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前：台大農藝系種子研究室網站 |
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● 種子調製：
乾燥原理： 種子在大氣中會自空氣吸收水分，同時種子本身的水分也會向空氣擴散。當種子相當潮濕時，本身水分向外擴散的速率大於自外面環境吸收水分的速率，因此種子含水率逐漸下降，直到水分釋放及吸收的速率達到平衡時種子含水率不再變動，此時稱為種子已達到平衡含水率(附表)。與乾燥相反，當原來種子已相當乾燥但是放在較潮濕的大氣中時，脫水的速率小於吸水氣作用的速率，因此種子含水率逐漸上昇，直到平衡含水率為止後不再增加，雖然此時水分的進出仍在進行。 影響種子平衡含水率的第二個因素是溫度。溫度分別對大氣相對濕度及種子的平衡含水率皆會影響。一個維持在標準氣壓的固定體積及固定溫度的系統中，能夠含有的飽和水蒸汽是一定的。而當時該系統所擁有的實際水蒸汽量對飽和水蒸汽的比值(×100)即是該溫度下的大氣相對濕度。若這個系統的其他條件都不變，則溫度昇高10℃ 時該系統能夠含有的飽和水蒸汽量約加倍，因此其大氣相對濕度就約減為半。溫度對種子的平衡含水率的影響則是：當種子含水率在較高溫度下達平衡時，所達到的平衡含水率較低，反之則較高。第三個影響因素則是種子含油率，在固定的大氣相對濕度下，含油率低的種子所達到的平衡含水率較高，反之則較低。附表2列出一些種子在特定狀況下所測出來的平衡含水率。 由以上的敘述可以知道乾燥種子的原理就是把種子放在相對濕度較低的環境下，使種子達到較低的平衡含水率。 乾燥方法： 乾燥種子的方法依如何降低大氣相對濕度而有所不同： 用化學或電氣來除濕。化學除濕一般適用於樣品較少時，如除濕劑。除濕劑要經常更新，否則失靈。低濕的電力乾燥箱可供使用，實驗室可採用國內可自製的低溫低濕箱。 提高溫度。如加熱、電氣烘乾或者陽光晒乾等。提高送風的速度可縮短乾燥速度，卻無法把含水率降的更低。含水率降到多低，因使用的溫度及當時的大氣相對濕度而定。
磨皮機 (scarifier) 磨皮機有三個作用，第一，將芒、纖毛、果莢等附屬物磨去，以減小種子體積，加速種子流動；第二，有些硬實種子不能吸水，播種後也不會發芽，這類種子磨皮後可以解除硬實。第三，雙粒種子經磨擦後可以分開。磨皮機可分為兩大類，第一種是轉筒式磨皮機，第二是皮帶式磨皮機。不論那種機型，種子潮濕時磨皮的效果都較差，因此若種子較濕，在處理前宜先進行乾燥。 風篩清理機 (air screen cleaner)：藉種子的浮力、及寬度或厚度來清理。 篩選機主要部份是由三、四層的篩網組成，最上層可稱為初篩，最下層可稱為底篩，中間的一、二層則是分級篩。篩孔的大小市由上而下越來越小，而篩孔的形狀則有長篩、圓篩、方篩、三角篩及六角篩等，其中以長篩及圓篩最為常用。篩孔大小等級甚多，全部約兩百種以上，不過若是所處理的種子是固定的幾種，則可以準備所需要的幾種篩網即可。 在正常的狀況下所生產的種子，種子的大小比較穩定，因此可以參考推薦的篩網種類及孔徑；若種子大小與平常不同、或是雜質成份改變、或是新的作物種子，沒有推薦資料，則在決定用那種篩網之前，可以先取部份樣品進行淨度分析，將主要作物、雜質及異種子分開，然後分別測量每粒種子的寬及厚，根據主要種子及其他種子寬厚分布的重疊程度來決定用那種篩網；例如若寬度的重疊較小，則採用長篩，反之若厚度的重疊較小，則採用圓篩來清理。假若一批種子含有兩種雜質或異種子，而此兩種異物一個需用長篩，另一個需用圓篩，則宜使用兩層篩網，或用兼含有長篩及圓篩的單層篩網來清理。 經由篩網選出的種子，雖然大小符合要求，不過空粒種子就無法區分，因此本機器常附加風選機，以便將秕粒去除。風篩清理機清理效果如何，除了有賴於篩網的選擇外，種子進料的速度、篩網的斜度、篩網搖動的速度、以及風選速度等皆有所影響。有時種子會卡在網孔中，因此常在網下置放橡膠球，在篩網搖動時這些膠球會撞擊篩網，把種子彈開。然而有時種子還是會夾著，或者停留在死角上，因佌清理工作結束後，需要仔細地清除，以免混到下一批種子內。這個原則在其它任何的清理選種機器都是成立的。
長度選種機 (indent cylinder)： 篩選機只能區分種子的寬度或厚度，但是無法區分長度。種子長度的區分，常用特製的圓筒來進行，圓筒內側鑄造了密密麻麻的凹洞。凹洞有固定的深度及廣度，不同的種子材料需要選擇，可供選擇。圓筒平放並且連接馬達，可以逆時鐘旋轉。種子由進料口進入圓筒後，一方面由於圓筒不斷地的旋轉帶動種子隨著圓筒而運轉，另一方面由於圓筒的斜度，使得種子逐漸流向出料口。種子及異物在旋轉到圓筒底部時，因重量的緣故會掉入凹洞內，隨著凹洞的旋轉到上方，種子又因為重量而掉落。長度越大的，越早掉出來，越短的，就被提的越高，因此越慢掉下來。這些後來才從上方掉下來的種子(或異物)就被一凹槽接著，由凹槽末端的上方出料口收集。較早掉出來的短種子(或異物)則掉回到圓筒，由在下方的出料口收集。藉此原理，長度不等的種子就可以分開。 選擇合適的圓筒(合適大小的凹洞)是離選種成功最重要的因素，然而機器操作的調整也很重要。調整的重點在於圓筒的轉速以及凹槽的斜度。圓筒轉速常在每分鐘20到40轉之間，越快則越多較短的種子會掉到上方(凹槽)出料口，轉速越慢，則越多較長的種子由下方(圓筒)出料口出來。凹槽的斜度越低(往順時鐘方向調低)，越多較短的種子會掉到上方(凹槽)出料口；反之，把凹槽往逆時鐘方向調高，則越多較長的種子由圓筒出料口出來。 比重選種機 (gravity separator)： 同樣大小或形狀的種子，若充實的好，比重較大，若充實不良，則比重較輕，這樣的種子就可以使用重力選種機來區分，因此重力選種機可說是種子精選最主要的利器。 重力選種機最主要的部份是一個可以由左右和前後調整斜度，以及可以擺動的桌面左右。桌面是由有孔隙的帆布或者鐵網構成，桌面下方可以送風，透過桌面。種子由桌面後方進料，後面調高，前面調低，因此種子可以由進料口往出料口的方向移動。當種子薄薄的三到六層分佈在整個桌面時，桌底可以送風，透過孔隙吹動種子。調整風速，使得較重的種子僅在桌面上滾動，但是不吹離桌面，而讓較輕的種子略圍可浮出桌面，造成重種子在下層，輕種子在上層。同時間桌面以每分鐘約300-400次的速度向左右來回擺動。由於桌面以調整為右高左低，因此與桌面接觸的重種子會因桌面的擺動而逆著高度向右邊滑動；相反的，浮在上層的輕種子不會受到桌面擺動的影響，只因為桌面的傾斜而向左邊滑動，因此在出料口處可以區分重的、中等的以及輕的種子。若需要時，甚至於可以用隔板將種子依重力分成若干等級，分別收集。
在清理種子時偶會磨去種子的附屬物，以便利精選操作或減少包裝體積。然而，目前的種子技術卻趨向於將種子外加各種材料，來促進種子播種的方便。這是由於穴盤育苗的逐漸廣泛使用，需要採用種子自動播種機器，而使用這類機器的前提是種子要足夠的重量或大小，才能進行真空單粒吸取。不具質餓些特性的種子，則要經過批衣處理來增加其重量、大小，或者減少種子互相糾成一團的性質；這類處理可稱為種子披衣技術，如造粒(pelleting)、鑲衣(encrusting)、膜衣(film coating)、以及種子團(seed granule)、種子帶(seed tape)、種子片(seed mat)的製造等。由於在批衣過程也可以加入各種農藥、肥料等物質，可以減少這類農化學物質的過度使用，間接減輕環境的污染。 造粒種子(pelleted seeds) 用適當粉劑與黏著劑包裹在一粒種子外面，以增加種子的體積、重量，並成為近似球體，表面較為光滑的形狀，以適合真空播種機的操作者，稱為造粒種子(pelleted seeds)。部份較長的種子則可能作成長錐型。經造粒處理的種子，已無法依外表的形狀來辨識，不過可以用不同的披衣顏色來區分不同的種子批材料。對於部份花卉小種子如秋海棠、矮牽牛等，增加體積，除了可以適用真空播種機以外，更有其需要。這些種子在播種時對水分環境特別敏感，管理不當時發芽常不好。造粒種子可以有效地而且適度地吸水，增加育苗成功的機會。 (下圖：本研究室所做出的造粒種子，1998)
鑲衣種子(encrusted seeds或coated seeds) 用適當材料，也可以加入農藥、微量要素等，包裹在一粒種子外面，適當地增加種子的體積、重量，但仍保留種子的外型，表面較為光滑的形狀，以適合真空播種機的操作者，稱為鑲衣種子而經造粒處理的種子，則已無法看出種子原來的形狀。 膜衣種子(film coated seeds) 使用黏度較高的polymer，噴施於種子上，形成相當薄的外膜，稱為膜衣種子。由於用量甚低，不但可以用不同的材料來分層噴施，也可以混合其他藥劑，而且種子外型幾乎不變。由於溫帶地區春作時常因下雨而延遲播種，這種較不透水的膜衣，使得種子得以提前在秋季播種，經過冬季膜衣逐漸解體，而在早春溫度回升後立即萌芽。另一個應用的方式是在雜交種子的生產。若某親本的開花期較另一親本早，則可以將該品種種子進行膜衣處理，同時播種後延遲發芽，因此使得兩親本同時開花。 種子團(seed granules) 種子帶(seed tapes) 種子片(seed mats) 某些種子播種時需要同一穴多粒種子，如Lobelia，則可以將多粒種子用黏著劑及其他材料裹成一團，稱為種子團。草皮種子則可以用長條的紙張，或其他可以分解的材料，將種子均勻地黏鋪於上，稱為種子帶；若將種子均勻地，或成條狀地黏鋪於一片紙張或其他質材，則稱為種子片。不論種子帶或種子片都有利於特殊地形或惡劣環境下草皮的播種。
播種前，將種子浸水，令之充分吸潤，然後瀝掉水，立刻將種子下播。這是為了促進種子吸水，避免在土中吸水過慢，或者因地點的差異而使種子吸水發芽極端不整齊的良好措施；我國水稻育苗前的浸種處理就是很好的例子。不過部份易受到吸潤傷害的種子，例如具有立即吸水型種皮的豆類，特別是大豆、豌豆，則不宜作浸種處理。利用機械播種機播種時，有所謂的液態流播(fluid drilling) 者，先將種子放入具水分的膠液中，令之先行吸水發芽，然後再將帶有已發芽種子的膠液放入播種機的槽中，進行機播。
前述的浸種處理是在播種前實施，對於種子公司而言，則可以採用吸潤回乾的方法來處理種子。當種子儲藏經過一段時間以後，發芽率已下降時，可以將種子浸在水中約2至12小時，然後在種子尚未開始發芽前，取出種子陰乾到原來的含水率即可。條件：需要氧氣、回乾勿太快、忌泡水者需慢速吸水。經過這種吸潤後再回乾處理的種子，可以略微提高種子的發芽率、活勢。豆類種子若不適於浸種者用高濕氣處理並且回乾，種子不開始發芽，也有類似的效果。經由此處理的種子，至少在短期內可以提高儲藏期限，卻可能不利於種子的長期保存。
在溫帶地區早春土溫仍低時播種蔬菜，種子在土中不但發芽慢，而且相當不整齊，有時前後歷時太久。英國的Heydecker約在1973年代使用滲透劑處理種子，讓種子緩慢吸水，得以進行發芽的生理生化準備工作，卻又得不到足夠的水分來讓胚根發芽。當這些種子都以達到發芽邊緣時，將種子洗淨，就可以在短時間內整齊地發芽，雖然此時溫度仍低。現今，促使種子迅速而且整齊發芽的萌調處理，在溫帶先進國家已普遍地使用於小型的各類蔬菜種子。大粒種子上的處理效果常不好。除了迅速、整齊以外，萌調處理尚有提高發芽率，以及使得種子可在較惡劣條件下，如缺水、低溫、高溫、或鹽分等，仍能發芽的好處。 控制種子水分，來達到提昇種子發芽特性的萌調處理，依水分的控制方法，可分為滲調法、介調法、氣調法、以及膜調法等四種。 滲調法(osmotic priming或osmotic conditioning) 滲調法是用各類的物質調整水的滲透壓，如polyethylene glycol 6000，調配成約-10bars的滲透壓，加打氧氣，種子浸於其中，溫度約20℃，歷時約14天不等。處理完後取中種子立即播種，若需回乾運送，則較不易儲藏，需於短期內播種。 介調法(matric priming或solid matric conditioning) 用吸水性固體介質，根據種子用量及其含水率，加入適當水量，使種子吸水但仍不會發芽的程度，不用打氧氣，溫度約20℃，歷時約14天不等。現已有具專利的介質可供使用。 氣調法(drum priming) 在含種子的密閉容器滾筒(drum)中，固定而緩慢的噴入水氣，所噴入的水量先經嚴密計算，使種子吸水但仍不會發芽的程度，溫度約20℃，歷時約14天不等。現已有具專利的機器可供使用。 膜調法(membrane priming) 利用透析膜，內裝polyethylene glycol所調配成的低滲透壓溶液，讓種子附著在膜外。整個系統在密閉的環境下進行，種子的水勢會逐漸升高，直到與膜內相等，因此可以進行萌調處理，而沒有氧氣不足的困擾。
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