水稻种子机械干燥存在的问题及对策——以浙江省种子企业为例

黄玉韬 曹栋栋， 邹文雄 吴华平 吴玭 吴伟*

（1 浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所，杭州310021；2 湖州科奥种业有限公司，浙江湖州313000；3 浙江省种子管理总站，杭州 310020；*通讯作者：wuwei1610@sina.com）

水稻是我国的主要粮食作物，也是浙江省最主要的口粮作物，在粮食生产中具有举足轻重的地位。2016年浙江省水稻面积81.83 万hm2、总产量593.75 万t，分别占全年粮食作物播种面积和总产量的65.2%和78.9%。近3 年来，浙江省水稻生产面积与总产基本保持稳定[1]。水稻种子质量是决定水稻产量的重要因素，直接关系到粮食生产的安全。种子质量是由种子不同特征综合而成的一种概念，主要包括两方面的内容：品种质量和播种质量。品种质量是指与遗传特性有关的品质，可用真实性和纯度来反映[2]；播种质量是指种子播种后与田间出苗有关的质量，包括净度、水分、种子健康度、种子粒重、生活力、发芽力、活力等[3]。种子是最基本的农业生产资料，种子质量是农民用种安全与否的最重要因素。提高种子质量是农业生产高效、优质、高产的重要保障[4]。

新收获的水稻种子水分都比较高，一般是在20%～25%，尤其是在我国南方，有时甚至在30%以上，这主要是因为水稻种子成熟收获期往往碰到连续多雨气候；即使是在北方的收获季节，尽管雨量并不多，但水稻收获时含水率也一般在20%左右。高水分的水稻种子在贮藏过程中呼吸作用强度大，易生成大量的热量和有害物质，从而导致水稻种子质量降低，严重影响用种安全；另外，高水分种子存放过程中遇到高温天气也易发生霉烂，导致种子批量报废。据报道，水稻种子的最佳含水率为12%左右，为了保持种子的质量，便于后续对其贮藏、加工、清选与分级，必须降低水稻种子的含水量，达到安全贮藏及安全生产的目的[5-6]。

目前，我国常用的种子干燥方法主要有自然干燥、机械干燥、干燥剂干燥等[7]。现代水稻种业的规模化发展离不开机械烘干设备的应用，机械化干燥是保证水稻种子质量的必由之路。收获机械化的空前发展为种子烘干机械化的发展提供了必备条件。又因沿海地区劳动力成本的大幅度上涨对机械干燥的应用也起到了推动作用。但目前浙江省内水稻种子干燥机械化还存在许多问题。种子原始水分、烘干温度与干燥速率是种子机械干燥工艺的重要参数[8-9]，参数配置不妥、种子机械干燥操作不当，都易造成水稻种子质量在烘干过程中受损，严重影响水稻生产用种质量[10]。因此，本研究对浙江省主要的水稻种子企业进行了“水稻种子机械干燥问题”的调查研究，希望能够发现问题并寻找解决方法，为农业政策制定和干燥技术的应用提供理论与实践指导。

1 材料与方法

1.1 研究对象

以浙江省内不同地区的19 家主要的水稻种子企业为研究对象：勿忘农种业股份有限公司（杭州）、浙江农科种业有限公司（杭州）、杭州种业集团有限公司（杭州）、杭州富阳金土地种业有限公司（杭州）、宁波市种子有限公司（宁波）、慈溪市种子公司（宁波）、浙江科诚种业股份有限公司（温州）、温州市新丰种子有限公司（温州）、嘉兴市绿农种子有限公司（嘉兴）、嘉兴市登丰种业有限公司（嘉兴）、嘉善县种子公司（嘉兴）、平湖市惠农种业有限责任公司（嘉兴）、绍兴市舜达种业有限公司（绍兴）、新昌县种子有限公司（绍兴）、浙江可得丰种业有限公司（金华）、浙江龙游县五谷香种业有限公司（衢州）、浙江乐土种业有限公司（衢州）、江山市郎峰种子有限公司（衢州）、庆元县种子公司（丽水）。

1.2 研究方法

以“问卷调查”“走访调查”与“电话调查”三种形式结合的方式，于2019 年在浙江省内对主要种子企业进行“水稻种子机械干燥问题”调研。

2 结果与分析

2.1 种子企业机械干燥事故发生情况

近5 年内，有12 家种子企业在水稻制繁种的机械干燥环节发生事故，导致水稻种子发芽率降到80%以下，无法达到生产用种的国家标准。在机械干燥事故的发生原因中，“干燥机械设备的损坏”占比50.00%，其中控温不准、温度显示器损坏与设备老化失修是机械干燥事故发生的主要原因。“机械干燥操作人员操作问题”占事故原因的16.67%。同时，“干燥工艺设置”问题，如烘干温度过高、干燥速率过快等，占事故原因的25.00%。此外，例如“种子净度过低”“烘后未及时出仓”等其他原因占事故原因的8.33%。

2.2 机械干燥组成方式

在机械干燥的组成方式上，6 家种子企业采用自主专仓烘干的方式，拥有企业自己的烘干中心和自主机械干燥能力，占比31.58%；5 家种子企业采用委托制繁种农户机械烘干的方式，占比26.32%；而8 家种子企业采用公司自主烘干与委托制繁种农户烘干结合的方式，占比42.10%。

2.3 机械干燥设备的选择（品牌与机型）

在自主专仓烘干、自主烘干与委托制繁种农户烘干结合的14 家种子企业中，6 家种子企业的机械干燥设备为“三九”种子烘干机，其主要机型有NP120-85、PRO-120 等，占比42.86%；4 家种子企业的机械干燥设备为“金子”种子烘干机，其型号主要是CEL-1000，占比28.57%；而剩余的4 家种子企业采用国产谷物烘干机干燥水稻种子，其品牌主要有“一鸣”“九阳”“晨宇”“麦稻之星”等。

另一方面，在对不同品牌干燥设备的性能评价上，42.86%的种子企业认为“金子”牌种子烘干机是水稻种子机械干燥的理想机型，而21.43%的种子企业认为“三九”牌种子烘干机是水稻种子机械干燥的理想机型。

2.4 种子企业水稻制繁种的类型与品种分布

在调查的19 家种子企业中，制繁种籼型杂交稻的种子企业有5 家，主要品种有C 两优817、安优18、钱优2 号等；制繁种籼粳杂交稻的种子企业有4 家，主要品种有浙优18、浙优19、嘉丰优2 号等；粳型杂交稻的品种主要为甬优362，其制繁种企业只有2 家；而制繁种常规籼稻、常规粳稻的种子企业分别有10 家、13家，常规籼稻主要品种有中嘉早17、金早09、中早39等，常规粳稻主要品种有秀水134、浙湖粳83、嘉花1号等（表 1）。

2.5 不同类型水稻常规烘干温度与目标水分设置

各种子企业针对不同类型水稻种子的机械干燥采用了不同的干燥参数设置。从表2 可见，对于籼型杂交稻种子，机械干燥的烘干温度与目标水分设置分别为35℃～38℃、12.5%～13.5%；对于籼粳杂交稻种子，烘干温度与目标水分设置分别为35℃～40℃、12.5%～14.0%；对于粳型杂交稻种子，烘干温度与目标水分设置分别为35℃～40℃、12.5%～13.8%；常规籼稻种子的烘干温度与目标水分设置分别为35℃～45℃、12.5%～13.0%；常规粳稻种子的烘干温度与目标水分分别为35℃～47℃、13.0%～14.5%之间（表2）。相比于杂交稻种子，常规稻种子的烘干温度要相对偏高。

2.6 高原始水分水稻种子的机械干燥方式

对于高原始水分水稻种子的机械干燥，种子公司采用不同干燥方式。用“金子”种子烘干机烘高原始水分水稻种子，只需采用“种子干燥”烘干设置，烘干机内置系统会根据水稻种子含水量自动设置烘干温度，并随时调整，其内部烘干温度设置为：在25%以上、20%～25%与小于20%水分烘干温度分别设置为35℃、40℃与45℃。使用“三九”牌谷物烘干机烘高原始水分水稻种子，一般人为地采用两段烘干法。主要方法为在高原始水分时设置较低烘干温度（30℃～35℃），烘干至一般原始水分后，再调高至常规烘干温度，烘干到目标水分。使用其他机械干燥设备，一般采用低温烘干方式，烘干温度设置比常规烘干温度低3℃～5℃（表3）。

表1 19 家种子企业制繁种的水稻类型与品种分布

表2 各类型水稻常规烘干温度与目标水分设置

表3 高原始水分水稻种子的机械干燥方式

3 讨论

3.1 水稻种子机械干燥存在的主要问题

3.1.1 机械干燥设备维护不及时

机械干燥设备问题是水稻种子机械干燥过程中存在的首要问题。由于种子收获后即时烘干的需求，种子企业、农户、合作社等水稻制繁种单位烘干机设备又不足，不能满足收获季水稻种子机械烘干需求，如遇连续阴雨天气抢收，易造成种子堆积，不能及时烘干，影响种子活力。同时，调查结果显示，由于干燥设备不足，68.42%的种子企业采用“委托制繁种农户烘干”或“自主烘干与委托制繁种农户烘干相结合”的方式干燥水稻种子，易造成水稻种子的机械混杂，影响水稻种子纯度。

此外，机械干燥设备的维护不到位，运行过程中发生故障，是水稻种子机械干燥事故发生的重要原因。在水稻种子机械干燥事故原因调查中发现，50%的干燥事故原因为“干燥机械设备故障”。大部分种子企业未配备专职或专业烘干设备维护人员，未定期与厂家技术人员沟通，没有做好干燥设备维护与保养工作。在机械干燥设备的维护上，设备维护人员应对电源线、线路板等关键部位进行定期检查，预防电源线老化，减少安全问题的发生。同时，因机械干燥设备清洗工作较为困难，常不能定期停机清洗，易造成水稻种子机械混杂，机器内生虫和老鼠，造成线路损坏。

3.1.2 机械干燥操作人员操作水平较低

在水稻种子机械干燥事故原因的调查中发现，16.67%的干燥事故原因为“机械干燥操作人员操作问题”。相比于稻谷机械干燥，水稻种子机械干燥的烘干温度较低，干燥时间较长（24～48 h），在水稻种子机械干燥的全时间段里，部分种子企业未配备操作人员全程监视，或操作人员疏忽，未及时发现问题（停电，机械故障，控温不准等），导致水稻种子质量受损。另一方面，机械干燥操作人员缺乏水稻种子烘干相关技术知识，缺乏对种子烘干设备的了解，不熟悉烘干机使用说明书，在水稻种子烘干过程中，遇到问题不能及时做出正确的判断与调整，容易导致水稻种子机械干燥事故发生[11]。

3.1.3 水稻种子收获后质量较差

收获期是决定水稻种子质量的重要环节[12]。水稻未在适合的收获期收获，或在连续阴雨天气收获，易造成收获后种子水分偏大。高原始水分种子在机械干燥过程中降水幅度大，需要干燥时间长，易造成种子活力损失[13-14]。

水稻种子机械干燥对种子净度有一定要求。收割机收割的种子没有达到烘干机器所要求的净度标准，是干燥设备损害的重要原因[15]。种子收获后混有杂草、长茎秆、麻袋绳、聚乙烯膜等异物，干燥机械过程中易造成种子温度不均匀，局部温度过高，影响种子质量[16]。同时，种子净度低下，易堵塞风道等重要部位，影响烘干机的稳定运行，同时加重了烘干设备内部清理的难度[11]。

3.2 高原始水分水稻种子干燥工艺

高原始水分水稻种子的干燥一直是水稻机械干燥的一个难题。高原始水分水稻种子在较高烘干温度或较快干燥速率条件下，易造成种子质量下降[17-18]。降水速率是一个重要的工艺参数，它与稻谷含水率、缓苏烘干比值大小和介质温度有关[19-20]。刘启觉[21]研究表明，对于高水分水稻种子，采用变温干燥工艺比恒低温干燥工艺可以提高降水速率，缩短烘干时间。当水分高于21%时，颗粒表层的自由水分较多，应降低介质温度和降水速率。当水分高于21%时，每小时的降水率可大于1%。当水分低于18%时，每小时的降水应控制在0.8%以内。在稻谷烘干技术中，缓苏工艺非常重要。杨建春等[22]研究表明，一般稻种水分含量在18%以下时可以直接在48℃条件下烘干。水分高于18%时，采取二段烘干法，即先在40℃～43℃起烘，等水分降至18%时，再升温至48℃烘干。或采用多段干燥方式，即根据水稻种子水分调节烘干温度。

3.3 促进水稻种子干燥机械化发展的对策

鉴于目前浙江省水稻种子机械干燥存在的诸多问题。作者认为要促进水稻种子机械干燥的发展需要从以下几个方面着手。

3.3.1 政府政策引导

各级政府需要制定一些有利于促进水稻种子机械干燥发展的具体政策，如购买机械干燥设备的优惠补贴政策，鼓励国产机与进口机在技术层面进行竞争等等。目前，各地政策尚停留在对国产机械补贴幅度大于进口机械的规则中，以致很多资金不宽裕的企业或农户被动选择相对便宜但不精细的烘干机。

3.3.2 加强种子机械干燥设备的研发

种子机械干燥设备生产公司应不断加强种子机械干燥设备的研发。并借鉴国外先进干燥设备的优点，优化机械干燥设备结构，提高机械干燥设备的性能，研制出国产的先进种子机械干燥设备工作，走出只是在价格层面比进口企业有优势的死胡同。同时，设备厂家应加强对种子企业设备操作人员的技术培训。

3.3.3 种子企业提高种子机械干燥能力

种子企业要加强对水稻种子机械干燥问题的重视。引进先进的机械干燥设备，加强对机械设备的日常维护。配备专门的干燥机械操作人员，提高操作人员的种子烘干技术水平，做到“自主、专人、专机、专仓”烘干。

3.3.4 加强机械干燥调控种子质量的机理研究

科研院所与高校需加强种子机械干燥的相关基础研究，阐明机械干燥调控水稻种子质量的生理与分子机制，探索高效安全的机械干燥工艺，为水稻种子机械干燥的发展提供理论与实践指导。

4 结论

种子收获后的机械干燥是水稻制繁种过程的重要环节，机械干燥过程对水稻种子质量有着重要的影响。研究机械干燥对水稻种子质量的调控机制，探索高效安全的水稻种子机械干燥工艺，对我国水稻的安全生产有着重要的意义。促进水稻种子机械干燥的发展，需要政府部门、机械设备生产公司、种子企业、制繁种农户以及科研单位的共同合作。