馬 芳, 范友華， 何洪城, 鞏建廳

(湖南省林業(yè)科學院, 湖南 長沙 410004)

林木種子精選技術(shù)的引進與創(chuàng)新

馬 芳, 范友華， 何洪城, 鞏建廳

(湖南省林業(yè)科學院, 湖南 長沙 410004)

通過引進吸收芬蘭LANNEN PLANT SYSTEMS公司和瑞典BBC公司生產(chǎn)的林木種子精選設備重力分選和凈種分級關(guān)鍵技術(shù)，對國內(nèi)已有林木種子精選設備1QLS-50進行了改進。并結(jié)合我國林木種子特點開展集成，創(chuàng)新了適合國內(nèi)多種林木種子重力分選與凈種分級的一體機。通過對國內(nèi)原有林木種子精選設備、新林木種子精選設備、芬蘭LANNEN設備和瑞典BBC公司設備的經(jīng)濟技術(shù)指標、種子分級效果、精選后種子發(fā)芽試驗等幾個方面進行了比較，得出新設備精選種子質(zhì)量指標明顯提高，可滿足林業(yè)用苗木工廠化容器育苗所需高品質(zhì)種子的技術(shù)要求。

林木種子; 精選; 引進; 創(chuàng)新

目前，我國在林木種子加工技術(shù)及設備的研制方面，仍然停留在20世紀80年代的水平。據(jù)調(diào)查，我國僅有遼寧、黑龍江以及湖南等省少數(shù)林業(yè)科研單位在林木種子加工設備方面有過研究，所采用的技術(shù)一般都是借用農(nóng)作物種子的加工處理方法，處理精度不高，無法獲得真正意義上的優(yōu)良種子[1-6]。如湖南省林業(yè)科學院在20世紀90年代研制的林木種子精選及分級設備1QLS-50林木種子精選機，僅僅只能用于松類種子中去除一部分空殼種子及雜質(zhì)，而對不飽滿的種子、未成熟的種子以及機械損傷的種子則無法分離，處理后的種子凈度僅為95%、發(fā)芽率不到80%。此外這些設備都是采用人工進料、人工調(diào)節(jié)，自動化程度低、勞動強度大，工作環(huán)境差，得到的種子參差不齊，難以滿足工廠化容器育苗的要求[7]。

為盡快縮小我國林木種子加工技術(shù)與國外的差距，“林木種子精選技術(shù)及關(guān)鍵設備引進”項目在引進代表林木種子精選技術(shù)當今世界先進水平的芬蘭LANNEN PLANT SYSTEMS公司和瑞典BBC公司技術(shù)基礎上，結(jié)合中國林木種子特點開展集成創(chuàng)新，所研制的設備適合于小到桉樹種子的各種樹木種子的精選。它利用種子尺寸大小差異、飽滿度差異以及受傷種子密度差異，采用振動式多層篩網(wǎng)先行將種子按粒徑大小進行多重分級，再利用種子中飽滿種子、未成熟種子、空殼種子、外來雜質(zhì)等不同成分的重量差異，利用空氣流的大小對其進行精確分離，對精選后機械損傷的種子運用PREVAC技術(shù)將受損種子與完好種子分離出來，從而獲得最優(yōu)的飽滿種子。該設備采用自動化操作及調(diào)控，排除了人為因素，降低了勞動強度，經(jīng)過精選加工的種子其發(fā)芽率可高達90%以上，幾乎做到了無雜質(zhì)、育出的苗木粗壯整齊，完全能夠滿足工廠化容器育苗的要求。

1 引進的林木種子精選設備技術(shù)的優(yōu)點

(1) 芬蘭LANNEN PLANT SYSTEMS公司生產(chǎn)的林木種子精選設備。

該設備運用重力分選原理，利用不同飽和度種子的極限漂浮速度不同的原理，通過氣流作用，將空氣動力學特征不同的飽滿種子、不飽滿種子、空殼種子及其中的夾雜物分離出來，以達到凈種的目的。對精選后機械損傷的種子運用PREVAC技術(shù)將受損種子與完好種子分離出來，從而獲得最優(yōu)的飽滿種子，提高種子發(fā)芽率。

(2) 瑞典BBC公司生產(chǎn)的林木種子精選設備。

該設備通過運用具有合理孔徑的多層篩網(wǎng)，利用種子籽徑、空殼及其它夾雜物之間的物理特性差異，采用往復篩選的方式實現(xiàn)對種子進行精選和分級處理。

2 我國林木種子精選設備需解決的技術(shù)問題

改進傳統(tǒng)分級設備采用篩選分級處理原理，提高精選種子的凈種率和顆粒均勻度，降低種子破碎率，以達到林業(yè)用苗木工廠化容器育苗所需高品質(zhì)種子的技術(shù)要求：精選種子廣適性強，基本滿足各種林木種子及花卉種子；日處理能力50kg以上；精選后種子凈度達98%以上，破碎率小于0.5%，飽和度達到98%以上，種子發(fā)芽率達到85%以上。

3 設備的技術(shù)創(chuàng)新要求

(1) BCC、LANNEN重力風選及篩選分級均采取分臺設備處理，新設備要求將重力風選及篩選整合在一臺設備上，并增加了去石功能，提高了機型的整湊性。

(2) 對重力風選原理進行改進與創(chuàng)新，所引進原設備采用從低部吹進空氣使種子懸浮分離，新設備要求采用負壓式重力風選原理，其分離效果較懸浮分離效果更好。

(3) 設備適用性廣，操作簡便，可處理各種顆粒形林木種子及花卉種子。

(4) 設備比國外同類設備性能更優(yōu)，耗能低，價格是其1/3～1/4。

4 主要經(jīng)濟技術(shù)指標比較

分別對新研制的林木種子重力分選與凈種分級一體機(HFA新設備)、湖南省林業(yè)科學院原有分選機(1QLS-50)、芬蘭的LANNEN公司生產(chǎn)的分選機(LANNEN)和瑞典BBC公司生產(chǎn)的分選機(BCC)四種精選機的主要技術(shù)參數(shù)(見表1)、經(jīng)濟指標等技術(shù)參數(shù)(見表2)、分級效果等性能進行比較(見表3)。

表1 主要技術(shù)參數(shù)表外型尺寸(mm)生產(chǎn)率(kg·h-1)整機重量(kg)功率(kW)凈種率(%)破碎率(%)HFA(新設備)1200×1000×160050～1002602 2≥98≤0 51QLS—501400×1200×160020～30 2802 4≥96≤1LANNEN1500×800×2250102502 24≥97≤1BCC2000×850×19005～301851 0≥97≤1進料方式種子分級除雜裝置除塵裝置帶有不同進料速度及可調(diào)節(jié)風壓裝置能同時分出三種大小的種子兩個用于排除雜質(zhì)的手動門帶有除塵裝置帶有不同進料速度及可調(diào)節(jié)風壓裝置能同時分出兩種大小的種子兩個用于排除雜質(zhì)的手動門帶有不同進料速度及可調(diào)節(jié)風壓裝置能同時分出兩種大小的種子兩個用于排除雜質(zhì)的手動門帶有不同進料速度及可調(diào)節(jié)風壓裝置能同時分出兩種大小的種子兩個用于排除雜質(zhì)的手動門

表2 主要經(jīng)濟技術(shù)指標表設備凈種率(%)顆粒均勻度精選方式去石功能適用性處理能力(kg·h-1)價格(萬·臺-1)BCC97均勻重力無適用于針葉樹種子10～50 15LANNEN97均勻重力無適用于針葉樹種子10～50 191QLS—5096一般篩選無針葉樹種30～50 1 5HFA(新設備)98均勻重力與篩選有針、闊及花卉種子50～1005

表3 種子分級效果比較表設備物料(kg)種子(kg)不飽和種子(kg)雜質(zhì)(kg)種子凈度(%)一級二級BCC10032 225 531 417 995 3LANNEN10034 220 832 117 995 11QLS—5010039 614 531 214 790．0HFA(新設備)10021 627 529 220 798 1 注：①測試材料：物料100kg，其中飽和種子50kg，不飽和種子30kg，石頭及雜質(zhì)20kg；②測試值為5次測試結(jié)果加權(quán)平均值。

從各技術(shù)參數(shù)可以看出，新設備吸收了引進設備重力風選新技術(shù)，對原設備的篩選原理進行了改進與創(chuàng)新，同時增加了去石功能，從而，提高了新設備的日處理能力和精選種子的技術(shù)指標。從經(jīng)濟技術(shù)指標中可以看出，新設備的費用只有引進設備的1/4～1/3，因此，新設備具有非常大的價格優(yōu)勢，適合我國林業(yè)大國的國情，具有廣闊的推廣應用市場。

選取馬尾松、濕地松兩種松木種子為精選對象，經(jīng)精選后其凈度、千粒重以及發(fā)芽率見4.4。從表4中可以看出，精選后A級種子的凈度在98%以上，種子發(fā)芽率在85%以上。

表4 精選后種子發(fā)芽率試驗結(jié)果表樹種級別凈度(%)千粒重(g)發(fā)芽率(%)A98～9910～1285～90馬尾松B98～99 8～1070～85C70～85 4～4 810～30A98 5～99 525～3585～90濕地松B98 5～99 020～2570～85C70～9015～2060～70

5 討論

(1) 對芬蘭LANNEN公司生產(chǎn)的精選設備從低部吹進空氣使種子懸浮分離的重力風選關(guān)鍵技術(shù)進行創(chuàng)新，在1QLS-50林木種子精選機中采用負壓式重力風選原理，提高種子分選效果。通過吸收瑞典BBC公司生產(chǎn)的精選設備往復式篩選分級處理關(guān)鍵技術(shù)，對國內(nèi)1QLS-50林木種子精選機篩選分級處理技術(shù)進行改進，在同一臺分選設備上實現(xiàn)重力風選與篩選處理原理相整合的林木種子精選一體機。

(2) 新設備精選種子質(zhì)量指標明顯提高，可滿足林業(yè)用苗木工廠化容器育苗所需高品質(zhì)種子的技術(shù)要求。精選種子廣適性強，基本滿足各種林木種子及花卉種子；日處理能力50kg以上；精選后種子凈度達98%以上，破碎率小于0.5%，飽和度達到98%以上，種子發(fā)芽率達到85%以上。同時，該設備性價比高，適用性廣，適合我國林業(yè)大國的國情。

[1] 劉小燕. 1QLS-50林木種子精選機的研制[J]. 湖南林業(yè)科技，1994, 21(3): 29-31，34.

[2] 趙金平，顧正平. 林木種子介電分選機的設計[J]. 林業(yè)機械與木工設備，1998, 26(9): 12-14.

[3] 姜以斌，牟光輝，周志權(quán)，等. 介電式林木種子清選機分選原理的研究[J]. 遼寧林業(yè)科技， 2003,30(4): 10-12.

[4] 楊曙宏. 林木種子精選與消毒[J]. 安徽林業(yè)，1999(6): 18.

[5] 郭維忠, 郭錦山. LZQD-300 型交流介電式林木種子清選機的研制[J]. 東北林業(yè)大學學報， 1994, 22 (6) : 61-65.

[6] 趙全平. 種子介電分選技術(shù)研究新進展[J]. 林業(yè)科學，2000,36(1): 97-103.

[7] 沈永寶，施季森. 關(guān)于林木種子質(zhì)量分級問題的探討[J]. 南京林業(yè)大學學報，2001, 25(4):54-55.

2011-05-04

2011-07-27

國家林業(yè)局948項目：林木種子精選技術(shù)及關(guān)鍵設備引進(2004-4-06)

S 766.22

B

1003-5710(2011)04-0078-02

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2011. 04. 024

(文字編校：楊 駿，龔玉子)