[科普中国]-[原创]小麦种子超干燥储存技术

社会经济的发展带动了资源的大量消耗，不可再生的地球资源逐渐枯竭，人们因此加大了对资源的保护力度。目前，人类的生产活动对各种可再生和不可再生的资源产生了较为严重的影响。各种资源当中，对生物资源的破坏和影响相比其他资源更为严重。在世界范围内，种质资源已经超过600万份，其中超过九成的种类是种子，保护这些种质资源已经迫在眉睫。长久以来，科研学者一直在尝试储存种质资源的新技术和新方法，以低温的种质资源库作为主要的储存载体。然而，低温的种质资源库也有其弊端，这类储存库的建造成本相对较高，并且其转移和运输的成本消耗也较高，在一些发展中国家和欠发达地区仍不具备建造这种库的经济实力。假使有能力建造这种种质资源库，其日后的维护和保养也对政府造成了较大的负担。1   小麦种子干燥保存方法研究1.1   自然干燥小麦种子保存时最重要的过程就是进行干燥，自然干燥是一种常用的小麦种子干燥方法。这项工作通常在种子脱粒前进行，进行的场所常常选择在田地或者场院中，有些时候还可以在晾晒棚以及晾晒架等场所进行，干燥的方法通常利用光照干燥或者自然风干燥两种方法。自然干燥方法是较为传统并且简单的种子干燥方法，经过自然干燥后的种子具有生活力和发芽率均较高的优点。 1.2   干燥剂干燥学者近年来对种子干燥方法进行了较多的研究，国内外学者多选用干燥剂对种子进行干燥处理，所获得种子含水量极低，也叫作超干燥种子，干燥剂主要成分为氧化钙和硅胶。众多研究指出，氧化钙和硅胶两种干燥剂相比，氧化钙的干燥速率较快，干燥效果也更加明显。当只有氧化钙和硅胶干燥剂的其中一种时，相同的种子数量，加入干燥剂越多，在干燥的初期干燥速率越高，而在干燥后期，干燥速率与干燥剂含量的关系并不明显。1.3   热泵干燥热泵干燥法属于一种机械干燥方法，主要由热泵和干燥系统两部分组成。热泵是由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀组成，热泵系统是一个闭路循环系统，由于干燥过程中会产生较多的废气，废气中携带大量的热量，蒸发器吸收这部分废气携带的热量将液体气化变为蒸气，经过压缩、冷凝等过程完成干燥操作。热泵干燥属于一种应用广泛的机械干燥方法，其热转换率较高，节能环保，可以最大程度地保证种子的质量，因此广受人们的青睐。以小麦种子为例，研究热泵干燥过程中干燥温度、干燥空气相对湿度、干燥空气流速以及种子初含水率对干燥过程及种子活力的影响，结果表明，经过热泵干燥后的小麦种子干燥质量高、含水量少、种子活力强。1.4   微波干燥现在，微波干燥技术应用广泛，已经用于小麦、茶叶等作物种子的干燥中。利用微波干燥技术对小麦种子进行处理已经获得了可观的收益。研究学者进行发芽试验得出结论，微波干燥一方面可以对小麦种子进行超干燥处理，另一方面还可以显著增强小麦种子的生活力，激活种子的活力并且种子更易于发芽。研究发现微波干燥的时间、单位质量的功耗、烘后种子的含水率等是干燥小麦种子的主要技术参数，直接影响种子的发芽率作业成本及生产率。在对小麦进行微波干燥时得出小麦微波干燥其干燥功率为0.2 W/g，温度为45 ℃，平均失水率为0.2%/min，可确保小麦干燥后的种用价值、食用价值，以及便于储存，而且能耗较低。2   小麦种子储存的最适合水量传统的种子干燥理论认为种子贮藏寿命与种子的含水量与贮藏温度有关，贮藏温度越低，寿命越长；贮藏时种子含水量越低，种子寿命越长，且种子寿命与种子含水量成负对数关系，种子含水量与贮藏温度对种子寿命的影响是相对独立的。3   小麦种子的活力变化情况种子的生活力是种子质量的一项重要指标，通常种子的发芽率可以表征种子经过储藏后生活力强弱，然而种子发芽率一般落后于种子的其他指标变化，例如种子根长的变化。值得注意的是，种子根长具有变异大的特点，因此与发芽率相比，种子根长用于储藏后小麦种子的活力变化并不合适。因此选择发芽率作为衡量种子活力的主要指标。我们对小麦种子进行试验，并将小麦种子贮存于20℃的发芽势列于表1。 由表1可知，在20℃的温度条件下保存小麦种子48个月，作为对照的一组种子样品的发芽率出现了明显下降，而其他试验样品种子发芽率变化较小。随着保存时间的逐渐增加，各组种子均出现了不同程度的发芽率降低，需要注意的是，对照种子样品降低最为明显。从发芽指数来看，保存4年后，所有种子的发芽指数均有不同程度的下降，对照种子下降的最快，而发芽指数最高的种子，含水量为4.1%。因此20 ℃贮存条件下，小麦种子的最适含水量是4.1%。小麦种子储存技术中最重要的影响因素就是种子含水量对活力的影响，小麦种子的最适合水量也与很多因素有关。研究小麦种子的储存技术具有重要的现实意义。编辑：韩风审核专家：山西省农业种子总站农艺师 李霞