CN105612864B - 一种促进湿直播水稻淹水条件下一播全苗的种子丸粒化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促进湿直播水稻淹水条件下一播全苗的种子丸粒化方法，其步骤：A、种子的选择；B、种子消毒：使用强氯精或双氧水；C、丸化剂配方：按粘土、滑石粉、过氧化钙的质量比配制；D、粘合剂的配制：将聚乙烯醇与水比例混合，配制粘合剂溶液；E、丸粒化造粒过程：按照最终的丸化倍数计算、称取丸化剂配方中各成分并混合均匀。得到丸粒化种子。F、种子保存：风干，真空包装；G、整地：湿直播采用泡田、水翻耕、耙田、耘田的方式整地；H、播种。适用于早、中、晚稻的湿直播，节省用种量，显著提高了湿直播水稻种子在淹水条件下的发芽率和秧苗素质，增强了水稻幼苗的抗逆性，确保了湿直播水稻播种后在淹水条件下一播全苗。
Description
技术领域
本发明属于农作物栽培技术领域，更具体涉及一种促进湿直播水稻淹水条件下一播全苗的种子丸粒化方法，适用于湿直播系统中早、中、晚稻的机械精量穴直播、飞机直播、人工撒播或条播等多种播种方式。
背景技术
水稻湿直播是一种轻简化的高效种植模式，该模式劳动强度小，可以缓解农忙时节农村劳动力短缺的矛盾，且更加适合于机械化。但是，湿直播播种后种子漂浮在泥浆表面，如遇到强降雨会使种子小范围聚集，从而造成出苗不均匀、不整齐；同时田间积水也会使种子播后处于厌氧条件下而导致烂种烂芽、出苗率低，一播全苗困难。最终引起产量的下降，这些问题严重限制了湿直播的进一步推广。
针对出苗率低的问题，目前在水稻直播中，种子在播前大多使用浸种和薄膜包衣处理，但均未改变种子的大小和形状。种子丸粒化是在种子包衣技术基础上发展起来的一项适应精细播种需要的农业高新技术，通过机械加工制成表面光滑、大小均匀、颗粒增大的丸粒化种子。丸粒化种子的形状和大小均有明显改变，质量一般增加3～50倍，利于精准机械化播种，节省用种量。丸粒化可加入特异物质进行特异型种子处理，提高种子抗逆性。丸化剂配方主要由粉剂和粘合剂组成，粉剂各成分及其作用为：粘土密度大、黏性强，增加丸粒化种子的重量和紧实度；滑石粉具有润滑性，可以提高丸粒化种子的裂解性，以及使丸粒化种子表明光滑；过氧化钙可以与水缓慢反应放出氧气，提高种子周围的氧含量；粘合剂可以将粉剂粘结起来，逐层扩大粒径，以达到丸粒化的目的。过氧化钙作为一种特异型物质，可以改善水稻种子在淹水条件下的出苗情况。
发明内容
针对水稻湿直播在播后遭受淹水和大雨冲刷而导致出苗率低、出苗不均匀、不整齐的问题，本发明的目的是在于提供了一种促进湿直播水稻淹水条件下一播全苗的种子丸粒化方法，适用于早、中、晚的湿直播，且能够适用于机械精量穴直播、飞机直播、人工撒播或条播等多种播种方式，该方法显著提高了湿直播水稻种子在淹水条件下的发芽率和秧苗素质，增强了水稻幼苗的抗逆性，促进了湿直播水稻的一播全苗。
为了实现上述的目的，本发明采用如下技术方案：
一种促进湿直播水稻淹水条件下一播全苗的种子丸粒化方法，其步骤是：
A、种子选择：选取发芽率在90％以上的饱满、大小一致的无芒种子，如黄华占、扬两优6号、Y两优1号、丰两优香1号等。
B、种子消毒：按种子质量与消毒液体积比为1:2(w/v)配制消毒液，种子用强氯精(C3O3N3Cl2Na)与水的质量比为0.2％(w/w)或双氧水(H2O2)与水的质量比为10％(w/w)的溶液浸泡2－4小时，取出后将种子表面的消毒液冲洗3-5分钟，沥干后，晒干或烘干(至种子含水量达到10％以下)。
C、丸化剂配方：按粘土、滑石粉、过氧化钙的质量比为8:4:3(过氧化钙含量为丸化剂重量的20％)；丸化倍数为裸种子重量的3-5倍；
D、粘合剂的配制：将聚乙烯醇与水按1-2:100的比例混合，浸泡过夜，88－92℃加热搅拌使聚乙烯醇完全溶于水中，得到粘合剂溶液；
E、丸粒化造粒：称取一定重量的消毒后的水稻种子，将种子用清水浸湿，沥干至种子表面无明水；按照最终的丸化倍数计算、准确称取丸化剂配方中各成分并混合均匀。采用BY-300A型包衣机，转速为40r/min。整个丸粒化造粒分3－5次进行，每次将总丸化剂重量的1/3－1/5加至包衣锅中，启动包衣机后倒入已浸湿的种子，喷入粘合剂，粘合剂的质量为所加丸化剂质量的1/5。待丸化剂完全粘附到种子表面后。间隔1-2min后再次加入丸化剂和粘合剂，重复上述操作2－4次。丸化剂全部加入后再让包衣机持续运转5-6min。造粒完成后，将丸粒化的种子倒入网筛中，筛去未丸粒化的残留粉剂和挑除不合格的丸粒化种子，得到丸粒化种子。
F、保存：将丸粒化种子置于室内自然风干或置于35-40℃的干燥箱烘干24-48h，后用塑料包装，再用真空机抽真空，然后存放在干燥处或低温(0-5℃)冰箱内保存。
G、整地：湿直播采用泡田、水翻耕、耙田、耘田的方式整地。
H、播种：常规稻黄华占、绿稻Q7等亩用种量为2-4kg；杂交稻扬两优6号、Y两优1号、丰两优香1号等亩用种量为0.8-1.0kg。播种方式为湿直播，采取机械精量穴直播、飞机直播、手工撒播或条播。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
丸粒化种子与裸种子相比，丸粒化处理显著提高了淹水条件下水稻种子的发芽速度和发芽率，丸粒化水稻种子的发芽率比裸种子提高了15.56％-66.67％。丸粒化还促进了淹水条件下水稻幼苗的生长，使水稻幼苗的芽长、根长、单芽重、单根重分别比裸种子提高了2.8倍，1.7倍，3.1倍和2.6倍。
附图说明
图1A为一种黄华占裸种子和丸粒化1倍种子的出苗动态过程示意图。
图1B为一种黄华占裸种子和丸粒化3倍种子的出苗动态过程示意图。
图1C为一种黄华占裸种子和丸粒化5倍种子的出苗动态过程示意图。
图1D为一种黄华占裸种子和丸粒化7倍种子的出苗动态过程示意图。
其中：DAS：播种后天数；CP：过氧化钙，如10％CP表示过氧化钙含量为10％。该图说明在淹水条件下，丸粒化处理使湿直播水稻种子的发芽率与对照相比显著提高了15.56-66.67％。
具体实施方式
实施例1：
一种促进湿直播水稻淹水条件下一播全苗的种子丸粒化方法(生长箱试验)，其步骤是：
a、种子选择：称取发芽率在90％以上、饱满、大小一致的常规稻黄华占种子200g。本试验所选用的品种黄华占为华中地区大面积推广的常规稻品种。
b、种子消毒：消毒液的用量按稻种质量与消毒液体积比为1:2(w/v)来确定。配制质量分数为10％的双氧水溶液400ml，将种子浸泡3h，取出后将种子表面的消毒液冲洗5分钟，35℃烘干24小时。
c、丸化剂配方：配方按粘土、滑石粉、过氧化钙的质量比为6：3：1或8：4：3或2：1：2或4：2：9；相对应的丸化剂配方中过氧化钙含量分别为10％、20％、40％和60％。丸化倍数为裸种子重量的1、3、5、7倍。
d、粘合剂的配制：将聚乙烯醇与水按3:200的比例混合，浸泡10h，然后在90℃加热搅拌使聚乙烯醇完全溶于水中，得到浓度为1.5％的粘合剂溶液。
e、丸粒化造粒过程：采用BY-300A型包衣机，转速为40r/min，丸粒化的具体步骤如下：将种子用清水浸湿，沥干至种子表面无明水；按照最终的丸化倍数计算、准确称取丸化剂配方中各成分并混合均匀。整个丸粒化造粒分4次进行，每次将总丸化剂重量的1/4加至包衣锅中，启动包衣机后倒入已浸湿的种子，喷入粘合剂，粘合剂的质量为所加丸化剂质量的1/5。待丸化剂完全粘附到种子表面后。间隔1或2min后再次加入丸化剂和粘合剂，重复上述操作3次。丸化剂全部加入后再让包衣机持续运转5或6min。造粒完成后，将丸粒化的种子倒入孔径直径为0.85mm的网筛中，筛去未丸粒化的残留粉剂和挑除不合格的丸粒化种子，得到丸粒化种子。
f、保存：将丸粒化种子置于室内自然风干或置于35或37或38或39或40℃的干燥箱烘干24h，后用真空塑料包装，存放在干燥处低温(0或1或2或3或5℃)冰箱内保存。
g、抗压强度的测定：选取大小一致的3颗丸粒化种子放在调平的桌面上，使3颗种子的连线构成一个正三角形，然后在种子上放置一块玻璃板，使得玻璃板的重心与正三角形的中心重合，再围绕玻璃板的重心对称均匀加砝码，当观察到有丸粒化种子开裂时，统计砝码和玻璃板的质量，除以3，即可得到本次测量丸粒化种子的单粒抗压强度。重复测量10次，取其平均值，即为该批次丸粒化种子的单粒抗压强度。(注：丸化1倍种子外面包衣层太薄，利用此方法无法准确测定，故没有丸化1倍种子抗压强度的数据。)
h、逸氧量的测定：利用与盛放丸粒化种子的烧瓶相连接的U型管(烧瓶与U型管的左管相连)来测定丸粒化种子释氧量。把丸粒化种子加入烧瓶中，在烧瓶和U型管中加满水，并调节U型管左右管液面使其相平。过氧化钙与水反应放出氧气，烧瓶中压力升高，U型管左管的液面降低，右管的液面升高，根据24小时内U型管左右管液面高度的变化反映丸粒化种子释氧量。
i、泥浆中下沉状况：使种子从高度为60cm处自由下落，落入密度为1.60g/cm3的泥浆中，观察记录种子在泥浆中的下沉状况。
j、试验地点：试验在华中农业大学作物生理生态与栽培研究中心进行。
k、试验设计：采用完全随机设计，以裸种子为对照，设置3个重复。生长箱试验的温度为恒温25℃，光照12hd-1，光照强度为20000lux。
l、播种：在长30cm、宽21cm、高13cm的塑料盒中进行，每个塑料盒中装入5.0kg新鲜大田泥土，抹平后播种，将30颗种子均匀条播成5行，每行6粒种子。播种完成后保持塑料盒内1cm左右水层，置于生长箱中培养。
m、出苗速度的观测：从播种后3天开始每天记录出苗动态，直至出苗数达到恒定。
n、幼苗素质测定：在播种后10天，每个小区选取6株幼苗测定秧苗芽长、根长，随后将芽和根分开，用吸水纸吸干表面水分后立刻称其鲜重。
试验结果分析：
图1A、图1B、图1C、图1D是生长箱淹水条件下各处理种子的出苗动态。丸粒化处理显著提高了黄华占种子的发芽率。在淹水条件下，对照裸种子的发芽率只有22.22％，而丸粒化处理使湿直播水稻种子的发芽率提升了15.56％-66.67％。丸化1倍时，种子的发芽率随着过氧化钙含量的增加而提高，在过氧化钙含量为60％时达到最高，为87.78％；丸化3倍和5倍时，种子的发芽率随着过氧化钙含量的增加呈现先提高后下降的趋势，均在过氧化钙含量为20％时达到最高，分别为88.89％和87.78％；丸化7倍时，种子的发芽率随着过氧化钙含量的增加而下降，在过氧化钙含量为10％时达到最高，为86.67％。除此之外，丸粒化处理还显著提高了种子的发芽速度，如在丸化3倍时，种子在播后第5天时裸种子的发芽率仅为2.22％，而丸粒化的平均发芽率达到74.44％。
丸粒化处理的幼苗素质如表1所示，丸粒化处理显著促进了水稻幼苗在淹水条件下的生长发育，丸粒化处理使得湿直播水稻种子的芽长、根长、单芽重、单根重平均提升了278.6％，172.8％，310.6％，262.5％。过氧化钙含量为60％时，丸化5、7倍幼苗生长状况差，可能是过氧化钙与水反应生成的氢氧化钙过多，造成种子周围PH偏高，不利于幼苗生长。
表1：种子丸粒化处理对湿直播水稻幼苗生长的影响
丸粒化种子的单粒抗压强度结果如表2所示，在同一过氧化钙含量下，丸粒化种子的单粒抗压强度随着丸化倍数的增加而增强，这可能是逐倍丸粒化的结果；在同一倍数下，丸粒化种子的单粒抗压强度随着过氧化钙含量的增加而减弱，可能是过氧化钙的粘度介于粘土和滑石粉之间。
表2.不同丸化倍数和过氧化钙含量丸粒化种子的单粒抗压强度
丸粒化种子的单粒逸氧量结果如表3所示，在同一过氧化钙含量下，丸粒化种子的单粒逸氧量随着丸化倍数的增加而增加；在同一倍数下，丸粒化种子的单粒逸氧量随着过氧化钙含量的增加而增加。
表3.不同丸化倍数和过氧化钙含量丸粒化种子的单粒逸氧量
同行不同小写字母表示不同丸化倍数下差异显著，同列不同大写字母表示不同过氧化钙含量下差异显著(P<0.05)。
不同丸粒化种子在泥浆中的下沉状况结果如表4所示，裸种子始终漂浮在泥浆表面，丸粒化种子可不同程度甚至完全沉入泥浆中。
表4.不同丸化倍数种子在泥浆中的下沉情况
注：0倍为没有处理的裸种子
结论：
本发明能够显著提高湿直播播后淹水条件下种子的出苗情况，不同丸化倍数下，对应的最佳过氧化钙含量不同，试验结果表明过氧化钙与裸种子质量比为0.6-1.0时，丸粒化效果较佳。实际应用时，综合考虑经济效益、抗压强度、泥浆中下沉状况等问题，应选择过氧化钙含量为20％、丸化倍数为3-5倍的丸化配方。
Claims (1)
1.一种促进湿直播水稻淹水条件下一播全苗的种子丸粒化方法，其步骤是：
A、种子选择：选取发芽率在90％以上的饱满、大小一致的无芒种子；
B、种子消毒：按种子质量与消毒液体积比为1:2w/v配制消毒液，种子用强氯精与水的质量比为0.2％w/w或双氧水与水的质量比为10％w/w的溶液浸泡2－4小时，取出后将种子表面的消毒液冲洗3-5分钟，沥干后，晒干或烘干；
C、丸化剂配方：按粘土、滑石粉、过氧化钙的质量比为8:4:3；丸化倍数为裸种子重量的3-5倍；
D、粘合剂的配制：将聚乙烯醇与水按1-2:100的比例混合，浸泡过夜，88－92℃加热搅拌使聚乙烯醇完全溶于水中，得到粘合剂溶液；
E、丸粒化造粒：称取消毒后的水稻种子，将种子用清水浸湿，沥干至种子表面无明水；按照最终的丸化倍数计算、称取丸化剂配方中各成分并混合均匀，采用BY-300A型包衣机，转速为40r/min，整个丸粒化造粒分3－5次进行，每次将总丸化剂重量的1/3－1/5加至包衣锅中，启动包衣机后倒入已浸湿的种子，喷入粘合剂，粘合剂的质量为所加丸化剂质量的1/5，待丸化剂完全粘附到种子表面后，间隔1－2min后再次加入丸化剂和粘合剂，重复上述操作2－4次，丸化剂加入后再让包衣机持续运转5－6min，造粒完成后，将丸粒化的种子倒入网筛中，筛去未丸粒化的残留粉剂和挑除不合格的丸粒化种子，得到丸粒化种子；
F、保存：将丸粒化种子置于室内自然风干或置于35-40℃的干燥箱烘干24-48h，后用塑料包装，再用真空机抽真空，然后存放在干燥处或低温冰箱内保存；
G、整地：湿直播采用泡田、水翻耕、耙田、耘田的方式整地；
播种：常规稻黄华占、绿稻Q7亩用种量为2-4kg；杂交稻扬两优6号、Y两优1号、丰两优香1号等亩用种量为0.8-1.0kg，播种方式为湿直播，采取机械精量穴直播、飞机直播、手工撒播或条播。
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