-- -苜蓿種子包衣的目的何在？

陳谷     中國畜牧業(yè)協(xié)會草業(yè)分會副會長     百綠國際草業(yè)（北京）有限公司總經(jīng)理

      編者按：一個時期以來，行業(yè)內(nèi)不斷的熱論于苜蓿種子包衣的話題。眾說紛紜，莫衷一是。本刊記者就這一問題，請業(yè)內(nèi)的資深人士陳谷先生就此問題撰寫文章，就苜蓿的包衣的目的和苜蓿包衣的技術(shù)及工藝、方法向業(yè)內(nèi)界進(jìn)行說明，以正視聽。

　　 陳谷先生1999年就開始研究和引進(jìn)國外有關(guān)種子處理技術(shù)在牧草種子里的應(yīng)用。包括種子引發(fā)，延遲發(fā)芽和種子包衣等技術(shù)。并結(jié)合作物物化栽培技術(shù)理論，在消化、引進(jìn)吸收的基礎(chǔ)上，獨(dú)創(chuàng)地開發(fā)了適合中國國情的一整套包衣技術(shù)，并獲得該領(lǐng)域及關(guān)聯(lián)草業(yè)技術(shù)的國家發(fā)明專利3項(xiàng)，實(shí)用新型專利21項(xiàng)。是目前為止行業(yè)內(nèi)最早商業(yè)化推廣牧草種子包衣技術(shù)的發(fā)起人和倡導(dǎo)者。他的技術(shù)已經(jīng)在西藏阿里高寒冷荒漠地區(qū)和喜馬拉雅山脈成功的獲得應(yīng)用。不僅成功的種植了禾本科牧草，紫花苜蓿大面積種植也喜獲成功。在新疆天山山脈地區(qū)，紫花苜蓿的產(chǎn)量達(dá)到1.6噸/畝的平均水平，也創(chuàng)造的國內(nèi)高產(chǎn)苜蓿的奇跡。

     為了能比較準(zhǔn)確的理解種子的包衣，在講述苜蓿種子包衣技術(shù)之前，我們有必須首先理清出苜蓿種子從“萌動-發(fā)芽-出苗-發(fā)育-生長”這一階段是怎么回事。這樣你就會正確的判斷苜蓿種子包衣的目的；理解為什么全世界世界范圍內(nèi)，種子包衣已經(jīng)成為一項(xiàng)種業(yè)革命。其技術(shù)的不斷創(chuàng)新使得在農(nóng)作物種子里的80%，蔬菜的90%，牧草的30%都在進(jìn)行包衣處理，與之同步進(jìn)行的種子引發(fā)、種子延遲發(fā)芽、人工種子和包衣介質(zhì)等一系列的種子處理技術(shù)都在日新月異的發(fā)展。

一、苜蓿生活在“兩個世界”里

      與所有的作物一樣，苜蓿不例外的生活和生長在地上和地下這兩個世界。在這“一陰一陽”相互交匯的兩個世界里，苜蓿從種子的“萌動-發(fā)芽-出苗-發(fā)育-生長-開花-結(jié)莢-產(chǎn)籽”這個完整的生命周期。（見下圖）

從上圖可以清楚的看到，苜蓿生長到三葉期之前，都是靠在“地下世界”的生活能力所決定的。也就是說，在這之前苜蓿能否發(fā)育正常，健康生長，不僅僅要靠她本身種子的抗逆的遺傳性，更大的取決于地下根部周邊環(huán)境的好與壞。  因?yàn)樵谌�葉期之前，苜蓿的光合作用是及其微弱的。95%以上的能量或者生存的能力，要靠種子本身對地下環(huán)境的適應(yīng)。這個期間需要的時間是30-40天。

　　種植苜蓿的人們經(jīng)常談及的是苜蓿的長勢等地上部分的植物形狀。人們更關(guān)注于苜蓿的地上部分，而往往忽略地下世界的變化。我們常說苜蓿生長在于根，就是說得苜蓿的根系健康問題。地下不健康，何來地上的產(chǎn)量？

  　二、“買得起種子買不起苗”也許75%是無效播種！

　　種地的農(nóng)民都知道一句話：“買得起種子買不起苗”。這句話用在苜蓿種植上再適合不過。我們用下圖和表格來說明：

從上圖中可以看出：苜蓿屬小籽粒作物，播種深度影響著出苗的好壞。而播種深度又隨著土壤類型而變。對于大多數(shù)種植戶來說，控制播種深度雖然及其重要，但是在風(fēng)沙大，沙粘不均，地勢不平的鹽堿地和沙荒地來說，控制播種深度本身就是一個巨大的挑戰(zhàn)。沒有人能保證每一粒種子都能播在合適的深度上。能夠保持在0.5-3厘米處，就算不錯的播種。一般來說，所播的種子，能夠達(dá)到60%的出苗率就是比較好的技術(shù)了。通常在沙土中，能夠出苗的種子為50%-70%。平均在60%左右。  

　　發(fā)了芽的幼苗，就能夠生長出有效的植株嗎？不一定！因?qū)嶋H播種中土壤和環(huán)境條件的變幅較大。例如，長期低溫、潮濕的天氣能增加幼苗的死亡率；播種期間干熱的天氣則會降低出苗率和影響幼苗的生長。在正常的條件下，播下的種子中僅有60％左右能發(fā)芽，而幼苗在第一年內(nèi)的死亡率達(dá)60-80％，就是說存活的幼苗植株僅僅為出苗植株的20%-40%。換句話說，如果您所播下100粒純活種子（PLS）能夠給您當(dāng)?shù)貛�來收益的正常植株僅僅為12-25株。其他的75株-88株都成為未發(fā)種子或死苗。( 見圖12)。這就是老農(nóng)民所說的“悶苗、閃苗、吊苗、僵苗以及產(chǎn)量搶劫種子”現(xiàn)象所致。 

                                                                                     頭12個月內(nèi)的植叢密度（播種量為3.5kg/hm²)  

三、增加播量無濟(jì)于事——苜蓿的“自疏作用”機(jī)理

　　還是從下表來看一組數(shù)據(jù)。當(dāng)苜蓿的有效植株達(dá)到一定的數(shù)量時，就會穩(wěn)定在一個水平上。這時候植株的多少對苜蓿的產(chǎn)量不起作用。從表中可以看出，隨著年份的增加，也就是說株齡增加。植株密度會逐年減少。例如，當(dāng)年植株的密度大于160株/平方米時，就已經(jīng)達(dá)到了苜蓿產(chǎn)量的最高潛力。而當(dāng)苜蓿在第三年（苜蓿最高產(chǎn)量年份）的密度會降低到65株/平方米時，仍然能夠達(dá)到產(chǎn)量的最高潛力。

苜蓿越長越少，產(chǎn)量還不變或者增長。那產(chǎn)量從哪里來的呢？是從苜蓿的分枝條中來，只要每平方米的枝條數(shù)能夠達(dá)到每平方米的枝條數(shù)達(dá)到550-600株的時候，其產(chǎn)量最高。而當(dāng)你選擇的高播種量的同時，你也選擇了苜蓿的持久性和越冬問題�！棒~與熊掌”不能兼得。而且到了第一個越冬年后，都會保持一個穩(wěn)定植株密度。這就是苜蓿的自疏作用機(jī)理。用專業(yè)的話說，苜蓿種群在一定的生境條件下，種群數(shù)量會增加，但是并不是無限制的增長，會受到種群最大容量的制約，種群內(nèi)部個體間的競爭會產(chǎn)生自疏作用，使種群維持在一定的水平。

表:株齡和有效密度對紫花苜蓿產(chǎn)量的影響指標(biāo)

既然，播種的當(dāng)年如果能夠保證有效健康的苜蓿植株160株/平方米的密度，就能夠達(dá)到產(chǎn)量潛能，這些有效的健康的植株是多少粒種子和多少公斤種子？苜蓿的千粒重為1.7-2克，折算成50-58萬粒/公斤種子。按照國際通用的發(fā)芽率85%和凈度95%質(zhì)量計(jì)算。每公斤的PLS=40.37-46萬粒。如果按畝播量1公斤計(jì)算，則每平方米的種子為750-870粒/平方米，那么達(dá)到有效植株的密度的PLS僅僅為160-200粒種子即可，就意味著，實(shí)際所需要的種子每畝僅僅為0,25-0.35公斤的種子。

    四、那么多種子那去了？解開苜蓿“地下世界”之謎

　　苜蓿的幼苗是從種子中來的。下圖表明了種子的各個器官與發(fā)育成熟的植株的各個器官的關(guān)聯(lián)關(guān)系。這個圖說明一個道理：一個不健康的根系是無法在后期的植物生長中獲得補(bǔ)償。先天的“缺胳膊斷腿”長不出來健壯的植株。如此眾多的種子幼苗在“地下世界”夭折，源于根系的不健康。因此根的發(fā)育的好與不好，直接影響到植物的正常生長。根是植物的“大腦”。

苜蓿幼苗就像一個剛剛出生的“嬰兒”，她一出生，就面臨著地下眾多的“妖魔鬼怪”的威脅和挑戰(zhàn)。

第一、來自于土壤病原體（Soilorne pathogens)的威脅。

   主要包括三類：即絲核菌、腐霉菌、鐮刀菌。這些菌分別對植物根部組織、根尖、根皮具有很強(qiáng)的殺傷力，根系被侵染后水分和養(yǎng)分難以吸收。種子的萌發(fā)和生長受阻。苜蓿的倒伏現(xiàn)象常常與之有密切關(guān)聯(lián)。

第二、來自地下害蟲的危害，

   如切根蟲、蠐螬等容易使根系病變，影響水分養(yǎng)分的向上輸送，造成植物感病性加大。當(dāng)遇到如旱、病、熱、養(yǎng)分不足時，嚴(yán)重降低植物自有的抗性。

第三、來自土壤寄生性線蟲（Nemotode) 的危害

   苜蓿地下土壤中的線蟲是一個普遍的現(xiàn)象。它可以侵染根系、根冠、莖葉，可以說無處不在。他影響水分和養(yǎng)分的向上輸送，往往使得苜蓿植株生長乏力，造成產(chǎn)量和質(zhì)量的大幅度下降。由于線蟲的侵染，同時為土壤病原體的二次侵入根系打開了“一扇門”。

第四、來自非生物性的威脅

   干旱、熱、鹽堿、低溫、水淹等自然災(zāi)害。所有這些都會影響根系吸收水分和養(yǎng)分向上輸送。

 這些地下的“妖魔鬼怪”有多厲害？有三組數(shù)據(jù)可以說明。40%、80%和1000億美元。即：

*  土壤中的病原體絲核菌將豆類、谷物類油菜類的產(chǎn)量降低40%；

*  土壤中的地下害蟲-切根蟲，可以將植株的數(shù)量減少80%；

* 所有植物80%所出現(xiàn)的生長問題都源于根系；

*  土壤中的寄生性線蟲造成全世界作物減產(chǎn)的產(chǎn)值超過1000億美元。

 不難理解，苜蓿面臨的不只是上述的威脅，剛剛出生的苜�！皨雰骸本鸵�與之“戰(zhàn)斗”，在逆境中求生存。在毫無保護(hù)和營養(yǎng)供給的條件下，僅僅靠種子自帶的“干糧”渡過難關(guān)，破土成長，談何容易！

因此，為了使得幼小的“嬰兒”能在土壤中更好的生存、生活和生長，種子包衣技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

    五、種子包衣就是給種子建立一個小小的“生命倉”

 苜蓿種子包衣結(jié)構(gòu)圖

    簡單的講，種子包衣就是給種子建立一個“生命倉”。是作物物化栽培技術(shù)的重要組成部分，物化栽培技術(shù)的應(yīng)用是當(dāng)前最具活力的前沿領(lǐng)域，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。種子包衣的好壞直接與地下根系的發(fā)育程度和根系健康有著密切的關(guān)系。與此同時，種子的包衣有綜合防治苜蓿病蟲危害、抗旱防寒的作用，最大限度的保證一次播種保全苗，促進(jìn)苜蓿的發(fā)芽生育，培育壯苗，提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。一般可以增產(chǎn)10%以上。

    各種包衣的技術(shù)不同，其結(jié)果不同。百綠國際的包衣技術(shù)的三個特性：

    1、更好的出苗率、減少產(chǎn)量搶劫種子的出現(xiàn)

   一般可以增加20%-50%。由于有微量元素存在，能夠增加發(fā)芽率和出苗率。根粗苗壯，由于在選材時注重種子的物理質(zhì)量，產(chǎn)量搶劫種子數(shù)量大幅度降低。在濕地環(huán)境下，更好地對應(yīng)季節(jié)性的病害發(fā)生。

   2、更好的促進(jìn)根瘤形式

    與根瘤半菌相比，大于100%的活菌（根瘤菌）的存在，大大改進(jìn)植物發(fā)育和根瘤的形成。同時，獨(dú)特的復(fù)合根瘤菌，強(qiáng)化了固氮作用。

    紫花苜蓿的根瘤（西藏阿里地區(qū)種植，海撥4500米）

   3、更好的植株揵植率。

　主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 

    * 根系和幼芽的發(fā)育被提前迅速的強(qiáng)化，使得幼苗不依賴于土壤的養(yǎng)分條件所支配；

    * 及早的改良植物的健康狀況，提前為品種的生產(chǎn)潛能做好準(zhǔn)備。從而達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的長效目標(biāo)；

    * 由于種子大小均勻，表明光滑，流動性強(qiáng)，便于規(guī)�；瘷C(jī)械化精量播種。

    * 便于免耕和少耕作業(yè)。

百綠三得利包衣苜蓿的根　

    總之，高科技的苜蓿種子的包衣技術(shù)（各公司技術(shù)特點(diǎn)不同）能夠使種植戶減少種子的用量，在降低生產(chǎn)成本的同時，能夠最大限度的挖掘苜蓿良種產(chǎn)量的遺傳潛力。阿里高寒荒漠地區(qū)紫花苜蓿的種植成功，百綠三得利在新疆畝產(chǎn)1.6噸的平均水平，都是基于健康的根系所致。健康的根系源于百綠國際自主的包衣技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)。

   六、種子包衣的形式有哪些？

   種子包衣將根據(jù)作物種子的大小、形狀和栽培工藝要求不同而不同。一般分為三類：

    1、膜衣：

    就是在種子的表面制備一層控釋膜，在這個膜里，加入微量元素和殺蟲劑和殺菌劑。膜層具有孔隙結(jié)構(gòu)可以控制養(yǎng)分按一定的速度釋放。種子入土后遇水膨脹，而這層種衣劑的膜不會被溶解，隨著種子的萌動、發(fā)芽，出苗和生長種衣上的有效成分會逐漸釋放并為根系吸收傳到的植物的各個部位。制備濃度一般在5%-12%，膜層50微米。

膜的制備原理包括化學(xué)成膜、機(jī)械延成膜、涂層成膜和轉(zhuǎn)化成膜。

    2、殼衣

    是在膜衣技術(shù)的基礎(chǔ)上，為了讓小微種子具有更多、更好營養(yǎng)物，在膜下加入了包括大量元素NKP在內(nèi)的多種植物營養(yǎng)物質(zhì)。其核心的技術(shù)是包裹層材料和粘合材料的選擇。首先材料要含有植物所需要的營養(yǎng)成分，此外必須是微溶性或痕溶性的物質(zhì)。裹包后的種子要有透氣性，包裹在里面的微生物菌活性不能因?yàn)闅夂蚧蚋稍飺p失。播種后又一定的保水功能，遇水能及時吸水保證種子一次吸水能夠膨脹、發(fā)芽。

   3、丸衣

     是在殼衣的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的技術(shù)。主要是針對高附加值的經(jīng)濟(jì)作物，開發(fā)的一套技術(shù)。最主要的目的是    為了作物的精量化播種，確保一粒種子一棵苗。一次播種保全苗。其特點(diǎn)一是完全植物營養(yǎng)，包裹的所有填充物的全部成分均我植物的營養(yǎng)物質(zhì)，通過改變不同特性的包裹材料的空間結(jié)構(gòu)和利用原料之間的化學(xué)反應(yīng)。實(shí)現(xiàn)核心肥料或核心營養(yǎng)元素的控施功能。二是均一的釋放特性。利用聚合物包裹，一有機(jī)高分子材料作為包裹層產(chǎn)品具有緩釋功能。

　

   上述的三種形態(tài)。是根據(jù)農(nóng)作物的形態(tài)和農(nóng)藝要求而定的。一般來講，大田作物多用膜包衣，苜蓿及牧草種子用殼包衣，蔬菜種子和花卉及高附加值的經(jīng)濟(jì)作物種子均采用丸衣技術(shù)。從膜衣到丸衣，其工藝和技術(shù)水平要求逐漸提高。設(shè)備的精細(xì)化程度和標(biāo)準(zhǔn)也要求依次提高。當(dāng)然，投資的強(qiáng)度也會增加。 

七、包衣技術(shù)工藝和特點(diǎn)

    從一般意義上講，包衣有兩大加工系統(tǒng)。一種是連續(xù)式作業(yè)的系統(tǒng)，一種是非連續(xù)即批次作業(yè)系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)備的干燥容量；有分為有干燥容量和非干燥容量的系統(tǒng)。先分別用圖示意如下：

    1、干燥容量式圓柱形連續(xù)包衣機(jī)

    2、側(cè)通風(fēng)式包衣機(jī)

3、流化床系統(tǒng)包衣機(jī)

4、傳統(tǒng)包衣機(jī)

5、旋轉(zhuǎn)型包衣機(jī)

不論你采用了何種包衣技術(shù)體系，包衣的核心是只有一點(diǎn)。就是溶劑體（高分子聚合材料、粘合劑等多種組合的枸溶性營養(yǎng)元素）與必要的菌和微生物制劑和合理配比。配比的好，“生命倉”就建設(shè)的好，在保證種子正常呼吸的前提下吸水水分和養(yǎng)分。根系被保護(hù)、被強(qiáng)化。配比不好，就有可能缺氧窒息，或者中毒無法發(fā)芽。

    包衣材料性能形態(tài)

    包成的種子產(chǎn)品源于包衣材料的選配，也通常有以下三種性能形態(tài)：

　　1、溶解型：由一種纖維材料、一種粘合物質(zhì)和一種填充物質(zhì)組成。這種填充材料可以相對容易地適應(yīng)不同功能、特性和/或條件�；瘜W(xué)品能緩慢地釋放到圍繞您種子的微環(huán)境中。

　　2、裂解型：適用于那些不能承受來自于其它丸化類型的極小的脅迫的植物種類。由于其獨(dú)特的開裂特點(diǎn)，種子會被從丸的外殼中“釋放”出來。

　　3、梅佳型：為提高能量效率，就是優(yōu)化種子對氧氣和水分的可獲得性。增強(qiáng)了發(fā)芽過程。他能控制和平衡對種子的水分－氧氣交換和運(yùn)輸，在對水分飽和的包衣丸中的氧氣水平高于傳統(tǒng)丸中的氧氣水平的三倍。

　　4、崩解型：種子就像炸彈一樣，遇水立即膨化。

一個好的包衣體系應(yīng)該具備如下的特點(diǎn)：

*  溫度控制系統(tǒng)，當(dāng)種子處于某種設(shè)定的溫度時提供報(bào)警或自動關(guān)停。

*  成品按時間釋放營養(yǎng)物或化學(xué)品。

* 如果有殺蟲劑存在，應(yīng)當(dāng)在種子遇到害蟲攻擊時才開始釋放藥劑。

*  還有很多.....   

百綠國際的包衣流程是集成了在國內(nèi)外10多項(xiàng)技術(shù)的集成體。其工藝如下：

    八：結(jié)語

     苜蓿種子包衣本來是一個新型的技術(shù)在牧草行業(yè)里創(chuàng)新。它的好處無疑能推動規(guī)�；�苜蓿種植生產(chǎn)和在逆境下生產(chǎn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的苜蓿。 因?yàn)橹袊�的苜蓿不可能也不容許在良田里大規(guī)模種植。這上我國的國情。在這樣一個逆境艱難的條件下。種植包衣苜蓿具有深遠(yuǎn)的意義。然而，草人們卻把他簡單的理解為拌泥丸的一種摻土拼價的手段。當(dāng)世界種業(yè)的巨頭或種子處理技術(shù)的大咖如拜耳、盈可泰、先正達(dá)、Astech，等著名的公司紛紛在中國建立實(shí)驗(yàn)室，分析中國的土壤狀況和土壤健康程度。不斷的開發(fā)適合中國土壤條件各類種衣劑，包衣材料、保水材料、粘合材料特別是一些菌劑（因?yàn)閲�外的各類微生物菌如根瘤菌等不適合中國的土壤環(huán)境）為這個行業(yè)注入新的血液的時候。我們希望草人們不要用自己的雙手把一個新型的技術(shù)推向滅亡。

    來源：荷斯坦網(wǎng)