌及地上地下害虫起到防病治虫的作用,促进幼苗生长,增加作物产量.___ 类型:___ 1.农药型 ___ 主要目的是防治种子和土壤所带的病害.种衣剂中主要成分是农药. ___ 2.复合型 ___ 为防病,提高抗性和促进生长等多种目的而设计的复合配方类型.种衣剂中的化学成分包括有农药,微肥,植物生长调节剂或抗性物质等组成._ ___ 3.生物型 ___ 根据生物菌类之间拮抗原理,筛选有益的拮抗根菌,以抵抗有害病菌繁殖,侵害而达到防病目的. ___ 4.特异型 ___ 根据不同作物和目的而专门设计的种衣剂类型. (四)种衣剂配方成分和理化特性 ___ 1.种衣剂配方成分 ___ (1)有效活性成分 ___ 如杀菌剂主要用于杀死种子上的病菌和土壤病菌,保护幼苗健康生长. ___ 微肥主要用于促进种子发芽和幼苗植株发育. ___ 植物生长调节剂主要用于促进幼苗发根和生长. ___ (2)非活性成份 ___ 需要有其他配用助剂,以保持种衣剂的理化特性.包括包膜种子用的成膜剂,悬浮剂,抗冻剂,防腐剂,酸度调整剂,胶体保护剂,渗透剂,粘度稳定剂,扩散剂和警戒色染料等,丸化种子用的粘着剂,填充剂和染料等.___ ___ (2)种衣剂理化特性 ①合理的细度.细度是成膜性好坏的基础.种衣剂细度标准为2～4um.要求≤2um的粒子在92%以上,≤4um的粒子在95%以上. ②适当的粘度.粘度是种衣剂粘着在种子上牢度的关键.不同种子因表面平滑度不同,其动力粘度也有所不同,一般在150～400mPa·s之间.小麦,大豆要求在180～270mPa·s,玉米要求在50～250mPa·s,棉花种子要求在250～400mPa·s. ③适宜的酸度.酸度决定了是否影响种子发芽和贮藏期的稳定性,要求种衣剂为微酸性至中性,一般pH值6.8～7.2为宜. ④高纯度.纯度是指所用原料的纯度,要求有效成分含量要高. _ ⑤良好的成膜性.要求能迅速固化成膜,种子不粘连,不结块.有效含量包括两方面指标:一是实际含量应达到标定数量;二是农药应具备保护,内吸,广谱,低毒,高效的要求. ⑥种衣牢度.种子包衣后,膜光滑,不易脱落.一般种衣脱落率不超过药剂干重的0.5～0.7%. ⑦良好的缓解性.种衣剂能透气,透水,有再湿性,播种后吸水很快膨胀,但不立即溶于水,缓慢释放药效,药效一般维持45～60d左右. ⑧良好的贮藏稳定性.冬季不结冰,夏季有效成分不分解,一般可贮存2年. ⑨对种子的高度安全性和对防治对象较高的生物活性. ___三,种子引发_ ___ 1,种子引发的概念 ___ Heydecker等(1973)首次创造出"引发"(priming)这个词用于描述控制下的种子吸水作用. 原理:控制种子的吸水作用至一定水平,即允许预发芽的代谢作用进行,但防止胚根的伸出,控制种子缓慢吸水使其停留在萌发吸胀的第二阶段,使种子处在细胞膜,细胞器,DNA的修复,酶活化准备发芽的代谢状态(Heydecker等1975).___ ___ 2,种子引发的效果 ___ (1)在低温或高温下加速发芽; ___ (2)提高发芽和出苗的一致性; ___ (3)提高和增加产量; ___ (4)提高在逆境下的出苗,如盐碱条件下的出苗; ___ (5)增加幼苗干重,鲜重和苗高; ___ (6)克服远红光的抑制作用; ___ (7)提早成熟; ___ (8)PEG作为抗菌剂的载体; ___ (9)减少热休眠效应; ___ (10)防止幼苗猝倒病; ___ (11)提高陈种子,未成熟种子的活力; ___ (12)免除吸胀冷害的发生和损失 3.种子引发方法和技术_ ___ 渗调引发(Osmotic priming) ___ 渗调引发通过控制吸水介质水势,来调节种子水分吸收,种子可放于溶液湿润的滤纸上或浸于通气或不通气的溶液中._ ____渗调引发的一般过程_ ___ (1)将种子置于盛有引发溶液的容器内; ___ (2)将装有种子的容器置于恒温下(通常10-30℃)经一定时间; ___ (3)用蒸馏水漂洗吸湿至一定程度的种子; ___ (4)通风干燥种子; ___ (5)种子用于播种或贮藏. ___ 根据不同的情况和所用种子的不同,以上处理条件会有所改变.如渗透溶液种类,渗透溶液的浓度,处理的时间,处理的温度,处理期间的光强,处理期间的通气,盛放处理种子的容器类型,处理后种子的干燥方式和程度等等均可以改变. 滚筒引发 ___滚筒引发包括四个不同的阶段: 一是校准,这一过程是确定引发时种子吸湿的合适水平,以决定将多少水加入到种子中. 二是吸湿,在一定时间内(一般是1d或2d),加水至校准的水平使种子吸湿. 三是培养,这一过程约一至二周,种子保持吸湿过程达到的水分,增加引发的效果. 四是干燥,去除种子增加的水分,以便种子回复或接近引发前的含水量. 当然,也可以在第三个阶段后直接播种. 固体基质引发