草種干燥貯存的意義及方法

1、草種干燥貯存的意義及方法 牧草種子保存草種質(zhì)資源是生物多樣性的重要組成部分, 是維持人類生存、 維護生態(tài)安全 的物質(zhì)基礎(chǔ),是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。根據(jù)全國草地資源調(diào)查統(tǒng)計, 我國擁有 60億畝草地資源、 6700多種牧草和飼用植物。 由于我國生態(tài)環(huán)境的日 益惡化, 生物多樣性已經(jīng)受到嚴(yán)重威脅, 部分牧草物種和種內(nèi)的基因型面臨滅絕 的危險。 為了保護植物遺傳資源, 種子貯存的基本要求是延長種子貯存壽命, 保 持種子活力。在種子的貯藏過程中,影響種子壽命有諸多因素。如種子自身的遺傳特性, 長壽命種子往往具有堅硬和不透性的種皮或類似的結(jié)構(gòu)。 種子的生理狀態(tài)如母株 所處的環(huán)境條件,溫度、光周期

2、、降水量、土壤溫度、土壤營養(yǎng)等,都會直接或 間接地影響種子的生理狀況, 進而影響種子的壽命。 水分也是影響草種壽命重要 因素,種子含水量愈高,呼吸作用愈強,消耗的物質(zhì)就愈多。對多數(shù)草種來說, 充分干燥是延長種子壽命的基本條件。 當(dāng)種子水分在 8%9%時, 昆蟲開始活動、 繁殖;水分在 12%14%時,種子表面和內(nèi)部的真菌開始生長。國際植物遺傳委 員會提出在種子中長期保存中適宜的含水量為 5%7%。世界上的種質(zhì)資源都保存在不同的低溫庫中,主要是通過改善種子貯藏環(huán) 境,延長種子貯藏壽命,達(dá)到長期保存的目的。草種含水量在 5%7%時,種子 內(nèi)基本上不含自由水, 大多數(shù)的酶活性處于鈍化狀態(tài), 生化反應(yīng)

3、不能或緩慢地進 行。在中期保存中(溫度 -6 -4,相對濕度小于 60%,可以安全貯存 10年 20年;長期保存(溫度 -18,相對濕度小于 50%,可以安全貯存 50年 100年。種子干燥對延長草種的壽命具有重要意義, 種子干燥的目的是使干燥的種子在低溫種質(zhì)庫中貯藏較長時間仍能保持其生活力、 活力和原有的遺傳特性。 種子 含水量比貯藏溫度對種子壽命更重要, 即使沒有冷藏條件, 適度干燥也能大大延 長種子的貯藏壽命。種子干燥有以下幾種方法:1. 種子自然干燥:就是利用日光、風(fēng)等自然條件,或稍加一點人工條件,使 種子含水量降低, 達(dá)到或接近種子安全貯藏水分標(biāo)準(zhǔn)。 自然干燥可以降低能源消 耗, 加

4、快種子降水速度, 同時也會降低種子的加工成本。 但這種干燥方法的干燥 時間較長,受外界大氣濕度、溫度和風(fēng)速等因素的影響。2. 種子機械干燥:對新收獲的較高水分的種子,因遇天氣陰雨或沒有熱空氣 干燥機械時, 可利用送風(fēng)機將外界涼冷干燥空氣吹入種子堆中, 以達(dá)到不斷吹走 水汽和熱量, 使種子變干和降溫的目的。 通風(fēng)干燥是利用外界的空氣作為干燥介 質(zhì), 種子失水程度受外界空氣相對濕度所影響。 這種干燥方法較為簡便, 只要有 一個鼓風(fēng)機就能進行通風(fēng)干燥工作。3. 加熱干燥法:是一種利用加熱空氣作為干燥介質(zhì)直接通過種子層,使種子 水分汽化,從而干燥種子的方法。在溫暖潮濕的熱帶、亞熱帶地區(qū),特別是大規(guī) 模

5、種子生產(chǎn)單位或長期貯藏的種子,需利用加熱干燥方法。4. 干燥劑干燥:是一種將種子干燥劑按一定比例封入密閉容器內(nèi)。利用干燥 劑的吸濕能力, 不斷吸收種子擴散出來的水分, 使種子變干, 直到達(dá)到平衡水分 為止的干燥方法。干燥劑主要有氯化鋰、變色硅膠、生石灰、氯化鈣、五氧化二 磷等。干燥劑干燥較為安全,可控制干燥水分,適用于少量種子干燥。5. 冷凍干燥:是種子在冰點以下溫度產(chǎn)生凍結(jié)的方法,進行生化作用除去水 分達(dá)到干燥的目的。 這種方法可以使種子不通過加熱將自由水和多層束縛水選擇 性地除去,留下單層束縛水,使種子干燥損傷明顯降低,增加種子的耐貯性。6. “雙 15”干燥法:國際植物遺傳委員會認(rèn)為,采

6、用溫度 15、濕度 15%左右干燥條件來干燥種子是最安全可靠的方法。 這種方法普遍用于種質(zhì)庫種子干 燥,可以批量干燥種子,對草種干燥危害小,可達(dá)到安全干燥的目的。林木種質(zhì)資源庫林木種質(zhì)資源保存主要有原地保存、異地保存和設(shè)施保存 3種方式。設(shè)施保存的場所 又稱林木種質(zhì)資源庫或林木種子標(biāo)準(zhǔn)樣品庫,英文意譯為”種質(zhì)銀行“,是當(dāng)前最有效、最 安全的保存方式, 它包括種子低溫保存、 超低溫保存及種質(zhì)離體保存等方法。 種質(zhì)庫保存以 種子為主體的作物種質(zhì)資源及其近緣野生植物, 這些材料可隨時提供給科研、 教學(xué)及育種單 位研究利用及其國際交換。種質(zhì)庫在接納到種子后,需對種子進行清選、生活力檢測、 干燥 脫水等

7、入庫保存前處理,然后密封包裝存入 -18冷庫。托普儀器已為廣大科研院校、教育 及育種單位研發(fā)建設(shè)的林木種質(zhì)資源庫,助力種質(zhì)資源保存工作。林木種質(zhì)資源庫主控系統(tǒng)功能:1. 全新動態(tài)恒溫恒濕控制系統(tǒng),響應(yīng)快,精度高。2. 任意設(shè)定的溫度、濕度控制參數(shù),自動構(gòu)成局部的微氣候環(huán)境。觸摸屏尺寸不小于 5.7英寸 , 所有的參數(shù)顯示和設(shè)定均可在觸摸屏上進行,在全彩色觸摸屏上進行參數(shù)設(shè)置等 操作的功能, 可根據(jù)種子種類的不同選擇最佳制冷或除濕的運行模式, 可在觸摸屏上直 接設(shè)置溫度,濕度,時間,模式等參數(shù) , 具有實時溫濕度,歷史溫濕度數(shù)據(jù)曲線,設(shè)備 運行狀態(tài)顯示,故障圖形代碼顯示等專用功能。3. 整個控制

8、系統(tǒng)具有計算機通訊接口, 如有需要可以安裝上位機軟件對整個控制過程進行 全程監(jiān)控, 對庫房的的溫濕度數(shù)據(jù)進行電腦數(shù)據(jù)顯示、 曲線顯示、 數(shù)據(jù)記錄以及打印等。 4. 各檔程序參數(shù)長期記憶, 系統(tǒng)意外斷電后可以自動恢復(fù)運行, 并且不影響原來參數(shù)的設(shè) 定,可按原有的設(shè)置繼續(xù)運行,充分保證試驗工作的連續(xù)性。5. 高溫報警, 異常報警功能:可設(shè)定各監(jiān)控點位的溫度、濕度報警上下限值, 當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān) 控點位數(shù)據(jù)異常時可自動發(fā)出報警信號。 報警有三種方式組成:聲光警燈報警、 電腦屏 幕畫面報警和短信報警。 短信可同時通知多人, 擴大故障發(fā)生后的知情人數(shù)量。 主機時 實及歷史故障信息均可查詢。6. 該系統(tǒng)采用低功

9、耗設(shè)計, 可有小型 UPS 直接拖動工作, 確保斷電情況下報警信息 (聲光, 屏幕,短信能正常發(fā)送。庫體要求:1. 庫體五面采用聚氨酯雙面彩鋼保溫板(厚度 100mm 。2. 保存庫保溫門:開一扇 800mm 寬×2000mm 高 大門,每扇門開啟方式為外單開啟, 確保內(nèi)部開啟優(yōu)先(在外部鎖閉情況下仍舊確保內(nèi)部能夠直接開啟,保證操作人員 的安全。3. 大門密封及結(jié)構(gòu):門框的密封采用特制的耐高低溫的硅橡膠密封條,在門框處加裝 門框加熱絲以防在低溫情況下門框處凝露;門把手、餃鏈采用日本進口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品, 可保證其強度, 防止掉落;門框四周加強,即在門發(fā)泡前,在大門內(nèi)側(cè)焊接加強筋, 可保證其強

10、度,防止門的變形。4. 氣壓平衡裝置:為了避免庫房內(nèi)溫度的變化而引起庫房內(nèi)外壓力差對庫房強度的影 響,在每個庫房側(cè)壁處安裝一套重力關(guān)閉型壓力平衡裝置。5. 庫房內(nèi)側(cè)上方裝有吊頂式冷風(fēng)機和勻流送風(fēng)板,勻流送風(fēng),提高庫房內(nèi)整體送風(fēng)效 率,進門有風(fēng)幕保溫隔離系統(tǒng)6. 暖通管道系統(tǒng)內(nèi)材料為銅管。7. 內(nèi)部地面:地面需采用專門的地面保溫材料(隔熱 XPS 保溫板,加上鋪設(shè)鋼筋混 凝土承重結(jié)構(gòu),上鋪 PVC 地膠板。達(dá)到:防水防滑,耐磨,保養(yǎng)方便:平常用清 水拖把擦洗即可,遇有污漬,用橡皮擦或稀料擦試即可干凈。防火阻燃/耐酸 堿。林木種質(zhì)資源庫制冷部分:1. 冷凍機組采用全自動控制方式, 壓縮機選用美國艾

11、默生谷輪渦旋式高性能壓縮機, 機組 機組采用低噪音風(fēng)機以及風(fēng)機壓力控制系統(tǒng)。2. 內(nèi)機低噪音冷風(fēng)機 2套,外機低噪音箱式機組 2套的雙壓縮機模式:A. 據(jù)故障狀態(tài)輪值。當(dāng)一臺機組有故障出現(xiàn),則備用機組立即啟動,最大限度保 護種子B. 據(jù)時間輪值。進行小時、日的運行時間輪值切換,延長機組壽命和等時運行。C. 據(jù)冷量輪值。 當(dāng)一臺機組冷量不能達(dá)到冷量要求, 則第二臺機組馬上投入運行; 而當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)冷量需求在一定程度的降低,則備用機組自動再切換到備用狀態(tài)。除濕部分要求:除濕機為低溫轉(zhuǎn)輪除濕機,確保在零下的環(huán)境里可以除濕。林木種質(zhì)資源庫技術(shù)參數(shù):1. 在建筑面積 5.3*5.6*2.5米里獨立控制制泠及除濕。2. 采用進口雙制冷機組。3. 制冷設(shè)備室外機置于墻外。4. 控制系統(tǒng)全彩色手觸摸屏進行控制。5. 顯示內(nèi)容:當(dāng)前時間、溫度、濕度及記錄曲線。6. 歷史數(shù)據(jù)記錄數(shù)量:15000組數(shù)據(jù) , 既可直接顯示,又可用計算機下載。7. 溫控范圍:-510庫溫8. 溫度波動度:±1.59. 控濕范圍:60%RH