页数:31页文件大小:1.09 MB来源: 种子种苗学ppt课件
本课件介绍按宽度、厚度与空气动力学特性的清选分离原理及精加工流程,讲解干燥方法与温湿度控制、种子包衣与丸化工艺,分析种子寿命的内在因素与温度、水分、通气条件,并比较密封、真空与低温等贮藏方式。
第四章种子的加工与贮藏【前言】种子加工(seedprocessing),即对采收的种子进行清选、分级、干燥、消毒、脱毛或包衣等处理,是提高和保证种子质量的主要措施。清选是从采收的种子中去除未熟、空瘪、受损种子及杂物的过程。种子必须干燥,达到安全贮藏的含水分标准,才能在一定的时期内保持活力和种用价值。种子消毒和包衣是采用物理化学方法处理,杀死病原生物,提高种子抗逆性和改善播种质量。
脱毛是指种子表面脱毛和对伞形花科植物的果实(如胡萝卜的双悬果)除去其表面刺毛的加工工艺。脱毛后便于保存、包衣和播种。种子贮藏(seedstorage),就是为了能较长时间的保持种子具有旺盛的生活力,延长种子的使用年限,保证种子具有较高的品种品质和播种品质,以满足生产对种子数量和质量的需求。种子的清选和分级未经清选的种子堆(seedbulk),成分相当复杂,其中不仅含有各种不同大小、不同饱满度和完整度的本品种种子,还含有相当数量的混杂物。
而各类种子或各种混合物各具固有的物理特性,如形状、大小、比重及表面结构等。种子的清选和分级(seedcleaningandclassification)就是根据种子群体的物理特性以及种子和混合物之间的差异性,在机械操作过程中(如运输、振动、鼓风等)将种子与种子、种子与混杂物分离开。一、种子清选分级的原理(一)根据种子大小进行分离根据种子的大小(图4-1),可用不同形状和规格的筛孔,把种子与夹杂物分离开,也可以将长短和大小不同的本品种种子进行分级。
1.按种子的长度分离(separationbylength)按长度分离是用圆窝眼筒来进行的。窝眼筒为一内壁上带有圆型窝眼的圆筒,筒内置有盛种槽。工作时,将需要进行清选的种子置于筒内,并使窝眼筒作旋转运动,落于窝眼中的短种粒(或短小夹物)被旋转的窝眼滚筒带到较高位置,接着靠种子本身的重力落于盛种槽内。长种粒(或长夹物)进不到窝眼内,由窝眼筒壁的摩擦力向上带动,其上升高度较低,落不到盛种槽内,于是长、短种子分开(如图4-2)。
一般圆窝筒转速为30-45转/min。
2.按种子的宽度分离(separationbywidth)按宽度分离是用圆孔筛进行的。凡种粒宽度大于孔径者不能通过。当种粒长度大于筛孔直径2倍时,如果筛子只作水平。
运动,种粒不易竖直通过筛孔,需要带有垂直振动。(如图4-3d)3.按种子的厚度分离(separationbythickness)按厚度分离是用长孔筛进行的。筛孔的宽度应大于种子的厚度而小于种子的宽度,筛孔的长度应大于种子的长度,分离时只有厚度适宜的种粒通过筛孔。根据种子大小,在固定作业的种子精选机上,就可以利用各种规格的分级筛圆孔筛,长孔筛和窝眼滚筒,精确地按种子宽度、厚度和长度分成不同等级(图4-3b)。
(二)利用空气动力学原理进行分离这种方法按种子和杂物对气流产生的阻力大小进行分离。种子在垂直向上的气流中会出现三种情况:即种子下落、吹走和悬浮在气流中。使种子悬浮在气流中的气流速度,称之为临界风速。在分离过程中,可以利用种子和夹杂物之间临界风速的差异将其分开。如在清选小麦种子时,小麦种子的临界风速为89米/秒,可选择小于此风速的气流速度将颖壳和碎茎全部吹走,把小麦种子留下。
目前利用空气动力分离种子的方式除垂直气流分离外,还有平行气流分离和倾斜气流分离。
上述临界风速的大小与种子形状、重量、大小和气流状态有关。一般要从实验中求得,且随条件不同,所得的数据也不相同,有时会相差很大。
于液体的比重时,种子就下沉;反之则浮起。这样,即可将轻、重不同的种子分开。一般用的液体可以是水、盐水、黄泥水等。这是静止液体的分离法。此外还可利用流动液体分离(图4-5)。种子在流动液体中,是根据种子的下降速度与液体流速的关系来决定种子流动得近还是远。种子比重大的流动得近,小的则远;当液体流速快时种子也被流送得远,流速过快会影响分离效果。
用此法分离出来的种子,若不立即用来播种,则应洗净、干燥,否则容易引起发热霉变。2.重力筛远其工作原理是重力筛在风的吸力(或吹力)作用下,使轻种子或轻杂质瞬时处于悬浮状态,作不规则运动,而重种子则随筛子的摆动作有规则运动,借此规律将轻重不同的种子分离。(五).利用种子色泽进行分离(separationbycolor)用颜色分离是根据种子颜色明亮或灰暗的特征分离的。
要分离的种子在通过一段照时的光亮区域,在那里每粒种子的反射光与事先在背景上选择好的标准光色进行比较。当种子的反射光不同于标准光色时,即产生信号,这种子就从混合群体中被排斥落入另一个管道(图4-6,图版3)。这类分离法多半用于豆类作物中因病害而变色的种子和其它异色种子。
必须进行精加工。精加工包括按种子长度分级,按种子宽度和厚度分级,按比重分级和处理。种子的干燥种子含水量高,耐藏性差,在短期内便失去种用价值。严重时会引起发热、生虫甚至霉变。因此,种子干燥(seeddrying)是保证种子质量的一项关键措施。一、种子干燥的基本原理种子是活的有机体,又是一团凝胶,具有吸湿和解吸的特性。当空气中的水蒸汽压超过种子所含水分的蒸汽压时,种子就开始从空气中吸收水分,直到种子的蒸汽压与该条件下空气相对湿度所产生的蒸汽压达到平衡时,种子水分才不再增加,此时种子所含的水分称为“平衡水分”。
反之,当空气相对湿度低于种子平衡水分时,种子就向空气中释放水分,直到种子水分与该条件下的空气相对湿度达到新的平衡时,种子水分才不再降低。种子干燥就是利用或改变空气与种子内部的蒸汽压差,使种子内部的水分不断向外散发的过程。种子干燥的条件主要取决于相对湿度、温度和空气流动的速度,而温度和空气流速,又直接影响相对湿度的大小。
在一定条件下,1Kg空气所含的水分是有限度的。当空气中水分达到最大含量时,称为饱和状态,这时的含水量叫做饱和含水量。空气的饱和含水量是随着温度的递升而增加的(表4-1)。在一定温度条件下,空气相对湿度越低,种子干燥效果越好。但提高气温,对增强干燥种子的能力和缩短干燥时间,比降低相对湿度效果更好。因此,在相对湿度较高的情况下,只有采用较热的空气干燥,效果才较显著。
相对湿度随着气温的上升而降低。一般情况下,气温每上升11℃,相对湿度大约降低一半。这说明在干燥种子时,提供适当的热量,也是提高干燥工效的有效措施。空气流动速度愈快,带走的水汽就愈多,同时造成的蒸汽压差也愈大,干燥效果。
愈明显。但是,提供种子干燥条件必须确保在不影响种子生活力的前提下进行,否则就失去了干燥的意义。二、影响种子干燥的内在因素
燥效果。④适时入库。需要热进仓的种子,应在下午3点收堆闷放一段时间后,趁热入库(如小麦、豌豆)。其它种子应待散热冷却后,再行入库,以免发生结露现象。2.人工机械干燥法即采用动力机械鼓风或通过热空气的作用以降低种子水分。此法不受自然条件的限制,并具有干燥快、效果好、工作效率高等优点,但必须有配套的设备,并严格掌握温度和种子含水量两个重要环节。
人工机械干燥可分为自然风干燥和热空气干燥。(1)自然风干燥法:这种方法较为简便,只要有一个地面能透风的房子和一个鼓风机即可,但干燥性能有一定限度,当种子水分降低到一定程度时,就不能继续降低。这是因为种子与任何其他物质一样,具有一定的持水能力,当种子的持水能力与空气的吸水力达到平衡时,种子既不向空气中散发水分,也不从空气中吸收水分。
假设种子的含水量为17%,这时种子与相对湿度78%,温度为45℃的空气相平衡。如果空气相对湿度超过78%,就不能进行干燥(表4-2)。此外,达到平衡的相对湿度是随种子水分的减少而变低,随温度的上升而增高。因此,水分为15%的种子,不可能在相对湿度为68%,温度为45℃的空气中得到干燥。故在常温下(25℃),采用自然风干燥,使种子水分降低到15%左右时,可以暂停鼓风,使空气相对湿度低于77%时再鼓风,使种子得到进一步干燥。
如果相对湿度等于或超过77%,开动鼓风机不仅起不到干燥作用,反而会使种子从空气中吸收水分。(2)热空气干燥:在一定条件下,提高空气的温度可以改变种子水分与空气相对。
湿度的平衡关系。温度越高,达到平衡的相对湿度值越大。空气的持水量也随之增多,所以干燥效果越明显。但在过高温度下种子会失去生活力,尤其是高水分种子,因此,采用热空气干燥,必须在保证不影响种子生活力的前提下,适当地提高温度。在干燥机内的热空气温度一般高于种温,热空气温度愈高,则种子停留在机内的时间应愈短。而且,种子在干燥机内所受的温度,应根据种子水分适当调节,当种子水分较高时,种温应低些;反之则可适当提高。当种子水分超过17%时,一般应采取二次间隙干燥法,不宜采用一次高温干燥,否则会影响发芽率。至于豆类和油料种子,进行热空气干燥时,更应控制在低的温度,否则会引起种皮裂开等现象。此外,热空气干燥种子还应注意:第一,不能将种子直接放在加热器上焙干,而应该导入加热空气进行间接烘干,防止种子烤焦而丧失生活力。第二,严格控制温度。第三,对高水分种子应采取二次干燥法,勿使种子水分散失过快,以免使种子内部有机组织破坏,或出现外干内湿现象。第四,烘干后的种子,要摊晾散热冷却后才能入库,以免引起“结露”现象。种子包衣一、种子包衣的意义种子包衣技术可根据所用材料性质(固体或液体)的不同,分为种子丸化技术(pelletting)和种子包膜技术(filmcoating)。种子丸化技术是用特制的丸化材料通过机械处理包裹在种子表面,并加工成外表光滑,颗粒增大,形状似“药丸”的丸(粒)化种子(或称种子丸)(图版3)。种子包膜技术是将种子与特制的种衣剂按一定“药种比”充分搅拌混合,使每粒种子表面涂上一层均匀的药膜(不增加体积),形成包衣种子(或称包膜种子)。种子包衣技术与传统的种子处理技术相比具有许多不可比拟的优点:
不能作为种子标准化、服务社会化的措施。
自动控制。目前我国也研制生产了自行设计的包衣机,如南京食品机械所研制的6ZY型种子包衣机等。种子丸化过程可分四个时期:
出种子过筛,除去过大过小的丸粒种子、种渣。④撞光染色期:将过筛后的种子放回滚动罐中,加入滑石剂和染色剂,不断滚动,使种子外壳有较高的硬度、光滑度,并用不同颜色加以区分。三、种子包膜技术
四、包衣种子的类型和包装要求(一)包衣种子的类型目前包衣种子的类型有1.包膜种子,即仅一层薄薄的种衣剂包裹在外;2.重型丸粒种子,用于小粒、形状不规则的种子,如烟草、芹菜等;。
3.速生丸化种子,在播种前处理加工进行催芽,这种丸粒种子能提前出苗和保证一次全苗;4.扁平丸粒种子,用于飞机播种的牧草、林木种子,即把细小的种子制成较大较重的扁平丸粒片,避免播种时被风吹刮,从而提高飞播时的准确性和落地的稳定性,保证播种质量;5.快裂丸粒种子,播种后丸粒经过一段时间能自行裂开,有利种子出芽、生长。
| 水分(%) | 蔬菜作物 |
|---|---|
| 4.5 | 辣椒 |
| 5.0 | 白菜、甘蓝、硬花甘蓝(花椰菜)、抱子甘蓝、羽衣甘蓝、球茎甘蓝、芥菜、萝卜、芜菁 |
| 5.5 | 番茄、莴苣 |
| 6.0 | 甜瓜、黄瓜、南瓜、西葫芦、茄子、欧洲防风;其他未列出的全部作物 |
| 6.5 | 西瓜、葱、洋葱、韭菜、细香葱、皱叶欧芹 |
| 7.0 | 菜豆、豇豆、胡萝卜、利马豆、甜芹、块根芹、豌豆 |
| 7.5 | 甜菜、达菜(叶用甜菜) |
| 8.0 | 菠菜、叶用甜菜、甜玉米 |
注:源文件该页文字为提取时重复两段,其中“其他全部6.0”一句在原文首尾各出现一次,本表已在“6.0”一行合并保留,未改动任何数值。
较高的生活力,延长其寿命,提高其在生产上的利用年限,是具有重大经济意义的(表4-3)。(二)影响种子寿命的因素种子的寿命受到其本身的特性(由自然因素造成的内在条件)和人为的处理与加工保管条件(外在因素)两方面的影响。1.内在因素(1)遗传的影响由于遗传基因的不同,种子的寿命呈现出明显的种属差异,同一个种内的不同栽培品种间也往往有差异。
(2)种子生理状态种子寿命的长短与其个体发育的生理状态有密切关系。Hannington(1960)就指出,从受精到种子成熟期间存在许多影响种子寿命的物质因素。缺乏氮、磷、钾、钙、水分过多,土壤盐分浓度过高,病虫危害等都会造成种子生理状态不良,从病虫危害等都会造成种子生理状态不良,从而导致种子寿命缩短。胡萝卜、甘蓝、莴苣、园葱等在雨季成熟采收的种子,不仅发芽率弱,而且不耐贮藏。
未充分成熟的种子比充分成熟的种子寿命短,这是因为未成熟种子含水量特别高,种子内部含有较多的易被氧化的水解了的单糖及非蛋白氮和其它物质,因此呼吸强度较大的缘故。在收获、晾晒、贮藏、运输过程中,种子一旦遭遇雨水和受潮,即使把种子再干燥到原来的含水量的程度,其呼吸强度仍然很高,特别是遭雨淋后未及时干燥和几乎进入萌发状态的种子,其内部可溶性物质增加,酶活性增强,呼吸作用旺盛,消耗贮藏物质的速度大大提高,从而加速了种子的死亡。
凡具有以上生理状态的种子,均不宜较长时期的贮藏,应及早处理,减少经济损失。(3)种子籽粒的大小和完整性同品种种子籽粒大小不同,呼吸强度也有明显差异。小粒种子因为有相对较大的表面,吸湿性和气体交换能力强;另外,胚在整个种子中所占有的比例增大,更加促进了胚部的呼吸强度,从而缩短种子寿命。因此,凡是准备较长期贮藏的种子,必须进行籽粒分级和分别处置。
种皮受到机械擦伤的种子,由于气体交换进行得比较顺利而促使呼吸作用大大增强。另外,种皮受损伤的种子,抵抗外界条件的能力减弱,暴露在外部的种胚和胚乳容易受到各种微生物的侵蚀而加速种子的死亡。凡欲贮藏的种子,必须清除破损的籽粒,以提高贮藏的安全性,延长种子的寿命。(4)种子的化学成分。
与种子寿命长短有密切关系的主要是种胚的化学成分,胚乳或其他部分的化学成分相对次要。一般说来,凡含油量较高的种子,其寿命往往比较短促,但这又与种皮的特征特性有关。种子化学成分及其含量的多少不只影响呼吸作用的性质,还影响呼吸作用的强度。例如,水是种子中的主要的化学成分之一,含水量不同,强烈影响种子呼吸作用的强弱,种子含水量高并且经常波动,对种子寿命会产生巨大的不良影响。(5)种皮的结构特征种皮细胞结构的疏松与紧密,坚实程度及厚薄,对种子本身的新陈代谢作用,抵抗外界环境条件的变化,以及防御微生物的侵害均有密切关系。凡寿命较长的种子,都伴有坚固的通水性,透气性不良的种皮,例如莲籽。2.外在因素影响种子寿命的外在因素非常复杂,大体可分为两个方面:(1)影响采种母株生长发育的外界条件对种子生活力的影响凡影响采种母株生长发育的外界条件均能影响种子的生活力。为了生产优质的种子,必须选择环境条件良好的地区建立专门的种子生产基地。良好的种子生产基地应具备以下基本条件:即在种株开花的季节里,天气多睛朗,阳光充沛;在种子成熟的季节里,应是无风少雨的干燥天气,此外,土壤肥沃,排灌水条件方便。
温度为26.2℃时,发芽率高达81.3%。
仓虫和微生物等。①水分对种子寿命的影响:影响种子寿命的水分因素,包括种子本身含水量种贮藏环境的相对湿度两个方面。前者的影响是直接的,后者的影响是间接的。种子含水量愈高,呼吸作用愈强,贮藏物质的水解作用愈快,消耗的物质愈多,种子生活力丧失速度愈快。种子含水量是由贮藏环境的空气相对湿度决定的,而不是由绝对湿度(一定量的空气中含水蒸气的绝对量)决定的。
空气相对湿度低,种子含水量也低,随着相对湿度升高,种子含水量也逐渐升高,直至出现游离水。当种子内出现游离水时,其种子含水量称为“临界水分”。种子一旦出现游离水,水解酶和呼吸酶的活动便异常旺盛起来,从而迅速引起种子生活力的丧失和变质。种子含水量,通常用种子含有的水分占种子总重量的百分率来表示。相对湿度(简称R·H)是指在一定温度条件下,一定体积的空气中实际含有的水蒸气量与这一体积空气在该温度时最大限度的水蒸气量(饱和水蒸气量)之比,用百分率来表示。
下表为1千克干燥空气中,在不同温度条件下所含有的饱和水蒸气量(表4-6)不同种子在安全贮藏过程中要求不同的含水量,如豆类种子的安全含水量为10~14%,其他绝大多数种子为5~9%。同一种种子采用不同的贮藏方法,所要。
求的含水量也不同,如密封贮藏法要求种子干燥标准极高(表4-7)。②温度对种子寿命的影响:温度是影响种子新陈代谢作用的主要因素之一。种子处于低温状态下,其呼吸作用非常微弱,物质代谢水平缓慢,能量消耗极少,细胞内部的衰老变化也降低到最低程度,从而能长期保持种子生活力不衰而延长种子的寿命。相反,种子处于高温状态下,尤其是在种子含水量较高时,呼吸作用强烈,营养物质大量消耗,从而导致种子寿命大大地缩短。
种子对于严寒和酷热的抵抗能力主要取决于细胞液的浓度。种子含水量愈低,细胞液抵抗冷热的能力愈强。若种子含水量很高而温度过低时,种子会受到冻害。所谓低温能延长种子寿命,是在种子含水量低的情况下进行冷藏的。例如,干燥的种子(具有安全含水量)在-10~-20℃和相对湿度30%的条件下,对绝大多数植物种子的保持都是有利的(表4-8)。
Harrington(1959)研究温度,含水量影响种子寿命的关系时指出:A、在0~50℃范围内,种子的贮藏环境温度每升高5℃,种子的寿命就缩短三分之一。B、在种子含水量为5~14%的范围内,每增加1%的含水量,种子的寿命就缩短三分之一。他的实验还证实,把含水量10%的种子贮藏在20℃条件下与把含水量8%时种子贮藏在30℃的条件下,其寿命长短大体相同。
Hcopkin等认为,在一般的室温条。
件下,保持相对湿度20%或更低一些,对绝大多数种子都能延长其寿命(表4-9)。显然,种子的含水量是随空气相对温度和温度的变化而变化的;空气湿度又随温度变化而变化。种子因种类不同,在一定温、湿度条件下,其平衡含水量稳定在不同的数值。一般来讲,在同一温、湿度的条件下,含水量较高的是那些含淀粉较多的种子,而含油量较多的种子则含水量较低。随着空气相对湿度的变化,种子含水量的增减系数也是含淀粉多时种子大,含油量多的种子小。
多的蔬菜种子贮藏时,要特别注意贮藏环境的通风换气,并且绝对不能采用密封贮藏。如果是含水量不超过临界水分的干燥种子,由于呼吸作用非常微弱,对氧气的清耗很慢,即使在密封的条件下贮藏,也能保持种子寿命延长。种子贮藏在通风良好的即氧气充足的条件下,温度愈高,呼吸作用愈旺盛、生活力下降愈快。生产上为了有效的较长时间的保持种子生活力,除了创造干燥,低温的环境条件外,经常进行合理的密封和通风换气是非常必要的。
要的是温度、水分及通气状况这三个因素。这三个因素在影响贮藏的种子寿命过程中,是相互影响和相互制约的。比如,贮藏环境的温度较高时,可以通过降低种子含水量,控制氧气供应量来达到延长种子寿命的目的。同样,在种子含水量和空气湿度较高的情况下,可以通过降低温度,控制氧气供给量来相对延长种子寿命。密封条件下贮藏的种子之所以具有延长其寿命的效果,主要是由于它控制了氧气的供应,杜绝了外界空气湿度对密封容器内种子含水量的影响。
在贮藏过程中影响种子寿命的各个环境因素都是相互配合、相互制约的,其中某一个因素发生了变化,都会对种子的贮藏效果带来一定程度的影响。因此,要想提高贮藏效果,延长种子寿命,必须以三个主要影响种子贮藏因素(温度、湿度、通气条件)为主,创造出各种因素最佳配合的贮藏方法,即“理想”的贮藏条件(表4-10)。对大多数作物种子来讲,充分干燥是延长种子寿命的基本条件。
但是,种子含水量过低或是将种子贮藏在极度干燥的条件下,也很容易使种子丧失生活力。有实验报道,在相对湿度(RH)为15%~75%、温度为0~30℃,种子含水量为4~14%时,种子含水量每增加1%(RH增加10%)种子寿命缩短一半,反之增加一倍(表4-11)。贮藏温度是影响种子新陈代谢的因素之一。种子在低温条件下,呼吸作用非常微弱,种子内贮藏的物质和能量的消耗极少,胚细胞能长期保持其生活力。
但当低。
温伴随游离水分出现时,种子易受冻而死亡。有实验报道:种子贮藏过程中,最安全的温度是-5℃到-10℃,在这样的温度条件下种子呼吸强度极低,贮藏安全,种子的寿命可显著延长。在0℃~45℃范围内,温度每下降5度,种子寿命可延长一倍,反之缩短一倍。一般认为RH(相对湿度)+°F(温度)≤100时,种子可安全贮藏3~10年;如果在RH+°F=120时,种子贮藏时间不超过3年。经验证明,相对湿度为6%、温度15℃、种子含水量1~7%为种子开放式贮藏的适宜条件。因为种子的含水量、贮藏环境的相对湿度和温度及通气状况是贮藏种子寿命长短的决定条件,所以这些外界条件的剧烈变化,特别是水分和温度条件的剧烈变化,会导致种子呼吸作用的不稳定而缩短种子的寿命。因此建造种子贮藏库的地点,应选择在冬温夏凉、干燥通风,常年气温无剧烈变化的地区。(二)贮藏方法无论采用什么样的贮藏方法,首先考虑的是经济效益;其次要考虑贮藏设施的性能,贮藏地区的气候条件,计划贮藏的年限,贮藏种子的种类及其种子本身的遗传性,种子的价值和本地区本单位的经济实力等。1.普通贮藏法(开放贮藏法)所谓普通贮藏法(开放贮藏法)包括两方面内容:
傍晚可以通风,但后半夜不能通风。2.密封贮藏法所谓种子密封贮藏法,是指把种子干燥到符合密封要求的含水量标准,再用各种不同的容器或不透气的包装材料密封起来进行贮藏的方法。这种方法在一定的温度条件下,不仅能较长时间保持种子的生活力,延长种子的寿命,而且便于交换和运输。密封贮藏法之所以有良好的贮藏效果,是因为它控制了氧气供给和杜绝了外界空气温度对种子含水量的影响,从而保证种子处于低强度呼吸中。
同时,密封条件,也抑制了各种好气性微生物的生长和繁衍,从而起到延长种子寿命的作用。但是必须指出,密封贮藏种子的容器不能置放于高温条件下,否则会加快种子死亡。这是因为高温会造成容器内严重缺氧,从而加强了酒精的发酵作用而致使种胚变质,而且高温还能促进真菌等厌气性病害的发生,尤其是在种子含水量较高的情况下更甚。另外长期贮于高温条件下,密封贮藏的种会因严重失水而加速死亡。
因此,密封贮藏种子,只有在温度较低的条件下进行,其贮藏效果才能更明显(表4-12)。密封贮藏法在湿度变化较大,雨量较多的地区,其贮藏种子的效果更好,更有实用价值。
目前利用于密封贮藏种子的容器有:玻璃瓶、干燥箱、缸、罐、铝箔袋,聚乙烯薄膜等。玻璃瓶容器易破碎,只适合在实验室里使用。铝箔、聚乙烯可各自制作成袋使用,也可两者合在一起制成袋使用。由于袋子的种类不同、质地不同、厚度不同,其密封防潮性能不同。如铝箔虽然防潮性能良好,但价格较贵,提高了种子贮藏的成本。聚乙烯的防潮性能虽不如铝箔,但价格便宜,透明度好。
目前利用的高密度聚乙烯防潮性能较好,用其贮藏种子效果明显,又便于种子商品化。不同密封材料,由于透湿性能不同,所以要求密封贮藏时种子的含水量也有差异。表4-12所示为美国种子法施行规则中规定的密封容器中种子的上限含水量。用铝箔包装贮藏种子的安全含水量要依据铝箔的厚度和透明度而定。一般铝箔的厚度为0.02~0.025mm,24小时内每平方米的透湿度近于零。
安全贮藏种子的含水量见表。聚乙烯、异二氯乙烯等塑料包装制品都不具有百分之百的防湿性能,以这些材料所做成的种子袋或容器里贮藏的种子也能慢慢吸湿,其贮藏种子的最高含水量见表3.真空贮藏法真空贮藏法,是一种很有发展前途的贮藏方法,尤其是应用于育种用的原始材料的种子贮藏方面更为方便。其贮藏原理是将充分干燥的种子密封在近似于真空条件的容器内,使种子与外界隔绝,不受外界湿度的影响,抑制种子的呼吸作用,。
强迫种子进入休眠状态,从而达到延长种子寿命,提高种子使用年限的目的。真空贮藏效果的好坏,取决于种子的干燥方法、种子含水量、真空和密封程序以及贮藏温度等条件。真空贮藏种子,要求种子含水量较低,所以必须采用热空气干燥法干燥种子。干燥种子的空气温度依不同蔬菜种类和所要求的不同含水量而定。一般为50~60℃的温度干燥4~5个小时,种子的含水量在4%以下(豆类种子除外,含水量过低,豆类种子易形成硬实而影响发芽率)。
真空的标准,根据国外资料报道,减压不超过430mm水银柱。减压过低会造成种子破裂,影响贮藏效果。上海市实验的减压标准控制在350~400mm水银柱之间。上海市采用的真空罐规格是0.5和0.25kg装两种。种子体积约占空罐容积的3/4留1/4空间为佳。贮藏种子的真空罐要放置在低湿的环境条件下贮藏。如冷库,人防洞或埋在地下等。
4.低温除湿贮藏法在大型的种子贮藏库中装备冷冻机和除湿机等设施,把贮藏库内温度降到15℃以下,相对温度降到50%以下,从而加强了种子贮藏的安全性,延长了种子的寿命,这就是低温除湿贮藏法。温度在15℃以下,种子自身的呼吸强度比常温下要小得多,甚至非常微弱,种子的营养物质分解损失显著减少,一般贮藏库内的害虫不能发育繁殖,绝大多数危害种子的微生物也不能生长,因而在这一条件下即能取得种子安全贮藏的良好效果。
温度在20℃以下,则被称为“准低温贮藏”,在一定程度上也可以达到上述效果。低温贮藏对害虫的抑制作用十分明显,一般20℃是害虫适宜温度的下限范围,15℃时害虫开始冷麻痹;8℃是冷昏迷;温度再到8~4℃时害虫就进入冬眠状态,害虫经过一段时间也会死亡;-4℃以下,就到了害虫致死范围。蚕豆有较多的淀粉和蛋白质,易受蚕豆象的侵害而变质。
随着贮藏期的延长,会使青色蚕豆变成褐色或深褐色、霉变、发热、直至丧失种用价值。若将蚕豆含水量降至11%以下,贮于0~4℃低温箱里,6个月后基本无变色,蚕豆象的幼虫虽然未死,但未羽化成虫。而对照者变色粒为46%,虫害粒52%;试验前绿色蚕豆发芽率为978%,低温试验结束时的发芽率为91%,而常温的只有88%。这说明低温贮藏对蚕豆保色和维持蚕豆生活力有较强的优越性。
低温贮藏方式有如下几种:。
(1)自然低温贮藏这是一种经济、简易、有效的贮藏方法,它包括自然通风贮藏、地下库贮藏和洞库贮藏。自然低温贮藏,泛指15℃以下,有的冷冻温可达-20℃,甚至-45℃。自然低温贮藏的先决条件是:采用隔热等措施以保证低温条件的实现。(2)通风冷却贮藏即是利用通风机械或冷却机械对贮藏中的种子实行急剧快速通风冷却。这一过程不同于单纯的干燥,也不同于单纯的通风,主要是利用机械通过输进含有较低温度的空气,使库内种子堆的温度下降,同时也有降湿作用。
(3)空调低温贮藏即是利用制冷机向贮藏库内通冷风,进行空气温湿度调节,使贮藏库内的温度均匀,避免水分局部集中,达到安全贮藏。这种方式与冷却贮藏的区别:主要是避免外界热空气的接触,只限贮藏库内的空气循环,一般不补充外界空气,自动控制冷气的温、湿度。一般要将贮藏库的温度控制在15℃以下或更低的温度时需密封隔热保持低温。随着气温的变化,库内温度超过要求温度时,则采用机械通冷风控制库内温度在±1℃范围。
通风冷却贮藏法,空调低温贮藏法适于高温多湿地区贮藏蔬菜种子。综上所述,种子的寿命与生活力除了与其遗性有关外,还和产生种子及贮藏种子的环境条件有关。选育优良品种,改善种子生产条件,创造良好的种子贮藏条件都可以延长种子寿命,提高种子生活力,从而延长种子的使用年限和提高使用品质。种子贮藏的基本原理就是要创造条件降低种子的新陈代谢并防治病虫害的侵害,同时还要考虑到实际生产应用的简单易行、经济实惠,在实际操作中可根据自身的条件、环境条件以及对贮藏要求的不同灵活选用贮藏方法。
5.超低温贮藏利用液态氮气可达-165℃的低温,在如此低的温度下,代谢作用极低,故若种子能在结冰及解冻时存活,则可作长时间的保存。影响结冰时的存活主要取决于种子的含水量和结冰的速度。故种子需先加以干燥,使含水量低于临界百分率,防止结冰时有游离水分形成冰粒。各种种子的临界含水量并不一致(表4-14)。有些特殊的种子不能干燥至低含水量,则需要控制结冰速度,在冷冻过程中细胞间水分会先结冰,如此则造成一渗透压差,使细胞中的水分渗透出细胞膜以外,细胞内的水分逐渐减少,如能减至无游离水分结成冰粒的程度,则细胞可以在结冰过程中存活,如结冰太快,此一脱水过程未能完成,则细胞将受冰粒破坏。
反之,则脱水过甚,细胞亦会受损。故利用结冰温度的不同,控制结冰速度,往往可以使细胞在结冰过程中生存。表4-14此外,如在结冰前或结冰过程中,用对细胞膜有保护性的化合物处理细胞,亦可能减低细胞在结冰时所受的损害,用5.5克分子量脯氨酸溶液处理安祖花(AnthuriumscherzerianumL.)种子可以使此种特殊的种子适合液态氮贮藏。
(Stanwood,个人通讯)。在解冻时,其速度亦应注意,如速度太快亦可能造成损害。一般来说普通的种子在低含水量下,多能贮藏于液态氮中。
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