自制催芽机快速催芽与清水浸种催芽的对比试验分析

孙璐 ，冯永祥 ，李豫婷 ，卞景阳

自制催芽机快速催芽与清水浸种催芽的对比试验分析

孙璐1，冯永祥1，李豫婷1，卞景阳2

（1.黑龙江八一农垦大学农学院，大庆163319；2.黑龙江省农业科学院大庆分院）

针对传统浸种催芽技术耗时长，不能即催即播的情况，适应水稻栽培需要研发快速催芽技术。将温度、水分、空气三者合理把控，使用自制催芽机新型水稻催芽技术。研究结果表明：快速催芽技术：用55℃的温水浸泡干稻种30 min，然后用催芽机在22～25℃条件下催芽，24 h出芽52%，34 h出芽100%，达到播种要求。使用催芽机进行快速催芽不但发芽速度快，发芽率高，而且发芽整齐度高，出苗齐，可保证水稻产量和质量。

水稻催芽；快速催芽；发芽率；发芽快

世界上二分之一的人口以水稻作为主要粮食来源，其中百分之九十的水稻产于亚洲。我国是世界第二大水稻种植大国[1-2]，播种面积占全国粮食作物的四分之一，而产量则占一半以上。水稻生产对保障全球粮食安全发挥着重要作用，同时水稻产量也牵动着国家的经济发展，随着人口的增加，水稻产量的提高迫在眉睫。

催芽是水稻生产过程中尤为关键的环节，是培育壮苗的基础。提高水稻出芽率、出芽势和整齐度，是水稻高产和优质的保证。

目前我国水稻催芽生产有水稻自动化催芽，但是催芽过程还处于不连续的半自动化状态，会导致浸种不均匀、劳动强度大、生产效率低等许多问题。也有传统粗放型浸种催芽生产[3]，如温室浸种催芽法、淘种浸种催芽法、煤炭浸种催芽法、蒸汽浸种催芽法、复合菌肥浸种催芽法、保湿浸种催芽法、温水浸种电热毯浸种催芽法、屯坑温床浸种催芽法和入屯浸种催芽法等，由于无法精确的控制温度，经常会出现出芽率低、出芽不整齐和芽弱等问题，严重影响水稻生产[4-9]。不管是机械智能化的集中水稻催芽还是农户的分散催芽，普遍采用低温浸泡高温催芽的方法。认为浸种是使种子吸足水分，种子膨胀软化，促进生理活动[10]，增强呼吸作用，在酶的作用下把胚乳贮藏物质转化为可溶物质，将可溶物质供给幼芽和幼根生长。并将水稻种子发芽前的吸水过程，分为急剧吸水的物理学吸胀过程和缓慢吸水的生物化学过程两个阶段。种子吸水快慢与温度呈正相关，浸种需积温80～100℃。浸种温度不宜过高，在较低温度下浸种，吸水均匀、消耗物质少、萌动慢、发芽齐，利于培育壮秧。种子吸水达本身重量的25%时即可发芽，达30%时即呈饱和状态。具体方法是：把选好的种子浸泡，水温保持11～12℃，浸种消毒6～7 d。推广袋装浸种法，即将选好的种子装入编织袋的2/3左右，不能装满，以便于翻动袋内种子，使稻种通气均匀。将种子装袋放入缸内后，缸顶用塑料布封好，加盖草帘，以便保温。浸种时每天要调换上下稻种袋子的位置，沥水通气。浸好种子的标志是：稻壳颜色变深，稻谷呈半透明状态，透过颖壳可以看到腹白和种胚，米粒易捏断，手碾呈粉状、没有生心。这是经过实践检验成功的水稻浸种方法。但也存在不足之处，一是浸种时间长，使种子长时间处于厌氧状态，抑制其呼吸作用，进而影响其生理活动，即使每天翻动一次也很难满足种子对氧气的需求。二是长时间浸泡不可避免会使种子内的营养物质外渗流失，即使低温条件下也无法控制。三是长时间厌氧呼吸会产生毒害物质造成种子自我中毒。四是时间长管理风险高、工作量大，难免会出现纰漏失误造成浸种催芽失败。五是浸种时使用杀菌剂，产生大量有毒废水，直接排放影响环境。综上所述，有必要对水稻浸种催芽方法进行再研究，解决原有方法存在的问题。

1 材料与方法

1.1 试验材料

种子：选用发芽率高的生产用稻种，试验中使用的是垦粳2号，芽率达90%以上。

1.2 试验设备

设备：自制催芽机。催芽机由催芽箱，储水箱，循环水泵，时间控制器，温度控制器等组成。具体参数保密。

1.3 试验方法

将试验用稻种在日光下晒种，用密度为1.13 kg·L-1的盐水选种。用清水洗掉种子上的盐分后，进行温汤消毒，方法是用种子质量二倍以上55℃的温水浸泡种子30 min，消毒时不断搅动种子使其受热均匀，提高消毒效果。然后将种子连同消毒用的温水倒入催芽机内，启动催芽机，进行催芽。催芽机内水温控制在25℃左右，30 h左右完成水稻催芽。

将一部分消毒后稻种浸泡在25℃左右的水中与催芽机催芽的稻种做对照。

1.4 观察内容

3.具体制度。具体制度是指经济体制、政治体制、文化体制、社会体制等各项具体制度，各项具体制度是根本政治制度和基本制度发挥作用的有效途径，是中国特色社会主义制度的重要组成部分，各具体制度全面协调、整体推进，着力推进建立和完善社会主义市场经济体制，促进经济又好又快发展；发展民主政治，建设社会主义政治文明；发展先进文化，推动文化大发展大繁荣；保障和改善民生，建设社会主义和谐社会。

观察比较两种催芽方法水稻种子的吸涨变化、出芽速度、吸水速率、发芽速率、芽长的变化。

1.5 统计分析

利用Excel 2013对测定的各项指标进行数据处理以及图表绘制，利用SPSS 21.0对测定的指标进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同方法稻种吸涨变化比较

催芽机内水稻种子吸涨变化与浸泡稻种的吸涨变化差别（如图1所示）：可以看出两种方法催芽的种子吸涨变化都是随着时间的增加而显示递增趋势，并且无论是催芽机催芽或是清水浸种催芽都呈现前期吸水快，后期吸水慢的规律，在24 h后，稻种吸涨变化微小，几乎呈现吸水饱和状态。但是，使用催芽机催芽的稻种吸水量增加大于清水浸种吸水量的增加。催芽机催芽的稻种吸涨情况在24、28、32 h三处吸涨变化相对不显著，其他时间点吸涨变化都表现显著差异。

图1 水稻种子在不同条件下的吸涨比较Fig.1 Comparison of the absorption and expansion of rice seeds under different conditions

2.2 不同方法浸种发芽速度比较

催芽机内水稻种子发芽速度与浸泡稻种的发芽速度差别如图2所示：使用催芽机催芽的稻种在16～20 h期间开始萌芽，24 h时候的发芽速度最快，达到峰值，随后发芽速度下降，直至全部出芽。而清水浸种的稻种36 h内并未发芽，故发芽速度为0。

图2 水稻种子在不同条件下的发芽速度比较Fig.2 Comparison of germination rate of rice seeds under different conditions

2.3 吸水速率

图3 水稻种子在不同条件下的吸水速率比较Fig.3 Comparison of water uptake rate of rice seeds under different conditions

2.4 发芽速率

催芽机内水稻种子发芽速率与清水浸泡稻种的发芽速率差别（如图4所示）：使用催芽机催芽的稻种在16 h之后开始发芽，发芽速率缓慢上升，在24 h的时候发芽速率最快，达到峰值，随后缓慢下降直至稻种全部出芽。而清水浸种的稻种并未发芽，故发芽速率为0。

2.5 不同方法浸种催芽芽长比较

催芽机内水稻种子发芽速率与清水浸泡稻种的芽长差别（如图5所示）：根据调查从20 h稻种开始发芽到34 h稻种全部发芽，测量显示催芽机种子芽长一直呈现上升趋势，且在24 h处芽长增长最多，经过观察，出芽整齐一致。而清水浸种的稻种未发芽，并未能测量出芽长。

图4 水稻种子在不同条件下的发芽速率比较Fig.4 Comparison of germination rate of rice seeds under different conditions

图5 水稻种子在不同条件下的芽长比较Fig.5 Comparison of bud length of rice seeds under different conditions

3 讨论

（1）两种方法催芽的种子吸涨变化随着时间的增加而增加，而且呈现前期吸水快，后期吸水慢的规律，在24 h后，稻种吸涨变化变小，几乎呈现吸水饱和状态。但是，使用催芽机催芽的稻种吸水量增加大于清水浸种吸水量的增加。催芽机催芽的稻种吸涨情况在24、28、32 h三处吸涨变化相对不显著，其他时间点吸涨变化都表现显著差异。

（2）催芽机催芽的稻种在16～20 h期间开始萌芽，24 h时候的发芽速度达到最快，随后发芽速度下降，直至全部出芽。而清水浸种的稻种36 h内并未发芽，故发发芽速度为0。

（3）催芽机催芽的稻种吸水速率较比清水浸种的吸水速率相对偏高，并且在24 h的时候吸水速率增加幅度较大，之后急速下降，最后两者整体缓慢下降，达到停滞水平。

（4）催芽机催芽的稻种在16 h之后开始发芽，发芽速率缓慢上升，在24 h的时候发芽速率最快，随后缓慢下降直至稻种全部出芽。而清水浸种的稻种并未发芽，故发芽速率为0。

（5）从20 h稻种开始发芽到34 h稻种全部发芽，催芽机内稻种芽长一直呈现上升趋势，在24 h处芽长增长最多，且出芽整齐。而清水浸种的稻种未发芽，并未能测量出芽长。

研究结果表明：使用催芽机进行快速催芽不但发芽速度快，做到34 h快速催芽，发芽率高，而且发芽整齐度高，出苗齐，可保证水稻产量和质量。目前，这种水稻快速催芽技术只可满足少量稻种的催芽，若想适用工厂化、大规模催芽，还需针对催芽箱的设计，储水箱的扩大，循环水泵的装置三方面进一步研发，以满足自动化大批量稻种催芽。因此，催芽机的应用具有广阔的发展前景。

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Comparative Experimental Analysis of Self-made Germination Machine Fast Germinating Seed Soaking Sprouting and Water

Sun Lu1，Feng Yongxiang1，Li Yuting1，Bian Jingyang2
（1.College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319；2.Daqing Branch，Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences）

The traditional soaking seed and pregermination technique had the disadvantages of time-consuming and was not able to sow while germinating，so developing rapid germination techniqueswere needed for rice cropping.Three indexes，the temperature，moisture and air，werereasonably controlled，new self-made rice germination machine technique was used.The results showed that the rapid germination technique： soaking the dry rice with 55 ℃ water for 30 min，then germinating with germination machine under the condition of 22 to 25 ℃，budding 52%at 24 h，budding 100%at 34 h.Using germination machine could germinate rapidly，get high germination rate and high germination evenness degree，assure good rice yield and quality.

rice germination；rapid germination；germination rate；germination

S344.3

A

1002-2090（2017）05-0005-03

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.05.002

2016-12-23

国家重点基础研究发展计划项目（973计划）（No.2012CB955904）；中国农业科学院科技创新工程。

孙璐（1990-），女，黑龙江八一农垦大学农学院2014级硕士研究生。

冯永祥，男，副教授，硕士研究生导师，E-mail：312652275@qq.com。