种子的物理特性分析.ppt

1、,第七章 种子的物理特性,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（weight per 1000 seeds） 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。,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

2、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,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试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

3、用千粒法。,换算千粒重,若,2 容重（volume weight) 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。,容重大,3、比重（specific gravity) 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

4、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

5、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（flow movement） 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（angle of repose)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（angle of auto-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、

6、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

7、 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（thermal conductivity） 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

8、热时间、种堆表面积成正比、与种堆高度呈反比.,.种堆传热方式,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）,2. 热容量（thermal capacity) 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,第八章 种子干燥,种子干燥（seed drying）对种子的安全贮藏是非常必要 一、

9、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，

10、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14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

11、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

12、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

13、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。

14、2.机械通风干燥操作的可参考工艺参数 表82,3、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

15、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83） 2.径向通风仓（图86） 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87) 原理 操作工艺参数 2、单层堆放换向干燥设备 工作原理（图88） （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89） 2）组合塔式干燥机（图810）,第九章 种子加工贮藏,第九章 种子加工与贮藏,一、种子加工（seed pr

16、ocessing）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. 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. 内容：初清、精选分级、拌药处理、称重、包装等 程序: 如图所示,种子加工主要程序图解,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

17、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

18、 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,5 利用种子色泽进行分离 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明的光亮区域，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。,三、种子加工的程序,（一）预先准备 1脱粒 2预清 3去芒 （二）基本清选 （三）精加工 1按长度分离 2按宽度和厚度分离 3按比重分离,四 种子的清选机械和方法,一、淌 筛 二、除杂除稗振动筛 三、5XZ-1.0型重力或种予精选机 四、5XF-1

19、.3A型种子复式精选机,五、 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（coating seed或encrusting seed）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（coated seed 或encrusted seed)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

20、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（seed tapes)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（seed mats）用纸或其它材料制成宽带如毯状，种子随机分布其上,六、种子包装

21、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

22、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

23、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,七、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 2、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,3、 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

24、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 0.51.0范围内。 67时最 低，1718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

25、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

26、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