作物种子学课件-种子7、8、9章.ppt

种子的物理性 种子本身在移动 堆放过程中所反映出来的多种物理特性影响因素 作物品种遗传特性 环境条件 种子的物理性与种子的加工 贮藏密切相关一 种子的千粒重 容重和比重1 千粒重 weightper1000seeds 千粒重 指国家标准水分农作物种子1000粒的重量 克 通常则指自然干燥状态下1000粒种子重量 克 千粒重是种子产量构成三大要素之一 亦是种子质量的重要指标 第七章种子的物理性 国家标准水分种子千粒重 实测千粒重 1 实测水分 1 规定水分 粒大 饱满充实营养品质好种子千粒重高胚大 活力高贮藏物质多千粒重因植物 品种类型 遗传因素 而有大差异同品种因生长环境 收获期 外因 而有较小差异千粒重的测定方法有千粒法 百粒法和全粒法 千粒法 从净种子中数取1000粒 大粒500粒 称重两次重复 两次重量差若5 则称取第三份试样 选两次差距最小的计算平均值 出苗率高 苗壮 百粒法 从净种子中数取每份试样100粒 八次重复 称重后计算变异系数 带稃壳种子 6 0其它种子 4 0若超过此数值 则应再测8个重复 计算16个重复的标准差 凡与平均数之差超过2个标准差测定值的均略去 计算其余重复的平均值 全粒法 将全部净种子式样或称取一定重量的种子全部计数 然后换算出千粒重 百粒法为国际规程中常用的方法 因其计算麻烦 我国内很少用 我国一般用千粒法 换算千粒重 若 2容重 volumeweight 种子容重 指单位容积内种子的重量 单位为克 升 粒大小 整齐度 粒小 不整齐种子容重大表面性状 圆而光滑容重大小决定于内部结构 充实致密水分和油分含量 低混杂物种类 数量 大型 沉重容重是种子特别是麦类种子品质的重要指标 亦可用其计算仓容和运输用车皮数 3 比重 specificgravity 种子比重 指种子绝对重量与绝对体积的比值 单位为克 毫升种子比重与种子的形态构造 内含物质地 化学成分密切相关光滑无附属物致密角质脂肪少比重大一般种子愈成熟 愈饱满 比重愈大油质种子愈成熟 愈饱满 比重愈小清选分级种子工作中 种子比重长用于播前处理计算种子堆密度 容重 比重 100 一般种子容重和比重呈正相关 二 种子堆密度和孔隙度种子堆的体积实际是由种粒 包括固体杂质 和空隙构成 种堆密度 density 种粒体积占种堆总体积的百分数种堆孔隙度 porosity 种堆空隙体积占种堆总体积的百分数二者互为消长 之和恒等于100 即密度 孔隙度 100 种粒大且均匀 有颖壳或毛 种堆中轻型杂质多种子干燥 未吸潮 种堆薄 未受挤压温湿气易散发种堆孔隙度大 有利于内外熏蒸杀虫效果好耐贮藏气体交换 有毒气体散发快 孔隙度大 三 种子的散落性和自动分级一个种子群体 一旦受到外力影响 各子粒 成分 相互间的位置会发生变动 即具有一定的流动性 流动的程度和形式受外力和自身性质影响 1 散落性 flowmovement 种子散落性是指种子由高处下落或向低处移动时向四周流散开来的特性种子散落性大小的指标 1 静止角 angleofrepose 指种粒从一定高度自由落到水平面上所形成圆锥体的斜面和底部直径构成的夹角 2 自流角 angleofauto flowing 指种粒在一斜面上开始滚动到决大多数种子滚完 两个斜面与底面构成的夹角即1 2贮藏安全对仓壁的侧压力 静止角和自流角小 种子的散落性好 种子形态 圆 滑 稍大 完整种子的散落性决定于含杂情况 轻浮杂质少散落性大水分含量 低贮藏情况 未吸湿发热 无霉无虫种子清选时 自流躺筛的倾斜角应稍大于静止角 使种子顺利通过种子输送时 输送带的坡度应小于静止角 以防种子下滑2 自动分级 auto grading 种子堆移动时 种子堆中性质相似的组分会聚集在相同的部位 使种堆中的各个组分发生重新分配和聚集的现象 称自动分级所以会发生自动分级现象 主要是因为种堆内各组分的比重不同 散落性不同 种子在出入库和运输过程中均能发生自动分级 移动方式 机械种子自动分级发移动距离 远严重 饱满粒 大生的程度决定于落点 高杂质在堆顶 流速 快瘦秕粒轻杂散落性 好质在堆周围种堆小但若落点低空气浮力小 轻杂距离近质在堆顶孔隙度变小自动分级打破了种堆吸湿性增强 易返潮平衡 常导致易发热 生虫发霉影响熏蒸效果和扦样的代表性 应提高清选水平 改进贮运技术 以避免严重的自动分级发生许多清选器具是利用种子自动分级的原理设计的 四 种子的导热性和热容量1 导热性 thermalconductivity 种子传导热量的性能称导热性种粒彼此直接接触空隙中空气流动导热性强弱用导热率表示 导热率 单位时间内通过单位面积静止种子堆的热量种子是热的不良导体 导热系数小 有利于保持种堆内相对恒温 种堆的导热量与内外温差 传热时间 种堆表面积成正比与种堆高度呈反比所以 若外界高温 可将种子堆高 密闭 春季 若外界低温 可种堆摊开 通风 秋 冬 种堆传热方式 2 热容量 thermalcapacity 1kg种子升高1 所需热量 单位为kcal kg 种子的热容量主要受化学成分影响 如水为1 脂肪0 49 淀粉0 37 纤维0 32种子含水量高脂肪含量高新收获的种子入库后冷却中要放出大量热量 应尽量通风 春末夏初 仓贮种子升温要吸收大量热量 应及时密闭 热容量大 第八章种子干燥 种子干燥 seeddrying 对种子的安全贮藏是非常必要一 种子干燥的原理和过程干燥机理 种子为一团凝胶 对水分具有吸附与解吸的特性 当外界水汽压小于种子内部水汽压时 种子失水 干燥干燥过程扩散 种内水分沿毛细管扩散到种子表面分两步蒸发 种子表面水分汽化蒸发到干燥介质中过程的两个方面同时发生但速度常有差异 小粒种子常扩散 蒸发 外部汽化控制 蒸发控制速度 大粒种子常蒸发 扩散 内部扩散控制 合理的干燥工艺应尽量使二者相等 前者通过加温即可提速 即易干燥 后者却难人为控制 若加温将加大二者差距 不但不能加速干燥 反使种子爆腰 变形 当内部扩散 外部蒸发时 可降低温度或流速缓苏处理缓苏 种子干燥中 当扩散 蒸发 可暂时停止干燥 将种子堆起 使内部水分向外扩散 达到内外均匀 此过程称为缓苏缓苏时要送入外界空气以冷却 一般进行1 4小时 可降低水分0 5 1 二 影响种子干燥的因素1 内部因素淀粉传湿力强 粉质种子易干燥 可用安全高温干燥种子的化学成分 蛋白质传湿力弱 蛋白质种子应低温慢速干燥油质种子水分易散发 可用安全高温干燥种子含水量 高 热容量大 应缓速干燥或二次干燥 以防种表硬化低 可用安全高温一次性干燥 种粒大小和种层厚薄 小粒 薄层 种子易干燥 反之则难干燥 2 外部因素介质温度 提高可增大种表水分蒸发速度 但过高会导致不良后果操作时可遵循下列原则 短时间高温干燥 长时间低温干燥介质相对湿度 小有利于种表水分蒸发 但易引起 内部汽化控制 的后果 所以不宜过小介质流速 增大流速可使干燥过程强化 但不成正比 高水种子 流速大则干燥速度快低水种子 降速阶段 增大流速对干燥无多大影响 掠过种层表面介质与种子接触状况穿过种堆悬浮种子与介质接触愈充分 干燥快且均匀 三 种子干燥持性曲线和干燥阶段 一 干燥特性曲线1 干燥曲线与温度曲线 1 干燥曲线指种子干燥过程中 种子含水率与干燥时间的关系曲线 图8 1 2 温度曲线指干燥过程中 种表温度与干燥时间的关系曲线 图8 1 2 干燥速度曲线干燥速度 单位时间内种子含水率的变化 减少 干燥速度曲线 种子干燥过程中 干燥速度与种子含水率之间的关系曲线 图8 2 二 干燥阶段见图8 2 1 预热阶段图中AB段 特点 种温和干燥速度增大至恒值 预热阶段时间长短取决于种子初始温度 种子数量和干燥条件 介质温度 介质流速等 2 恒速干燥阶段图中BC段 特点 外部汽化控制阶段 介质温度与种表温度的温差为恒值 干燥速度恒为最大值 该阶段时间长短取决于干燥介质温度 流速 干燥面积等 3 降速干燥阶段图CDE阶段 特点 干燥速度下降 直至0 种温上升 直至介质温度 第一 C 第二临界点 D 先后出现 该阶段属于内部汽化控制阶段 四 种子干燥的基本方法1 自然干燥 非机械天然干燥 分晒干和阴干成本低 安全 但易受场地和天气状况影响一般应注意 清场预热薄摊勤翻冷却入仓阴干 将种子置阴凉通风处 种子水分缓慢散失而使种子干燥使用对象为干燥或快速脱水易失活的种子 如板栗 油菜 银杏等种子 或皮薄粒小后熟旺盛的树种 如杨 柳 杜仲种子等 肉质果中水选出的种子 如茄子 西红柿种子等 大多数中草药种子 晒干 2 机械通风干燥即利用鼓风或排气设备将种子堆中的高湿气体随风带走以干燥种子 如通风干燥仓 玉米穗干燥室等 1 影响干燥效果的因素介质流速与干燥效果的关系 介质相对湿度与干燥效果的关系 堆厚与干燥效果的关系 通风量与干燥效果的关系 2 机械通风干燥操作的可参考工艺参数表8 2 3 加热干燥即加热使种温上升 加快水分蒸发 从而加快种子干燥热空气对流干燥 即用加热后的空气穿过种堆 将热传给种子 同时把湿空气带走 以达干燥目的辐射干燥 指利用辐射源的射线将其电磁能传给种子 使种子中的水分子运动加剧 升温蒸发即干燥常用的有远红外线干燥和微波干燥传导干燥 也称接触干燥 即将种子直接接触热表面进行干燥 种子少或很潮湿时可用此法 4 干燥剂脱湿干燥即利用吸水能力强但对种子无害的化学物质 将种子周围空气中的水分吸收掉变色硅胶 SiO2 常用的干燥剂有氯化钙 CaCl2 生石灰 CaO 此法安全 高效 但只适用于少量种子或种质资源的保存 五 种子干燥机械和设备 一 仓式干燥装置1 原理 图8 3 2 径向通风仓 图8 6 3 操作注意事项 1 可整批全仓干燥和分层全仓干燥 2 种子初始水分不宜过高 3 堆高不宜过大 4 干燥结束后要通风降温 且须混合缓苏 二 分批干燥设备1 成批循环式干燥机装置构造 图8 7 原理操作工艺参数2 单层堆放换向干燥设备工作原理 图8 8 三 连续干燥设备适于小麦 玉米种子干燥1 塔式干燥机1 整体式塔式干燥机 图8 9 2 组合塔式干燥机 图8 10 第九章种子加工与贮藏 一 种子加工 seedprocessing 的内容和程序种子加工 指从种子脱粒 预清 清选 干燥到精选分级 药物处理 包装贮藏的系列作业过程种子加工的目的是提高种子质量 方便播种 减少用种量 增加产量 是种子工程的重要内容种子种类繁多 形态各异 加工的要求有差异 但大多数种子加工的内容仍应包括 初清 精选分级 拌药处理 称重 包装等加工程序 种子脱粒或接受预清精选分离分级散装贮放处理和包装贮藏销售 二 种子精选分级的原理和机械原始种子批为一混合群体 包括各类型种子和杂质 精选分级就是利用不同种子和杂质的物理性差异 将各种子和杂质进行分离 从而达到对种子精选分级的目的 1 根据种子尺寸特性分离 筛选机根据种子长 宽 厚的不同 利用不同形状和规格的筛孔 可将种子分离分级 按种子长度分离 用窝眼筒筛按种子宽度分离 用圆孔筛按种子厚度分离 用长孔筛 2 根据空气动力学原理进行分离 风选机依据气流对种子和杂质产生的阻力不同进行分离处在气流中的物体 种子 都要受到气流的阻力 F F 下落种子或杂质的重量 F 被带走 F 悬浮此时的气流速度称临界风速使空气动力学分离即利用种子批中不同组分的临界风速的差异将种子精选分级 3 根据种子比重分离 重力筛选种子比重因种子种类 饱满度 含水量及受病虫危害的程度不同而有差异 种子与杂质间的比重差异更大 故可用比重差异进行选种 比重差异越大则分离效果越好 依比重分离又分液体分离如盐水选种 泥水选种重力精选4 按种子表面特性即粗糙程度分离 用于牧草种子常用机械有绒辊清选机 光滑或粗糙程度不同摩擦分选机 摩擦系数不同另有色选机等 三 种子处理种子处理的内容很广 包括物理因素处理 化学物质处理和生物因素处理 处理的目的 或防治病虫 或刺激种子萌发 打破休眠 或方便播种 或提高活力 苗全苗壮 此处仅介绍加工过程中几种较新的技术 1 种子包衣与丸化包衣 coatingseed或encrustingseed 将某些物质包被在种子表面 不明显改变种子原有形状和大小 用于大粒 规则的种子丸化 coatedseed或encrustedseed 将某些物质包被在种子表面 使之成为大小一致的球形种子 用于小粒 不规则种子 种衣剂 用于种子包衣的具有成膜特性的某些物质种衣剂成分 活性成分有农药 呋喃丹 甲拌磷 辛硫磷 多菌灵 五氯硝基苯 福美双 萎锈灵 肥料 激素等非活性成分即配套助剂 以保证种衣剂的物理性状 如成膜剂 悬浮剂 抗冻剂 稳定剂 消泡剂 着色剂等丸化剂则除了以上物质外 另加某些惰性物质如粘土 硅藻土 泥炭 炉灰 膨润土等 种子包衣和丸化的作用 1 有效防控苗期病虫害 2 促进幼苗生长 3 减少环境污染 4 省种省药 降低成本 5 利于种子质量标准化 防止假劣种子2 种子带 seedtapes 用纸或其它材料制成窄带 种子随机排列成簇状或单行 并固定于其上3 种子毯 seedmats 用纸或其它材料制成宽带如毯状 种子随机分布其上 四 种子包装种子包装 package 的目的是便于种子的贮藏 运输 销售和识别 九五 期间我国种子产业化工程首先从加工和包装抓起 1 种子包装单位我国种子包装单位尚无统一标准 常用的有 麻袋 90kg装 50kg装按重量包装编织袋 50kg 25kg 10kg 5kg纸 金属罐 50g 100g 500g 铝箔纸 聚乙烯薄膜 10g 50g 按粒包装 50粒 100粒 80000粒贮运应用大包装 销售用小包装 农作物 林果作物用大包装 蔬菜 花卉等用小包装 2 包装材料的性能耐用性 贮 运 销过程中不易破损 抗拉 抗搬防潮性 在相对湿度较高的贮藏环境中 包装材料应防止种子进一步吸湿 以保证种子贮藏安全适用性 包装应低成本 安全 美观3 包装材料的种类和特点透气性包装材料 麻织品 棉织品 纸袋 编织袋 透气性好 多数抗拉力强 但防潮性差 不宜在高温高湿条件下使用防潮 抗湿包装材料 聚乙烯 纸与塑料复合材料 金属 玻璃材料 透气性差或不透气 防潮抗湿力强 但包装时要求种子含水量相对较低 4 包装操作种子包装包括两大步骤 即装填和封口 装填和封口的完成可用人工也可用机械 封口多采用缝合 热合 胶粘或石腊封口 5 包装标识包装标识是防止假劣种子流通 提高种子质量的重要环节 便于市场管理和用户选购 无标识种子不得经营 同时也是经营单位形象的展示 具有广告效应 又分 外标识 印制在包装容器外面 主要内容应有商标 作物种类 品种 重量 净度 纯度 水分 发芽率 包装日期 生产经营单位等内标识 多以标签置于包装容器内或挂在袋外 内容可与外标识相同亦可有所不同 主要为了便于核对识别 五 种子贮藏技术1 种子仓库类型及特点仓式房机械化圆筒仓低温库 具制冷降湿设备的恒温恒湿库3 种仓基本设备装卸输送设备 风力吸运机 移动式皮带输送机 堆仓机 升运机机械通风设备 鼓风 吸气设备及通风管道 15 CRH65 3 5年0 10 CRH50 15年 10 20 CRH30 50 100年 2 种子入库1 入库前的准备清仓 仓内 仓外 消毒 DDV或敌百虫或喷雾或挂条或烟熏严把入库标准 种子质量符合安全贮藏标准2 分批入库按质 五分开 存放合理堆垛 实垛 非字形和半非字型垛 通风垛堆垛要注意 离墙0 6m 垛间距0 6m 垛向与门窗平行 级别不同的要分开干湿种子要分开受潮与不受潮种子要分开新陈种子分开有无病虫分开 全仓散堆及单间散堆散装堆放 围包散堆围囤散堆3 种子贮期管理1 种子温度 水分的变化及其管理种温变化 受仓温影响 正常情况下 种温的日变化很小 一般0 5 1 0 范围内 6 7时最低 17 18时最高种温的年变化比仓温小 春秋季二者接近 但最高和最低温出现时间比仓温迟一个月超出范围大 表明有异常情况 贮藏管理上 采取冬季通风降种温 湿热季节密闭防种温上升的措施 一天中 日出前RH最大 14 00前仓库湿度的变化后RH最小一年中 低温月份湿度大 高温月份湿度小管理控制 合理通风降湿和密闭隔湿种子水分的变化日变化发生在堆表16cm范围内 日出时水分最高 16 00水分最低 变幅随RH变化年变化主要受大气RH影响而变化 湿热扩散 种堆内温差的存在 使种子水分按照热传递方向而移动的现象称水分热扩散湿热扩散时 水汽总是由高温处向低温处移动 使种堆内局部 低温处 水分增加 不安全 控制 入库时种温要一致 且要均一入仓 2 种子结露及其防止结露 指由于温 湿度变化而使过饱和的水汽凝结在种表形成水滴的现象 发热 霉变结露原因 水分高和温差大 又分上层结露 四周结露 底层结露和内部结露严格控制入库种子水分种堆结露的防止冷凉季节通风降温 温热季节密闭烘晒种子后要冷却入仓铺垫处理发现结露 及时晾晒 3 种子发热及其预防种子发热 种温不随仓温气温的升降有规律地变化 而是在数日内超出仓温影响的范围即温度发生不正常上升 这种现象称发热种子水分高种子发热原因通风不良 新陈代谢放出的热量积累在种堆内仓虫和种子微生物的迅速生长和繁殖堆放不合理发热会使种子失去原有色泽 物质损耗过多 品质下降 严重者丧失生活力 不能再作种用 严格掌握种子入库质量 冷却后入库发热的预防清仓消毒 改善仓贮条件加强管理 勤于检查合理通风4 合理通风和密闭通风和密闭管理是种子贮藏期间经常要做的工作 通风是为了降温降湿 均一种堆各部温度 防止温差过大引起发热 结露 并排除代