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1、第四章 园艺植物种子加工的原理与技术主要内容n 第一节 园艺植物种子加工的涵义及意义 n 第二节 园艺植物种子的清选与精选n 第三节 园艺植物种子的干燥n 第四节 园艺植物种子的处理与包衣n 第五节 园艺植物种子的包装第一节 园艺植物种子加工的涵义及意义n 一、种子加工的概念n 对种子从收获到播种前采取的各种技术处理，是把新收获种子加工成为商品种子的过程，包括种子清选、精选分级、种子干燥、种子处理和包衣和种子包装等一系列工艺过程。n 目的：提高种子质量（包括净度、发芽率、纯度、活力、水分等）、耐贮性、种子用价和商品价值二、种子加工在农业生产中的作用n（1）提高产量和经济效益n（2）减少播种量，
2、节约成本n（3）提供不同级别的商品种子，防止伪劣种子流通n（4）便于机械化作业，提高劳动效率n（5）减少农药和化肥污染，促进农业可持续发展 二、种子清选精选原理n 种子的清选与精选主要根据种子外形、比重、空气动力学特性、色泽和静电特性等的差异对种子进行分离n（一）根据种子外形进行清洗精选的原理和技术n 可根据种子外形的差异，利用不同的筛子对其进行分离n 1、种子形状和大小n 种子大小常以长度、宽度和厚度表示。主要有如下情况：n 长 宽 厚，为扁长形种子，如黄瓜、西瓜等；n 长 宽厚，为圆柱形种子，如红小豆种子；n 长宽 厚，为扁圆形种子，如番茄、辣椒、茄子等；n 长宽厚，为球形种子，如豌豆种子
3、等。二、种子清选精选原理n（一）根据种子外形进行清洗精选的原理和技术n 2、筛子种类和筛孔形状n（1）筛子种类n 种子清选常用的筛子按其制造方法不同，分为冲孔筛、编织筛和鱼鳞筛等冲孔筛编织筛 可调鱼鳞筛二、种子清选精选原理n（一）根据种子外形进行清洗精选的原理和技术n 2、筛子种类和筛孔形状n（2）筛孔形状n 常用冲孔筛的筛孔有圆孔、长孔和三角形孔等。方形筛 菱形筛二、种子清选精选原理二、种子清选精选原理n（一）根据种子外形进行清洗精选的原理和技术n 3、不同形状筛孔的分离原理和分离用途n（2）长孔筛n 按种子的厚度分离选择圆孔筛，要求：n 筛孔长度种子长度(大两倍左右)，筛孔宽度种子宽度n
4、只有按厚度分离：n 种子厚度大于筛孔宽度的留在筛面上n 种子厚度小于筛孔宽度的落于筛下：二、种子清选精选原理n（一）根据种子外形进行清洗精选的原理和技术n 3、不同形状筛孔的分离原理和分离用途n（4）窝眼筒和窝眼盘n 按种子长度分离n 喂入到窝眼筒或窝眼盘的种子，其长度小于窝眼口径的，就落入圆窝内，并随圆筒旋转上升到一定高度后落入分离槽中，随即被搅龙运走。n 长度大于窝眼口径的种子，不能进入窝眼，沿窝眼筒的轴向从另一端流出。二、种子清选精选原理n（二）根据种子空气动力学特性清洗n 1、种子的空气动力学特性n 按种子和杂物对气流产生的阻力大小进行分离。任何一个处在气流中的种子或杂物，除受本身的重
5、力（G）外，还承受气流的作用力（P）。GP 时种子下落GP 时种子被气流带走G=P 时种子悬浮在气流中，此时的气流速度成为临界速度或悬浮速度。二、种子清选精选原理n（二）根据种子空气动力学特性清选n 2、清选方式n（1）垂直气流：一般配合筛子进行，其工作原理如图。n（2）平行气流：一般只能用作 清理轻杂质和瘪粒，不能 起种子分级作用，如风车垂直气流分离 1、轻杂质；2、筛网；3、种子二、种子清选精选原理n（二）根据种子空气动力学特性清选n 2、清选方式n（5）空气筛：也叫风筛，利用种子空气动力学特性和种子外形特性，将空气流和筛子组合在一起在种子清选装置n 利用气流去除轻杂质n 利用上层筛除去在
6、块状的杂质n 利用第二层筛按种子大小进行粗分级n 利用第三层筛对种子进行精筛选n 种子经过第四层筛时，通入气流，重的、好的种子落下来，轻种子和轻杂质被升举而除去二、种子清选精选原理n（三）根据种子表面特征清选n 根据种子表面形状、表面粗糙程度，以及对摩擦系数的差异进行分离。n 1、分离原理n 种子放置斜面上，当重力在斜面方向上的分力大于种子与斜面间的摩擦力时，种子下滑。反之，种子向上移动。这样，可将表面粗糙的种子和表面光滑的种子分离。二、种子清选精选原理n（三）根据种子表面特征清选n 2、分离机具和方法n 最常用的是帆布滚筒。主要用于豆类中剔除石块和泥块，也能分离未成熟和破损种子。n 另外，根
7、据分离的要求和被分离物 的状况，可采用不同性质的 斜面：对形状不同的种子，可选择光滑的斜面；对表面 状况不同的种子，可采用 粗糙程度不同的斜面。二、种子清选精选原理n（三）根据种子表面特征清选n 2、分离机具和方法n 磁性分离机清选：磁粉和种子混合物一起经过磁性滚筒，光滑的种子不粘或少粘磁粉，可自由地落下，而杂质或粗糙种子粘有磁粉则被吸收在滚筒表面，随滚筒转到下方时被刷子刷落。这种清选机一般都装有23个滚筒，以提高清选效果二、种子清选精选原理n（四）根据种子色泽清选n 根据种子色泽上的差异进行分离n 将要分离的种子通过一段照明的光导区域，然后将每粒种子的反射光与事先在背景上选择好的标准光色进行
8、比较，当种子的反射光不同于标准光色时，即产生电脉冲信号，这些种子就从混合群体中被排斥落入另一个管道而分离。二、种子清选精选原理n（五）根据种子比重清选n 2、浮力筛选n 当种子的比重大于液体的比重时，种子就下沉；反之则浮起，即可将轻、重不同的种子分离开。一般所用的液体可以是水、盐水、黄泥水等。这是静止液体的分离法。此外还可利用流动液体分离二、种子清选精选原理n（六）根据种子表面弹性清选n 利用不同种子的弹力和表面形状的差异进行分离的。如螺旋式分离机。摩擦力大和弹性小的进入内滑道，相反进入外滑道。二、种子清选精选原理n（七）根据种子负电性清选n 一般种子不带电，但种子劣变后种子负电增加。据此设计
9、种子静电分离器，当种子混合样通过电场时，带负电的种子被正极吸引到一边落下，得以除去低活力种子，达到提高种子活力目的。三、种子清选精选工作的要求n（1）明确分离目的：分选前应明确其目的，即是清选还是精选，以及要求达到的分离等级标准，以便正确选择分离机型。n（2）了解欲选种子的组成：分析欲选种子大小、比重、色泽等特性及混杂物的特性，并明确获选种子要求，以便正确选用清选、精选机械以及筛孔规格、窝眼直径等技术参数。n（3）熟悉机械性能，合理调节运转数据：完全掌握机械性能，选用正确分离机件，合理调节运转参数，才能获得最佳效果。n（4）及时检查分离效果：在分离过程应及时了解清选、精选的效果，并及时改进和调
10、节机器运转参数，以获得最佳分离效果。第三节 园艺植物种子的干燥n 一、种子干燥的概念及目的n 1、概念n 利用一定的自然条件或机械设备，使种子内部水分不断向外扩散，并通过蒸发降低种子含水量的过程。n 2、目的n 一般新收获种子水分高达2545%。因此，必须及时将种子干燥，把其水分降低到安全包装和安全贮藏的水分，以保持种子旺盛的生命力和活力，提高种子质量，使种子能安全经过贮藏期。二、种子干燥的基本特性n（二）种子的干燥介质n 1、概念n 干燥时与种子接触，把热量带给种子，使种子受热，并带走种子中汽化出来的水分的物质。n 常用介质：空气、加热空气、烟气（烟道气和空气混合体）n 2、干燥中介质对水分
11、的影响n 影响种子干燥的条件是介质的温度、相对湿度和流动速度。n 干燥介质起着载热体和载湿体的双重作用。n 干燥时介质的高温使种子水分汽化并排出，介质的流动使排出的水分能及时移走，降低种子周围介质的相对湿度，使汽化作用得以持续进行。二、种子干燥的基本特性n（二）种子的干燥介质n 2、干燥中介质对水分的影响n 提高介质的温度，是降低种子水分的重要手段。n 在一定的气压下，空气温度愈高，其饱和含水量愈大n 因此，温度提高不仅能直接促进种子水分汽化，而且能降低空气相对湿度，增加了空气接受水分的能力，从而间接促进种子水分汽化。三、种子干燥的基本原理和过程n（一）种子干燥的基本原理n 种子干燥，是通过干
12、燥介质给种子加热，利用种子内部水分不断向表面扩散和表面水分不断蒸发来实现的。n 种子表面水分的蒸发，取决于空气中水蒸气分压的大小。空气中水蒸气分压与种子表面间水蒸气分压之差，是种子干燥的推动力，它的大小决定种子表面水分蒸发速度。压力差大，种子表面水分蒸发速度快。n 种子干燥就是不断降低空气水蒸气分压，使种子内部水分不断向外散发的过程。三、种子干燥的基本原理和过程n（一）种子干燥的基本原理n 种子内部水分的移动现象，称为内扩散。内扩散又分为湿扩散和热扩散。n（1）湿扩散：种子干燥过程中，水分的蒸发使种子表面含水率低于内部含水率，形成湿度梯度，引起水分从高湿区向低湿区移动，这种现象称为湿扩散。n（
13、2）热扩散：种子受热后，表面温度高于内部温度，形成温度梯度，使水分从高温区向低温区移动，这种现象称为热扩散。三、种子干燥的基本原理和过程n（一）种子干燥的基本原理n 当温度梯度与湿度梯度方向一致时，种子中水分热扩散与湿扩散方向一致，会加速种子干燥，而不影响干燥效果与种子质量。n 若温度梯度与湿度梯度方向相反，种子中水分热扩散与湿扩散方向不一致，影响干燥速度和干燥效果。n 如果温度较高、热扩散比湿护散强烈时，往往种子内部水分向外移动的速度低于表面水分蒸发的速度，而影响干燥质量。严重时种子内部水分反而向内迁移，造成种子表面裂变等现象。n 加热温度较低时，由于种子体积较小,对水分移动影响不大三、种子
14、干燥的基本原理和过程n（二）影响种子干燥的因素n 影响种子干燥的主要因素有：相对湿度、温度、气流速度以及种子本身的生理状态和化学成分。n 1、相对湿度n 温度不变条件下，干燥环境中的RH决定了种子的干燥速度和失水量。同时也决定了干燥后种子的最终平衡含水量。n 2、温度n 干燥环境的温度高，一方面具有降低空气RH、增加持水能力的作用，另一方面能使种子水分迅速蒸发。在相同的RH下，温度高时干燥的潜在能力大。n 要尽量避免在温度较低的情况下对种子进行干燥。三、种子干燥的基本原理和过程n（二）影响种子干燥的因素n 3、气流速度n 种子干燥过程中，种子排出的水分会在种子表面形成浮游状气膜层，阻止种子水分
15、的蒸发。因此，必须有流动的空气将种子排出的水分及时带走，使种子干燥继续进行。n 气流速度高，则干燥速度快，干燥时间缩短。但气流速度过高会加大风机功率和热能损耗，且失水过快会对种子造成伤害。n 温度越高，相对湿度越低，气流速度越高，干燥效果越好；否则，干燥效果较差。n 注意：任何干燥条件都要以确保种子生命力为前提。三、种子干燥的基本原理和过程n（二）影响种子干燥的因素n 4、种子本身生理状态和化学成分n（1）种子生理状态对干燥的影响n 刚收获的种子含水率较高，新陈代谢旺盛，进行干燥时宜缓慢，或先低温后高温进行两次干燥。如果直接用高温进行干燥，反而抑制种子内部水分向外扩散。n（2）种子的化学成分对
16、干燥的影响n 淀粉质种子（如甜玉米），其组织结构疏松，毛细管粗大，传湿力强，干燥起来比较容易，可采用较高温度进行干燥。三、种子干燥的基本原理和过程n（二）影响种子干燥的因素n 4、种子本身生理状态和化学成分n（2）种子的化学成分对干燥的影响n 蛋白质种子（如菜豆），组织结构紧密，毛细管较细，传湿力弱，但种皮却很疏松，易失去水分，应尽量采用低温进行慢速干燥，否则会造成种皮破裂。n 脂质种子（如甘蓝），含有大量不亲水的脂肪，水分比上述两类种子容易散发，可采用高温快速干燥。四、种子干燥的方法和所需设备n 常用的种子干燥方法有自然干燥、通风干燥、加热干燥、干燥剂干燥和冷冻干燥等。n（一）自然干燥n 自
17、然干燥就是利用日光，风等自然条件或部分人工条件，使种子含水量降低达到或接近安全水分标准。n 1、优缺点n（1）优点：简便易于经济安全，一般情况下种子不会丧失生命力，另外日光中紫外线还有杀菌杀虫、促进种子后熟的作用，所以干燥应用最普遍。n（2）缺点：受自然条件的制约，干燥时间较长。四、种子干燥的方法和所需设备n（一）自然干燥n 2、干燥方法n（1）脱粒前干燥：即收获后进行田间干燥，如甜玉米的站杆扒皮，大豆的场院晒码等。n 优点：场地宽阔，可充分利用日光和风的作用。n（2）脱粒后干燥：即晒种，利用阳光加热干燥种子，风流动带走水分。晒种时要不能直接将种子摊在水泥地面上，避免中午地面温度过高烫伤种子。
18、四、种子干燥的方法和所需设备脱粒前干燥脱粒后干燥四、种子干燥的方法和所需设备n（二）鼓风干燥n 利用风机将外界冷凉干燥空气吹入新收获的、含水量较高的种子堆中，以带走种子间隙的水汽和呼吸热，防止热量积累导致种子霉烂的干燥方法。n 鼓风干燥只有在外界相对湿度低于70%时，才比较有效。如果超过70%，开动风机不仅不能干燥种子，反而会使种子从空气吸水。n 因此，鼓风可以暂时防止新收获 潮湿种子的发热变质。四、种子干燥的方法和所需设备n（三）加热干燥n 利用加热空气作为干燥介质直接通过种子层，使种子水分汽化散出，从而干燥种子的方法。n 在温暖潮湿地区，特别是大规模种子生产单位或长期贮藏的种子，需利用加热
19、干燥方法。n 根据对空气的加温程度和作业快慢可分为低温慢速干燥法和高温快速干燥法两种。四、种子干燥的方法和所需设备n（三）加热干燥n 1、低温慢速干燥n 所用的气流温度一般仅高于大气温度8 以下，并采用较低的气流流量。l m3种子可采用6 m3/min 以下的气流量。干燥时间较长，多用于仓内干燥。n 2、高温快速干燥n 用较高的温度和较大的气流量对种子进行于燥。可分为加热气体对静止种子层干燥和对移动种子层干燥两种四、种子干燥的方法和所需设备n（三）加热干燥n 2、高温快速干燥n（1）对静止种子层干燥：加热气流对以对流方式进行静止种子层干燥，加热气体温度一般可高于大气温度11 25，但最高温度不
20、宜超过43。n（2）对移动种子层干燥：加热气流对移动的种子层干燥时，潮湿种子不断加入干燥机，经干燥后又连续排出，所以这种方法又称为连续干燥。这种干燥方法可使种子受热均匀，提高生产效率和节约燃料。n 根据加热气流流动方向与种子移动方向匹配的方式，分为顺流式干燥、对流式干燥和错流式干燥。四、种子干燥的方法和所需设备n（四）干燥剂干燥n 这是一种将种子与干燥剂按一定比例封入密闭容器内，利用干燥剂的吸湿能力，不断吸收种子扩散出来的水分，使种子变干，直至达到平衡水分为止的干燥方法。n 1、主要特点n（1）干燥安全。只要干燥剂用量合理，完全可以人为地控制种子的干燥程度，确保种子活力n（2）可人为控制干燥水
21、平。根据不同干燥剂的吸水能力，通过调整种子与干燥剂的比例，可人为控制种子干燥后的水分水平。n（3）适用于少量种子的干燥四、种子干燥的方法和所需设备n（四）干燥剂干燥n 2、常用干燥剂n（1）氯化锂。吸湿能力很强，用于大规模除湿机装置n（2）变色硅胶。最大吸湿量可达自身重量的40%，烘干后可重复使用。n（3）生石灰（CaO）。取材容易，吸湿能力较硅胶强n（4）氯化钙。吸湿性能与生石灰基本相同。n（5）五氧化二磷（P2O5）。吸湿性能极强，有腐蚀性，烘干后可重复使用。四、种子干燥的方法和所需设备n（四）干燥剂干燥n 1、常用干燥剂变色硅胶生石灰氯化钙四、种子干燥的方法和所需设备n（五）冷冻干燥n 也称冰冻干燥，使种子在冰点以下的温度发生冻结，通过升华作用除去水分以达到干燥的目的。1.干燥箱 2.物料架3.冷阱 4.冷凝器5.机架 6.控制箱 冷阱是在冷却的表面上以凝结方式捕集气体的阱,置于干燥箱和冷凝器之间。四、种子干燥的方法和所需设备n（五）冷冻干燥n 冷冻干燥的方法：n（1）常规冷冻干燥法：将种子放在涂有聚四氟乙烯的铝盒内，然后将铝盒放在预冷到-10-20 的冷冻架上n（2）快速冷冻干燥法：首先将种子放在液氮中速冻，再放在盘中，置于预冷到-10-20 的冷冻架上，再将压强降至40Pa 左右，然后将架子温度升到2530，给种子微微加热。种子内部的冰通过升华作用就会慢慢变少。