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瞭解種子加工與貯藏機械化

設備1.61W

編者按

瞭解種子加工與貯藏機械化

秋去冬來,我國大部分地區已是農業生產特別是農機化作業的淡季。但所謂“淡季不淡”,在經歷了一年的勞作後,目前,很多農民朋友正在通過各種渠道,對來年所需種子的相關信息進行搜索、比較,準備選購和種植。全國實施“種子工程”以來,為了保證種子的質量和提高良種的綜合生產能力,良種都實行統供;但在一些邊遠地區和生產條件較差的地區,仍然沿用自留種子,自行進行簡單處理和加工。知其然還需知其所以然,不管是對於購買種子的農民朋友,還是對於自留種子的農民朋友,瞭解種子的加工與貯藏過程都是十分必要的。本期向讀者介紹這方面的相關知識。

種子加工,即對採收的種子進行清選、分級、乾燥、消毒、包衣、包裝等處理,是提高和保證種子質量的主要措施。在現代農業生產中,加工種子具有以下幾個方面的顯著優點:第一,加工後的種子淨度可提高2%—3%,發芽率提高5%—l0%,種子質量明顯提高,減少播種量,降低了農業生產成本。加工後的種子出苗整齊、苗多苗壯、分櫱多、成穗多,一般可以增產5%—10%,顯著提高農作物單位面積產量。第二,種子按不同的用途及銷售市場,經加工成為不同等級的種子,並實行標準化包裝銷售,提高了種子的商品性,可以有效防止假冒偽劣種子的流通與銷售。第三,種子加工處理後,籽粒飽滿,大小均勻,作物生長整齊,成熟期一致,有利於機械化播種和收穫,提高勞動效率,同時種子經過加工,去掉大部分含病蟲害的籽粒幷包衣,使藥效緩慢釋放,既減少化肥農藥施用量,又使農藥由開放式施用轉向隱蔽式用藥,利於環境保護。加工種子潔淨乾燥,增加了種子貯藏的穩定性,延長了種子的貯藏期,保證了種子的正常商品流通。

千百年來,我國農民一直沿用傳統的手工工具對種子進行加工。直到上世紀50年代末,才從前蘇聯和匈牙利等國引進種子加工樣機進行仿製。但在當時,種子加工破碎率高,清選效果較差,推廣數量很少。1978年,農業部召開了第一次全國種子“四化一供”工作會議,利用政府撥款引進建立了種子加工成套設備。之後,我國又利用世界銀行貸款和地方配套資金建立了一批種子加工成套設備,使得我國的種子加工工藝與設備有了很大的提高,並起到了示範作用。我國種子加工業經歷了從引進、仿製、消化、吸收到自行開發研製的艱難歷程,目前已經研製出一批適合我國國情的種子精選機械、烘乾機械和種子加工成套設備,在全國產生了眾多的種子加工機械設備生產廠商。隨着現代農業科學技術的發展,加工培育更加優質的種子是農業、農村和農民的迫切需求。

種子清選機具和方法

未經清選的種子堆,成分相當複雜,其中不僅含有各種不同大小、不同飽滿度和完整度的本品種種子,還含有相當數量的混雜物。而各類種子或各種混合物各具固有的物理特性,如形狀、大小、比重及表面結構等。種子的清選和分級就是根據種子羣體的物理特性以及種子和混合物之間的差異性,在機械操作過程中(如運輸、振動、鼓風等)將種子與種子、種子與混雜物分離開。

一、種子清選分級的原理

根據種子的大小,可用不同形狀和規格的篩孔,把種子與夾雜物分離開,也可以將長短和大小不同的本品種種子進行分級。

按長度分離是用圓窩眼筒來進行的。窩眼筒為一內壁上帶有圓型窩眼的圓筒,筒內置有盛種槽。工作時,將需要進行清選的種子置於筒內,並使窩眼筒作旋轉運動,落於窩眼中的短種粒(或短小夾物)被旋轉的窩眼滾筒帶到較高位置,接着靠種子本身的重力落於盛種槽內。長種粒(或長夾物)進不到窩眼內,由窩眼筒壁的摩擦力向上帶動,其上升高度較低,落不到盛種槽內,於是長、短種子分開。一般圓窩筒轉速為每分鐘30—45轉。

按寬度分離是用圓孔篩進行的。凡種粒寬度大於孔徑者不能通過。當種粒長度大於篩孔直徑2倍時,如果篩子只作水平運動,種粒不易豎直通過篩孔,需要帶有垂直振動。

按厚度分離是用長孔篩進行的。篩孔的寬度應大於種子的厚度而小於種子的寬度,篩孔的長度應大於種子的長度,分離時只有厚度適宜的種粒通過篩孔。根據種子大小,在固定作業的種子精選機上,就可以利用各種規格的分級篩、圓孔篩、長孔篩和窩眼滾筒,精確地按種子寬度、厚度和長度分成不同等級的種子,這些種子的比重因作物種類、飽滿度、含水量以及受病蟲害程度的不同而有差異,比重差異越大,其分離效果越顯著。

利用種子在液體中的浮力不同進行分離,當種子的比重大於液體的比重時,種子就下沉;反之則浮起。這樣,即可將輕、重不同的種子分開。一般用的液體可以是水、鹽水、黃泥水等。這是靜止液體的分離法。此外還可利用流動液體分離。種子在流動液體中,是根據種子的下降速度與液體流速的關係來決定種子流動得近還是遠。種子比重大的流動得近,小的則遠;當液體流速快時種子也被流送得遠,流速過快會影響分離效果。用此法分離出來的種子,若不立即用來播種,則應洗淨、乾燥,否則容易引起發熱黴變。

重力篩選的工作原理是重力篩在風的吸力(或吹力)作用下,使輕種子或輕雜質瞬時處於懸浮狀態,做不規則運動,而重種子則隨篩子的擺動做有規則運動,藉此規律將輕重不同的種子分離。

二、種子清選分級的程序

1.預先準備:為種子基本清洗作準備。包括脱粒(主要指玉米及許多蔬菜)、預清、脱芒(水稻、大麥和燕麥)、脱絨(棉花)等。種子的預清主要是利用粗選機進行。是否需要預清,應根據不同批量種子質量情況而定,如種子中的夾雜物對種子流動有顯著影響,就需預清,反之則不用預清。

2.基本清洗:為一切種子加工中必要的工序。其目的是清除比清選種子的寬度或厚度更大或更小的雜質以及重量更輕的物質。粗加工是採用風篩清選機進行,主要根據種子大小和密度進行分離,有的也根據種子形狀進行分離。

3.精選分級:基本清選後的種子還不能達到種子質量標準,必須進行精加工。精加工包括按種子長度分級,按種子寬度和厚度分級,按比重分級和處理等。

種子的除芒與乾燥

大麥、水稻、牧草等許多品種農作物的種子帶有芒刺。脱粒後籽粒的芒不能除淨,一方面將導致清選加工過程中堵塞篩孔,影響清選質量,難以得到純淨的種子;另一方面,在播種時易使種子粘連在一起,使得種子的流動性變差,導致排種不均勻,嚴重時甚至會堵塞排種管。因此,對帶有芒刺的種子進行除芒處理很有必要。

普通除芒機主要由滾桶、入糧鬥、排塵部分和電機等組成,由單台電機驅動,利用差速原理進行除芒。在除芒機內部裝有弓齒,不僅可以提高除芒率,同時還降低糙米率。在使用過程中,可根據出糙米情況和除芒情況來調整除芒機的傾角,傾角調整通過機架上的絲槓調整。增大除芒機傾角,可減少糙米率,但如傾角過大,會影響除芒效果。一般來説,調整前後高度差在12—16釐米之間(參考值),再根據實際情況進行調整。除芒機在工作時,要確認內外滾筒運轉無誤後,方可入糧,禁止帶糧啟動。此外,還要定期檢查螺絲是否鬆動,三角皮帶的張緊情況。若有異常響動,應立即停機檢查。除芒機內滾桶弓齒為易損件,要定期檢查弓齒的磨損情況,及時更換。要按標明的轉向工作,禁止反轉工作。工作時,禁止用手觸摸外滾筒及皮帶輪。據用户實際經驗反饋,水稻水份在15%以下時,除芒效果最佳。

種子含水量高,耐藏性差,在短期內便會失去種用價值,嚴重時還會引起發熱、生蟲甚至黴變。種子乾燥的目的就是將物料含水率降到安全水分以下,這是保證種子質量的一項關鍵措施。其方法可以分為自然乾燥和人工機械乾燥兩類。

自然乾燥法即利用日光曝曬,通風和攤晾等方法降低種子水分。此法簡單、經濟、安全,一般不易喪失種子生活力,但必須備有曬場,同時易受到氣候條件的限制。為使種子乾燥達到預期效果,應注意以下幾點:①選擇天氣。應選擇晴朗天氣,氣温較高,相對濕度低,乾燥種子才能收到最佳效果。②清場預曬。曬種當天早晨應首先清理曬場,然後預曬場面。場温升高後,再攤曬種子。③薄攤勤翻。薄攤勤翻的目的是為了增加種子與陽光和空氣的接觸面積,提高幹燥效果。④適時入庫。需要熱進倉的種子,應在下午3點收堆悶放一段時間後,趁熱入庫(如小麥、豌豆)。其它種子應待散熱冷卻後,再行入庫,以免發生結露現象。

人工機械乾燥法即採用動力機械鼓風或通過熱空氣的作用以降低種子水分。此法不受自然條件的限制,並具有乾燥快、效果好、工作效率高等優點,但必須有配套的設備,並嚴格掌握温度和種子含水量兩個重要環節。人工機械乾燥可分為自然風乾燥和熱空氣乾燥。自然風乾燥法較為簡便,只要有一個地面能透風的房子和一個鼓風機即可,但乾燥性能有一定限度,當種子水分降低到一定程度時,就不能繼續降低。而熱空氣乾燥法是指在一定條件下,提高空氣的温度可以改變種子水分與空氣相對濕度的平衡關係。採用熱空氣乾燥,必須在保證不影響種子生活力的前提下,適當地提高温度。在乾燥機內的熱空氣温度一般高於種温,熱空氣温度愈高,則種子停留在機內的時間應愈短。而且,種子在乾燥機內所受的温度,應根據種子水分適當調節,當種子水分較高時,種温應低些;反之則可適當提高。豆類和油料作物種子進行熱空氣乾燥時,更應控制在低的温度,否則會引起種皮裂開等現象。此外,熱空氣乾燥種子還應注意:第一,不能將種子直接放在加熱器上焙乾,而應該導入加熱空氣進行間接烘乾,防止種子烤焦而喪失生活力。第二,嚴格控制温度。第三,對高水分種子應採取二次乾燥法,勿使種子水分散失過快,以免使種子內部有機組織破壞,或出現外幹內濕現象。第四,烘乾後的種子,要攤晾散熱冷卻後才能入庫,以免引起“結露”現象。種子乾燥條件必須確保在不影響種子生活力的前提下進行,否則就失去了乾燥的意義。

種子的機械化包衣和丸化

種子包衣技術可根據所用材料性質(固體或液體)的不同,分為種子丸化技術和種子包膜技術。種子丸化技術是用特製的丸化材料通過機械處理包裹在種子表面,並加工成外表光滑,顆粒增大,形狀似“藥丸”的丸(粒)化種子(或稱種子丸)。種子包膜技術是將種子與特製的種衣劑按一定“藥種比”充分攪拌混合,使每粒種子表面塗上一層均勻的藥膜(不增加體積),形成包衣種子(或稱包膜種子)。種子包衣技術與傳統的種子處理技術相比具有許多不可比擬的優點。

種衣劑和丸化材料是由殺蟲劑、殺菌劑、微量元素、生長調節劑等經特殊加工工藝製成,故能有效防控作物苗期的病蟲害及缺素症。包衣處理的種子必須經過精選加工,籽粒飽滿,種子的商品品質和播種品質好,有利於精量播種,因此可降低用種量3%左右。同時,由於包衣種子周圍形成一個“小藥庫”,藥效持續期長,可減少30%的用藥量,也減少了工序,節省了勞動時間。種衣劑和丸化材料隨種子隱蔽於地下,能減少農藥對環境的污染和對天敵的殺傷。而一般用粉劑拌種,易脱落,費藥,對人畜不安全,藥效不好;浸種(悶種)不是良種標準化的措施,只是播前對種子帶菌消毒的植保措施,且浸種式悶種需要立即播種,而不能貯藏,因而不能作為種子標準化、服務社會化的措施。另外,對於籽粒小且不規則的種子,經丸化處理後,可使種子體積增大,形狀、大小均勻一致,有利於機械化播種。

目前,包衣種子的類型有:包膜種子,即僅一層薄薄的種衣劑包裹在外;重型丸粒種子,用於小粒、形狀不規則的種子,如煙草、芹菜等;速生丸化種子,在播種前處理加工進行催芽,這種丸粒種子能提前出苗和保證一次全苗;扁平丸粒種子,用於飛機播種的牧草、林木種子,即把細小的種子製成較大較重的扁平丸粒片,避免播種時被風吹刮,從而提高飛播時的準確性和落地的穩定性,保證播種質量;快裂丸粒種子,播種後丸粒經過一段時間能自行裂開,有利種子出芽、生長。

種子貯藏

種子採收以後生活力的保持和壽命的延長都取決於貯藏條件,而其中最主要的是温度、水分及通氣狀況這三個因素。這三個因素在影響貯藏的種子壽命過程中,是相互影響和相互制約的。比如,貯藏環境的温度較高時,可以通過降低種子含水量,控制氧氣供應量來達到延長種子壽命的目的。同樣,在種子含水量和空氣濕度較高的情況下,可以通過降低温度,控制氧氣供給量來相對延長種子壽命。密封條件下貯藏的種子之所以具有延長其壽命的效果,主要是由於它控制了氧氣的供應,杜絕了外界空氣濕度對密封容器內種子含水量的影響。

貯藏方法大致有密封貯藏法、超低温貯藏、低温除濕貯藏法、真空貯藏法、開放貯藏法等,其中常用的多為密閉貯藏法。所謂種子密封貯藏法,是指把種子乾燥到符合密封要求的含水量標準,再用各種不同的容器或不透氣的包裝材料密封起來進行貯藏的方法。這種方法在一定的温度條件下,不僅能較長時間保持種子的生活力,延長種子的壽命,而且便於交換和運輸。密封貯藏法之所以有良好的貯藏效果,是因為它控制了氧氣供給,杜絕了外界空氣温度對種子含水量的影響,從而保證種子處於低強度呼吸中。同時,密封條件也抑制了各種好氣性微生物的生長和繁衍,從而起到延長種子壽命的作用。

本文根據中國農業大學李洪文教授授課資料和錢青秀論文編輯。