DOI 10 12357 cjea 20230486 謝錦 韓立樸 我國種子丸?；芯楷F(xiàn)狀及展望 J 中國生態(tài)農業(yè)學報 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 中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農業(yè)資源研究中心 河北省土壤生態(tài)學重點實驗室 中國科學院農業(yè)水資源重點實驗室 石家莊 050022 2 中國科學院大學 北京 100049 摘 要 種子是農業(yè)的 芯片 在農業(yè)現(xiàn)代化進程中發(fā)揮重要作用 丸?；沁m應精量播種需要的新型種子處理技 術 將填充劑 粘合劑 營養(yǎng)物質 保護劑 生長調節(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 還具有保護種子 促進逆境下種子萌發(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 周期中最為脆弱的生育階段 利用種子丸?；夹g促進種子萌發(fā) 提升幼苗素質對作物增產具有重要意義 本文 綜述了種子丸粒化技術的發(fā)展過程 種子丸?；淖饔迷?工藝流程及質量檢驗標準 總結了丸?；夹g在蔬菜 和花卉 糧食和經濟作物 牧草和綠肥 藥用作物 林木的應用現(xiàn)狀 明確了各自的研究重點和難點 在此基礎 上 提出今后的研究需加強跨學科交流協(xié)同 利用基因組學 代謝組學等高新技術加強種子休眠和萌發(fā)的信號途徑 研究和信號分子提取 明確丸粒化種子萌發(fā)的環(huán)境閾值 關注專用型丸?；锪虾吞禺愋酝枇；に嚨难邪l(fā) 建立 健全丸?；N子質量標準 評估種子丸粒化對環(huán)境的長期影響 以期為促進我國種子處理技術快速發(fā)展提供理論支持 關鍵詞 種子 丸?；?加工工藝 質量標準 抗逆性 中圖分類號 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 國家重點研發(fā)計劃項目 2021YFD190090404 和河北省重點研發(fā)計劃項目 21326406D 資助 通信作者 韓立樸 主要研究方向為邊際土地生態(tài)過程及資源化利用 E mail lphan 謝錦 主要研究方向為種子丸?；?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)農業(yè)學報 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 種子品質在很大程度上決定著作物產量 優(yōu)質 種子可以使作物產量增加15 20 1 從種子萌發(fā) 到幼苗建植是作物生產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 種子處理技術可以通過生物 物理 化學處理技術 和添加生物制劑等改變種子物理性狀 增強種子活 力 實現(xiàn)出苗整齊和作物增產 3 種子丸粒化 seed pelleting 是種子包衣的一種特 殊形式 指通過丸?；瘷C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度 形狀 和重量 從而達到小種子大?；?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可以增加種子流動性 以便于機械化播種 6 還可以保護種子 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?；瘎┲械臓I養(yǎng)元素可促進幼苗生長 9 11 生長調 節(jié)物質可提高逆境下幼苗存活率 12 13 如在高寒地 區(qū) 早期播種可能會使種子經歷倒春寒而建植失敗 延遲播種雖可避免凍害但會縮短生育期 通過特殊 的種衣劑進行丸?；?可縮短種子發(fā)芽時間 彌補延 遲播種的負面效應 有效解決高寒地區(qū)播種問題 14 種子丸?；鳛樘岣叻N子商用價值的重要手段 其物料及配方被種子公司和相關技術服務企業(yè)視為 商業(yè)機密 5 在我國 種子丸粒化企業(yè)或公司基本 沒有對丸?；苿┏煞诌M行公開分享 在科學研究 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 生長調節(jié)劑和營養(yǎng)元素為主 15 18 我國商業(yè)領域主 要集中于種子包衣設備的研發(fā) 種子丸?；瘎┏善?和丸?；盏男麄?學術領域則更多關注丸粒化 材料中活性成分的效果檢驗 5 種業(yè)透明度的缺乏 產業(yè)與學術關注重點的錯位導致丸?；Ч恼鎸?性驗證不足 阻礙了種子丸粒化技術的改良和發(fā)展 本文基于大量前人研究結果 簡述種子丸?；?技術的發(fā)展過程 論述種子丸?；淖饔迷?工 藝流程和質量檢驗標準 描述了丸?；诓煌魑?種子的應用并明確其研究重點和難點 最后在此基 礎上提出未來的研究展望 以期為促進我國種子丸 ?；a學研相結合 提升種子處理技術提供理論 參考 1 種子丸?；夹g的發(fā)展過程 種子丸?；夹g的研究起源于美國 后傳至英 國 日本等國家 20世紀40年代 美國將丸?；?衣技術應用于蔬菜和花卉種子上 以提高其播種性 能 隨著對精準播種要求的逐漸提高 單?；透咂?質種子的需求擴大了丸?；膽檬袌?20世紀 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 基本達到了丸?；纳a標準 20世紀90年代 荷 蘭花卉種子的丸?；蔬_到100 19 至今 丸?；?技 術 在 發(fā) 達 國 家 已 普 遍 應 用 20 現(xiàn) 階 段 日 耳 曼 Germains Seed Technology 和 盈 可 泰 Incotec 是 種 子包衣領域的主要引領者 5 側重于可生物降解物料 的研發(fā) 生產無微塑料的種子包衣產品 我國種子丸?；夹g起步較晚 從20世紀80年 代至今 丸粒化技術持續(xù)受到我國學者的關注 21 22 附 圖1 見 官 網此 文 的 資 源 附 件 1980 1989年是種子丸?；囊腚A段 丸 ?；夹g于1980年引入我國 以應對牧草補播不易 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 中國農業(yè)科學院土壤與肥料研 究所開展了牧草種子丸衣化接種根瘤菌技術的研究 并成功應用 提高了豆科牧草飛播成效 20世紀80 年代末 江蘇省煙草研究所聯(lián)合南京煙草科學研究 所等相關科研單位開始了煙草 Nicotiana tabacum L 種子丸?；芯?23 24 1990 1999年為種子丸粒化技術的起步階段 研究論文數(shù)量明顯增加 種子丸?；嚓P專利的申 請開始出現(xiàn) 研究對象擴展至甜菜 油菜 Brassica 606 中國生態(tài)農業(yè)學 報 中英文 2024 第 32 卷 campestris L 芝麻 Sesamum indicum L 等高值經 濟作物 附圖2 見官網此文的 資 源附件 煙草種子的丸粒化研究率先取得突破性 進展 經過多代更新 丸?；N子的單籽率 有籽率 裂解度等質量指標均已達到國外先進水平 23 24 并形 成了配套的丸粒化種子育苗技術 25 安徽農業(yè)大學 安徽省六安地區(qū)種子公司等單位研發(fā)的油菜丸?；?種子開始工廠化生產 26 該階段種子丸?；芯恐?點由解決播種問題轉向提高作物抗逆性 2000 2009年為種子丸粒化技術的發(fā)展階段 論文發(fā)表和專利申請數(shù)量顯著增加 相關研究的廣 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)技術的結合成為研究的 熱點 側重丸粒化工藝的細化 如引發(fā)條件 烘干時 間 烘干溫度 貯藏條件等對種子萌發(fā)和幼苗生長 的影響 2010 2019年為種子丸?；夹g的爆發(fā)階段 專利申請量大幅提升 隨著丸粒化效果的顯現(xiàn) 藥 用植物和用于防風固沙的木本植物種子也逐漸引用 丸?；夹g 包括黨參 Codonopsis pilosula Franch Nannf 桔梗 Platycodon grandiflorus Jacq A DC 防 風 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 見官網此文的 資源附件 該階段的研究主要以利用丸?；夹g促進逆境下種 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 29 另外也有研究利用丸粒化種子裂解 條件來調控種子發(fā)芽時間 使植物可躲避干旱和寒 冷脅迫 2020 2023年發(fā)表論文和專利申請量達到新高 度 種子丸粒化研究仍是種子加工領域的熱點之一 預計在國內仍將保持快速發(fā)展的狀態(tài) 2 種子丸?；淖饔迷砼c方法 2 1 種子丸?；饔迷?種子丸粒化通過調節(jié)外部微環(huán)境改變種子內部 生理生化活動 種子萌發(fā)的過程分為吸脹 萌動和 發(fā)芽3個階段 種子吸水后種皮膨脹軟化 使氧氣透 過種皮進入內部 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構疏松 吸附性強的特性 可搭載活性物質 同時丸?；庖?可借助毛細管作用吸水膨脹并產生裂縫 使活性物 質通過裂縫向內參與種子生理活動 向外接觸微域 土壤防治病蟲害 31 丸粒化外衣在種子周圍形成 蓄 水球囊 對土壤墑情變化起緩沖作用 協(xié)調保濕性 與透氣性之間的矛盾 在土壤含水量低時 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 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 其中含有的生長調節(jié)物質可使種子內可溶性糖含量 丙二醛含量明顯增加 提前啟動其抗逆機制 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 用表明 丸?；关Q葉期煙苗側根數(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 保護罩 不僅可直接對土壤中病菌 和害蟲進行防治 還可通過根系的吸收傳達至地上 部分 繼續(xù)防止病害的侵襲 2 2 種子丸粒化工藝流程 種子丸?；^程一般包括精選 丸化 篩選 著色 干燥5個步驟 即將精選后的種子放入設定 好參數(shù)的丸?；瘷C器 先利用殺菌劑 生長調節(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)物料或直接加入預先混勻的固態(tài)物 料 使種子表面均勻包裹上丸?；瘎?在此過程中 可用篩選設備篩選丸?；N子2 3次 統(tǒng)一丸?；?粒徑至設定尺寸 丸化成型種子繼續(xù)拋光后 對不 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 快速風干至規(guī)定的 含水量 其中需重點關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 直接用于丸?；瘯档?成品質量 特別是在精量播種條件下 容易造成出苗 斷壟問題 從而導致減產 丸化是整個流程的核心 常見的方式為滾動造 粒法和流動造粒法 滾動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 種子表面特征與設備內表面的附著性能 使種子在 設備內呈滾動狀態(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 流動造粒法則是利用 氣流使種子在設備內呈懸浮翻滾狀態(tài) 同時按順序 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?；|量標準 丸?；N子的質量指標是衡量丸?；に嚭团?方優(yōu)劣的依據(jù) 但我國尚無統(tǒng)一的種子丸?；|量 標準 現(xiàn)行的標準和規(guī)程包括經濟作物類 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技術規(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?術規(guī)程 38 蔬菜種子丸?；录夹g規(guī)程 39 大田作物類 DB14 T 2742 2023 高粱種子丸?；?生產技術規(guī)程 40 林木種子類 DB15 T 1492 2018 丸?；帜痉N子質量檢驗規(guī)程 41 DB13 T 1768 2023 林木種子丸?；录夹g規(guī)程 42 王 海鷗等 43 提出丸粒化種子質量的一般要求為 1 丸 粒近球形 形狀規(guī)整 大小適中 表面光滑 2 單?？?壓 強 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 不改變農藝性狀 9 在種子加工與應用過程 中 對農藥 激素等添加劑的使用 要按照國際安全 衛(wèi)生環(huán)保標準 嚴格控制殘留量 不同作物種子的丸粒化質量指標和定量要求略 有異同 較為公認的指標為單?？箟簭姸?有籽率 含水率 整齊度和發(fā)芽率 單籽率 丸?；稊?shù)等 指標則非所有丸粒化種子的統(tǒng)一度量指標 煙草 蔬菜等需精量播種的作物 要求丸?；N子單籽率 達90 而林木種子對單籽率要求較低 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 因此丸粒化種子質量指標和要求的確定 還需根據(jù)作物種類和應用環(huán)境細化 丸?；N子質量指標的統(tǒng)一測定方法更為缺乏 如種子發(fā)芽率 含水量的測定往往依據(jù)已有國家標 準或地方標準中裸種的檢測方法 但測定時的溫度 烘干時間等條件并不一致 崩解率的測定方法同樣 各異 DB15 T 1492 2018 丸粒化林木種子質量 檢驗規(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10 min內丸粒表面開裂 松散 膨脹或脫落的粒數(shù) DB32 T 4589 2023 蔬菜小粒種子丸?；录夹g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內崩解粒數(shù) DB65 T 3031 2009 番茄包衣 丸化種子 37 中觀測裂解度的時間則為5 min 丸粒 化種子質量的另一衡定維度是丸?；N子抗逆性是 否優(yōu)于裸種 15 目前對丸?；N子的抗逆性更多集 中于科研論文中 尚未形成統(tǒng)一的判斷標準 3 種子丸粒化的應用進展 3 1 蔬菜和花卉種子丸?；夹g研究 蔬菜和花卉種子丸?；杞鉀Q的首要問題是 針對種子自身特點研發(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)代園藝設施 47 設施園藝內相對可控的溫度 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 隨著精量播種技術和工廠 化育苗技術的廣泛應用 對適合機械化精量播種的 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 質量輕 形狀特殊的特點 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 提高抗壓強度 需 調增粘合性物料的配比 但過多的粘合劑容易導致 丸粒化外殼過硬 裂解性能變差 使得小粒種子難 以突破硬殼 進而限制種子萌發(fā)出芽 過大的丸?；?倍 數(shù) 也 會 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 協(xié) 調裂解速度和抗壓強度的權衡關系 在新型包衣物 料方面 用質量占比20 的白黏土為粘合劑對結球 甘藍 Brassica oleracea L var capitate L 種子進行丸 ?；幚?既能提高種子流動性 滿足機械精量播種 的要求 又不會對種子萌發(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τ酌缟L的影響 消除連作障礙是蔬菜和花卉種子丸粒化研究需 解決的另一重要問題 設施園藝環(huán)境條件在適宜植 物生長同時 也適宜病菌等微生物繁殖和害蟲生長 58 為短期內充分發(fā)揮設施園藝效能 種植者通常頻繁 608 中國生態(tài)農業(yè)學 報 中英文 2024 第 32 卷 連作蔬菜 瓜果 導致土壤養(yǎng)分比例失調等連作障 礙 59 改變原有的用藥和施肥方式 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 已有研究報道 將抗菌劑農用鏈霉素 和生長調節(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)生并促進幼苗生長 61 也有研究表明將殺 蟲劑進行丸?；幚砗罂蓽p少黃曲條跳甲對青翠菜 心 Brassica campestris L 幼苗的危害 62 但有關丸 ?；聞┲袣⑾x劑 殺菌劑效果的研究仍較少 兩者如何合理配比 以何種添加方式應用于丸?；?處理 是否具有減少藥量高效防護的效果等問題仍 需廣泛研究 3 2 糧食和經濟作物種子丸粒化技術研究 糧食作物和經濟作物通常在集中連片的農田種 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 實現(xiàn)良種標準化 玉米 小麥 Triticum aestivum L 等主要糧食作物多進行種子包衣處理 為減少育秧 移秧 插秧等工序 實現(xiàn)大田水直播 水稻種子多進 行丸?；幚?63 因為水稻種植環(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 目前對水稻丸?；难芯考杏谕枇?化劑的研發(fā)和丸粒化種子直播方法的嘗試 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 其秧苗綜合素質優(yōu)于進 口種衣劑處理的種子 對經濟作物的丸?；芯恳詿煵?油菜 棉花 Gossypium hirsutum L 為主 23 我國對煙草 油菜 等小粒種子作物的丸?；芯可婕拔锪虾Y選 丸粒 化工藝 種子貯藏和直播應用效果等方面 且已取 得可喜突破 解決了種子體積小 出苗率低 幼苗長 勢弱而且易受地下害蟲危害的問題 目前丸粒化煙 草種子在全國的應用率已達90 65 66 近年來 對煙 草和油菜的研究重點在于研發(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 苗期干旱嚴重影響種子萌發(fā) 而土壤飽 含水分又會造成低氧脅迫 導致發(fā)芽時間長 出苗 率低 出苗整齊度差等問題 水楊酸 SA 是植物抗 逆反應的一種信號分子 可激活植物抗逆機制 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 殊的空間構象和微觀電磁性能 應用納米TiO2丸粒 化煙草種子 可催化葉綠素和類胡蘿卜素的合成 進 而促進低溫環(huán)境下幼苗生長 67 3 3 藥用作物種子丸?；夹g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 對中藥材小粒 種子進行丸?；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量較小 形狀不規(guī)則 傳統(tǒng)種植方式不僅浪費種子 人工間 苗成本高 還常出現(xiàn)幼苗質量參差不齊的問題 特殊 之處在于 藥材種子價格昂貴 更進一步增加了栽培 的成本 69 如防風種子粒小 不易播種 而且春播后 出苗慢 出苗時間持續(xù)40 50 d 51 52 針對這一問題 范文艷等 70 用自主研制的復合型丸粒劑對防風種子 進行丸?；?結果表明 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 該結果證明種子丸粒化在中藥材生產 中表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢 近年來 我國學者主要致力于研發(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) 自制丸粒化配方對矮牽牛 Petunia hybrida Vilm 種 子發(fā)芽和出苗無負面影響 但同時指出配方需改進 吸水和裂解性能 對桔梗種子的研究表明 單獨使 用一種填充劑時 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 丸?；蟮慕酃７N子表 現(xiàn)出較佳的出苗率和幼苗素質 71 在中藥材品質和 發(fā)病率方面 陳英等 76 利用不同丸?；浞綄S芩 種子進行處理 發(fā)現(xiàn)丸?；瘜ΨN子出苗和產量無明顯 影響 但黃芩品質和發(fā)病率在不同配方之間差異顯著 如何通過丸?；幚泶龠M特定環(huán)境下藥用作物 種子萌發(fā) 同時維持其藥用成分含量是另一個重要 研究方向 中藥材講求道地性 需要在特定地域內 生產 才能保證其獨特藥效 因此 藥用作物對環(huán)境 的依賴性強于常規(guī)大田作物 77 藥用作物的有效成 分大多為次生代謝物質 是植物抵抗逆境脅迫時生 成的產物 78 次生代謝產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?；囼?通過在種子外層包裹吸 水性強的物料 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)相對滯后 發(fā)芽勢及發(fā)芽率均降低 但幼苗長勢 第 4 期 謝 錦等 我國種子丸?；芯楷F(xiàn)狀及展望 609 健壯 幼苗中可溶性糖 可溶性蛋白質及丙二醛含量 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λ幱米魑镏写紊x物質積累的影響 3 4 牧草和綠肥種子丸?；夹g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ο蠖酁檐?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 生長調節(jié)劑 目前 的研究已實現(xiàn)丸?；敛莘N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?；N子 抗旱性能的提升 李積蘭等 27 檢驗了牧草種子經包 衣處理后是否具有抗旱性 結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 用吸水劑丸 ?；灰娦?在丸?；瘜嶋H應用中 應考慮牧草 種子萌發(fā)需水情況和環(huán)境水分閾值 近期 利用草種丸?；夹g對生態(tài)遭破壞的區(qū) 域進行植被恢復成為備受關注的探索方向 85 87 由 于氣候變化和人為活動 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 專門對生態(tài) 恢復領域草種丸粒化研究進行綜述 論述了該領域 種子丸?；浞街形锪系慕M成和技術要點 干旱缺 水 養(yǎng)分貧瘠導致種子萌發(fā)困難 幼苗成活率低是 制約生態(tài)修復的重要因素 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 的丸粒化種子在青藏高原退化 草地的萌發(fā)和生長情況 結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 是很有前景的恢復退化草場的方法 3 5 林木種子丸?；夹g研究 油松 Pinus tabuliformis Carri re 側柏 Platyc ladus orientalis L Franco 檸條 Caragana korshin skii Kom 是防風固沙的重要植物 在干旱半干旱區(qū) 飛播造林中應用廣泛 研究表明林木種子丸?；?服了飛播造林中種子漂動位移的弊端 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粒化黏 著劑 結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象 篩選出最優(yōu)丸粒 化配方 提高播種精準度 目前已有的丸?；夹g尚不能克服降雨量不足 導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 控制丸粒化種子 崩解時間 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 羧甲基纖維素鈉濃度為1 25 丸粒化倍數(shù)為7 丸?；牧吓浞綖轲ね?滑石粉 高嶺土 3 3 5 3 5和黏土 滑石粉 4 6可延長丸 ?；N子的崩解時間 93 武志博等 94 在確定飛播沙 拐棗成苗所需降雨量基礎上 完善丸?；に?調 整丸?；浞降姆椒?實現(xiàn)丸粒化沙拐棗種子裂解 時間的控制 4 種子丸?；陌l(fā)展趨勢 4 1 種子丸粒化基礎理論研究 結合分子生態(tài)學 分子遺傳學基本原理 利用 基因組學 代謝組學研究明確種子組織協(xié)調控制休 眠和萌發(fā)的機理 揭示種子萌發(fā)的信號途徑 尋找關 鍵信號分子 進一步加強種子萌發(fā)對逆境響應的生 理生化機制 明確信號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 丸粒化種子抗逆能力提供理論基礎 在此基礎上 加強材料學 生態(tài)學 生物學和農學的跨學科研究 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 種子丸粒化專用型材料和特異型工藝的研發(fā) 物料是影響丸?；Ч闹匾蛩?目前 雖 然種子丸粒化材料的種類已經越來越多 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 種子質量輕且表皮粗糙 常用的丸?；锪?容易粘連 形成多粒丸或者無籽丸 降低丸?；莘N 的質量 苜蓿種子體積小且表皮光滑 不易粘附物料 導致丸?；庖旅撀?中藥材種子丸粒化還要求不 610 中國生態(tài)農業(yè)學 報 中英文 2024 第 32 卷 影響藥用成分的含量 因此需要針對不同種子的生 物學特性 研發(fā)專用型材料 特異型丸?；に噷μ岣咄枇；Ч哂袥Q定 性作用 以干旱脅迫為例 短期干旱下丸?；纱?進種子萌發(fā) 但是長期干旱下 萌發(fā)的幼苗仍會缺水 枯死 以鹽堿脅迫為例 丸?；鈿た蓪⒎N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行丸?；?可調節(jié)種子萌發(fā)時間 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行丸粒化 處理 可提前啟動其抗逆機制 使幼苗能忍耐鹽堿脅 迫 基于此 還需結合種子萌發(fā)機理 加強抗寒 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?；|量標準的建立 種子丸?；卸喾N優(yōu)勢 但我國丸?；N子的 質量和效果發(fā)揮并不穩(wěn)定 同時市場對種子丸粒化 產品和技術的宣傳具有夸大的嫌疑 導致消費者對 國產丸?；N子信心不足 主要在于國內對丸粒化 種子管理不健全 加工生產不規(guī)范 檢驗標準無依據(jù) 應提升國內種子丸?；庸べ|量標準 完善并規(guī)范 丸粒化種子檢測方法 細化特定作物和應用環(huán)境的 丸?；?提高丸粒化產品質量 4 4 種子丸?；瘜Νh(huán)境的影響評估 種子丸粒化的作用不僅體現(xiàn)在種子自身質量的 提升 還會對生態(tài)環(huán)境產生影響 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 在阿拉善左旗騰格里沙漠應用飛播丸?；?技術后 丸粒化種子播區(qū)植物覆蓋度明顯提升 土壤 有機質和微生物多樣性顯著增加 95 種子丸?；?關鍵成分是粘合劑 但是大多粘合劑被認為含有微 塑料 丸粒化劑中的微塑料不僅直接進入植物體內 還會隨播種進入土壤