楊 廣,張 章,肖一龍,譚孟君,王 凱,楊遠(yuǎn)柱,2*
(1 湖南亞華種業(yè)科學(xué)研究院,寧鄉(xiāng) 410604; 2 袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司,湖南長(zhǎng)沙 410001)
云南省保山市平均海拔1800 m,年平均氣溫14~17 ℃,年降水量700~2100 mm,屬于秈粳稻混作區(qū),也是烤煙生產(chǎn)基地,部分地區(qū)適宜繁殖秈型兩用核不育系種子。自然晾曬不育系種子時(shí),容易遇到雨水天氣,嚴(yán)重影響種子活力。目前,雜交水稻種子的機(jī)械脫水干燥技術(shù)研究較多[1~3],但是不育系種子的機(jī)械脫水干燥技術(shù)研究較少。2018年,為了充分利用保山烤煙基地充足的烤煙房資源,解決遇雨種子無(wú)法及時(shí)脫水干燥的難題,增強(qiáng)種子活力,提高種子質(zhì)量,促進(jìn)不育系種子的規(guī)?;a(chǎn),提高經(jīng)濟(jì)效益,保障親本種子的戰(zhàn)略供應(yīng),在隆陽(yáng)區(qū)板橋鎮(zhèn)秈型兩用核不育系種子繁殖基地進(jìn)行了氣流下壓式智能烤煙房種子脫水干燥技術(shù)初步研究。
供試品種:隆科638S和晶4155S,系湖南亞華種業(yè)科學(xué)研究院自主選育的秈型溫敏兩用核不育系。
2018年9月,改造氣流下壓式智能烤煙房6個(gè),長(zhǎng)、寬、高分別為2.7、8、3 m,配有智能溫控和通風(fēng)設(shè)備。為適應(yīng)水稻種子烘干脫水要求,加工制作了承重支架、鋼網(wǎng)床、尼龍網(wǎng)、擋風(fēng)板等。
(1)搭建烤床支架。每個(gè)烤煙房用3 mm×30 mm×30 mm方形鍍鋅管焊接3個(gè)烤床支架,每個(gè)支架長(zhǎng)8 m,5個(gè)支撐腳高40 cm。2個(gè)固定于墻體上,1個(gè)固定于地面中間。
(2)制作烤床板。為便于拆裝和收納,每個(gè)烤房制作8個(gè)2.7 m×1.0 m烤床板,用3 mm×30 mm×50 mm方形鍍鋅管焊接成帶有1根橫梁、4根橫擔(dān)的長(zhǎng)框,然后在橫梁與邊框中間焊2條2 mm×30 mm×2.7 m扁鋼,在長(zhǎng)框上鋪上孔徑10 mm、?1 mm的鋼絲網(wǎng),用2 mm×30 mm扁鋼固定。
(3)制作和鋪設(shè)擋風(fēng)板。為防止種子撒漏和烤床漏風(fēng),在烤房門(mén)端用10 mm厚膠合板制作4塊可拼接的擋板,其中600 mm高的2塊用于隔擋種子,400 mm高的2塊用于密封烤床。
(4)制作與鋪設(shè)透氣防漏網(wǎng)。用3張幅寬1.5 m 40目的防蟲(chóng)網(wǎng)縫制成一張4.5 m×10 m墊網(wǎng),鋪掛于烤床上。
便攜式電調(diào)糧食水分儀LSKC-4B,武漢市電子儀器二廠生產(chǎn)。溫濕度記錄儀ZDR-20,杭州澤大儀器有限公司生產(chǎn),量程為溫度-40~100 ℃、濕度0~100%。
烤房外配套安裝遮雨棚,便于雨天種子裝卸。
2.1.1 一段式
種子層厚度設(shè)30、40、50 cm 3個(gè)處理,未設(shè)重復(fù)。干濕球溫度儀分別懸掛于近進(jìn)風(fēng)口和種子表面,溫度分別設(shè)置為38 ℃和35 ℃。檢測(cè)初始水分,關(guān)閉烤房門(mén),打開(kāi)排濕窗,開(kāi)高檔風(fēng)點(diǎn)火,烘烤時(shí)間約40 h。注意觀察溫度變化,及時(shí)添加燃煤,一次性將種子烘烤至水分為12%,?;鹜oL(fēng),敞開(kāi)烤房門(mén),種子降至室溫后出烤房。
2.1.2 二段式
(1)變溫二段式。干濕球溫度分別設(shè)置為35、33 ℃,一次性將種子烘烤至水分為16%,?;鹜oL(fēng),開(kāi)烤房門(mén)緩蘇4~5 h,上下翻動(dòng)種子并攤平,然后將干濕球溫度儀分別設(shè)置為38、35 ℃,關(guān)閉烤房門(mén),開(kāi)高檔風(fēng)點(diǎn)火,烘烤種子至水分為12%。其他操作與一段式相同。
(2)恒溫二段式。在緩蘇前后干濕球溫度分別設(shè)置為38、35 ℃不變,其余操作與變溫二段式一致。
(1)水分檢測(cè)和烘干時(shí)間記載。測(cè)定和記錄種子入烤房時(shí)間、初始水分、通風(fēng)點(diǎn)火時(shí)間、?;鹁徧K時(shí)間、緩蘇后種子水分、種子烘干后水分、烘干完成時(shí)間。
(2)烘干過(guò)程中種子溫度和表面濕度檢測(cè)。在烤房不同位置設(shè)5個(gè)點(diǎn),放置自動(dòng)電子式溫濕度記錄儀探頭,每0.5 h測(cè)定1次種子溫度和表面水分,記錄種子水分和溫度變化情況作為種子烘干出倉(cāng)依據(jù)之一[3]。
(3)取樣及米粒外觀、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率檢測(cè)。烘干后,每個(gè)處理在不同位置分上、中、下層各取樣2次,分次混勻揚(yáng)凈后,每個(gè)樣品用牛皮紙袋留500 g,隨機(jī)數(shù)取1200粒種子分成6份,每份200粒,3份做米粒外觀檢測(cè):記錄非正常綠色米粒、黃褐色米粒、其他色澤米粒和正常白色米粒4種類型米粒數(shù),并計(jì)算其百分率。
烘干脫水速率是指種子每小時(shí)降低的水分值,以百分率表示。計(jì)算公式:
V(%)=(W1-W2)/T
式中:V—烘干速率;T—烘干時(shí)長(zhǎng),單位為h;W1—烘干前種子初始水分值;W2—烘干完成后種子水分值。
種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率測(cè)定根據(jù)GB/T3543.4-1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行。
發(fā)芽勢(shì)(%)=4 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100
發(fā)芽率(%)=7 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100
由表1可知,相同烘干方式下,脫水速率隨種子厚度增加明顯下降;對(duì)于不同烘干方式,脫水速率表現(xiàn)為恒溫一段式>恒溫二段式>變溫二段式。初始水分較高的種子(隆科638S),烘干時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的變溫二段式對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)影響較大;對(duì)初始水分較低的種子(晶4155S),一段式烘干方式對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均影響較大;而種子厚度對(duì)發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)影響均不明顯。因此,不同初始水分的種子采用合適的烘干方式,可實(shí)現(xiàn)高發(fā)芽勢(shì)和高發(fā)芽率兼顧,提高種子活力。因?yàn)榫?155S的初始水分僅為18.5%~19.0%,沒(méi)有必要實(shí)行恒溫二段式烘干。
表1 不同烘干方式的種子脫水速率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率
根據(jù)表2可知,烘干方式、種子厚度不影響米粒外觀,正常粒占93.0%~93.7%,非正常粒占6.4%~7.1%。隆科638S綠米較多但多可以正常發(fā)芽,不能正常發(fā)芽的黃米較少。從始穗到收獲晶4155S為70 d,隆科638S為58 d,晶4155S的成熟度高于隆科638S,因此晶4155S綠米較少,黃米較多[5]。
表2 不同處理種子米粒外觀色澤
續(xù)表2
注:種子總粒數(shù)為200粒。
在前人研究的基礎(chǔ)上[6],本試驗(yàn)做了一些改進(jìn),對(duì)恒溫一段式、恒溫二段式、變溫二段式烘干兩用核不育系種子方法進(jìn)行了一定的探索。對(duì)于初始含水率高的種子,在確保安全高效前提下宜采用恒溫一段式烘干,而對(duì)于成熟度高、初始含水率低的種子應(yīng)采用較低溫度的變溫二段式烘干方式烘干。
本試驗(yàn)中,同一烤房不同位置種子溫濕度變化存在較大差異,這種差異對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率產(chǎn)生的具體影響,有待進(jìn)一步研究,以便更好地調(diào)整烘干溫度,優(yōu)化脫水干燥技術(shù)。本試驗(yàn)各處理種子米粒外觀無(wú)明顯差異,但是發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率存在較大差異,是因?yàn)槠贩N、成熟度、飽滿度等因素的影響,還是在烘干過(guò)程中對(duì)種子的生理生化機(jī)理造成的影響,有待進(jìn)一步研究。因烤煙房空間較大,不同位置,不同層的種子活力是否存在差異,是否應(yīng)在不同位置控制不同種子厚度也有待研究。