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种子贮藏与吸附性、吸湿性控制

时间:2023-06-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:无氧呼吸是指种子处于缺氧状态,细胞中被氧化的氧不是来自周围环境,而是来自细胞中含氧的物质分子,例如由水和羟基提供的氧。(二)种子的吸附性、吸湿性和平衡水分种子的吸附性是指种子吸附各种气体、异味或水蒸气的性能。在种子的贮运过程中,也要对贮藏环境和运输工具进行检查、清洗、隔离以及采取其他措施,避免污染。种子的吸湿性是指种子吸收水蒸气的性能。它是衡量种子吸湿性动态变化的主要指标。

种子贮藏与吸附性、吸湿性控制

贮藏过程中种子的各种生理新陈代谢作用直接影响种子的生活力和播种质量。因此,掌握种子的代谢规律,对于制订正确的贮藏计划和提供合适的贮藏条件具有重要的指导意义。

(一)种子呼吸

种子呼吸是指种子存储期间一直呼吸,即使处于非常干燥或休眠的状态,新陈代谢也没有停止。呼吸为种子提供生命活动所需的能量,确保种子有机体内正常的生化反应和生理活动。停止呼吸,意味着种子生物死亡。在呼吸过程中,氧化消耗的呼吸基质包括种子中的糖、有机酸、脂肪、蛋白质氨基酸等,但最重要和直接的呼吸基质是葡萄糖

种子呼吸的类型取决于环境条件,通常可分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸是指空气中的氧气参与,种子的养分被完全分解为水和二氧化碳,同时释放能量的过程。无氧呼吸是指种子处于缺氧状态,细胞中被氧化的氧不是来自周围环境,而是来自细胞中含氧的物质分子,例如由水和羟基提供的氧。因此,无氧呼吸也称为分子间呼吸。在无氧呼吸过程中,呼吸基质分子仅经历不完全的氧化分解,生成氧化不完全的产物,并释放较少的能量。

种子呼吸强度受环境条件(例如水、温度和种子本身)的影响。一般说来,干燥的种子呼吸极其微弱,含水量高的种子呼吸则很旺盛,因为酶随种子含水量的增加而活化,把复杂的物质转变为简单的呼吸基质。在一定温度范围内,种子的呼吸作用随温度的升高而增加,因此在贮藏过程中,水分含量较高的种子必须控制在较低的温度下,温度较高的种子必须将水分控制在较低的温度下。干燥和低温是安全保存种子和延长种子寿命的必要条件。

另外,不论种子含水量高低,在通风条件好的条件下,氧气供给充足,二氧化碳容易散失,呼吸强度增大。但是,如果水分含量高的种子密闭保存,由于剧烈的呼吸作用,种子堆中的氧气很快就会耗尽,被迫转为缺氧呼吸,从而积累了不完全的氧化物质,导致种子死亡。水分越高,死亡越快,所以种子水分高,尤其是油料作物种子的呼吸强度要特别注意通风。种子所携带的微生物、仓虫及种子本身的状况对种子的呼吸强度也具有一定的影响作用。

(二)种子的吸附性、吸湿性和平衡水

种子的吸附性是指种子吸附各种气体、异味或水蒸气的性能。由于吸附深度的不同,通常分为3 种形式,即吸附、吸收和毛细管冷凝(或化学吸附)。种子在贮藏过程中,对于一些有毒的气体和物质,应绝对禁止接触,因为一旦吸附,轻则使种子发芽力下降,重则造成死亡。在种子的贮运过程中,也要对贮藏环境和运输工具进行检查、清洗、隔离以及采取其他措施,避免污染。

种子的吸湿性是指种子吸收水蒸气的性能。它是种子吸附性的具体体现。具有更多水胶体的谷类作物种子具有更强的吸湿性,而包含更多油脂的种子则不具有吸湿性。种子平衡水是指种子对水的吸附和解吸达到动态平衡时的水分含量。它是衡量种子吸湿性动态变化的主要指标。在潮湿多雨的季节,种子吸湿性强烈,籽粒内部生理生化作用过程趋向旺盛,往往会引起种子发热、吸湿、霉变。反之,在高温干燥季节,种子会失水干燥。因此在贮藏过程中,可以利用平衡水分来判断种子水分的变化趋向,即在高温、高湿条件下,对贮藏中的种子进行通风、密闭摊晒或干燥降水等措施,将种子的平衡水分限制在安全贮藏所需求的水分以下,使种子长期安全贮藏。

(三)种子在贮藏期间的变化

在种子存储期间有很多变化。由于种子本身和外部条件的影响,种子的温度和湿度将发生变化。如果处理不好,种子会产生凝结、发热、发霉、结块等现象,直接影响种子贮藏的稳定性和种子的活力。为了防止这些现象,我们必须了解各种变化的规律和条件。

在正常情况下,种子的温度随外界温度的变化而变化。由于种子在贮藏过程中的生理代谢很弱,产生的热量很少,种子也是热的不良导体,因此外界温度对种子温度的影响幅度和变化速度相对较小。但是,在种子含水量高或微生物大量繁殖的条件下,种子堆会产生大量的热量,破坏热代谢的平衡,引起种子发热、发霉。种子温度的每日变化不是很明显,在种子堆表面和壁周围仅约13 cm,变化范围很小,一般在0.5℃左右,离种子表面30 cm以下几乎没有变化。一年中最低的种子温度出现在3 月左右,最高种子温度出现在9 月左右。(www.xing528.com)

种子水分的变化和种堆湿度的变化是一致的。由于种子吸湿性强,所以水分的变化比温度变化快。种子水分的每日变化在表面上仅约13 cm,并且在30 cm 以下的影响很小。通常,它是日出前最高,16:00 左右最低。种子水分的年变化主要受大气相对湿度的影响,低温和雨季空气相对湿度高,种子含水量高,整个种子堆各层的变化也不同。表层种子水的变化尤为明显,而中,下层的变化较小,但底部离地面约15 cm 的种子易受地面影响,种子水分迅速上升。实践证明,表层和接触地面的种子往往因水分增多而发生结露、发热、霉烂等。

由于种子堆中温度不均匀,种子的水分将沿传热的方向移动,这称为水分的热扩散。这种水分在种堆内部的转移往往会导致低温部位种子水分增加。另外,当将高水分和低水分的种子堆在一起时,可以通过水蒸气的解吸和水分吸收来转移种子水分,这被称为“水再分配”。水重新分配后,只会达到相对平衡,并且是暂时的,不会达到绝对平衡。因此,在储存种子时,必须将种子分干燥和湿润分开存放,以避免干燥种子受潮,影响储存安全。

1.凝结

在种子储存过程中,当湿热空气在较低温度下遇到一堆层且种子间隙中的水蒸气量达到饱和时,水蒸气凝结在种子表面,水形成类似于露水的水滴,这是种子的凝结。冷凝开始发生的温度称为露点。种堆出现结露,可使局部水分增高,造成种子发热和霉变。

储存种子的水分含量是凝结与否的关键。湿度低,即使温差大,也不容易凝结。因此一定要把好种子入库关,严格掌握种子的水分。对于夏季或夏季后播种的高温种子,有必要在秋季和冬季冷却,通风并减少内部和外部之间的温差。在春季暖和之前,加强低温种子的密封,防止外界温度和湿度的侵入,以免因温差过大而结露。对经过烘晒的热种子一般要在冷却后入仓,热进仓的要进行铺垫。应当经常检查仓库中容易返回水分的部分,立即取出已经凝结的本地种子进行干燥和分层,以免造成不必要的损失。

2.发热

正常情况下,种子温度随仓库温度的上升和下降而变化,变化相对较小,但有时会发生异常,几天后异常上升,温度超过仓库温度的影响范围,称为发热。种子发热的主要原因是,第一,种子在贮藏过程中代谢旺盛,释放出大量的热能并积累在种子堆中,热量进一步促进了种子的生理活性,并释放更多的热量,这通常发生在新收获的种子和潮湿的高水分种子中。第二,微生物的快速繁殖引起发烧。在相同条件下,微生物释放的热量远大于种子释放的热量。种子自身释放的呼吸和热量以及微生物的作用是相互影响的,是种子发烧的主要原因。第三,种子不合理堆放导致种子堆的每一层之间以及局部与整体之间的温差大,导致水分转移,凝结等,也可能引起种子发烧。第四,仓库条件差或管理不当往往会导致种子发烧。总之,发热是种子本身、环境条件及管理措施等综合因素造成的结果。

在种子发热过程中,由于种子本身生理活性和微生物活动的加剧,消耗营养物质并产生有毒代谢物质,使种子品质下降。若其品质进一步恶化,将会导致糖分、蛋白质和脂肪相应分解为简单的葡萄糖、果糖、脂肪酸等物质,失去种子固有的色泽,污染霉菌所具有的以及代谢物具有的各种颜色,产生各种真菌毒素,直至最后丧失种子活力。

只要掌握种子发烧的规律并加强管理,就可以避免种子发烧。首先要关闭种子仓库。在种子入库之前,必须将其清洗、分级、干燥并冷却到仓库中(需要将种子热入仓库的除外)。这是防止种子受热,确保安全储存的基础。其次要做好清除消毒工作,改善贮藏条件,尽量降低不利的环境条件对种子的影响,或使一些不利条件成为有利条件,将种子保持在低温状态。温度低、密封和干燥时间长,以确保种子的安全储存。最后要加强管理,经常检查。根据气候变化规律和种子生理规律,制定具体的管理措施,及时检查,发现问题及提出对策。

3.霉变

种子在储存过程中的霉变通常是由于种子的凝结引起的,这会增加种子的水分含量,并导致大量微生物的生长和繁殖,从而导致种子发烧和发霉。种子发霉会破坏其质量,导致变色,气味改变,发霉,生存能力下降甚至损失。在常温下,根据种子霉变发生的基本条件可分为3 个霉变类型:第一是霉变。在种子贮藏期间,由于种子质量差,如水分含量高,杂质多,虫害多,种子病害率高,种子完整性低,成熟度差等,很容易被微生物侵袭并引起霉变。劣质霉菌多数是种子堆中的局部霉菌,通常在自动分类后主要在杂质区域中。这种霉菌常常伴有发烧。第二是露霉。由温差冷凝引起的种子发霉多发生在种子堆的局部,经常伴有发烧,通常发在种子堆的顶部或表层以下30 cm,以及冷缝等部位。第三是吸湿霉。在种子储存过程中,由于外部环境湿度过大,水分回流到仓库的墙壁和地板以及干湿种子的混合,种子会吸收水分并引起霉菌,其中多数发生在种子堆的局部,通常发生在有强烈呼吸作用的区域,例如种子堆的表面和底部。

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