編者按:一個(gè)時(shí)期以來,行業(yè)內(nèi)不斷的熱論于苜蓿種子包衣的話題。眾說紛紜,莫衷一是。本刊記者就這一問題,請(qǐng)業(yè)內(nèi)的資深人士陳谷先生就此問題撰寫問章,就苜蓿的包衣的目的和苜蓿包衣的技術(shù)及工藝、方法向業(yè)內(nèi)界進(jìn)行說明,以正視聽。由于篇幅所限,本刊講分二期介紹苜蓿的包衣技術(shù),本期介紹苜蓿種子包衣的目的,下期介紹苜蓿種子包衣的技術(shù)和工藝。
陳谷先生1999年就開始研究和引進(jìn)國(guó)外有關(guān)種子處理技術(shù)在牧草種子里的應(yīng)用。包括種子引發(fā),延遲發(fā)芽和種子包衣等技術(shù)。并結(jié)合作物物化栽培技術(shù)理論,在消化、引進(jìn)吸收的基礎(chǔ)上,獨(dú)創(chuàng)地開發(fā)了適合中國(guó)國(guó)情的一整套包衣技術(shù),并獲得該領(lǐng)域及關(guān)聯(lián)草業(yè)技術(shù)的國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng),實(shí)用新型專利21項(xiàng)。是目前為止行業(yè)內(nèi)最早商業(yè)化推廣牧草種子包衣技術(shù)的發(fā)起人和倡導(dǎo)者。他的技術(shù)已經(jīng)在西藏阿里高寒冷荒漠地區(qū)和喜馬拉雅山脈成功的獲得應(yīng)用。不僅成功的種植了禾本科牧草,紫花苜蓿大面積種植也喜獲成功。在新疆天山山脈地區(qū),紫花苜蓿的產(chǎn)量達(dá)到1.6噸/畝的平均水平,也創(chuàng)造的國(guó)內(nèi)高產(chǎn)苜蓿的奇跡。
為了能比較準(zhǔn)確的理解種子的包衣,在講述苜蓿種子包衣技術(shù)之前,我們有必須首先理清出苜蓿種子從“萌動(dòng)-發(fā)芽-出苗-發(fā)育-生長(zhǎng)”這一階段是怎么回事。這樣你就會(huì)正確的判斷苜蓿種子包衣的目的;理解為什么全世界世界范圍內(nèi),種子包衣已經(jīng)成為一項(xiàng)種業(yè)革命。其技術(shù)的不斷創(chuàng)新使得在農(nóng)作物種子里的80%,蔬菜的90%,牧草的30%都在進(jìn)行包衣處理,與之同步進(jìn)行的種子引發(fā)、種子延遲發(fā)芽、人工種子和包衣介質(zhì)等一系列的種子處理技術(shù)都在日新月異的發(fā)展。
一、苜蓿生活在“兩個(gè)世界”里
與所有的作物一樣,苜蓿不例外的生活和生長(zhǎng)在地上和地下這兩個(gè)世界。在這“一陰一陽”相互交匯的兩個(gè)世界里,苜蓿從種子的“萌動(dòng)-發(fā)芽-出苗-發(fā)育-生長(zhǎng)-開花-結(jié)莢-產(chǎn)籽”這個(gè)完整的生命周期。(見下圖)

從上圖可以清楚的看到,苜蓿生長(zhǎng)到三葉期之前,都是靠在“地下世界”的生活能力所決定的。也就是說,在這之前苜蓿能否發(fā)育正常,健康生長(zhǎng),不僅僅要靠她本身種子的抗逆的遺傳性,更大的取決于地下根部周邊環(huán)境的好與壞。 因?yàn)樵谌~期之前,苜蓿的光合作用是及其微弱的。95%以上的能量或者生存的能力,要靠種子本身對(duì)地下環(huán)境的適應(yīng)。這個(gè)期間需要的時(shí)間是30-40天。
種植苜蓿的人們經(jīng)常談及的是苜蓿的長(zhǎng)勢(shì)等地上部分的植物形狀。人們更關(guān)注于苜蓿的地上部分,而往往忽略地下世界的變化。我們常說苜蓿生長(zhǎng)在于根,就是說得苜蓿的根系健康問題。地下不健康,何來地上的產(chǎn)量?
二、“買得起種子買不起苗”也許75%是無效播種!
種地的農(nóng)民都知道一句話:“買得起種子買不起苗”。這句話用在苜蓿種植上再適合不過。我們用下圖和表格來說明:

從上圖中可以看出:苜蓿屬小籽粒作物,播種深度影響著出苗的好壞。而播種深度又隨著土壤類型而變。對(duì)于大多數(shù)種植戶來說,控制播種深度雖然及其重要,但是在風(fēng)沙大,沙粘不均,地勢(shì)不平的鹽堿地和沙荒地來說,控制播種深度本身就是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。沒有人能保證每一粒種子都能播在合適的深度上。能夠保持在0.5-3厘米處,就算不錯(cuò)的播種。一般來說,所播的種子,能夠達(dá)到60%的出苗率就是比較好的技術(shù)了。通常在沙土中,能夠出苗的種子為50%-70%。平均在60%左右。
發(fā)了芽的幼苗,能夠生長(zhǎng)出有效的植株嗎?不一定!因?qū)嶋H播種中土壤和環(huán)境條件的變幅較大。例如,長(zhǎng)期低溫、潮濕的天氣能增加幼苗的死亡率;播種期間干熱的天氣則會(huì)降低出苗率和影響幼苗的生長(zhǎng)。在正常的條件下,播下的種子中僅有60%左右能發(fā)芽,而幼苗在第一年內(nèi)的死亡率達(dá)60-80%,就是說存活的幼苗植株僅僅為出苗植株的20%-40%。換句話說,如果您所播下100粒純活種子(PLS)能夠給您當(dāng)?shù)貛硎找娴恼V仓陜H僅為12-25株。其他的75株-88株都成為未發(fā)種子或死苗。( 見圖12)。這就是老農(nóng)民所說的“悶苗、閃苗、吊苗、僵苗以及產(chǎn)量搶劫種子”現(xiàn)象所致。

三、增加播量無濟(jì)于事——苜蓿的“自疏作用”機(jī)理
還是從下表來看一組數(shù)據(jù)。當(dāng)苜蓿的有效植株達(dá)到一定的數(shù)量時(shí),就會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)水平上。這時(shí)候植株的多少對(duì)苜蓿的產(chǎn)量不起作用。從表中可以看出,隨著年份的增加,也就是說株齡增加。植株密度會(huì)逐年減少。例如,當(dāng)年植株的密度大于160株/平方米時(shí),就已經(jīng)達(dá)到了苜蓿產(chǎn)量的最高潛力。而當(dāng)苜蓿在第三年(苜蓿最高產(chǎn)量年份)的密度會(huì)降低到65株/平方米時(shí),仍然能夠達(dá)到產(chǎn)量的最高潛力。
苜蓿越長(zhǎng)越少,產(chǎn)量還不變或者增長(zhǎng)。那產(chǎn)量從哪里來的呢?是從苜蓿的分枝條中來,只要每平方米的枝條數(shù)能夠達(dá)到每平方米的枝條數(shù)達(dá)到550-600株的時(shí)候,其產(chǎn)量最高。而當(dāng)你選擇的高播種量的同時(shí),你也選擇了苜蓿的持久性和越冬問題。“魚與熊掌”不能兼得。而且到了第一個(gè)越冬年后,都會(huì)保持一個(gè)穩(wěn)定植株密度。這就是苜蓿的自疏作用機(jī)理。用專業(yè)的話說,苜蓿種群在一定的生境條件下,種群數(shù)量會(huì)增加,但是并不是無限制的增長(zhǎng),會(huì)受到種群最大容量的制約,種群內(nèi)部個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)產(chǎn)生自疏作用,使種群維持在一定的水平。
表:株齡和有效密度對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量的影響指標(biāo)

既然,播種的當(dāng)年如果能夠保證有效健康的苜蓿植株160株/平方米的密度,就能夠達(dá)到產(chǎn)量潛能,這些有效的健康的植株是多少粒種子和多少公斤種子?苜蓿的千粒重為1.7-2克,折算成50-58萬粒/公斤種子。按照國(guó)際通用的發(fā)芽率85%和凈度95%質(zhì)量計(jì)算。每公斤的PLS=40.37-46萬粒。如果按畝播量1公斤計(jì)算,則每平方米的種子為750-870粒/平方米,那么達(dá)到有效植株的密度的PLS僅僅為160-200粒種子即可,就意味著,實(shí)際所需要的種子每畝僅僅為0,25-0.35公斤的種子。
四、那么多種子那去了?解開苜蓿“地下世界”之謎
苜蓿的幼苗是從種子中來的。下圖表明了種子的各個(gè)器官與發(fā)育成熟的植株的各個(gè)器官的關(guān)聯(lián)關(guān)系。這個(gè)圖說明一個(gè)道理:一個(gè)不健康的根系是無法在后期的植物生長(zhǎng)中獲得補(bǔ)償。先天的“缺胳膊斷腿”長(zhǎng)不出來健壯的植株。如此眾多的種子幼苗在“地下世界”夭折,源于根系的不健康。因此根的發(fā)育的好與不好,直接影響到植物的正常生長(zhǎng)。根是植物的“大腦”。

苜蓿幼苗就像一個(gè)剛剛出生的“嬰兒”,她一出生,就面臨著地下眾多的“妖魔鬼怪”的威脅和挑戰(zhàn)。
第一、來自于土壤病原體(Soilorne pathogens)的威脅。
主要包括三類:即絲核菌、腐霉菌、鐮刀菌。這些菌分別對(duì)植物根部組織、根尖、根皮具有很強(qiáng)的殺傷力,根系被侵染后水分和養(yǎng)分難以吸收。種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)受阻。苜蓿的倒伏現(xiàn)象常常與之有密切關(guān)聯(lián)。
第二、來自地下害蟲的危害,
如切根蟲、蠐螬等容易使根系病變,影響水分養(yǎng)分的向上輸送,造成植物感病性加大。當(dāng)遇到如旱、病、熱、養(yǎng)分不足時(shí),嚴(yán)重降低植物自有的抗性。
第三、來自土壤寄生性線蟲(Nemotode) 的危害
苜蓿地下土壤中的線蟲是一個(gè)普遍的現(xiàn)象。它可以侵染根系、根冠、莖葉,可以說無處不在。他影響水分和養(yǎng)分的向上輸送,往往使得苜蓿植株生長(zhǎng)乏力,造成產(chǎn)量和質(zhì)量的大幅度下降。由于線蟲的侵染,同時(shí)為土壤病原體的二次侵入根系打開了“一扇門”。
第四、來自非生物性的威脅
干旱、熱、鹽堿、低溫、水淹等自然災(zāi)害。所有這些都會(huì)影響根系吸收水分和養(yǎng)分向上輸送。
這些地下的“妖魔鬼怪”有多厲害?有三組數(shù)據(jù)可以說明。40%、80%和1000億美元。即:
l 土壤中的病原體絲核菌將豆類、谷物類油菜類的產(chǎn)量降低40%;
l 土壤中的地下害蟲-切根蟲,可以將植株的數(shù)量減少80%;
l 所有植物80%所出現(xiàn)的生長(zhǎng)問題都源于根系;
l 土壤中的寄生性線蟲造成全世界作物減產(chǎn)的產(chǎn)值超過1000億美元。
不難理解,有了不至于上述的威脅,剛剛出生的苜?!皨雰骸本鸵c之“戰(zhàn)斗”,在逆境中求生存。在毫無保護(hù)和營(yíng)養(yǎng)供給的條件下,僅僅靠種子自帶的“干糧”渡過難關(guān),破土成長(zhǎng),談何容易!
因此,為了使得幼小的“嬰兒”能在土壤中更好的生存、生活和生長(zhǎng),種子包衣技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
五、種子包衣就是給種子建立一個(gè)小小的“生命倉”

圖:苜蓿種子包衣結(jié)構(gòu)圖
簡(jiǎn)單的講,種子包衣就是給種子建立一個(gè)“生命倉”。是作物物化栽培技術(shù)的重要組成部分,物化栽培技術(shù)的應(yīng)用是當(dāng)前最具活力的前沿領(lǐng)域,也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。種子包衣的好壞直接與地下根系的發(fā)育程度和根系健康有著密切的關(guān)系。與此同時(shí),種子的包衣有綜合防治苜蓿病蟲危害、抗旱防寒的作用,最大限度的保證一次播種保全苗,促進(jìn)苜蓿的發(fā)芽生育,培育壯苗,提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。一般可以增產(chǎn)10%以上。
各種包衣的技術(shù)不同,其結(jié)果不同。百綠國(guó)際的包衣技術(shù)的三個(gè)特性:
1、更好的出苗率、減少產(chǎn)量搶劫種子的出現(xiàn)
一般可以增加20%-50%。由于有微量元素存在,能夠增加發(fā)芽率和出苗率。根粗苗壯,由于在選材時(shí)注重種子的物理質(zhì)量,產(chǎn)量搶劫種子數(shù)量大幅度降低。在濕地環(huán)境下,更好地對(duì)應(yīng)季節(jié)性的病害發(fā)生。
2、更好的促進(jìn)根瘤形式
與根瘤半菌相比,大于100%的活菌(根瘤菌)的存在,大大改進(jìn)植物發(fā)育和根瘤的形成。同時(shí),獨(dú)特的復(fù)合根瘤菌,強(qiáng)化了固氮作用。

3、更好的植株?植率。
主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
l 根系和幼芽的發(fā)育被提前迅速的強(qiáng)化,使得幼苗不依賴于土壤的養(yǎng)分條件所支配;
l 及早的改良植物的健康狀況,提前為品種的生產(chǎn)潛能做好準(zhǔn)備。從而達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的長(zhǎng)效目標(biāo);
l 由于種子大小均勻,表明光滑,流動(dòng)性強(qiáng),便于規(guī)模化機(jī)械化精量播種。
l 便于免耕和少耕作業(yè)。

總之,高科技的苜蓿種子的包衣技術(shù)(各公司技術(shù)特點(diǎn)不同)能夠使種植戶減少種子的用量,在降低生產(chǎn)成本的同時(shí),能夠最大限度的挖掘苜蓿良種產(chǎn)量的遺傳潛力。阿里高寒荒漠地區(qū)紫花苜蓿的種植成功,百綠三得利在新疆畝產(chǎn)1.6噸的平均水平,都是基于健康的根系所致。健康的根系源于百綠國(guó)際自主的包衣技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

圖:百綠三得利包衣苜蓿的根(河南鄭州)