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种子调制技术

调制种子用来提升种子品质

种子干燥
干燥原理：
种子在大气中会自空气吸收水分，同时种子本身的水分也会向空气扩散。当种子相当潮湿时，本身水分向外扩散的速率大於自外面环境吸收水分的速率，因此种子含水率逐渐下降，直到水分释放及吸收的速率达到平衡时种子含水率不再变动，此时称为种子已达到平衡含水率。与干燥相反，当原来种子已相当干燥但是放在较潮湿的大气中时，脱水的速率小於吸水气作用的速率，因此种子含水率逐渐上升，直到平衡含水率为止后不再增加，虽然此时水分的进出仍在进行。
影响种子平衡含水率的第二个因素是温度。温度分别对大气相对湿度及种子的平衡含水率皆会影响。一个维持在标准气压的固定体积及固定温度的系统中，能够含有的饱和水蒸汽是一定的。而当时该系统所拥有的实际水蒸汽量对饱和水蒸汽的比值(×100)即是该温度下的大气相对湿度。若这个系统的其他条件都不变，则温度升高10℃ 时该系统能够含有的饱和水蒸汽量约加倍，因此其大气相对湿度就约减为半。温度对种子的平衡含水率的影响则是：当种子含水率在较高温度下达平衡时，所达到的 平衡含水率较低，反之则较高。第三个影响因素则是种子含油率，在固定的大气相对湿度下，含油率低的种子所达到的平衡含水率较高，反之则较低。附表2列出一些种子在特定状况下所测出来的平衡含水率。
由以上的叙述可以知道干燥种子的原理就是把种子放在相对湿度较低的环境下，使种子达到较低的平衡含水率。
干燥方法：
干燥种子的方法依如何降低大气相对湿度而有所不同：
用化学或电气来除湿。化学除湿一般适用於样品较少时，如除湿剂。除湿剂要经常更新，否则失灵。低湿的电力干燥箱可供使用，实验室可采用国内可自制的低温低湿箱。
提高温度。如加热、电气烘干或者阳光晒干等。提高送风的速度可缩短干燥速度，却无法把含水率降的更低。含水率降到多低，因使用的温度及当时的大气相对湿度而定。

种子清理
磨皮机 (scarifier)
磨皮机有 三个作用，第一，将芒、纤毛、果荚等附属物磨去，以减小种子体积，加速种子流动；第二，有些硬实种子不能吸水，播种后也不会发芽，这类种子磨皮后可以解除 硬实。第三，双粒种子经磨擦后可以分开。磨皮机可分为两大类，第一种是转筒式磨皮机，第二是皮带式磨皮机。不论那种机型，种子潮湿时磨皮的效果都较差，因 此若种子较湿，在处理前宜先进行干燥。
风筛清理机 (air screen cleaner)：藉种子的浮力、及宽度或厚度来清理。
筛选机主 要部份是由三、四层的筛网组成，最上层可称为初筛，最下层可称为底筛，中间的一、二层则是分级筛。筛孔的大小市由上而下越来越小，而筛孔的形状则有长筛、 圆筛、方筛、三角筛及六角筛等，其中以长筛及圆筛最为常用。筛孔大小等级甚多，全部约两百种以上，不过若是所处理的种子是固定的几种，则可以准备所需要的 几种筛网即可。
在正常的 状况下所生产的种子，种子的大小比较稳定，因此可以参考推荐的筛网种类及孔径；若种子大小与平常不同、或是杂质成份改变、或是新的作物种子，没有推荐资 料，则在决定用那种筛网之前，可以先取部份样品进行净度分析，将主要作物、杂质及异种子分开，然后分别测量每粒种子的宽及厚，根据主要种子及其他种子宽厚 分布的重叠程度来决定用那种筛网；例如若宽度的重叠较小，则采用长筛，反之若厚度的重叠较小，则采用圆筛来清理。假若一批种子含有两种杂质或异种子，而此 两种异物一个需用长筛，另一个需用圆筛，则宜使用两层筛网，或用兼含有长筛及圆筛的单层筛网来清理。
经由筛网 选出的种子，虽然大小符合要求，不过空粒种子就无法区分，因此本机器常附加风选机，以便将秕粒去除。风筛清理机清理效果如何，除了有赖於筛网的选择外，种 子进料的速度、筛网的斜度、筛网摇动的速度、以及风选速度等皆有所影响。有时种子会卡在网孔中，因此常在网下置放橡胶球，在筛网摇动时这些胶球会撞击筛 网，把种子弹开。然而有时种子还是会夹著，或者停留在死角上，因佌清理工作结束后，需要仔细地清除，以免混到下一批种子内。这个原则在其它任何的清理选种 机器都是成立的。

种子精选
长度选种机 (indent cylinder)：
筛选机只 能区分种子的宽度或厚度，但是无法区分长度。种子长度的区分，常用特制的圆筒来进行，圆筒内侧铸造了密密麻麻的凹洞。凹洞有固定的深度及广度，不同的种子 材料需要选择，可供选择。圆筒平放并且连接马达，可以逆时钟旋转。种子由进料口进入圆筒后，一方面由於圆筒不断地的旋转带动种子随著圆筒而运转，另一方面 由於圆筒的斜度，使得种子逐渐流向出料口。种子及异物在旋转到圆筒底部时，因重量的缘故会掉入凹洞内，随著凹洞的旋转到上方，种子又因为重量而掉落。长度 越大的，越早掉出来，越短的，就被提的越高，因此越慢掉下来。这些后来才从上方掉下来的种子(或异物)就被一凹槽接著，由凹槽末端的上方出料口收集。较早掉出来的短种子(或异物)则掉回到圆筒，由在下方的出料口收集。藉此原理，长度不等的种子就可以分开。
选择合适的圆筒(合适大小的凹洞)是离选种成功最重要的因素，然而机器操作的调整也很重要。调整的重点在於圆筒的转速以及凹槽的斜度。圆筒转速常在每分钟20到40转之间，越快则越多较短的种子会掉到上方(凹槽)出料口，转速越慢，则越多较长的种子由下方(圆筒)出料口出来。凹槽的斜度越低(往顺时钟方向调低)，越多较短的种子会掉到上方(凹槽)出料口；反之，把凹槽往逆时钟方向调高，则越多较长的种子由圆筒出料口出来。
比重选种机 (gravity separator)：
同样大小或形状的种子，若充实的好，比重较大，若充实不良，则比重较轻，这样的种子就可以使用重力选种机来区分，因此重力选种机可说是种子精选最主要的利器。
重力选种 机最主要的部份是一个可以由左右和前后调整斜度，以及可以摆动的桌面左右。桌面是由有孔隙的帆布或者铁网构成，桌面下方可以送风，透过桌面。种子由桌面后 方进料，后面调高，前面调低，因此种子可以由进料口往出料口的方向移动。当种子薄薄的三到六层分布在整个桌面时，桌底可以送风，透过孔隙吹动种子。调整风 速，使得较重的种子仅在桌面上滚动，但是不吹离桌面，而让较轻的种子略围可浮出桌面，造成重种子在下层，轻种子在上层。同时间桌面以每分钟约300-400次 的速度向左右来回摆动。由於桌面以调整为右高左低，因此与桌面接触的重种子会因桌面的摆动而逆著高度向右边滑动；相反的，浮在上层的轻种子不会受到桌面摆 动的影响，只因为桌面的倾斜而向左边滑动，因此在出料口处可以区分重的、中等的以及轻的种子。若需要时，甚至於可以用隔板将种子依重力分成若干等级，分别 收集。

种子披衣(seed coating)
在清理种 子时偶会磨去种子的附属物，以便利精选操作或减少包装体积。然而，目前的种子技术却趋向於将种子外加各种材料，来促进种子播种的方便。这是由於穴盘育苗的 逐渐广泛使用，需要采用种子自动播种机器，而使用这类机器的前提是种子要足够的重量或大小，才能进行真空单粒吸取。不具质饿些特性的种子，则要经过批衣处 理来增加其重量、大小，或者减少种子互相纠成一团的性质；这类处理可称为种子披衣技术，如造粒(pelleting)、镶衣(encrusting)、膜衣(film coating)、以及种子团(seed granule)、种子带(seed tape)、种子片(seed mat)的制造等。由於在批衣过程也可以加入各种农药、肥料等物质，可以减少这类农化学物质的过度使用，间接减轻环境的污染。
造粒种子(pelleted seeds)
用适当粉剂与黏著剂包裹在一粒种子外面，以增加种子的体积、重量，并成为近似球体，表面较为光滑的形状，以适合真空播种机的操作者，称为造粒种子(pelleted seeds)。 部份较长的种子则可能作成长锥型。经造粒处理的种子，已无法依外表的形状来辨识，不过可以用不同的披衣颜色来区分不同的种子批材料。对於部份花卉小种子如 秋海棠、矮牵牛等，增加体积，除了可以适用真空播种机以外，更有其需要。这些种子在播种时对水分环境特别敏感，管理不当时发芽常不好。造粒种子可以有效地 而且适度地吸水，增加育苗成功的机会。
镶衣种子(encrusted seeds或coated seeds)
用适当材料，也可以加入农药、微量要素等，包裹在一粒种子外面，适当地增加种子的体积、重量，但仍保留种子的外型，表面较为光滑的形状，以适合真空播种机的操作者，称为镶衣种子而经造粒处理的种子，则已无法看出种子原来的形状。

膜衣种子(film coated seeds)
使用黏度较高的polymer， 喷施於种子上，形成相当薄的外膜，称为膜衣种子。由於用量甚低，不但可以用不同的材料来分层喷施，也可以混合其他药剂，而且种子外型几乎不变。由於温带地 区春作时常因下雨而延迟播种，这种较不透水的膜衣，使得种子得以提前在秋季播种，经过冬季膜衣逐渐解体，而在早春温度回升后立即萌芽。另一个应用的方式是 在杂交种子的生产。若某亲本的开花期较另一亲本早，则可以将该品种种子进行膜衣处理，同时播种后延迟发芽，因此使得两亲本同时开花。
种子团(seed granules)
种子带(seed tapes)
种子片(seed mats)
某些种子播种时需要同一穴多粒种子，如Lobelia，则可以将多粒种子用黏著剂及其他材料裹成一团，称为种子团。草皮种子则可以用长条的纸张，或其他可以分解的材料，将种子均匀地黏铺於上，称为种子带；若将种子均匀地，或成条状地黏铺於一片纸张或其他质材，则称为种子片。不论种子带或种子片都有利於特殊地形或恶劣环境下草皮的播种。

种子预浸
播种前， 将种子浸水，令之充分吸润，然后沥掉水，立刻将种子下播。这是为了促进种子吸水，避免在土中吸水过慢，或者因地点的差异而使种子吸水发芽极端不整齐的良好 措施；我国水稻育苗前的浸种处理就是很好的例子。不过部份易受到吸润伤害的种子，例如具有立即吸水型种皮的豆类，特别是大豆、豌豆，则不宜作浸种处理。利 用机械播种机播种时，有所谓的液态流播(fluid drilling) 者，先将种子放入具水分的胶液中，令之先行吸水发芽，然后再将带有已发芽种子的胶液放入播种机的槽中，进行机播。

吸润回干处理
前述的浸种处理是在播种前实施，对於种子公司而言，则可以采用吸润回干的方法来处理种子。当种子储藏经过一段时间以后，发芽率已下降时，可以将种子浸在水中约2至12小 时，然后在种子尚未开始发芽前，取出种子阴干到原来的含水率即可。条件：需要氧气、回干勿太快、忌泡水者需慢速吸水。经过这种吸润后再回干处理的种子，可 以略微提高种子的发芽率、活势。豆类种子若不适於浸种者用高湿气处理并且回干，种子不开始发芽，也有类似的效果。经由此处理的种子，至少在短期内可以提高 储藏期限，却可能不利於种子的长期保存。

萌调 处理(priming)
在温带地区早春土温仍低时播种蔬菜，种子在土中不但发芽慢，而且相当不整齐，有时前后历时太久。英国的Heydecker约在1973年代使用渗透剂处理种子，让种子缓慢吸水，得以进行发芽的生理生化准备工作，却又得不到足够的水分来让胚根发芽。当这些种子都以达到发芽边缘时，将种子洗净，就可以在短时间内整齐地发芽，虽然此时温度仍低。现今，促使种子迅速而且整齐发芽的萌调处理，在温带先进国家已普遍地使用於小型的各类蔬菜种子。大粒种子上的处理效果常不好。除了迅速、整齐以外，萌调处理尚有提高发芽率，以及使得种子可在较恶劣条件下，如缺水、低温、高温、或盐分等，仍能发芽的好处。
控制种子水分，来达到提升种子发芽特性的萌调处理，依水分的控制方法，可分为渗调法、介调法、气调法、以及膜调法等 四种。
渗调法(osmotic priming或osmotic conditioning)
渗调法是用各类的物质调整水的渗透压，如polyethylene glycol 6000，调配成约-10bars的渗透压，加打氧气，种子浸於其中，温度约20℃，历时约14天不等。处理完后取中种子立即播种，若需回干运送则较不易储藏，需於短期内播种。
介调法(matric priming或solid matric conditioning)
用吸水性固体介质，根据种子用量及其含水率，加入适当水量，使种子吸水但仍不会发芽的程度，不用打氧气，温度约20℃，历时约14天不等。现已有具专利的介质可供使用。
气调法(drum priming)
在含种子的密闭容器滚筒(drum)中，固定而缓慢的喷入水气，所喷入的水量先经严密计算，使种子吸水但仍不会发芽的程度，温度约20℃，历时约14天不等。现已有具专利的机器可供使用。
膜调法(membrane priming)
利用透析膜，内装polyethylene glycol所调配成的低渗透压溶液，让种子附著在膜外。整个系统在密闭的环境下进行，种子的水势会逐渐升高，直到与膜内相等，因此可以进行萌调处理，而没有氧气不足的困扰。