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國內外種子加工技術發展比較分析
發布時間：2009-12-14種子作為一種zui基本的、不可替代的、具有生命力的農業生產資料, 在農業生產中具有重要的作用。種子加工就是指對種子從收獲到播種前采取的各種技術處理, 改變種子的物理特性, 改進和提高種子品質, 獲得具有高凈度、高發芽率、高純度和高活力的商品種子的過程。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: *, 加工后的種子凈度可提高2%～ 3% , 發芽率提高5%～ 10% , 種子質量明顯提高, 減少播種量, 降低了農業生產成本。加工后的種子出苗整齊、苗多苗壯、分蘗多、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, 并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, 種子加工處理后, 籽粒飽滿, 大小均勻, 作物生長整齊, 成熟期一致, 有利于機械化播種和收獲, 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并包衣, 使藥劑緩慢釋放, 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, 利于環境保護。加工種子潔凈干燥, 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。種子的加工主要包括干燥、清選、分級、處理、包衣和種子計量包裝等技術環節。
1 國內外種子加工業的發展概況
種子加工是提高種子商品化、促進種子市場流通的基本技術措施, 是種子產業發展的核心。世界農業發達地區, 如北美、西歐等都非常重視種子加工業, 在高水平種子加工機械與種子處理技術的支持下, 商品種子的精加工率達到100%。高水平的種子加工業促進了發達國家種子企業的發展, 誕生了許多世界的跨國種子公司或集團, 如美國的P ioneer,Deka?P lant Genitics,Monsanto 等, 荷蘭的Cebeco, 德國的KW S, 法國的L imagrain 等等。種子企業的發展又促進種子加工水平的進一步提高, 形成了一大批世界的種子加工設備生產廠商。如丹麥的Cimbria、W est rup 公司, 奧地利的Heid 公司, 德國的Petkus 公司, 法國的Ceres 公司, 美國的Cripppen、O liver、Gustafson、Carter2Day 公司等。這些公司有些是專業公司, 如美國的O liver 公司, 專一生產比重清選機, 而且在世界種子加工市場長盛不衰, 20 世紀90 年代推出了改進的比重清選機系列新產品; 法國的Ceres 公司, 主要開發生產種子包衣機系列產品, 目前根據農業生產水平與種子商品化要求, 研制生產多層包衣與制丸機等多種機型; 美國的Gustafson 公司也專業生產種子包衣機。這些生產種子加工設備的公司, 在種子的干燥、風選、比重清選、新型包衣機械、包裝機械以及種子質量配套檢測設備上具有很強的實力, 在世界種子加工業中占有重要的地位。
從種子處理技術來看, 1926 年美國的Tho rnton 和Gan2ulee 首先提出種子包衣問題。20 世紀30 年代, 英國的Ger2mains 公司在禾谷類作物上成功地研制出種衣劑, 1941 年, 美國的緬因州為了便于小粒蔬菜種子和花卉種子的機械播種, 利用包衣種子進行機械播種。20 世紀60 年代, 隨著歐洲育苗業的興起, 種植者要求種子單?；?、高質量, 一粒一苗, 這樣便于控制株行距, 從而促進了種子包衣的迅速商業化。1976 年, 美國進行了小麥包衣種子田間試驗, 獲得了良好的效果。到20 世紀80 年代, 發達國家種子包衣技術基本成熟, 種衣劑也由zui早的農藥型、藥肥型發展為目前的生物型和特異型。由于農藥型種衣劑會污染土壤和造成中毒, 一些國家已經明令禁止此類種衣劑的使用, 美國正在研究低毒型包衣劑、生物型包衣劑等。種衣劑是一個大的必然的發展趨勢。
在包衣機械方面, 隨著包衣工藝的精細要求與技術的整體進步, 斷續給料、藥杯聯動供液的早一代種子包衣機已趨減少;新結構型的種子包衣機正成為主流產品, 它可以連續供料, 改進種子與藥劑的拋灑、噴霧與拌合機構, 提高包衣質量和自動化水平。
我國的種子加工技術發展較慢, 1960 年以前, 種子加工一直沿用傳統的手工工具, 50 年代末曾從蘇聯、匈牙利引進種子加工樣機, 由沈陽農具廠和開封機械廠仿制了部分種子清選機, 但種子加工破碎率高, 清選效果較差, 推廣數量很少。1978年*召開了*次全國種子“四化一供”工作會議, 在吉林的公主嶺、內蒙的通遼, 黑龍江的綏化、北京的通縣利用政府撥款引進建立了種子加工成套設備。80 年代中期我國又利用世界銀行貸款和地方配套資金在吉林省原種場、吉林洮南等地區引進建立了一批種子加工成套設備, 這些設備的引進使我國的種子加工工藝與設備有了很大的提高, 并起到了示范作用。我國種子加工業積極學習發達國家的經驗, 在引進和研究發達國家樣機設備的同時, 參考*、結合中國國情進行我國自己的種子加工設備研制, 從單機能力提高到成套設備的研制生產。20 多年來, 我國的種子加工業經歷了從引進、仿制、消化、吸收到自行開發研制的艱難歷程, 目前已經研制出一批適合我國國情的種子精選機械、烘干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, 如甘肅酒泉奧凱
種子機械有限公司, 生產各類型奧凱牌種子風選機、比重清選機、窩眼筒清選機、蔬菜花卉種子清選機以及各類型種子包衣機; 河北省種業集團種子機械有限公司生產寶珠牌各類型風選機與比重精選機; 石家莊市種子機械廠開發生產的綠炬牌ZPG 系列種子配套加工機組, 這些機械既可安裝在廠房內固定作業, 也可移動到場院上流動作業, 既可單機作業, 也可組合連線實現多功能種子加工流水作業; 石家莊三立谷物篩分設備廠生產各式種子加工機械。巨大的種子加工市場使其他行業部分企業也開始轉產研制生產種子加工機械, 如上海二紡機股份有限公司開始生產重力式分選機、窩眼滾筒清選機等種子精選機械。據不*統計, 我國目前已能生產風篩式清選機36 種,重力式清選機32 種, 窩眼筒清選機17 種, 圓筒篩分級機10種, 螺旋清選機3 種, 風選機2 種, 復式清選機9 種, 除芒機7種, 種子脫粒機12 種, 包衣機22 種, 丸?；O備3 種, 加工機組10 種, 種子烘干設備24 種, 棉花種子加工成套設備7 種, 小型試驗設備和其它加工機具11 種。
我國在種子處理包衣技術方面起源很早, 但良種包衣處理技術的研究與應用起步較遲。1976 年輕工業部甜菜糖業研究所對甜菜種子包衣進行了研究, 1980 年毛達如教授等人進行了夏玉米包裹肥衣試驗, 取得了顯著的增產效果。1981 年中國農科院土肥所研制成功適用于我國牧草種子的種子包衣技術。自80 年代開始, 中國農業大學在國內進行種衣劑系列產品配方、制造工藝及應用效果研究。到目前為止已研制成功了中國不同地區、防治不同作物病蟲害的種衣劑系列產品31 個型號。80 年代后期開始, 國產種衣劑進入了田間試驗示范階段, 重點作物是玉米、棉花、小麥等。90 年代進入了推廣應用階段, 1990 年國家科學技術委員會將種衣劑列入“八五國家科技成果重點推廣項目”。隨著種衣劑示范推廣應用的發展, 種衣劑的需求量不斷增加, 其工業化生產隨之提到議事日程, 1993 年國家經濟貿易委員會將種衣劑列入產學研高科技產業化項目,中華人民共和國*明確提出了衡量各地種子工程實施進展的標準是種子精選率、包衣率和標牌統供率。近幾年來我國工廠化藥劑處理的種子中, 包衣種子約占90% , 而且在今后的推廣應用中仍將占據重要地位, 目前種子包衣面積已達17% ,種衣劑進行良種包衣已由點到面、由試驗示范到推廣應用, 并逐步展開。種衣劑包衣是zui科學、、zui有效種子處理方法, 是提高種子科技含量的有效措施。但是我國目前的主要種衣劑類型還是農藥肥或藥肥復合型。
2 我國種子加工業的發展前景
種子產業是農業生產中一個巨大的產業。據種子貿易協會統計, *種子市場容量zui大的是美國, 57 億美元, 中國居第二位, 30 億美元。但是在世界種子貿易總額300 億美元中, 美國種子年貿易額60 億美元, 占世界貿易額的20% , 依然位居*, 而中國種子貿易額僅有3 千萬美元左右。美國每年大約生產60 000 個品種的種子, 與世界上120 多個國家進行種子貿易交往。
中國是一個有十幾億人口的農業大國, 種子產業具有巨大的發展潛力。目前我國種子貿易不活躍, 國內市場競爭無次序, 假冒偽劣種子案件時有發生, 種子的加工技術落后是一個很重要的制約因素。我國目前種子粗加工能力達到20 億t,但是精加工種子不到30%。種子加工業發展滯后于種子產業發展, 綜合分析, 原因主要有以下兩個方面。
2. 1 市場因素
我國現行的種子質量標準在種子分級方面沒有細化的標準, 在種子流通市場也沒有實現優價、平等競爭。我國現行的耕作方式還遠未達到精細播種的要求。因此在種子加工方面, 大田作物僅需單機粗加工或雙機加工, 甚至許多種子公司對種子不經加工即包裝出售。蔬菜種子由于蔬菜產業發展迅猛, 總體市場水平是供不應求, 種子的精加工還未得到普及應用。在能提高種子活力等內在品質的種子處理技術方面, 也因市場因素還遠未得到人們的重視。
2. 2 技術因素
種子是有生命力的特殊商品。同時不同種類的種子形態特征、化學性質、物理特性各不相同, 在種子加工中對機械設備的性能與加工工藝要求不同。在大田作物種子的加工中, 成套設備進口配件較難配置, 國產配套設備穩定性還有待進一步提高, 同時大部分的設備在工藝方面還有很大缺陷（如缺少烘干與包衣環節） , 我國目前大的種子加工配套機組基本上還依賴于進口。在蔬菜種子的加工中, 國產機械由于加工能力不適應蔬菜種子特征特性要求, 尤其是種子生產量的要求, 基本上不能用于蔬菜種子加工, 僅有部分包衣機械可進行蔬菜種子生產包衣, 蔬菜種子加工機械基本上為進口產品。在牧草種子加工機械方面, 我國的技術水平與國外差距更大, 外國進口草種一統中國牧草種子市場的重要原因就是國產牧草種子的生產加工水平低, 不能適應市場需求。
種子產業是農業的基礎, 雖然我國具有巨大的種子市場,但是種子商品率和種糧比都較低, 大約為發達國家的10%～20% , 種子產業發展水平與發達國家有很大的差距。我國已經加入W TO , 發達國家的跨國種子公司必將與國內種子企業競爭中國巨大的種子市場, 種子質量將成為中外種子企業相互競爭的利器, 提高種子加工水平, 以質量求生存必將成為國內種子企業發展生存的基礎。加快研制開發適合我國種子生產特點, 提高產品市場競爭力的種子加工設備及其工將是現階段亟待解決的問題, 具有*水平的種子加工機械與技術必將受到市場的極大歡迎。如由*南京農業機械化研究所研制, 上海二紡機股份有限公司開發的“*適用種子精選分級加工技術”, 沖破我國種子加工機械在低水平上重復仿制國外產品的格局, 在種子加工的技術性能方面已接近和達到*水平; 由遼寧省種子管理站應用, 遼寧省農業機械化研究所研制的“介電式種子清選技術”利用種子自身各種電的特性差異, 將種子按活力分級清選, 從技術上實現了種子的精細分級加工要求; 在種子干燥技術中針對我國小型谷物干燥機數量少和水稻種子干燥特點, 由福州三發干燥設備有限公司、中國農業機械化科學研究院和遼寧鐵嶺精工集團股份有限公司聯合研制開發了“作物籽粒產地干燥技術- 5HSG 系列低溫循環式谷物干燥機”, 該機械在技術上處于國內水平, 達到國外90 年代同類產品的*水平, 滿足了我國不同水稻區不同經營規模的水稻干燥要求。在種子處理包衣技術方面開發研制環保種子處理技術, 如中國農業*油料作物所的“油菜種子包衣與丸衣化技術”, 利用發酵工程產物進行種子包衣; 黑龍江省農科院種子處理技術研究中心的“超微粉種子處理技術”, 既適合大批量處理種子, 又可用于小批量種子的包衣處理, 適合各類型種子企業應用。在提高種子活力等內在品質質量的技術方面, 天津市溢通實業發展公司研制的“電場處理種子技術”,通過物理的方法激發種子酶活性, 提高種子發芽率, 該技術曾獲得“第五屆亞太地區博覽會”銀質獎和“第三屆愛因斯坦世界發明博覽會”特別榮譽金獎。這些技術的推廣應用, 將加快我國種子加工業的發展。
隨著中國農業與接軌步伐的加快, 從種子市場競爭和發展趨勢來看, 種子加工業將迎來一個快速發展時期。我國種子加工設備、工藝的研制要立足中國國情, 要充分發揮人力資源優勢, 利用地理優勢, 在現有配套技術中要進一步挖掘開發潛力, 提高現有技術水平, 完善現有工藝, 同時注重開發研制適合小規模種子生產的小型機組。對蔬菜、牧草類種類繁多、大小、重量、外形、化學性質、物理性質差異巨大的種子要重點開發研制小型化、特色化、易操作化、易維修以及價格低廉的種子加工機械。在我國種子產業快速發展的推動下, 種子加工業必將在短時期內得到較大發展。