苜蓿種子包衣的秘密
-- -苜蓿種子包衣的目的何在？
陳谷 中國畜牧業(yè)協(xié)會(huì)草業(yè)分會(huì)副會(huì)長 百綠國際草業(yè)（北京）有限公司總經(jīng)理
編者按：一個(gè)時(shí)期以來，行業(yè)內(nèi)不斷的熱論于苜蓿種子包衣的話題。眾說紛紜，莫衷一是。本刊記者就這一問題，請(qǐng)業(yè)內(nèi)的資深人士陳谷先生就此問題撰寫文章，就苜蓿的包衣的目的和苜蓿包衣的技術(shù)及工藝、方法向業(yè)內(nèi)界進(jìn)行說明，以正視聽。
陳谷先生1999年就開始研究和引進(jìn)國外有關(guān)種子處理技術(shù)在牧草種子里的應(yīng)用。包括種子引發(fā)，延遲發(fā)芽和種子包衣等技術(shù)。并結(jié)合作物物化栽培技術(shù)理論，在消化、引進(jìn)吸收的基礎(chǔ)上，獨(dú)創(chuàng)地開發(fā)了適合中國國情的一整套包衣技術(shù)，并獲得該領(lǐng)域及關(guān)聯(lián)草業(yè)技術(shù)的國家發(fā)明專利3項(xiàng)，實(shí)用新型專利21項(xiàng)。是目前為止行業(yè)內(nèi)最早商業(yè)化推廣牧草種子包衣技術(shù)的發(fā)起人和倡導(dǎo)者。他的技術(shù)已經(jīng)在西藏阿里高寒冷荒漠地區(qū)和喜馬拉雅山脈成功的獲得應(yīng)用。不僅成功的種植了禾本科牧草，紫花苜蓿大面積種植也喜獲成功。在新疆天山山脈地區(qū)，紫花苜蓿的產(chǎn)量達(dá)到1.6噸/畝的平均水平，也創(chuàng)造的國內(nèi)高產(chǎn)苜蓿的奇跡。
為了能比較準(zhǔn)確的理解種子的包衣，在講述苜蓿種子包衣技術(shù)之前，我們有必須首先理清出苜蓿種子從“萌動(dòng)-發(fā)芽-出苗-發(fā)育-生長”這一階段是怎么回事。這樣你就會(huì)正確的判斷苜蓿種子包衣的目的；理解為什么全世界世界范圍內(nèi)，種子包衣已經(jīng)成為一項(xiàng)種業(yè)革命。其技術(shù)的不斷創(chuàng)新使得在農(nóng)作物種子里的80%，蔬菜的90%，牧草的30%都在進(jìn)行包衣處理，與之同步進(jìn)行的種子引發(fā)、種子延遲發(fā)芽、人工種子和包衣介質(zhì)等一系列的種子處理技術(shù)都在日新月異的發(fā)展。
一、苜蓿生活在“兩個(gè)世界”里
與所有的作物一樣，苜蓿不例外的生活和生長在地上和地下這兩個(gè)世界。在這“一陰一陽”相互交匯的兩個(gè)世界里，苜蓿從種子的“萌動(dòng)-發(fā)芽-出苗-發(fā)育-生長-開花-結(jié)莢-產(chǎn)籽”這個(gè)完整的生命周期。（見下圖）
從上圖可以清楚的看到，苜蓿生長到三葉期之前，都是靠在“地下世界”的生活能力所決定的。也就是說，在這之前苜蓿能否發(fā)育正常，健康生長，不僅僅要靠她本身種子的抗逆的遺傳性，更大的取決于地下根部周邊環(huán)境的好與壞。 因?yàn)樵谌~期之前，苜蓿的光合作用是及其微弱的。95%以上的能量或者生存的能力，要靠種子本身對(duì)地下環(huán)境的適應(yīng)。這個(gè)期間需要的時(shí)間是30-40天。
種植苜蓿的人們經(jīng)常談及的是苜蓿的長勢(shì)等地上部分的植物形狀。人們更關(guān)注于苜蓿的地上部分，而往往忽略地下世界的變化。我們常說苜蓿生長在于根，就是說得苜蓿的根系健康問題。地下不健康，何來地上的產(chǎn)量？
二、“買得起種子買不起苗”也許75%是無效播種！
種地的農(nóng)民都知道一句話：“買得起種子買不起苗”。這句話用在苜蓿種植上再適合不過。我們用下圖和表格來說明：
從上圖中可以看出：苜蓿屬小籽粒作物，播種深度影響著出苗的好壞。而播種深度又隨著土壤類型而變。對(duì)于大多數(shù)種植戶來說，控制播種深度雖然及其重要，但是在風(fēng)沙大，沙粘不均，地勢(shì)不平的鹽堿地和沙荒地來說，控制播種深度本身就是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。沒有人能保證每一粒種子都能播在合適的深度上。能夠保持在0.5-3厘米處，就算不錯(cuò)的播種。一般來說，所播的種子，能夠達(dá)到60%的出苗率就是比較好的技術(shù)了。通常在沙土中，能夠出苗的種子為50%-70%。平均在60%左右。
發(fā)了芽的幼苗，就能夠生長出有效的植株嗎？不一定！因?qū)嶋H播種中土壤和環(huán)境條件的變幅較大。例如，長期低溫、潮濕的天氣能增加幼苗的死亡率；播種期間干熱的天氣則會(huì)降低出苗率和影響幼苗的生長。在正常的條件下，播下的種子中僅有60％左右能發(fā)芽，而幼苗在第一年內(nèi)的死亡率達(dá)60-80％，就是說存活的幼苗植株僅僅為出苗植株的20%-40%。換句話說，如果您所播下100粒純活種子（PLS）能夠給您當(dāng)?shù)貛硎找娴恼Ｖ仓陜H僅為12-25株。其他的75株-88株都成為未發(fā)種子或死苗。( 見圖12)。這就是老農(nóng)民所說的“悶苗、閃苗、吊苗、僵苗以及產(chǎn)量搶劫種子”現(xiàn)象所致。
頭12個(gè)月內(nèi)的植叢密度（播種量為3.5kg/hm2)
三、增加播量無濟(jì)于事——苜蓿的“自疏作用”機(jī)理
還是從下表來看一組數(shù)據(jù)。當(dāng)苜蓿的有效植株達(dá)到一定的數(shù)量時(shí)，就會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)水平上。這時(shí)候植株的多少對(duì)苜蓿的產(chǎn)量不起作用。從表中可以看出，隨著年份的增加，也就是說株齡增加。植株密度會(huì)逐年減少。例如，當(dāng)年植株的密度大于160株/平方米時(shí)，就已經(jīng)達(dá)到了苜蓿產(chǎn)量的最高潛力。而當(dāng)苜蓿在第三年（苜蓿最高產(chǎn)量年份）的密度會(huì)降低到65株/平方米時(shí)，仍然能夠達(dá)到產(chǎn)量的最高潛力。
苜蓿越長越少，產(chǎn)量還不變或者增長。那產(chǎn)量從哪里來的呢？是從苜蓿的分枝條中來，只要每平方米的枝條數(shù)能夠達(dá)到每平方米的枝條數(shù)達(dá)到550-600株的時(shí)候，其產(chǎn)量最高。而當(dāng)你選擇的高播種量的同時(shí)，你也選擇了苜蓿的持久性和越冬問題�！棒~與熊掌”不能兼得。而且到了第一個(gè)越冬年后，都會(huì)保持一個(gè)穩(wěn)定植株密度。這就是苜蓿的自疏作用機(jī)理。用專業(yè)的話說，苜蓿種群在一定的生境條件下，種群數(shù)量會(huì)增加，但是并不是無限制的增長，會(huì)受到種群最大容量的制約，種群內(nèi)部個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)產(chǎn)生自疏作用，使種群維持在一定的水平。
表:株齡和有效密度對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量的影響指標(biāo)
既然，播種的當(dāng)年如果能夠保證有效健康的苜蓿植株160株/平方米的密度，就能夠達(dá)到產(chǎn)量潛能，這些有效的健康的植株是多少粒種子和多少公斤種子？苜蓿的千粒重為1.7-2克，折算成50-58萬粒/公斤種子。按照國際通用的發(fā)芽率85%和凈度95%質(zhì)量計(jì)算。每公斤的PLS=40.37-46萬粒。如果按畝播量1公斤計(jì)算，則每平方米的種子為750-870粒/平方米，那么達(dá)到有效植株的密度的PLS僅僅為160-200粒種子即可，就意味著，實(shí)際所需要的種子每畝僅僅為0,25-0.35公斤的種子。
四、那么多種子那去了？解開苜蓿“地下世界”之謎
苜蓿的幼苗是從種子中來的。下圖表明了種子的各個(gè)器官與發(fā)育成熟的植株的各個(gè)器官的關(guān)聯(lián)關(guān)系。這個(gè)圖說明一個(gè)道理：一個(gè)不健康的根系是無法在后期的植物生長中獲得補(bǔ)償。先天的“缺胳膊斷腿”長不出來健壯的植株。如此眾多的種子幼苗在“地下世界”夭折，源于根系的不健康。因此根的發(fā)育的好與不好，直接影響到植物的正常生長。根是植物的“大腦”。
苜蓿幼苗就像一個(gè)剛剛出生的“嬰兒”，她一出生，就面臨著地下眾多的“妖魔鬼怪”的威脅和挑戰(zhàn)。
第一、來自于土壤病原體（Soilorne pathogens)的威脅。
主要包括三類：即絲核菌、腐霉菌、鐮刀菌。這些菌分別對(duì)植物根部組織、根尖、根皮具有很強(qiáng)的殺傷力，根系被侵染后水分和養(yǎng)分難以吸收。種子的萌發(fā)和生長受阻。苜蓿的倒伏現(xiàn)象常常與之有密切關(guān)聯(lián)。
第二、來自地下害蟲的危害，
如切根蟲、蠐螬等容易使根系病變，影響水分養(yǎng)分的向上輸送，造成植物感病性加大。當(dāng)遇到如旱、病、熱、養(yǎng)分不足時(shí)，嚴(yán)重降低植物自有的抗性。
第三、來自土壤寄生性線蟲（Nemotode) 的危害
苜蓿地下土壤中的線蟲是一個(gè)普遍的現(xiàn)象。它可以侵染根系、根冠、莖葉，可以說無處不在。他影響水分和養(yǎng)分的向上輸送，往往使得苜蓿植株生長乏力，造成產(chǎn)量和質(zhì)量的大幅度下降。由于線蟲的侵染，同時(shí)為土壤病原體的二次侵入根系打開了“一扇門”。
第四、來自非生物性的威脅
干旱、熱、鹽堿、低溫、水淹等自然災(zāi)害。所有這些都會(huì)影響根系吸收水分和養(yǎng)分向上輸送。
這些地下的“妖魔鬼怪”有多厲害？有三組數(shù)據(jù)可以說明。40%、80%和1000億美元。即：
* 土壤中的病原體絲核菌將豆類、谷物類油菜類的產(chǎn)量降低40%；
* 土壤中的地下害蟲-切根蟲，可以將植株的數(shù)量減少80%；
* 所有植物80%所出現(xiàn)的生長問題都源于根系；
* 土壤中的寄生性線蟲造成全世界作物減產(chǎn)的產(chǎn)值超過1000億美元。
不難理解，苜蓿面臨的不只是上述的威脅，剛剛出生的苜蓿“嬰兒”就要與之“戰(zhàn)斗”，在逆境中求生存。在毫無保護(hù)和營養(yǎng)供給的條件下，僅僅靠種子自帶的“干糧”渡過難關(guān)，破土成長，談何容易！
因此，為了使得幼小的“嬰兒”能在土壤中更好的生存、生活和生長，種子包衣技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
五、種子包衣就是給種子建立一個(gè)小小的“生命倉”
苜蓿種子包衣結(jié)構(gòu)圖
簡單的講，種子包衣就是給種子建立一個(gè)“生命倉”。是作物物化栽培技術(shù)的重要組成部分，物化栽培技術(shù)的應(yīng)用是當(dāng)前最具活力的前沿領(lǐng)域，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。種子包衣的好壞直接與地下根系的發(fā)育程度和根系健康有著密切的關(guān)系。與此同時(shí)，種子的包衣有綜合防治苜蓿病蟲危害、抗旱防寒的作用，最大限度的保證一次播種保全苗，促進(jìn)苜蓿的發(fā)芽生育，培育壯苗，提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。一般可以增產(chǎn)10%以上。
各種包衣的技術(shù)不同，其結(jié)果不同。百綠國際的包衣技術(shù)的三個(gè)特性：
1、更好的出苗率、減少產(chǎn)量搶劫種子的出現(xiàn)
一般可以增加20%-50%。由于有微量元素存在，能夠增加發(fā)芽率和出苗率。根粗苗壯，由于在選材時(shí)注重種子的物理質(zhì)量，產(chǎn)量搶劫種子數(shù)量大幅度降低。在濕地環(huán)境下，更好地對(duì)應(yīng)季節(jié)性的病害發(fā)生。
2、更好的促進(jìn)根瘤形式
與根瘤半菌相比，大于100%的活菌（根瘤菌）的存在，大大改進(jìn)植物發(fā)育和根瘤的形成。同時(shí)，獨(dú)特的復(fù)合根瘤菌，強(qiáng)化了固氮作用。
紫花苜蓿的根瘤（西藏阿里地區(qū)種植，海撥4500米）
3、更好的植株揵植率。
主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
* 根系和幼芽的發(fā)育被提前迅速的強(qiáng)化，使得幼苗不依賴于土壤的養(yǎng)分條件所支配；
* 及早的改良植物的健康狀況，提前為品種的生產(chǎn)潛能做好準(zhǔn)備。從而達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的長效目標(biāo)；
* 由于種子大小均勻，表明光滑，流動(dòng)性強(qiáng)，便于規(guī)�；瘷C(jī)械化精量播種。
* 便于免耕和少耕作業(yè)。
百綠三得利包衣苜蓿的根
總之，高科技的苜蓿種子的包衣技術(shù)（各公司技術(shù)特點(diǎn)不同）能夠使種植戶減少種子的用量，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，能夠最大限度的挖掘苜蓿良種產(chǎn)量的遺傳潛力。阿里高寒荒漠地區(qū)紫花苜蓿的種植成功，百綠三得利在新疆畝產(chǎn)1.6噸的平均水平，都是基于健康的根系所致。健康的根系源于百綠國際自主的包衣技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
六、種子包衣的形式有哪些？
種子包衣將根據(jù)作物種子的大小、形狀和栽培工藝要求不同而不同。一般分為三類：
1、膜衣：
就是在種子的表面制備一層控釋膜，在這個(gè)膜里，加入微量元素和殺蟲劑和殺菌劑。膜層具有孔隙結(jié)構(gòu)可以控制養(yǎng)分按一定的速度釋放。種子入土后遇水膨脹，而這層種衣劑的膜不會(huì)被溶解，隨著種子的萌動(dòng)、發(fā)芽，出苗和生長種衣上的有效成分會(huì)逐漸釋放并為根系吸收傳到的植物的各個(gè)部位。制備濃度一般在5%-12%，膜層50微米。
膜的制備原理包括化學(xué)成膜、機(jī)械延成膜、涂層成膜和轉(zhuǎn)化成膜。
2、殼衣
是在膜衣技術(shù)的基礎(chǔ)上，為了讓小微種子具有更多、更好營養(yǎng)物，在膜下加入了包括大量元素NKP在內(nèi)的多種植物營養(yǎng)物質(zhì)。其核心的技術(shù)是包裹層材料和粘合材料的選擇。首先材料要含有植物所需要的營養(yǎng)成分，此外必須是微溶性或痕溶性的物質(zhì)。裹包后的種子要有透氣性，包裹在里面的微生物菌活性不能因?yàn)闅夂蚧蚋稍飺p失。播種后又一定的保水功能，遇水能及時(shí)吸水保證種子一次吸水能夠膨脹、發(fā)芽。
3、丸衣
是在殼衣的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的技術(shù)。主要是針對(duì)高附加值的經(jīng)濟(jì)作物，開發(fā)的一套技術(shù)。最主要的目的是 為了作物的精量化播種，確保一粒種子一棵苗。一次播種保全苗。其特點(diǎn)一是完全植物營養(yǎng)，包裹的所有填充物的全部成分均我植物的營養(yǎng)物質(zhì)，通過改變不同特性的包裹材料的空間結(jié)構(gòu)和利用原料之間的化學(xué)反應(yīng)。實(shí)現(xiàn)核心肥料或核心營養(yǎng)元素的控施功能。二是均一的釋放特性。利用聚合物包裹，一有機(jī)高分子材料作為包裹層產(chǎn)品具有緩釋功能。
上述的三種形態(tài)。是根據(jù)農(nóng)作物的形態(tài)和農(nóng)藝要求而定的。一般來講，大田作物多用膜包衣，苜蓿及牧草種子用殼包衣，蔬菜種子和花卉及高附加值的經(jīng)濟(jì)作物種子均采用丸衣技術(shù)。從膜衣到丸衣，其工藝和技術(shù)水平要求逐漸提高。設(shè)備的精細(xì)化程度和標(biāo)準(zhǔn)也要求依次提高。當(dāng)然，投資的強(qiáng)度也會(huì)增加。
七、包衣技術(shù)工藝和特點(diǎn)
從一般意義上講，包衣有兩大加工系統(tǒng)。一種是連續(xù)式作業(yè)的系統(tǒng)，一種是非連續(xù)即批次作業(yè)系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)備的干燥容量；有分為有干燥容量和非干燥容量的系統(tǒng)。先分別用圖示意如下：
1、干燥容量式圓柱形連續(xù)包衣機(jī)
2、側(cè)通風(fēng)式包衣機(jī)
4、傳統(tǒng)包衣機(jī)
5、旋轉(zhuǎn)型包衣機(jī)
不論你采用了何種包衣技術(shù)體系，包衣的核心是只有一點(diǎn)。就是溶劑體（高分子聚合材料、粘合劑等多種組合的枸溶性營養(yǎng)元素）與必要的菌和微生物制劑和合理配比。配比的好，“生命倉”就建設(shè)的好，在保證種子正常呼吸的前提下吸水水分和養(yǎng)分。根系被保護(hù)、被強(qiáng)化。配比不好，就有可能缺氧窒息，或者中毒無法發(fā)芽。
包衣材料性能形態(tài)
包成的種子產(chǎn)品源于包衣材料的選配，也通常有以下三種性能形態(tài)：
1、溶解型：由一種纖維材料、一種粘合物質(zhì)和一種填充物質(zhì)組成。這種填充材料可以相對(duì)容易地適應(yīng)不同功能、特性和/或條件�；瘜W(xué)品能緩慢地釋放到圍繞您種子的微環(huán)境中。
2、裂解型：適用于那些不能承受來自于其它丸化類型的極小的脅迫的植物種類。由于其獨(dú)特的開裂特點(diǎn)，種子會(huì)被從丸的外殼中“釋放”出來。
3、梅佳型：為提高能量效率，就是優(yōu)化種子對(duì)氧氣和水分的可獲得性。增強(qiáng)了發(fā)芽過程。他能控制和平衡對(duì)種子的水分－氧氣交換和運(yùn)輸，在對(duì)水分飽和的包衣丸中的氧氣水平高于傳統(tǒng)丸中的氧氣水平的三倍。
4、崩解型：種子就像炸彈一樣，遇水立即膨化。
一個(gè)好的包衣體系應(yīng)該具備如下的特點(diǎn)：
* 溫度控制系統(tǒng)，當(dāng)種子處于某種設(shè)定的溫度時(shí)提供報(bào)警或自動(dòng)關(guān)停。
* 成品按時(shí)間釋放營養(yǎng)物或化學(xué)品。
* 如果有殺蟲劑存在，應(yīng)當(dāng)在種子遇到害蟲攻擊時(shí)才開始釋放藥劑。
* 還有很多.....
百綠國際的包衣流程是集成了在國內(nèi)外10多項(xiàng)技術(shù)的集成體。其工藝如下：
八：結(jié)語
苜蓿種子包衣本來是一個(gè)新型的技術(shù)在牧草行業(yè)里創(chuàng)新。它的好處無疑能推動(dòng)規(guī)�；俎７N植生產(chǎn)和在逆境下生產(chǎn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的苜蓿。 因?yàn)橹袊能俎２豢赡芤膊蝗菰S在良田里大規(guī)模種植。這上我國的國情。在這樣一個(gè)逆境艱難的條件下。種植包衣苜蓿具有深遠(yuǎn)的意義。然而，草人們卻把他簡單的理解為拌泥丸的一種摻土拼價(jià)的手段。當(dāng)世界種業(yè)的巨頭或種子處理技術(shù)的大咖如拜耳、盈可泰、先正達(dá)、Astech，等著名的公司紛紛在中國建立實(shí)驗(yàn)室，分析中國的土壤狀況和土壤健康程度。不斷的開發(fā)適合中國土壤條件各類種衣劑，包衣材料、保水材料、粘合材料特別是一些菌劑（因?yàn)閲獾母黝愇⑸锞绺鼍炔贿m合中國的土壤環(huán)境）為這個(gè)行業(yè)注入新的血液的時(shí)候。我們希望草人們不要用自己的雙手把一個(gè)新型的技術(shù)推向滅亡。
來源：荷斯坦網(wǎng)
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