水稻不育系种子智能烤房脱水干燥技术初步研究

杨 广，张 章，肖一龙，谭孟君，王 凯，杨远柱，2*

(1 湖南亚华种业科学研究院，宁乡 410604； 2 袁隆平农业高科技股份有限公司，湖南长沙 410001)

云南省保山市平均海拔1800 m，年平均气温14～17 ℃，年降水量700～2100 mm，属于籼粳稻混作区，也是烤烟生产基地，部分地区适宜繁殖籼型两用核不育系种子。自然晾晒不育系种子时，容易遇到雨水天气，严重影响种子活力。目前，杂交水稻种子的机械脱水干燥技术研究较多[1～3]，但是不育系种子的机械脱水干燥技术研究较少。2018年，为了充分利用保山烤烟基地充足的烤烟房资源，解决遇雨种子无法及时脱水干燥的难题，增强种子活力，提高种子质量，促进不育系种子的规模化生产，提高经济效益，保障亲本种子的战略供应，在隆阳区板桥镇籼型两用核不育系种子繁殖基地进行了气流下压式智能烤烟房种子脱水干燥技术初步研究。

1 试验材料与设施设备

1.1 水稻不育系品种

供试品种：隆科638S和晶4155S，系湖南亚华种业科学研究院自主选育的籼型温敏两用核不育系。

1.2 试验设施及设计改造

2018年9月，改造气流下压式智能烤烟房6个，长、宽、高分别为2.7、8、3 m，配有智能温控和通风设备。为适应水稻种子烘干脱水要求，加工制作了承重支架、钢网床、尼龙网、挡风板等。

(1)搭建烤床支架。每个烤烟房用3 mm×30 mm×30 mm方形镀锌管焊接3个烤床支架，每个支架长8 m，5个支撑脚高40 cm。2个固定于墙体上，1个固定于地面中间。

(2)制作烤床板。为便于拆装和收纳，每个烤房制作8个2.7 m×1.0 m烤床板，用3 mm×30 mm×50 mm方形镀锌管焊接成带有1根横梁、4根横担的长框，然后在横梁与边框中间焊2条2 mm×30 mm×2.7 m扁钢，在长框上铺上孔径10 mm、ø1 mm的钢丝网，用2 mm×30 mm扁钢固定。

(3)制作和铺设挡风板。为防止种子撒漏和烤床漏风，在烤房门端用10 mm厚胶合板制作4块可拼接的挡板，其中600 mm高的2块用于隔挡种子，400 mm高的2块用于密封烤床。

(4)制作与铺设透气防漏网。用3张幅宽1.5 m 40目的防虫网缝制成一张4.5 m×10 m垫网，铺挂于烤床上。

1.3 水分和温湿度测定仪器

便携式电调粮食水分仪LSKC-4B，武汉市电子仪器二厂生产。温湿度记录仪ZDR-20，杭州泽大仪器有限公司生产，量程为温度-40～100 ℃、湿度0～100%。

1.4 配套设施

烤房外配套安装遮雨棚，便于雨天种子装卸。

2 试验方法

2.1 烘干方式

2.1.1 一段式

种子层厚度设30、40、50 cm 3个处理，未设重复。干湿球温度仪分别悬挂于近进风口和种子表面，温度分别设置为38 ℃和35 ℃。检测初始水分，关闭烤房门，打开排湿窗，开高档风点火，烘烤时间约40 h。注意观察温度变化，及时添加燃煤，一次性将种子烘烤至水分为12%，停火停风，敞开烤房门，种子降至室温后出烤房。

2.1.2 二段式

(1)变温二段式。干湿球温度分别设置为35、33 ℃，一次性将种子烘烤至水分为16%，停火停风，开烤房门缓苏4～5 h，上下翻动种子并摊平，然后将干湿球温度仪分别设置为38、35 ℃，关闭烤房门，开高档风点火，烘烤种子至水分为12%。其他操作与一段式相同。

(2)恒温二段式。在缓苏前后干湿球温度分别设置为38、35 ℃不变，其余操作与变温二段式一致。

2.2 测定内容与方法

(1)水分检测和烘干时间记载。测定和记录种子入烤房时间、初始水分、通风点火时间、停火缓苏时间、缓苏后种子水分、种子烘干后水分、烘干完成时间。

(2)烘干过程中种子温度和表面湿度检测。在烤房不同位置设5个点，放置自动电子式温湿度记录仪探头，每0.5 h测定1次种子温度和表面水分，记录种子水分和温度变化情况作为种子烘干出仓依据之一[3]。

(3)取样及米粒外观、发芽势和发芽率检测。烘干后，每个处理在不同位置分上、中、下层各取样2次，分次混匀扬净后，每个样品用牛皮纸袋留500 g，随机数取1200粒种子分成6份，每份200粒，3份做米粒外观检测：记录非正常绿色米粒、黄褐色米粒、其他色泽米粒和正常白色米粒4种类型米粒数，并计算其百分率。

烘干脱水速率是指种子每小时降低的水分值，以百分率表示。计算公式：

V(%)=(W1-W2)/T

式中：V—烘干速率；T—烘干时长，单位为h；W1—烘干前种子初始水分值；W2—烘干完成后种子水分值。

种子发芽势和发芽率测定根据GB/T3543.4-1995《农作物种子检验规程》进行。

发芽势(%)=4 d内发芽种子数/供试种子数×100

发芽率(%)=7 d内发芽种子数/供试种子数×100

3 试验结果与分析

3.1 种子脱水速率、发芽势及发芽率

由表1可知，相同烘干方式下，脱水速率随种子厚度增加明显下降；对于不同烘干方式，脱水速率表现为恒温一段式>恒温二段式>变温二段式。初始水分较高的种子(隆科638S)，烘干时间过长的变温二段式对种子发芽势影响较大；对初始水分较低的种子(晶4155S)，一段式烘干方式对种子发芽势和发芽率均影响较大；而种子厚度对发芽率和发芽势影响均不明显。因此，不同初始水分的种子采用合适的烘干方式，可实现高发芽势和高发芽率兼顾，提高种子活力。因为晶4155S的初始水分仅为18.5%～19.0%，没有必要实行恒温二段式烘干。

表1 不同烘干方式的种子脱水速率、发芽势及发芽率

3.2 米粒外观

根据表2可知，烘干方式、种子厚度不影响米粒外观，正常粒占93.0%～93.7%，非正常粒占6.4%～7.1%。隆科638S绿米较多但多可以正常发芽，不能正常发芽的黄米较少。从始穗到收获晶4155S为70 d，隆科638S为58 d，晶4155S的成熟度高于隆科638S，因此晶4155S绿米较少，黄米较多[5]。

表2 不同处理种子米粒外观色泽

续表2

注：种子总粒数为200粒。

4 结论与讨论

在前人研究的基础上[6]，本试验做了一些改进，对恒温一段式、恒温二段式、变温二段式烘干两用核不育系种子方法进行了一定的探索。对于初始含水率高的种子，在确保安全高效前提下宜采用恒温一段式烘干，而对于成熟度高、初始含水率低的种子应采用较低温度的变温二段式烘干方式烘干。

本试验中，同一烤房不同位置种子温湿度变化存在较大差异，这种差异对种子发芽势及发芽率产生的具体影响，有待进一步研究，以便更好地调整烘干温度，优化脱水干燥技术。本试验各处理种子米粒外观无明显差异，但是发芽势及发芽率存在较大差异，是因为品种、成熟度、饱满度等因素的影响，还是在烘干过程中对种子的生理生化机理造成的影响，有待进一步研究。因烤烟房空间较大，不同位置，不同层的种子活力是否存在差异，是否应在不同位置控制不同种子厚度也有待研究。