DOI 10 12357 cjea 20230486 謝錦 韓立樸 我國種子丸粒化研究現(xiàn)狀及展望 J 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 中英文 2024 32 4 605 615 XIE J HAN L P Current status and prospects of seed pelleting research in China J Chinese Journal of Eco Agriculture 2024 32 4 605 615 我國種子丸?；芯楷F(xiàn)狀及展望 謝 錦1 韓立樸1 2 1 中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心 河北省土壤生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)水資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 石家莊 050022 2 中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100049 摘 要 種子是農(nóng)業(yè)的 芯片 在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮重要作用 丸?；沁m應(yīng)精量播種需要的新型種子處理技 術(shù) 將填充劑 粘合劑 營養(yǎng)物質(zhì) 保護(hù)劑 生長調(diào)節(jié)劑 染色劑等物料分層或混合包裹在種子表面 不僅能改變 種子形狀和大小 還具有保護(hù)種子 促進(jìn)逆境下種子萌發(fā)和幼苗生長的作用 從種子萌發(fā)到幼苗建植是作物生產(chǎn) 周期中最為脆弱的生育階段 利用種子丸?；夹g(shù)促進(jìn)種子萌發(fā) 提升幼苗素質(zhì)對(duì)作物增產(chǎn)具有重要意義 本文 綜述了種子丸粒化技術(shù)的發(fā)展過程 種子丸?；淖饔迷?工藝流程及質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 總結(jié)了丸?；夹g(shù)在蔬菜 和花卉 糧食和經(jīng)濟(jì)作物 牧草和綠肥 藥用作物 林木的應(yīng)用現(xiàn)狀 明確了各自的研究重點(diǎn)和難點(diǎn) 在此基礎(chǔ) 上 提出今后的研究需加強(qiáng)跨學(xué)科交流協(xié)同 利用基因組學(xué) 代謝組學(xué)等高新技術(shù)加強(qiáng)種子休眠和萌發(fā)的信號(hào)途徑 研究和信號(hào)分子提取 明確丸?；N子萌發(fā)的環(huán)境閾值 關(guān)注專用型丸粒化物料和特異性丸?；に嚨难邪l(fā) 建立 健全丸?；N子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 評(píng)估種子丸?；瘜?duì)環(huán)境的長期影響 以期為促進(jìn)我國種子處理技術(shù)快速發(fā)展提供理論支持 關(guān)鍵詞 種子 丸?；?加工工藝 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 抗逆性 中圖分類號(hào) S351 1 Current status and prospects of seed pelleting research in China XIE Jin1 HAN Lipu1 2 1 Center for Agricultural Resources Research Institute of Genetics and Developmental Biology Chinese Academy of Sciences Hebei Key Laboratory of Soil Ecology Key Laboratory of Agricultural Water Resources Chinese Academy of Sciences Shijiazhuang 050022 China 2 University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China Abstract Seeds are the chips of agriculture which plays an important role in agricultural modernization Pelleting is a novel seed treatment technology that meets the requirements of precision sowing Covering seeds with fillers binders nutrients protectants phytoactive promoters and colors modifies seed shape and size protects seeds from birds and bugs and enhances seed germination and seedling growth Seed germination and seedling establishment are the most vulnerable stages of the crop production cycle Utiliz ing seed pelleting technology to promote seed germination and seedling growth is important for increasing crop yields This paper provides an overview of the development process of seed pelleting technology theory processing procedures and quality inspection standards involved in seed pelleting This article also summarizes the application characteristics of pelleting technology in various crops such as vegetables and flowers grains and commercial crops forage and green manure medicinal crops and forestry and highlights the research focus and challenges specific to each crop type Based on this discussion future research priorities are pro posed First it is necessary to strengthen interdisciplinary communication and collaboration and use high tech technologies such as 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 2021YFD190090404 和河北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 21326406D 資助 通信作者 韓立樸 主要研究方向?yàn)檫呺H土地生態(tài)過程及資源化利用 E mail lphan 謝錦 主要研究方向?yàn)榉N子丸粒化 E mail xiejin 收稿日期 2023 09 04 接受日期 2024 01 19 This study was supported by the National Key Research and Development Project of China 2021YFD190090404 and the Key Research and Devel opment Program of Hebei Province 21326406D Corresponding author E mail lphan Received Sep 4 2023 accepted Jan 19 2024 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 中英文 2024年4月 第 32 卷 第 4 期 Chinese Journal of Eco Agriculture Apr 2024 32 4 605 615 genomics and metabolomics to enrich research on the signaling pathways of seed dormancy and germination the extraction of signal molecules and the environmental threshold of pelleted seed germination Second research should focus on the development of spe cial materials and specific pelleting technology improvement of the quality inspection standards of pelleting seeds and evaluation of the long term impact of seed pelleting on the environment with the aim of providing theoretical support for the rapid development of seed treatment technology in China Keywords Seed Pelleting Process technology Quality criterion Stress resistance 種子品質(zhì)在很大程度上決定著作物產(chǎn)量 優(yōu)質(zhì) 種子可以使作物產(chǎn)量增加15 20 1 從種子萌發(fā) 到幼苗建植是作物生產(chǎn)周期中最為脆弱的生育階段 幼苗建植不僅取決于種子活力 還取決于環(huán)境條件 2 種子處理技術(shù)可以通過生物 物理 化學(xué)處理技術(shù) 和添加生物制劑等改變種子物理性狀 增強(qiáng)種子活 力 實(shí)現(xiàn)出苗整齊和作物增產(chǎn) 3 種子丸?；?seed pelleting 是種子包衣的一種特 殊形式 指通過丸粒化機(jī)械 利用各種丸?；牧鲜?重量較輕或表面不規(guī)則的種子具有一定強(qiáng)度 形狀 和重量 從而達(dá)到小種子大?；?輕種子重?；?不規(guī)則種子規(guī)則化的效果 4 完成丸?；姆N子通 常為球形 不再能區(qū)分種子的初始形狀 而是以粒徑 區(qū)分大小 5 種子丸?；粌H可以增加種子流動(dòng)性 以便于機(jī)械化播種 6 還可以保護(hù)種子 提高其抗逆 性 丸?；瘎┲械臍⑾x劑可避免種子被地下害蟲啃 食 7 外層警戒色可顯著減少種子被鳥類采食的幾率 8 丸粒化劑中的營養(yǎng)元素可促進(jìn)幼苗生長 9 11 生長調(diào) 節(jié)物質(zhì)可提高逆境下幼苗存活率 12 13 如在高寒地 區(qū) 早期播種可能會(huì)使種子經(jīng)歷倒春寒而建植失敗 延遲播種雖可避免凍害但會(huì)縮短生育期 通過特殊 的種衣劑進(jìn)行丸粒化 可縮短種子發(fā)芽時(shí)間 彌補(bǔ)延 遲播種的負(fù)面效應(yīng) 有效解決高寒地區(qū)播種問題 14 種子丸?；鳛樘岣叻N子商用價(jià)值的重要手段 其物料及配方被種子公司和相關(guān)技術(shù)服務(wù)企業(yè)視為 商業(yè)機(jī)密 5 在我國 種子丸?；髽I(yè)或公司基本 沒有對(duì)丸粒化制劑成分進(jìn)行公開分享 在科學(xué)研究 中 也有部分論文未明確給出丸?；奈锪霞捌渑?比 其給出的物料成分也以常見的粘合劑 填充劑 生長調(diào)節(jié)劑和營養(yǎng)元素為主 15 18 我國商業(yè)領(lǐng)域主 要集中于種子包衣設(shè)備的研發(fā) 種子丸?；瘎┏善?和丸粒化服務(wù)的宣傳 學(xué)術(shù)領(lǐng)域則更多關(guān)注丸?；?材料中活性成分的效果檢驗(yàn) 5 種業(yè)透明度的缺乏 產(chǎn)業(yè)與學(xué)術(shù)關(guān)注重點(diǎn)的錯(cuò)位導(dǎo)致丸?；Ч恼鎸?shí) 性驗(yàn)證不足 阻礙了種子丸?；夹g(shù)的改良和發(fā)展 本文基于大量前人研究結(jié)果 簡述種子丸?；?技術(shù)的發(fā)展過程 論述種子丸?；淖饔迷?工 藝流程和質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 描述了丸?；诓煌魑?種子的應(yīng)用并明確其研究重點(diǎn)和難點(diǎn) 最后在此基 礎(chǔ)上提出未來的研究展望 以期為促進(jìn)我國種子丸 ?；a(chǎn)學(xué)研相結(jié)合 提升種子處理技術(shù)提供理論 參考 1 種子丸?；夹g(shù)的發(fā)展過程 種子丸粒化技術(shù)的研究起源于美國 后傳至英 國 日本等國家 20世紀(jì)40年代 美國將丸?；?衣技術(shù)應(yīng)用于蔬菜和花卉種子上 以提高其播種性 能 隨著對(duì)精準(zhǔn)播種要求的逐漸提高 單?；透咂?質(zhì)種子的需求擴(kuò)大了丸?；膽?yīng)用市場(chǎng) 20世紀(jì) 80年代 美國洋蔥 Allium cepa L 芹菜 Apium gra veolens L 等小粒蔬菜種子 西北歐的甜菜 Beta vul garis L 種子 英國的生菜 Lactuca sativa var ramosa Hort 種子 番茄 Solanum lycopersicum L 種子已 基本達(dá)到了丸粒化的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 20世紀(jì)90年代 荷 蘭花卉種子的丸?；蔬_(dá)到100 19 至今 丸粒化 技 術(shù) 在 發(fā) 達(dá) 國 家 已 普 遍 應(yīng) 用 20 現(xiàn) 階 段 日 耳 曼 Germains Seed Technology 和 盈 可 泰 Incotec 是 種 子包衣領(lǐng)域的主要引領(lǐng)者 5 側(cè)重于可生物降解物料 的研發(fā) 生產(chǎn)無微塑料的種子包衣產(chǎn)品 我國種子丸?；夹g(shù)起步較晚 從20世紀(jì)80年 代至今 丸粒化技術(shù)持續(xù)受到我國學(xué)者的關(guān)注 21 22 附 圖1 見 官 網(wǎng)此 文 的 資 源 附 件 1980 1989年是種子丸?；囊腚A段 丸 ?；夹g(shù)于1980年引入我國 以應(yīng)對(duì)牧草補(bǔ)播不易 入土的問題 從仿制起步 摸索通過丸衣化來接種 根瘤菌的基本技巧 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤與肥料研 究所開展了牧草種子丸衣化接種根瘤菌技術(shù)的研究 并成功應(yīng)用 提高了豆科牧草飛播成效 20世紀(jì)80 年代末 江蘇省煙草研究所聯(lián)合南京煙草科學(xué)研究 所等相關(guān)科研單位開始了煙草 Nicotiana tabacum L 種子丸粒化研究 23 24 1990 1999年為種子丸?；夹g(shù)的起步階段 研究論文數(shù)量明顯增加 種子丸?；嚓P(guān)專利的申 請(qǐng)開始出現(xiàn) 研究對(duì)象擴(kuò)展至甜菜 油菜 Brassica 606 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué) 報(bào) 中英文 2024 第 32 卷 campestris L 芝麻 Sesamum indicum L 等高值經(jīng) 濟(jì)作物 附圖2 見官網(wǎng)此文的 資 源附件 煙草種子的丸?；芯柯氏热〉猛黄菩?進(jìn)展 經(jīng)過多代更新 丸粒化種子的單籽率 有籽率 裂解度等質(zhì)量指標(biāo)均已達(dá)到國外先進(jìn)水平 23 24 并形 成了配套的丸?；N子育苗技術(shù) 25 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 安徽省六安地區(qū)種子公司等單位研發(fā)的油菜丸粒化 種子開始工廠化生產(chǎn) 26 該階段種子丸?；芯恐?點(diǎn)由解決播種問題轉(zhuǎn)向提高作物抗逆性 2000 2009年為種子丸粒化技術(shù)的發(fā)展階段 論文發(fā)表和專利申請(qǐng)數(shù)量顯著增加 相關(guān)研究的廣 度和深度不斷拓展 表現(xiàn)為作物種類持續(xù)增多 包括 玉米 Zea mays L 種子 水稻 Oryza sativa L 種子 青 菜 Brassica rapa var chinensis L Kitam 種 子 中華羊茅 Festuca sinensis Keng ex E B Alexeev 種 子 沙拐棗 Calligonum mongolicum Turcz 種子等 該階段丸?；c種子引發(fā)技術(shù)的結(jié)合成為研究的 熱點(diǎn) 側(cè)重丸粒化工藝的細(xì)化 如引發(fā)條件 烘干時(shí) 間 烘干溫度 貯藏條件等對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長 的影響 2010 2019年為種子丸?；夹g(shù)的爆發(fā)階段 專利申請(qǐng)量大幅提升 隨著丸?；Ч娘@現(xiàn) 藥 用植物和用于防風(fēng)固沙的木本植物種子也逐漸引用 丸?；夹g(shù) 包括黨參 Codonopsis pilosula Franch Nannf 桔梗 Platycodon grandiflorus Jacq A DC 防 風(fēng) Saposhnikovia divaricata Turz Schischlk 黃 芩 Astragalus henryi Oliv 花棒 Hedgsarum scopar ium Fish Et Mey 和 錦 雞 兒 Caragana spp 等 附 圖2 見官網(wǎng)此文的 資源附件 該階段的研究主要以利用丸?；夹g(shù)促進(jìn)逆境下種 子萌發(fā)和幼苗生長為主 如在丸衣劑中添加保水劑 來 吸 收 土 壤 水 分 供 干 旱 環(huán) 境 中 青 海 冷 地 早 熟 禾 Poa crymophila Keng cv Qinghai 和青海中華羊茅 Festuca sinensis Keng ex E B Alexeev cv Qinghai 幼苗生長 27 在丸粒化包衣中添加氟啶蟲胺腈 以帶 藥入土的方式顯著提高黃曲條跳甲 Phyllotreta stri olata Fabricius 的防控效果 28 篩選新丸?；锪?谷胱甘肽有效緩解苜蓿 Medicago sativa L 種子的 鹽脅迫效應(yīng) 29 另外也有研究利用丸?；N子裂解 條件來調(diào)控種子發(fā)芽時(shí)間 使植物可躲避干旱和寒 冷脅迫 2020 2023年發(fā)表論文和專利申請(qǐng)量達(dá)到新高 度 種子丸?；芯咳允欠N子加工領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一 預(yù)計(jì)在國內(nèi)仍將保持快速發(fā)展的狀態(tài) 2 種子丸?；淖饔迷砼c方法 2 1 種子丸?；饔迷?種子丸粒化通過調(diào)節(jié)外部微環(huán)境改變種子內(nèi)部 生理生化活動(dòng) 種子萌發(fā)的過程分為吸脹 萌動(dòng)和 發(fā)芽3個(gè)階段 種子吸水后種皮膨脹軟化 使氧氣透 過種皮進(jìn)入內(nèi)部 種子開始呼吸作用和能量代謝 隨 后種胚生長與合成 30 丸?；锪暇哂薪Y(jié)構(gòu)疏松 吸附性強(qiáng)的特性 可搭載活性物質(zhì) 同時(shí)丸?；庖?可借助毛細(xì)管作用吸水膨脹并產(chǎn)生裂縫 使活性物 質(zhì)通過裂縫向內(nèi)參與種子生理活動(dòng) 向外接觸微域 土壤防治病蟲害 31 丸?；庖略诜N子周圍形成 蓄 水球囊 對(duì)土壤墑情變化起緩沖作用 協(xié)調(diào)保濕性 與透氣性之間的矛盾 在土壤含水量低時(shí) 丸?；?外殼吸收周圍土壤水分供種子吸脹萌發(fā) 在土壤含 水量高時(shí) 丸?；鈿ぐl(fā)揮高吸水性能 避免種子因 吸 水 過 快 而 發(fā) 生 膜 系 統(tǒng) 損 傷 和 呼 吸 代 謝 功 能 異 常 32 33 丸?；庖逻€在種子周圍形成 微型肥庫 其中含有的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)可使種子內(nèi)可溶性糖含量 丙二醛含量明顯增加 提前啟動(dòng)其抗逆機(jī)制 緩慢釋 放的營養(yǎng)元素起到促根壯苗的作用 其在煙草的應(yīng) 用表明 丸粒化使豎葉期煙苗側(cè)根數(shù)增加9 15 單 株 地 上 部 和 地 下 部 干 重 分 別 提 高12 20 和 32 38 23 丸?；庖轮刑砑拥臍⒕鷦?殺蟲劑 在種子周圍形成 保護(hù)罩 不僅可直接對(duì)土壤中病菌 和害蟲進(jìn)行防治 還可通過根系的吸收傳達(dá)至地上 部分 繼續(xù)防止病害的侵襲 2 2 種子丸?；に嚵鞒?種子丸粒化過程一般包括精選 丸化 篩選 著色 干燥5個(gè)步驟 即將精選后的種子放入設(shè)定 好參數(shù)的丸?；瘷C(jī)器 先利用殺菌劑 生長調(diào)節(jié)劑 或粘合劑等液相物料潤濕種子表面 然后按順序加 入不同功能固態(tài)物料或直接加入預(yù)先混勻的固態(tài)物 料 使種子表面均勻包裹上丸粒化劑 在此過程中 可用篩選設(shè)備篩選丸?；N子2 3次 統(tǒng)一丸?；?粒徑至設(shè)定尺寸 丸化成型種子繼續(xù)拋光后 對(duì)不 同作物 品種的種子著染不同顏色 最后將種子放置 于溫濕度可控的熱空氣干燥機(jī) 快速風(fēng)干至規(guī)定的 含水量 其中需重點(diǎn)關(guān)注但往往容易忽視的是種子 丸?；暗木x 未精選的種子可能包含癟粒 碎粒 莖稈 土粒等雜質(zhì) 直接用于丸粒化會(huì)降低 成品質(zhì)量 特別是在精量播種條件下 容易造成出苗 斷壟問題 從而導(dǎo)致減產(chǎn) 丸化是整個(gè)流程的核心 常見的方式為滾動(dòng)造 粒法和流動(dòng)造粒法 滾動(dòng)造粒法的基本原理是利用 第 4 期 謝 錦等 我國種子丸?；芯楷F(xiàn)狀及展望 607 種子表面特征與設(shè)備內(nèi)表面的附著性能 使種子在 設(shè)備內(nèi)呈滾動(dòng)狀態(tài) 并按順序逐步加入液態(tài)和固態(tài) 物料 在種子表面形成外殼 34 流動(dòng)造粒法則是利用 氣流使種子在設(shè)備內(nèi)呈懸浮翻滾狀態(tài) 同時(shí)按順序 施加液態(tài)和固態(tài)物料 最終使得漂浮翻滾的種子表 面形成均勻衣殼 34 2 3 種子丸粒化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 丸?；N子的質(zhì)量指標(biāo)是衡量丸粒化工藝和配 方優(yōu)劣的依據(jù) 但我國尚無統(tǒng)一的種子丸?；|(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程包括經(jīng)濟(jì)作物類 GB T 21138 2019 煙草種子 35 YC T 368 2010 煙 草種子 催芽包衣丸化種子生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程 36 蔬菜 花卉類 DB65 T 3031 2009 番茄包衣丸化種子 37 DB32 T 4589 2023 蔬菜小粒種子丸?；录?術(shù)規(guī)程 38 蔬菜種子丸?；录夹g(shù)規(guī)程 39 大田作物類 DB14 T 2742 2023 高粱種子丸粒化 生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程 40 林木種子類 DB15 T 1492 2018 丸?；帜痉N子質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)程 41 DB13 T 1768 2023 林木種子丸?；录夹g(shù)規(guī)程 42 王 海鷗等 43 提出丸粒化種子質(zhì)量的一般要求為 1 丸 粒近球形 形狀規(guī)整 大小適中 表面光滑 2 單?？?壓 強(qiáng) 度 150 g 3 單 籽 率 90 4 有 籽 率 95 5 種 子 含 水 量 8 6 裂 解 度 98 7 整 齊 度 98 8 不改變農(nóng)藝性狀 9 在種子加工與應(yīng)用過程 中 對(duì)農(nóng)藥 激素等添加劑的使用 要按照國際安全 衛(wèi)生環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) 嚴(yán)格控制殘留量 不同作物種子的丸?；|(zhì)量指標(biāo)和定量要求略 有異同 較為公認(rèn)的指標(biāo)為單?？箟簭?qiáng)度 有籽率 含水率 整齊度和發(fā)芽率 單籽率 丸?；稊?shù)等 指標(biāo)則非所有丸粒化種子的統(tǒng)一度量指標(biāo) 煙草 蔬菜等需精量播種的作物 要求丸?；N子單籽率 達(dá)90 而林木種子對(duì)單籽率要求較低 不同作物 種子的含水率差異較大 林木丸粒化種子含水率的 變化范圍最大 12 煙草丸?；N子的含水率需 低于2 因此丸?；N子質(zhì)量指標(biāo)和要求的確定 還需根據(jù)作物種類和應(yīng)用環(huán)境細(xì)化 丸?；N子質(zhì)量指標(biāo)的統(tǒng)一測(cè)定方法更為缺乏 如種子發(fā)芽率 含水量的測(cè)定往往依據(jù)已有國家標(biāo) 準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)中裸種的檢測(cè)方法 但測(cè)定時(shí)的溫度 烘干時(shí)間等條件并不一致 崩解率的測(cè)定方法同樣 各異 DB15 T 1492 2018 丸?；帜痉N子質(zhì)量 檢驗(yàn)規(guī)程 41 中將崩解率定義為 取丸粒100粒置 于充分濕潤的濾紙上 統(tǒng)計(jì)10 min內(nèi)丸粒表面開裂 松散 膨脹或脫落的粒數(shù) DB32 T 4589 2023 蔬菜小粒種子丸粒化包衣技術(shù)規(guī)程 38 則將崩解率 定義為將 100粒丸?；N子置于濕潤濾紙上 觀察 3 min內(nèi)崩解粒數(shù) DB65 T 3031 2009 番茄包衣 丸化種子 37 中觀測(cè)裂解度的時(shí)間則為5 min 丸粒 化種子質(zhì)量的另一衡定維度是丸粒化種子抗逆性是 否優(yōu)于裸種 15 目前對(duì)丸?；N子的抗逆性更多集 中于科研論文中 尚未形成統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn) 3 種子丸?；膽?yīng)用進(jìn)展 3 1 蔬菜和花卉種子丸粒化技術(shù)研究 蔬菜和花卉種子丸?；杞鉀Q的首要問題是 針對(duì)種子自身特點(diǎn)研發(fā)改善播種性能的配方和工 藝 44 46 蔬菜和花卉通常栽培于現(xiàn)代園藝設(shè)施 47 設(shè)施園藝內(nèi)相對(duì)可控的溫度 濕度 光照 土壤等 環(huán)境條件使蔬菜和花卉種子萌發(fā)在一定程度上擺脫 了脅迫的限制 48 近年來 隨著精量播種技術(shù)和工廠 化育苗技術(shù)的廣泛應(yīng)用 對(duì)適合機(jī)械化精量播種的 蔬菜和花卉種子需求不斷增大 49 50 但蔬菜和花卉 裸種具有體積小 質(zhì)量輕 形狀特殊的特點(diǎn) 51 53 如 白菜 Brassica rapa var glabra Regel 種子呈球形 直 徑1 1 5 mm 單粒重約3 mg 番茄種子不僅粒徑小 直徑2 3 mm 且形狀不規(guī)則 呈扁平的腎形 小雛 菊 Bellium minutum L 種子則呈倒卵形 相對(duì)扁平 單粒重僅0 2 mg 為降低精量播種的難度 不同形態(tài) 特征的種子通常被丸化成球體或橢球體 54 在丸粒 化工藝方面 為降低粉塵脫落率 提高抗壓強(qiáng)度 需 調(diào)增粘合性物料的配比 但過多的粘合劑容易導(dǎo)致 丸?；鈿み^硬 裂解性能變差 使得小粒種子難 以突破硬殼 進(jìn)而限制種子萌發(fā)出芽 過大的丸?；?倍 數(shù) 也 會(huì) 因 丸 粒 化 外 殼 過 厚 使 種 子 無 法 頂 土 出 苗 55 近期較多研究關(guān)注新型的丸?；锪虾凸に?探尋丸?；N子播種性能和萌發(fā)特征的平衡點(diǎn) 協(xié) 調(diào)裂解速度和抗壓強(qiáng)度的權(quán)衡關(guān)系 在新型包衣物 料方面 用質(zhì)量占比20 的白黏土為粘合劑對(duì)結(jié)球 甘藍(lán) Brassica oleracea L var capitate L 種子進(jìn)行丸 ?；幚?既能提高種子流動(dòng)性 滿足機(jī)械精量播種 的要求 又不會(huì)對(duì)種子萌發(fā)造成不良影響 56 在丸粒 化工藝方面 Sikhao等 57 以生菜和番茄種子作為模 式作物種子 探究一丸多粒種子和一丸多種種子的 丸?；绞綄?duì)幼苗生長的影響 消除連作障礙是蔬菜和花卉種子丸?；芯啃?解決的另一重要問題 設(shè)施園藝環(huán)境條件在適宜植 物生長同時(shí) 也適宜病菌等微生物繁殖和害蟲生長 58 為短期內(nèi)充分發(fā)揮設(shè)施園藝效能 種植者通常頻繁 608 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué) 報(bào) 中英文 2024 第 32 卷 連作蔬菜 瓜果 導(dǎo)致土壤養(yǎng)分比例失調(diào)等連作障 礙 59 改變?cè)械挠盟幒褪┓史绞?將殺菌劑 殺蟲 劑 微量元素肥 微生物制劑混配成丸?；聞?可有效保護(hù)種子免受螻蛄 Gryllotalpa spp 等土壤 害蟲啃食 防止幼苗感染土傳病害 并且為幼苗提供 均衡的營養(yǎng) 60 已有研究報(bào)道 將抗菌劑農(nóng)用鏈霉素 和生長調(diào)節(jié)劑烯效唑按比例混配成丸粒化劑后 可 有效減少花椰菜 Brassica oleracea var botrytis L 黑 腐病的發(fā)生并促進(jìn)幼苗生長 61 也有研究表明將殺 蟲劑進(jìn)行丸?；幚砗罂蓽p少黃曲條跳甲對(duì)青翠菜 心 Brassica campestris L 幼苗的危害 62 但有關(guān)丸 ?；聞┲袣⑾x劑 殺菌劑效果的研究仍較少 兩者如何合理配比 以何種添加方式應(yīng)用于丸粒化 處理 是否具有減少藥量高效防護(hù)的效果等問題仍 需廣泛研究 3 2 糧食和經(jīng)濟(jì)作物種子丸?；夹g(shù)研究 糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物通常在集中連片的農(nóng)田種 植 主要利用自然光照 溫度和土壤資源 在一定程 度受到環(huán)境因子的限制 為防治病蟲和增加養(yǎng)分供 應(yīng) 實(shí)現(xiàn)良種標(biāo)準(zhǔn)化 玉米 小麥 Triticum aestivum L 等主要糧食作物多進(jìn)行種子包衣處理 為減少育秧 移秧 插秧等工序 實(shí)現(xiàn)大田水直播 水稻種子多進(jìn) 行丸?；幚?63 因?yàn)樗痉N植環(huán)境的特殊性 丸粒 化劑既需要鎖住有效成分 避免遇水溶失 又要保證 透水透氣性 目前對(duì)水稻丸?；难芯考杏谕枇?化劑的研發(fā)和丸?；N子直播方法的嘗試 64 李錦 江等 63 自行研制的丸化型種衣劑 WHW 23 提高了 水稻根系和葉片的脯氨酸 過氧化物酶 過氧化氫 酶 超氧化物歧化酶活性 其秧苗綜合素質(zhì)優(yōu)于進(jìn) 口種衣劑處理的種子 對(duì)經(jīng)濟(jì)作物的丸?；芯恳詿煵?油菜 棉花 Gossypium hirsutum L 為主 23 我國對(duì)煙草 油菜 等小粒種子作物的丸粒化研究涉及物料篩選 丸粒 化工藝 種子貯藏和直播應(yīng)用效果等方面 且已取 得可喜突破 解決了種子體積小 出苗率低 幼苗長 勢(shì)弱而且易受地下害蟲危害的問題 目前丸?；療?草種子在全國的應(yīng)用率已達(dá)90 65 66 近年來 對(duì)煙 草和油菜的研究重點(diǎn)在于研發(fā)具有良好抗逆效果的 丸?；N子 因極端天氣頻發(fā) 煙草或油菜等面臨 干旱或水淹 苗期干旱嚴(yán)重影響種子萌發(fā) 而土壤飽 含水分又會(huì)造成低氧脅迫 導(dǎo)致發(fā)芽時(shí)間長 出苗 率低 出苗整齊度差等問題 水楊酸 SA 是植物抗 逆反應(yīng)的一種信號(hào)分子 可激活植物抗逆機(jī)制 以裝 載SA的高吸水樹脂粉末作為丸?；瘎┏煞?可提高 丸?；療煵莘N子的抗旱性 66 納米材料TiO2具有特 殊的空間構(gòu)象和微觀電磁性能 應(yīng)用納米TiO2丸粒 化煙草種子 可催化葉綠素和類胡蘿卜素的合成 進(jìn) 而促進(jìn)低溫環(huán)境下幼苗生長 67 3 3 藥用作物種子丸粒化技術(shù)研究 在我國 中藥材種植品種和種植面積不斷增加 中藥材種子的需求量也持續(xù)增長 68 對(duì)中藥材小粒 種子進(jìn)行丸?；枪?jié)本增效的有效方法 與蔬菜和 花卉種子類似 部分中藥材種子的體積和質(zhì)量較小 形狀不規(guī)則 傳統(tǒng)種植方式不僅浪費(fèi)種子 人工間 苗成本高 還常出現(xiàn)幼苗質(zhì)量參差不齊的問題 特殊 之處在于 藥材種子價(jià)格昂貴 更進(jìn)一步增加了栽培 的成本 69 如防風(fēng)種子粒小 不易播種 而且春播后 出苗慢 出苗時(shí)間持續(xù)40 50 d 51 52 針對(duì)這一問題 范文艷等 70 用自主研制的復(fù)合型丸粒劑對(duì)防風(fēng)種子 進(jìn)行丸?；?結(jié)果表明 丸?；N子的活力 過氧化 氫酶和過氧化物酶活性顯著提高 發(fā)芽集中度是裸 種的1 39倍 該結(jié)果證明種子丸?；谥兴幉纳a(chǎn) 中表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì) 近年來 我國學(xué)者主要致力于研發(fā)中藥材專用丸 ?；瘎﹣硖岣叻N子萌發(fā)性能 71 73 姚東偉等 74 發(fā)現(xiàn) 自制丸?；浞綄?duì)矮牽牛 Petunia hybrida Vilm 種 子發(fā)芽和出苗無負(fù)面影響 但同時(shí)指出配方需改進(jìn) 吸水和裂解性能 對(duì)桔梗種子的研究表明 單獨(dú)使 用一種填充劑時(shí) 海藻土處理的種子活力最高 但種 子硬度和裂解性較差 75 與其他填充劑混合施用 例 如硅藻土 活性炭 4 1時(shí) 丸?；蟮慕酃７N子表 現(xiàn)出較佳的出苗率和幼苗素質(zhì) 71 在中藥材品質(zhì)和 發(fā)病率方面 陳英等 76 利用不同丸?；浞綄?duì)黃芩 種子進(jìn)行處理 發(fā)現(xiàn)丸?；瘜?duì)種子出苗和產(chǎn)量無明顯 影響 但黃芩品質(zhì)和發(fā)病率在不同配方之間差異顯著 如何通過丸?；幚泶龠M(jìn)特定環(huán)境下藥用作物 種子萌發(fā) 同時(shí)維持其藥用成分含量是另一個(gè)重要 研究方向 中藥材講求道地性 需要在特定地域內(nèi) 生產(chǎn) 才能保證其獨(dú)特藥效 因此 藥用作物對(duì)環(huán)境 的依賴性強(qiáng)于常規(guī)大田作物 77 藥用作物的有效成 分大多為次生代謝物質(zhì) 是植物抵抗逆境脅迫時(shí)生 成的產(chǎn)物 78 次生代謝產(chǎn)物的積累與植株生長環(huán)境 需求之間的矛盾是藥用作物種植的難題 已有研究 針對(duì)藥用作物種子萌發(fā)出苗期易遭受干旱和寒冷脅 迫等問題開展丸粒化試驗(yàn) 通過在種子外層包裹吸 水性強(qiáng)的物料 將土壤中的水分聚集在種子周圍 改 變種子微環(huán)境 提高成苗率 78 丸?；簏h參種子的 萌發(fā)相對(duì)滯后 發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率均降低 但幼苗長勢(shì) 第 4 期 謝 錦等 我國種子丸粒化研究現(xiàn)狀及展望 609 健壯 幼苗中可溶性糖 可溶性蛋白質(zhì)及丙二醛含量 較高 提高了植株的抗逆性 72 總之現(xiàn)有研究很少涉 及丸?；瘜?duì)藥用作物中次生代謝物質(zhì)積累的影響 3 4 牧草和綠肥種子丸?；夹g(shù)研究 基于我國基本國情 牧草和綠肥作物多種植于 邊際土地 邊際土地一般存在水熱資源缺乏 鹽堿 度高 養(yǎng)分貧瘠等各種障礙 79 導(dǎo)致牧草種子在萌發(fā) 期 長不出 在苗期 長不好 80 種子丸?；谀敛?生產(chǎn)中的作用主要包括解決種子播種難題 緩解或 解除環(huán)境脅迫 牧草種子丸?；难芯繉?duì)象多為苜 蓿 三葉草 Trifolium repens L 等種子呈近圓形的 豆科牧草 81 82 及垂穗披堿草 Elymus nutans Griseb 青海冷地早熟禾和青海中華羊茅等種子呈梭形且?guī)?芒的禾本科牧草 83 84 研究目的主要為篩選提高種 子適播性和萌發(fā)能力的填充劑 生長調(diào)節(jié)劑 目前 的研究已實(shí)現(xiàn)丸粒化牧草種子滿足精量播種要求 使其易于固著在土壤中 而且萌發(fā)表現(xiàn)良好 84 在利用丸?；夹g(shù)緩解牧草和綠肥的環(huán)境脅迫 方面的研究仍較少 已有研究多集中于丸粒化種子 抗旱性能的提升 李積蘭等 27 檢驗(yàn)了牧草種子經(jīng)包 衣處理后是否具有抗旱性 結(jié)果表明加有保水劑的 丸粒種子抗旱性優(yōu)于裸種 而裸種抗旱性強(qiáng)于未加 保水劑的丸粒種子 王建光等 84 研究了吸水劑丸粒 化對(duì)苜蓿和老芒麥 Elymus sibiricus L 種子抗旱性 的影響 發(fā)現(xiàn)土壤含水量較低或較高時(shí) 用吸水劑丸 ?；灰娦?在丸?；瘜?shí)際應(yīng)用中 應(yīng)考慮牧草 種子萌發(fā)需水情況和環(huán)境水分閾值 近期 利用草種丸粒化技術(shù)對(duì)生態(tài)遭破壞的區(qū) 域進(jìn)行植被恢復(fù)成為備受關(guān)注的探索方向 85 87 由 于氣候變化和人為活動(dòng) 我國90 左右的天然草原 處于不同程度的退化狀態(tài) 88 馬源等 18 專門對(duì)生態(tài) 恢復(fù)領(lǐng)域草種丸?；芯窟M(jìn)行綜述 論述了該領(lǐng)域 種子丸?；浞街形锪系慕M成和技術(shù)要點(diǎn) 干旱缺 水 養(yǎng)分貧瘠導(dǎo)致種子萌發(fā)困難 幼苗成活率低是 制約生態(tài)修復(fù)的重要因素 Liu等 89 研究了綠肥作 物多花黑麥草 Lolium multiflorum Lamk 和紫云英 Astragalus sinicus L 的丸?；N子在青藏高原退化 草地的萌發(fā)和生長情況 結(jié)果證明用吸濕的營養(yǎng)性 物料覆蓋種子 并接種特定微生物來緩慢分解丸粒 化外衣 是很有前景的恢復(fù)退化草場(chǎng)的方法 3 5 林木種子丸?；夹g(shù)研究 油松 Pinus tabuliformis Carri re 側(cè)柏 Platyc ladus orientalis L Franco 檸條 Caragana korshin skii Kom 是防風(fēng)固沙的重要植物 在干旱半干旱區(qū) 飛播造林中應(yīng)用廣泛 研究表明林木種子丸?；?服了飛播造林中種子漂動(dòng)位移的弊端 篩選了較為 理想的林木種子丸?；牧?90 94 張金香等 90 發(fā)現(xiàn) 2種混配物料對(duì)油松種子丸?；Ч詈?分別為膨 潤土原礦石粉與2 桃膠混配 膨潤土與滑石粉 1 1混配 林艷等 91 篩選適合林木種子的丸?；?著劑 結(jié)果表明桃膠粉是理想的林木種子粘合劑 楊 麗芳等 92 以檸條種子為研究對(duì)象 篩選出最優(yōu)丸粒 化配方 提高播種精準(zhǔn)度 目前已有的丸?；夹g(shù)尚不能克服降雨量不足 導(dǎo)致的種子成活率低的問題 干旱半干旱區(qū)較低的 降水量可使種子發(fā)芽 但不足以支撐幼苗存活 造成 閃苗 現(xiàn)象 通過研發(fā)配方和工藝 控制丸?；N子 崩解時(shí)間 提高種子萌發(fā)的水分閾值是有效途徑 陶啟威等 93 探究了檸條丸?；N子吸水及崩解特性 發(fā)現(xiàn)在土壤干旱時(shí) 羧甲基纖維素鈉濃度為1 25 丸?；稊?shù)為7 丸粒化材料配方為黏土 滑石粉 高嶺土 3 3 5 3 5和黏土 滑石粉 4 6可延長丸 ?；N子的崩解時(shí)間 93 武志博等 94 在確定飛播沙 拐棗成苗所需降雨量基礎(chǔ)上 完善丸?；に?調(diào) 整丸?；浞降姆椒?實(shí)現(xiàn)丸粒化沙拐棗種子裂解 時(shí)間的控制 4 種子丸?；陌l(fā)展趨勢(shì) 4 1 種子丸?；A(chǔ)理論研究 結(jié)合分子生態(tài)學(xué) 分子遺傳學(xué)基本原理 利用 基因組學(xué) 代謝組學(xué)研究明確種子組織協(xié)調(diào)控制休 眠和萌發(fā)的機(jī)理 揭示種子萌發(fā)的信號(hào)途徑 尋找關(guān) 鍵信號(hào)分子 進(jìn)一步加強(qiáng)種子萌發(fā)對(duì)逆境響應(yīng)的生 理生化機(jī)制 明確信號(hào)分子在提升作物抗逆能力中 的作用 為研發(fā)靶向性丸?；δ芴砑觿?高效提升 丸?；N子抗逆能力提供理論基礎(chǔ) 在此基礎(chǔ)上 加強(qiáng)材料學(xué) 生態(tài)學(xué) 生物學(xué)和農(nóng)學(xué)的跨學(xué)科研究 開展丸?；N子萌發(fā)的環(huán)境閾值研究 為研發(fā)特異 型物料和工藝提供理論參考 4 2 種子丸?；瘜Ｓ眯筒牧虾吞禺愋凸に嚨难邪l(fā) 物料是影響丸?；Ч闹匾蛩?目前 雖 然種子丸?；牧系姆N類已經(jīng)越來越多 但是不同 類型和形狀的種子所需的專用型丸?；牧陷^少 如 禾 本 科 的 羊 草 Leymus chinensis Trin ex Bunge Tzvelev 種子質(zhì)量輕且表皮粗糙 常用的丸粒化物料 容易粘連 形成多粒丸或者無籽丸 降低丸?；莘N 的質(zhì)量 苜蓿種子體積小且表皮光滑 不易粘附物料 導(dǎo)致丸?；庖旅撀?中藥材種子丸?；€要求不 610 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué) 報(bào) 中英文 2024 第 32 卷 影響藥用成分的含量 因此需要針對(duì)不同種子的生 物學(xué)特性 研發(fā)專用型材料 特異型丸?；に噷?duì)提高丸?；Ч哂袥Q定 性作用 以干旱脅迫為例 短期干旱下丸?；纱?進(jìn)種子萌發(fā) 但是長期干旱下 萌發(fā)的幼苗仍會(huì)缺水 枯死 以鹽堿脅迫為例 丸粒化外殼可將種子與鹽堿 環(huán)境相隔離 使種子具有一定抵抗能力后再接觸鹽 堿環(huán)境 因此 以提高抗旱能力為目的進(jìn)行丸?；?可調(diào)節(jié)種子萌發(fā)時(shí)間 使其能躲避干旱逆境 最終成 功建植 以提高抗鹽堿脅迫能力為目的進(jìn)行丸粒化 處理 可提前啟動(dòng)其抗逆機(jī)制 使幼苗能忍耐鹽堿脅 迫 基于此 還需結(jié)合種子萌發(fā)機(jī)理 加強(qiáng)抗寒 抗 旱 抗?jié)?抗鹽堿的特異型丸?；に嚨难邪l(fā) 形 成不同區(qū)域和目的多樣性的丸?；に?4 3 種子丸?；|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立 種子丸?；卸喾N優(yōu)勢(shì) 但我國丸?；N子的 質(zhì)量和效果發(fā)揮并不穩(wěn)定 同時(shí)市場(chǎng)對(duì)種子丸?；?產(chǎn)品和技術(shù)的宣傳具有夸大的嫌疑 導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì) 國產(chǎn)丸粒化種子信心不足 主要在于國內(nèi)對(duì)丸?；?種子管理不健全 加工生產(chǎn)不規(guī)范 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)無依據(jù) 應(yīng)提升國內(nèi)種子丸粒化加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 完善并規(guī)范 丸?；N子檢測(cè)方法 細(xì)化特定作物和應(yīng)用環(huán)境的 丸?；?提高丸?；a(chǎn)品質(zhì)量 4 4 種子丸粒化對(duì)環(huán)境的影響評(píng)估 種子丸?；淖饔貌粌H體現(xiàn)在種子自身質(zhì)量的 提升 還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響 種子丸衣中的填 充物料 營養(yǎng)成分和微生物制劑可間接改善土壤理 化性質(zhì) 在阿拉善左旗騰格里沙漠應(yīng)用飛播丸粒化 技術(shù)后 丸?；N子播區(qū)植物覆蓋度明顯提升 土壤 有機(jī)質(zhì)和微生物多樣性顯著增加 95 種子丸粒化的 關(guān)鍵成分是粘合劑 但是大多粘合劑被認(rèn)為含有微 塑料 丸粒化劑中的微塑料不僅直接進(jìn)入植物體內(nèi) 還會(huì)隨播種進(jìn)入土壤