CN113261408B - 一种太赫兹波浸种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太赫兹波浸种方法，该方法包括：在浸种过程中，间歇性地将种子从浸种液中取出进行至少一次太赫兹波照射，太赫兹波的照射频率为0.1至10THz，波长为0.03到3mm。本发明的浸种方法将浸种处理与太赫兹波辐照处理有机地结合，使太赫兹波与种子内生物物质产生精准微共振，优化种子内酶结构，加快对物质的吸收和利用。经本发明的方法处理的种子与常规浸种处理比较，不仅能够缩短浸种时间、提高种子发芽率和成苗率，而且能够提高抗病性，抗逆性，为后期生长打下坚实基础。
Description
技术领域
本发明涉及农作物种子处理技术领域，特别涉及一种太赫兹波浸种方法。
背景技术
栽培农作物中，大部分是通过种子发芽开始其一生的。干燥的种子含水率通常在15％以下，处于休眠状态。种子吸收水分后，其生命活动加快，呼吸作用增强，种胚能获得更多水分、能量和营养物质，在适宜的温度和氧气条件下，细胞才开始分裂、伸长，形成组织器官，幼芽突破种皮，又称发芽。一般吸水量达到自身重量40％时就能正常发芽。
通常，种子发芽阶段的好坏直接影响其出苗成活率以及形成的幼苗质量，对其后续生长和产量形成有重要影响。为了提高作物种子的发芽率和发芽整齐度，在播种前，通常需要对种子进行浸种催芽处理。目前常用的浸种方法有清水浸种，温水浸种，包括恒温浸种、变温浸种，以加快种子吸水速度，促进种子发芽。也有在水中加入一些化学药物或营养物质，以起到杀菌或壮苗作用；还有的用超声波、微波或射线处理种子，以提高种子的发芽率。
但是，上述浸种方法存在许多不足，如清水浸种因时间较长，容易发生霉变；温水浸种因用器物搅拌容易损失种芽；加入化学药剂会影响环境；超声波、射线等操作技术要求较高，且对芽苗生长正向效果不稳定。
针对上述缺陷，本领域亟需一种可进一步改善浸种效果的浸种方法。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种可改善浸种效果的太赫兹波浸种方法，该方法包括：在浸种过程中，间歇性地将种子从浸种液中取出进行至少一次太赫兹波照射，太赫兹波的照射频率为0.1至10THz，波长为0.03到3mm。
在本发明的一些实施方式中，在浸种过程中，以预定照射间隔进行至少两次太赫兹波照射。
在本发明的一些实施方式中，所述照射间隔为恒定或者变化。
在本发明的一些实施方式中，所述照射间隔为0.5-3小时/次，太赫兹波照射次数为1-10次。
在本发明的一些实施方式中，每次太赫兹波照射的照射时长为恒定或变化。
在本发明的一些实施方式中，所述照射时长为1-30分钟。
在本发明的一些实施方式中，首次太赫兹波照射前的浸种时长为2-10小时。
在本发明的一些实施方式中，浸种液的温度为28-30℃。
在本发明的一些实施方式中，还包括：在浸种过程中，向所述浸种液中通入含氧气体，以使浸种液中的种子发生翻动。
在本发明的一些实施方式中，所述浸种液包括太赫兹杀菌水、抗菌剂溶液或者去离子水。
在本发明的一些实施方式中，所述浸种液为太赫兹杀菌水，所述太赫兹杀菌水通过浸泡太赫兹活性陶粒制得。
在本发明的一些实施方式中，在浸种处理之前采用太赫兹波照射浸种液进行活化。
在本发明的一些实施方式中，太赫兹波照射的太赫兹波频率为0.1THz-2.8THz。
在本发明的一些实施方式中，所述浸种方法采用太赫兹波浸种装置实现，所述浸种装置包括：
浸种箱，用于盛放浸种液，所述浸种箱具有敞口；
种子吊篮，用于盛放种子，所述种子吊篮具有滤水孔并且设置成：至少部分能够从所述浸种箱的敞口进入或离开所述浸种箱；
太赫兹波发射器，用于产生太赫兹波，其频率为0.1至10THz，波长为0.03到3mm，所述发射器包括太赫兹波照射口，所述照射口设置成：在所述种子吊篮离开所述浸种箱之后，所发射的太赫兹波可辐照到所述种子吊篮。
采用上述技术方案，本发明实施例所述的浸种方法相对于现有技术具有如下有益效果：
本发明实施例所述的浸种方法将浸种处理和太赫兹波辐照有机结合，即，对间隙性地针对浸泡处理后的种子进行太赫兹波辐照处理，使太赫兹波与种子内生物物质产生精准微共振，优化种子内酶结构，加快对物质的吸收和利用。经该方法处理的种子与常规浸种比较不仅能够缩短浸种时间，提高种子发芽率和成苗率，同时能够提高抗病性，抗逆性，为后期生长打下坚实基础。
此外，当本发明的浸种方法进一步采用含氧气体搅拌时，一方面可以对浸种液补充氧气，同时可对浸种液进行非机械式无损搅拌，实现浸种温度自动可控，并确保浸种液中氧气充盈。当本发明的浸种方法选用太赫兹杀菌水作为浸种液，并且进一步采用本发明的太赫兹波浸种装置实现时，能够实现浸种方法的全程自动化控制，可有效降低浸种过程对人工操作的依赖，减少人工操作。
以下将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步描述，需要说明的是，附图和具体实施例仅用于举例说明，对本发明的保护范围并不构成任何限定。
附图说明
图1是根据本发明的一种实施方式提供的浸种方法的流程示意图；
图2是根据本发明的一种实施方式提供的浸种方法所采用的浸种装置的结构示意图。
图2中的附图标记说明如下：
10-种子辐照室；20-浸种箱；30-太赫兹波发射器；31-太赫兹波照射口；40-种子吊篮；50-升降机构；51-电动机；52-吊索；53-横杆；60-浸种液循环系统；61-新鲜浸种液补给容器；62-浸种液回收容器；63-太赫兹活性陶粒；70-增氧曝气系统；71-气体源；72-曝气管；73-气泵；80-控制系统；81-控制单元；82-液位传感器；83-温度传感器。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施方式对本发明予以具体说明。
本文所称的“一个实施例/实施方式”或“实施例/实施方式”是指可包含于本发明至少一种实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等表示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于说明而简化描述，而非明示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所涉及的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而无意限定先后次序。
本发明提出了一种太赫兹波浸种方法，该方法为：在浸种过程中，间歇性地将种子从浸种液中取出进行至少一次太赫兹波照射，太赫兹波的照射频率为0.1至10THz，波长为0.03到3mm。
太赫兹波具有很强的穿透性，且能量低，只有几毫电子伏特，因此不容易破坏生物代谢物质。单个脉冲的频带覆盖生物大分子的振动和转动能级，极易与生物物质产生生物共振效应，提高生物酶活性，增强代谢能力，促进种子生根发芽，使幼苗生长更加旺盛。
本实施方式可以以预定的照射间隔对种子进行至少两次太赫兹波照射。其中，照射间隔可以是为恒定，也可以是变化的。例如，照射间隔可以为0.5-3小时/次，太赫兹波照射次数为1-10次。在每一次对种子进行太赫兹波照射时，其照射时长可以是为恒定，也可以是变化的。具体的，照射时长为1-30分钟。
在本实施方式的浸种方法种，可在浸种处理之前对种子进行预处理。在一个可选的实施方式中，对种子进行预处理包括：将种子在冷水中清洗去除种子中的杂质，然后将清洗后的种子滤干获得待处理种子。根据种子的来源不同，获取到的种子中可能含有泥沙、杂质以及空瘪种子，因此需要对种子进行水洗处理来去除种子中的泥沙、杂质以及空瘪种子。经预处理之后进行浸种处理。
本发明的浸种液可以为去离子水，也可以为目前浸种技术常采用的其他物质溶液，如抗菌剂溶液、催芽剂溶液等。在可选的实施方式中，浸种液采用太赫兹杀菌水。太赫兹杀菌水中富含活性钙、钾、磷、硫、生物碱、萜类、甾醇类、多酚类，这些矿物元素及活性物质能补充种子发芽的营养，促进幼芽形成和生长。此外，太赫兹杀菌水还具有很强的杀菌能力，能杀死种子表面的各种病原物，减轻种子发病几率，促使种子健壮生长。
太赫兹杀菌水可以由浸泡太赫兹活性陶粒制备得到。例如，可采用中国专利文献CN106630971A中记载的太赫兹活性陶粒进行制备，其中的陶粒由纯天然矿物、动植物材料制成，无化学品添加，含有丰富的矿物质和生物活性物质，特别富含活性钙、钾、磷、硫、生物碱、萜类、甾醇类、多酚类。使用该太赫兹活性陶粒制备的浸种液，不但具有杀菌消毒作用，还能够给种子幼苗补充营养，促进幼芽形成和生长。太赫兹杀菌水能发射0.1-0.8THz的太赫兹波，且能够产生5-15mA的电流。另外，太赫兹杀菌水的pH值为9-12，水中的氧化还原电位(Oxidation-ReductionPotential，ORP)为-230至-250mV，杀菌率达到平均99.96％以上。通过浸泡太赫兹活性陶粒获得的太赫兹杀菌水所发射的频率为0.1-0.8THz的太赫兹波，是由于太赫兹杀菌水中内含具有晶体结构的矿物，具有天然发射太赫兹波能力，并且，pH值为9-12为无碱负离子浓度，能提高生物细胞内外电位差，促进细胞对物质的吸收利用，对生物体无任何副作用。电流5-15mA能提高生理活动的电动势，加快种子发芽进程。ORP为-230至-250mV能增强代谢过程的还原性，提高物质利用效率，促进壮苗形成。杀菌率平均99.96％是指对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌的平均杀菌率。
在可选的实施方式中，本发明的浸种液也可以选用市售的太赫兹杀菌水，例如日本SantaMineral生产的MC活性水，该品种活性水具有发射0.1-0.8THz太赫兹波，pH值为9-12，电流5-15mA，ORP为-230至-250mV，杀菌率平均90.10-99.96％。
作为本发明所述浸种方法的一种可选实施方式，在浸种过程中，可以向浸种液中通入含氧气体进行增氧曝气，以使浸种液中的种子发生翻动。向浸种液中通入的含氧气体包括空气或者氧气。增氧曝气一方面可避免常规浸种过程中采用机械式搅拌对种子造成的损伤，通过向浸种液中通入气体，使种子能够在浸种液中上下翻动，使浸种液中的种子受热均匀，进而提升浸种效果；另一方面，向浸种液中通入含氧气体进行增氧曝气能够实现向浸种液中充氧，促进种子的有氧呼吸，进一步促进种子发芽，同时也避免了种子在氧气不足的情况下发生无氧发酵。
在本实施方式中，浸种液的温度控制为28-30℃。本发明在浸种过程中间隙性地进行至少一次太赫兹波照射，其中，首次太赫兹波照射前的浸种时长为2-10小时，后续照射过程中的照射间隔(即浸种时长)为0.5-3小时。
在进行太赫兹波照射时，待照射的种子应保持在非浸泡状态，因此需要把待照射种子从浸种液中取出并滤干。对待处理种子进行太赫兹波照射处理，促进待处理种子内生物物质产生微共振，优化种子内酶结构，加快对物质的吸收和利用，进而促进种子生根发芽。
本发明可根据待处理种子的类型，选择相应的太赫兹波照射频率，在本实施方式中，太赫兹波频率可选为0.1THz-2.8THz。
在本发明所述的浸种方法，首先，种子吸入具有一定发射太赫兹波的水生理活动介质，加外源太赫兹波发射器照射，太赫兹波发射器可以根据不同种子选择不同的频率的太赫兹波，促其与不同种子内生物物质产生精准微共振，优化种子内酶结构，加快对物质的吸收和利用。其次，浸种液富含活性钙、钾、磷、硫、生物碱、萜类、甾醇类、多酚类，这些矿物元素及活性物质能补充种子发芽的营养，促进幼芽形成和生长。此外，浸种液具有很强的杀菌能力，能杀死种子表面的各种病原物，减轻种子发病几率，是种子健壮生长。浸种过程中采用非机械式搅拌充氧方式，使种子能充分翻动，吸氧均匀。而且，种子处理装置全程自动精准控制的浸种过程，使经上述方法处理的种子与常规浸种比较能缩短浸种时间20-40％，却能提高种子发芽率15-25％、成苗率提高10-15％，同时能提高抗病性，抗逆性，为后期生长打下坚实基础。通过试验证明，经太赫兹波照射加太赫兹杀菌水浸种处理的种子幼苗至三叶期生长期缩短1-1.5天，幼苗根系多且粗壮，平均根数比对照多15-23％，根系纯白，生命力很强。
本发明所述的浸种方法可以采用各种合适的装置来实现，在本实施方式中，采用本发明自行设计的太赫兹波浸种装置实现，该装置可进一步使本实施方式的浸种方法实现自动化操作。图2显示了根据本发明的实施方式所采用的浸种装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括：浸种箱20、种子吊篮40、太赫兹波发射器30和种子辐照室10，其中，以下予以具体说明。
浸种箱20用于盛放浸种液，该浸种箱20的上端具有敞口，便于种子吊篮40放入或取出；浸种箱20的材质可以为不锈钢、塑料、木料或竹料。
种子吊篮40用于盛放种子，至少其下部外轮廓能够通过浸种箱20的敞口进入浸种箱20，使盛放其中的种子浸入浸种液，并且，种子吊篮40还能够通过浸种箱20的敞口离开浸种液。种子吊篮40可以不锈钢或塑料或竹或木材料制成。种子吊篮40具有滤水孔，当种子吊篮40放入浸种箱20时，浸种液可透过滤水孔进入浸种箱20内浸泡种子；当种子吊篮40离开浸种箱20时，浸种液经由滤水孔流出种子吊篮40，以备后续的太赫兹波照射。
太赫兹波发射器30用于产生太赫兹波，其频率为0.1至10THz，波长为0.03到3mm。所述发射器30包括太赫兹波照射口31，照射口31设置成：在种子吊篮40离开浸种液之后，使发射的太赫兹波辐照盛放于种子吊篮40内的种子。太赫兹波对浸种液的活化及种子赋能。太赫兹波发射器30可以设置1-4台，根据浸种数量多少自主选择。太赫兹波发射器30为发射0.1THz-2.8THz的太赫兹波发射设备。本实施方式中选用的太赫兹波发射器30可以发射1.0THz-1.2THz太赫兹波。
浸种箱20和种子吊篮40位于种子辐照室10的内部，种子辐照室10由不锈钢制成，其侧壁设有用于取放种子吊篮40的门；种子辐照室10的顶部设有安装机架和安装口，太赫兹波发射器30固定于种子辐照室10的顶部安装机架，太赫兹波照射口31通过安装口伸入种子辐照室10内部，太赫兹波照射口31、种子吊篮40和浸种箱20自上而下对中排布。即种子吊篮40设置在浸种箱20的正上方，太赫兹波照射口31设置在种子吊篮40的正上方。在本实施方式中，照射口31呈喇叭状，朝向浸种箱20的敞口，当种子吊篮40向上升起离开浸种液之后靠近太赫兹波照射口31，照射口31与种子吊篮40的距离足以使盛放于种子吊篮40的种子充分接收到来自照射口31的太赫兹波辐照。
本实施方式的浸种装置还包括升降机构50，升降机构50设置成驱动种子吊篮40相对于浸种箱20升降，使盛放于种子吊篮40的种子浸入浸种液或者离开浸种液。通过升降机构50的升降动作使种子在太赫兹波照射和浸种液浸泡这两种处理模式之间交替切换。具体而言，升降机构50包括吊索52、横杆53、卷扬器、电动机51、减速器。其中，电动机51、减速器和卷扬器设置在种子辐照室10的侧壁机架上。横杆53、吊索52设置在种子辐照室10内的上部区域，吊索52用于种子吊篮40挂接。本实施方式中，种子吊篮40两边设有吊环，吊索52连接在吊环上。
此外，升降机构50还包括升降传感器，升降传感器设置在减速器上，用于检测种子吊篮40升降位置，当种子吊篮40上升离开浸种液之后，确保种子吊篮40与太赫兹波照射口31的距离足够近，以使盛放于种子吊篮40的种子充分接收到来自照射口31的太赫兹波辐照。
本实施方式的浸种装置还包括液位传感器82和温度传感器83，水位传感器和温度传感器83设置在浸种箱20的侧壁。
其中，液位传感器82用于检测所述浸种箱20内的浸种液的液位，温度传感器83用于检测浸种箱20内的浸种液的温度。液位传感器82和温度传感器83均设于浸种箱20。
本实施方式的浸种装置还包括增氧曝气系统70，增氧曝气系统70用于向盛放于所述浸种箱20内的浸种液中鼓入含氧气体，一方面向浸种液中补充氧气，同时借助鼓入的气体对浸种液进行非机械式无损搅拌，使浸种液中的种子上下翻滚，受温更加均匀。具体而言，增氧曝气系统70包括气泵73、气体源71和曝气管72；其中，气体源71可以是氧气储罐或者空气储罐，曝气管72由不锈钢或陶瓷制成，为中空结构且管壁设有若干有通气孔。曝气管72包括第一端和第二端，其中，第一端与所述气体源71连通，第二端伸入浸种箱20的底部；第二端的管壁设置有曝气孔，在浸种过程中，气泵73将气体源71中气体鼓入曝气管72，从曝气孔鼓出的气体使浸种液中的种子上下翻滚实现无损搅拌，使种子受热均匀，更利于浸种催芽控制。
本实施方式的浸种装置还包括浸种液循环系统60，该循环系统60用于向浸种箱20补充新鲜浸种液，并且回收浸种箱20内已使用过的浸种液。具体而言，浸种液循环系统60包括液体泵、新鲜浸种液补给容器61、浸种液回收容器62和液体管路；浸种箱20设有进液口和出液口，通过液体泵将新鲜浸种液从新鲜浸种液补给容器61经由进液口输入浸种箱20，并且将浸种箱20内已使用过的浸种液经由出液口排入浸种液回收容器62。藉此实现浸种液的更新替换。浸种液回收容器62也可以通过液体管路与新鲜浸种液补给容器61连接。浸种液回收容器62回收的浸种液经沉淀后可以泵入新鲜浸种液补给容器61，重新赋能再利用。
新鲜浸种液补给容器61内还可以盛有太赫兹活性陶粒63，以实现就地制备太赫兹活性水作为浸种液。新鲜浸种液补给容器61的顶部还设有去离子水的进口，用于补充浸种液储水桶的桶内水量。新鲜浸种液补给容器61内放置有太赫兹活性陶粒63来制备太赫兹杀菌水。
在本实施方式中浸种装置还包括控制系统80，控制系统80用于控制浸种装置完成浸种过程。控制系统80包括控制单元81，控制单元81与温度传感器83、液位传感器82、计时器、升降传感器等传感器电连接。其中，计时器为设置在太赫兹波发射器30内的时钟装置，用于记录太赫兹波发射器30的启停时长。控制单元81通过上述传感器来监控浸种的全过程，实现控制太赫兹波发射器30工作，控制升降机构50驱动种子吊篮40升降，以及控制增氧曝气系统70向浸种箱20内曝气。控制系统80能够对浸种全程的温度、太赫兹波照射时间、浸种箱20内水位及种子吊篮40升降智能化控制。
以下介绍本发明采用上述装置实现的一种浸种方法的具体实施例，图1显示了根据该实施例提供的浸种方法的流程示意图，如图1所示，该实施例包括以下步骤：
S1、种子预处理：将种子在冷水中清洗，去除泥沙、杂质和空瘪种子，滤干，备用。
S2、启动太赫兹浸种装置的控制系统80，根据作物种子生理特征设置相关处理参数。其中，设置浸种液温度为28-30℃。设置太赫兹波照射频率为0.1-2.8THz。设置浸种液活化时间为10-30分钟。设置太赫兹波照射时间及间隔，浸种时长2-10小时，照射时间1-30分钟。照射间隔0.5-3小时/次，照射次数1-10次。
S3、浸种液活化。在浸种箱20内注入浸种液，启动太赫兹波发射器30照射，将浸种液活化25-30分钟，同时将水温提升至28-30℃。
S4、将种子浸泡于活化后的浸种液中，并在浸种过程中间隙性地进行太赫兹波照射。首先，将备用种子平铺于种子吊篮40中，厚度均匀，不能太满，种子界面离种子吊篮40口下1-2cm。然后，将种子吊篮40放入种子辐照室10内，将吊索52挂接种子吊篮40。接着，将种子吊篮40放入太赫兹杀菌水中，以种子浸没为准，浸种4-7小时，水温28-30℃，同时曝气管72曝气，促使种子上下翻动，使种子受温均匀。然后，将种子吊篮40提升至水面上2-4cm，滤干。然后，开启太赫兹波照射1-15分钟后停止照射，将种子吊篮40再次降入水中，水温保持28-30℃，浸种2-3小时，同时曝气管72曝气，促使种子上下翻动。最后，如此循环重复1-10次，种子处理总时长为24-28小时。
S5、打开浸种箱20门，取出种子，渐冷却至室温即可用于播种。
基于上文所描述的浸种方法，以下以水稻浸种育苗过程为例，通过设计试验来详细介绍本发明实施例所述的浸种方法，并验证该浸种方法对种子处理的效果。应当理解的是，该试验仅仅是示例性地对本发明实施例所述的浸种方法进行介绍和验证，并非说明本发明实施例所述的浸种方法仅能够应用于对水稻种子的处理。本领域技术人员通过阅读本发明实施例，在不需要付出创造性劳动的前提下，也能够得到其他种子，如谷物类种子、果蔬类种子以及花卉种子，采用本发明实施例所述浸种方法的具体处理过程，并能够得到预期效果。
本发明实施例中，供试的水稻品种为嘉兴农业科学院选育的嘉优中科一号，晚粳杂交稻。浸种液选用中国专利申请CN106620753A中记载的太赫兹杀菌水，该太赫兹杀菌水技术指标为：发射太赫兹波频率为0.1-0.8THz，pH为9-12，电流为5-15mA，ORP为-230至-250mV，杀菌率平均90.10-99.96％。浸种液中的内含物纯天然，无化品添加，具有丰富的矿物质和活性生物物质，特别富含活性钙、钾、磷、硫、生物碱、萜类、甾醇类、多酚类，这些物质不但具有杀菌消毒作用，还具有补充营养，促进幼芽形成和生长。太赫兹波发射器30能够发射频率为1.0-1.2THz的太赫兹波。此外，本发明实施例还提供了浸种液为常规自来水的对照组作为对比。表1为本发明实施例提供的每个试验组对水稻种子处理的处理因素，如表1所示，Ⅰ-Ⅳ组采用太赫兹杀菌水作为浸种液，Ⅴ组为对照组，采用自来水作为浸种液。Ⅰ-Ⅴ组分别采用不同的太赫兹波照射时间以及不同的照射次数。
表1每个试验组对水稻种子处理的处理因素
如表1所示，第Ⅰ组的具体试验过程包括如下步骤：
步骤一，种子前处理。将水稻种子在冷水中清洗，去除泥沙、杂质和空瘪种子，滤干，备用。
步骤二，启动自动控制系统80，根据水稻种子生理特征设置相关处理参数：
1、设置浸种液温度：28-30℃。
2、设置太赫兹波照射频率：1.0-1.2THz。
3、设置浸种液活化时间：25-30分钟。
4、照射时间及间隔：浸种6小时，照射时间15分钟。照射次数：1次。
步骤三，浸种液活化。在浸种箱20中注入太赫兹杀菌水，浓度100％，浸种液的性质指标为pH值11.0-12.5，电流10-15mA，ORP-230--250mV，杀菌率平均99.96％。自控太赫兹波发射器30照射将水活化25-30分钟，同时将水温提升至28-30℃。
步骤四，太赫兹波照射浸种：
1、将备用种子平铺于种子吊篮40中，不能太满，离种子吊篮40口下1-2cm，种子厚度均匀；
2、将种子吊篮40放入种子辐照室10内，将吊索52挂接种子吊篮40。
3、将种子吊篮40降入浸种液中，以种子面与水面平为准。浸种6小时。水温28-30℃。氧气管曝气，促使种子上下翻动，种子受温均匀。
4、将种子吊篮40提升至水面上，滤干。
5、自控太赫兹波照射器照射，频率为1.0-1.2THz，照射种子15分钟，停止，种子吊篮40降入水中，水温保持28-30℃，氧气管曝气，促使种子上下翻动，使种子受温均匀。浸种至24小时。总照射时间15分钟。
6、打开辐照室门，取出种子吊篮40，种子均匀放入发芽盘内，底放细沙，上盖纱布，用清水喷洒，保持湿度。放入育种箱，温度25-30度。统计发芽率，成苗率，根数，叶数。发芽率标准：芽长等长稻谷长，根长1/2谷长为发芽，发芽谷粒数/总谷数*％。
第Ⅰ组试验的结果如下：
经统计，本处理发芽率72.2％，比对照低7.9％，成苗率70.8％，根数3.1条/株，根细，白。叶数2.9张/株，各指标均比对照低。在本试验组，由于一次性照射太赫兹波时间较长，造成局部种子在吸水状态下内积热温度偏高，使其酶活性下降，反而影响了其正常代谢所致。其次高浓度浸种液可能也会影响幼苗生长，特别是pH值高达11.5-12.5和高电流会影响其生理代谢活动。
如表1所示，第Ⅱ组的具体试验过程包括如下步骤：
步骤一，种子前处理。将水稻种子在冷水中清洗，去除泥沙、杂质和空瘪种子，滤干，备用。
步骤二，启动自动控制系统80，根据水稻种子生理特征设置相关处理参数：
1、设置浸种液温度：28-30℃。
2、设置太赫兹波照射频率：1.0-1.2THz。
3、设置浸种液活化时间：25-30分钟。
4、照射时间及间隔：浸种6小时，照射时间7分钟。照射间隔120分钟/次，照射次数：3次，总照射时间21分钟。
步骤三，浸种液活化。在浸种箱20注入太赫兹杀菌水，浓度为50％，即原水加50％去离子水。pH值10.0-11.0，电流8-10mA，ORP-180--200mV，杀菌率平均85.06％。太赫兹波发射器30照射将水活化25-30分钟，同时将水温提升至28-30℃。
步骤四，太赫兹波照射浸种：
1、将备用种子平铺于种子吊篮40中，不能太满，离种子吊篮40口下1-2cm，种子厚度均匀；
2、将种子吊篮40放入种子辐照室10内，将吊索52挂接种子吊篮40。
3、将种子吊篮40降入浸种液中，以种子面与水面平为准。浸种6小时。水温28-30℃。氧气管曝气，促使种子上下翻动，种子受温均匀。
4、将种子吊篮40提升至水面上，滤干。
5、开启太赫兹波发射器30，1.0-1.2THz频率，照射种子7分钟，停止，吊篮3降入水中，水温保持28-30℃，浸种2小时。氧气管曝气，促使种子上下翻动，使种子受温均匀。这样照射3次。浸种至24小时。总照射时间21分钟。
6、打开辐照室门，取出种子吊篮40，种子均匀放入发芽盘内，底放细沙，上盖纱布，用清水喷洒，保持湿度。放入育种箱，温度25-30度。统计发芽率，成苗率，根数，叶数。发芽率标准：芽长等长稻谷长，根长1/2谷长为发芽，发芽谷粒数/总谷数*％。
第Ⅱ组试验的结果如下：
发芽率94.3％，成苗率92.9％，根数4.7根/株，叶数3.7张/株，比对照分别高14.2％、14.5％、1.2根/株，叶数1.0张/株。各项指标达到预期。在本组试验中，虽然太赫兹波照射总时间只有21分钟，但因间隙性地分成3次，其中及时浸种降温，能有效分散局部种子的积热，对种子生长具有较好的赋能作用。其次50％浓度的浸种液对幼苗生长也有促进作用。
如表1所示，第Ⅲ组的具体试验过程包括如下步骤：
步骤一，种子前处理。将水稻种子在冷水中清洗，去除泥沙、杂质和空瘪种子，滤干，备用。
步骤二，启动自动控制系统80，根据水稻种子生理特征设置相关处理参数：
1、设置浸种液温度：28-30℃。
2、设置太赫兹波照射频率：1.0-1.2THz。
3、设置浸种液活化时间：25-30分钟。
4、照射时间及间隔：浸种6小时，照射时间3分钟。照射间隔120分钟/次，照射次数：5次，总照射时间15分钟。
步骤三，浸种液活化。在浸种箱20注入太赫兹杀菌水，浓度100％，即pH值11.0-12.5，电流10-15mA，ORP-230--250mV，杀菌率平均99.96％。启动太赫兹波发射器30照射将水活化25-30分钟，同时将水温提升至28-30℃。
步骤四，太赫兹波照射浸种：
1、将备用种子平铺于种子吊篮40中，不能太满，离种子吊篮40口下1-2cm，种子厚度均匀；
2、将种子吊篮40放入种子辐照室10内，将吊索52挂接种子吊篮40。
3、将种子吊篮40降入浸种液中，以种子面与水面平为准。浸种6小时。水温28-30℃。氧气管曝气，促使种子上下翻动，种子受温均匀。
4、将种子吊篮40提升至水面上，滤干。
5、开启太赫兹波发射器30，1.0-1.2THz频率，照射种子3分钟，停止，吊篮降入水中，水温保持28-30℃，浸种2小时。氧气管曝气，促使种子上下翻动，使种子受温均匀。这样照射5次。浸种至24小时。总照射时间15分钟。
6、打开辐照室门，取出种子吊篮40，种子均匀放入发芽盘内，底放细沙，上盖纱布，用清水喷洒，保持湿度。放入育种箱，温度25-30度。统计发芽率，成苗率，根数，叶数。发芽率标准：芽长等长稻谷长，根长1/2谷长为发芽，发芽谷粒数/总谷数*％。
第Ⅲ组试验的结果如下：
发芽率93.8％，成苗率91.1％，根数4.2根/株，叶数3.8张/株，比对照分别高13.7％、12.7％、0.7根/株，叶数1.1张/株。各项指标达到预期。在本试验组中，虽然太赫兹波照射总时间有15分钟，且分成5次，能及时消除局部种子的积热，对种子生长具有较好的赋能作用，正常生长，效果明显。
如表1所示，第Ⅳ组的具体试验过程包括如下步骤：
步骤一，种子前处理。将水稻种子在冷水中清洗，去除泥沙、杂质和空瘪种子，滤干，备用。
步骤二，启动自动控制系统80，根据水稻种子生理特征设置相关处理参数：
1、设置浸种液温度：28-30℃。
2、设置太赫兹波照射频率：1.0-1.2THz。
3、设置浸种液活化时间：25-30分钟。
4、照射时间及间隔：浸种6小时，照射时间1分钟。照射间隔120分钟/次，照射次数：7次，总照射时间7分钟。
步骤三，浸种液活化。在浸种箱20注入太赫兹杀菌水，浓度50％，即原水加50％去离子水。PH10.0-11.0，电流8-10mA，ORP-180--200mV，杀菌率平均85.06％。启动太赫兹波发射器30照射将水活化25-30分钟，同时将水温提升至28-30℃。
步骤四，太赫兹波照射浸种：
1、将备用种子平铺于种子吊篮40中，不能太满，离种子吊篮40口下1-2cm，种子厚度均匀；
2、将种子吊篮40放入种子辐照室10内，将吊索52挂接种子吊篮40。
3、将种子吊篮40降入浸种液中，以种子面与水面平为准。浸种6小时。水温28-30℃。氧气管曝气，促使种子上下翻动，种子受温均匀。
4、将种子吊篮40提升至水面上，滤干。
5、开启太赫兹波发射器30，选择1.0-1.2THz频率，照射种子1分钟，停止，吊篮3降入水中，水温保持28-30℃，浸种2小时。氧气管曝气，促使种子上下翻动，使种子受温均匀。这样照射7次。浸种至24小时。总照射时间7分钟。
6、打开辐照室门，取出种子吊篮40，种子均匀放入发芽盘内，底放细沙，上盖纱布，用清水喷洒，保持湿度。放入育种箱，温度25-30度。统计发芽率，成苗率，根数，叶数。发芽率标准：芽长等长稻谷长，根长1/2谷长为发芽，发芽谷粒数/总谷数*％。
第Ⅳ组试验的结果如下：
发芽率84.7％，成苗率84.2％，根数47.1根/株，叶数3.5张/株，比对照分别高6.6％、5.8％、0.6根/株，叶数0.8张/株。在本试验组中，太赫兹波照射总时间7分钟，且分成7次，能及时消除局部种子的积热，对种子生长具有一定的赋能作用，50％浓度的浸种液也有促进幼苗生长的作用，故幼苗根数及粗壮程度都优于对照组。
如表1所示，第Ⅴ组的具体试验过程包括如下步骤：
步骤一，种子前处理。将水稻种子在冷水中清洗，去除泥沙、杂质和空瘪种子，滤干，备用。
步骤二，启动自动控制系统，根据水稻种子生理特征设置相关处理参数：
1、设置浸种液温度：28-30℃。
步骤三，浸种液为普通自来水。浸种24小时。
第Ⅴ组试验的结果与分析如下：
发芽率80.1％，成苗率78.4％，根数3.5根/株，叶数2.75张/株。分析：常规温室浸种催芽，给指标正常。
表2为本发明实施例提供的试验结果与分析汇总表，根据表2所示内容分析可以发现：太赫兹波照射浸种种子有助于种子发芽和幼苗生长，照射时间15-20分钟为宜，优选15分钟。照射次数3-5次，优选5次。浸种液浓度50％为宜。
表2试验结果与分析汇总表
以上仅为本发明的示例性实施方式，仅仅用于举例说明，对本发明并不构成任何限定，凡在不脱离本发明的实质和技术构思的前提下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种太赫兹波浸种方法，其特征在于，该方法包括：在浸种过程中，间歇性地将种子从浸种液中取出进行至少两次太赫兹波照射，其中，对种子进行至少两次太赫兹波照射的照射间隔为0.5-3小时/次，照射时长为1-30分钟，首次太赫兹波照射前的浸种时长为2-10小时，太赫兹波的照射频率为0.1至2.8THz，波长为0.03到3mm；
所述浸种液为太赫兹杀菌水，其发射0.1-0.8THz的太赫兹波，pH值为9-12，电流5-15mA，ORP为-230至-250mV，杀菌率平均90.10-99.96％；
浸种液的温度为28-30℃；
在浸种过程中，向所述浸种液中通入含氧气体，以使浸种液中氧气充盈以及使浸种液中的种子发生翻动。
2.根据权利要求1所述的浸种方法，其特征在于，所述照射间隔为恒定或者变化。
3.根据权利要求1所述的浸种方法，其特征在于，每次太赫兹波照射的照射时长为恒定或变化。
4.根据权利要求1所述的浸种方法，其特征在于，所述浸种方法采用太赫兹波浸种装置智能化控制实现，所述浸种装置包括：浸种箱、种子吊篮、太赫兹波发射器、升降机构、增氧曝气系统、浸种液循环系统和控制系统；通过所述控制系统对浸种全程的温度、太赫兹波发射器间歇性照射、升降机构驱动种子吊篮自动升降、增氧曝气系统向浸种箱内曝气、浸种液循环系统进行智能化控制。
5.根据权利要求4所述的浸种方法，其特征在于，所述升降机构设置成驱动所述种子吊篮相对于所述浸种箱升降，使盛放于所述种子吊篮的种子浸入或者离开盛放于所述浸种箱的浸种液，其中，所述升降机构包括升降传感器，所述升降传感器用于检测所述种子吊篮的升降位置。
6.根据权利要求4所述的浸种方法，其特征在于，所述浸种装置还包括：液位传感器和温度传感器，所述液位传感器用于检测所述浸种箱内的浸种液的液位，所述温度传感器用于检测所述浸种箱内的浸种液的温度。
7.根据权利要求4所述的浸种方法，其特征在于，所述循环系统用于向所述浸种箱补充新鲜浸种液和回收所述浸种箱内已使用过的浸种液，所述循环系统包括液体泵、新鲜浸种液补给容器、浸种液回收容器和液体管路；所述浸种箱设有进液口和出液口，通过所述液体泵将新鲜浸种液从所述新鲜浸种液补给容器经由所述进液口输入所述浸种箱，并且将所述浸种箱内已使用过的浸种液经由所述出液口排入所述浸种液回收容器。
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