马文广，郑昀晔，2，李永平

(1.云南省烟草农业科学研究院，云南 玉溪 653100;2.玉溪中烟种子有限责任公司，云南 玉溪 653100)

种子引发 (seed priming)也称种子渗透调节(seed osmotic conditioning)，是采用不同程度的物理、化学以及生物等处理方法，在控制条件下使种子缓慢吸水，为萌发提前进行生理准备的一种播前种子处理技术。引发最早由 Heydecker等［1］首次提出，并认为引发就是控制种子的吸水作用至一定水平，即允许预发芽的代谢作用进行，但防止胚根的伸出，控制种子缓慢吸水使其停留在萌发吸胀的第2阶段，使其处在细胞膜、细胞器、DNA的修复，酶活化准备发芽的代谢状态。引发技术在很多植物种类上已有研究与应用，如蔬菜作物的辣椒、甘蓝等［2-3］、粮食作物的玉米等［4］。引发后的种子可以回干贮藏或直接用于播种。引发处理能提高种子迅速、整齐的出苗能力和幼苗的抗逆性［5-6］，从而间接节约种子，降低成本，提高效益。种子催芽，是在引发原理的基础上，根据农业生产实际需要，控制种子的温度、湿度、氧气、光照以及处理时间等条件，促使种子萌发的一项种子处理技术［7］。

由于烟草种子十分微小，1 g裸种约有12000粒种子。在生产上存在播种量大，苗期水肥管理难度高，间苗费工，烟草幼苗素质差等问题。生产上为便于播种与后期管理，将经过催芽或者引发技术处理后的烟草种子，通过加入滑石粉、膨润土等辅料，将种子包衣加工至直径一般为1.6～1.8 mm的丸化种子，这样的种子称为烟草催芽或引发包衣丸化种子。

掌握引发或催芽的主要原理及方法，认识引发和催芽的条件及效应，采用特定的引发和催芽处理条件，结合新型的种子包衣丸化技术和设备工艺，研制和开发优质、高效的烟草引发和催芽包衣丸化种子，在烟叶生产上广泛应用，尤其在我国冷湿烟区和高海拔烟区具有重要作用，对我国烟草产业可持续健康发展和种子技术进步具有实质性的意义。

1 发展及现状

引发及催芽技术在作物种子中的研究应用较早。烟草种子的引发和催芽技术研究与应用起步虽较晚，但发展和应用较为迅速和广泛。20世纪90年代以前，烟草种子引发及催芽技术的研究和应用还鲜为人知，仅仅停留在实验室开展初步的尝试性研究工作，有关烟草种子引发及催芽技术的研究少有报道，烟草种子的包衣丸化研究则未见报道。

20世纪90年代中后期，伴随我国烟草产业的迅速发展，烟草种植面积逐年增加，烟草种子的技术研发发展较快。烟草种子的催芽技术开始应用于烟叶生产［8-9］。90年代末，烟草种子的催芽和引发技术进一步发展。该时期，虽有研究人员从事烟草种子的催芽和引发技术研究，但方法较常规，一般采用单纯的水引发技术，在生产中的应用和成效不明显，将种子催芽、引发技术与包衣加工相结合的应用研究未见报道。

进入21世纪后，烟草生产的发展得到了全面推进，对烟草产业的研究已延伸至细胞、分子等领域和水平。从事烟草种子研发的技术队伍也日益壮大、成熟，研究投入较以往大大增加，引发物的筛选与应用研究日趋广泛，烟草种子引发及催芽技术进一步提升和成熟，各烟叶主产区自主研发的烟草包衣丸化种子及其配套技术，开始在烟叶生产中大面积推广应用。2001-2009年各省 (市)烟区的烟草种子研究人员开展了较多的关于烟草种子引发和催芽研究:如孙渭等研究了渗透引发对烟草丸化种芽活力的影响［10］;张利军等［11］对烟草种子萌发过程中引发回干的效应进行了分析;卢秀萍等［12］研究了催芽型包衣种子对漂浮育苗中烟苗生长的影响;马文广等［13］使用赤霉素溶液引发提高了烟草丸化种子的抗寒性及幼苗的素质。从以上研究报道可以看出，我国在烟草种子的引发和催芽技术方面，做了大量的研究工作，取得了良好的科技成果，同时也培养了大批的烟草种子技术人才。2004-2010年在中国烟叶公司的支持和帮助下，由云南省烟草农业科学研究院提供技术依托、玉溪中烟种子有限责任公司承担生产加工，共同研制和开发出烟草催芽包衣丸化种子 (以催芽工艺为主)和烤烟漂浮育苗专用包衣种子 (以赤霉素、增氧引发工艺为主)，并成功的在全国烟区大面积推广。推广种植的品种以MS云烟85、MS云烟 87、MSK326、云烟97等 6个全国主栽品种为主。经玉溪中烟种子有限责任公司统计，2004年6个主栽品种的引发和催芽包衣丸化种子全国推广面积为5.91万 hm2，2010年推广面积30.57万hm2，7年累计推广种植119.33万hm2(表 1)。

表1 全国烟草主栽品种引发及催芽包衣丸化种子的推广应用情况

2 技术特点和应用推广优势

2.1 技术特点及异同

种子催芽是在单纯的水环境中，通过控制温度、氧气、光照以及催芽时间等参数指标，促使种子萌发的过程，整个催芽过程除了水分条件外，一般不添加其他引发物。

催芽可根据烟叶生产上播种期实际需要而决定种子的萌发程度［12］。种子催芽技术在我国研究应用时间较早，从20世纪90年代开始已在烟叶生产上广泛应用。

种子引发是通过引发物在控制温度、湿度、氧气、光照以及引发时间等参数条件下进行种子预萌发的过程。种子一般是“引而不发”，通过引发处理得到的种子称为引发种子。在烟叶生产上，种子的引发综合技术比催芽技术研究应用较晚，其技术工艺较催芽复杂，技术含量较催芽技术要高。21世纪初期至今，种子引发技术在烟草种子上得到广泛的研究与应用，也是当前及今后一段时期烟草种子处理技术研究的方向和重点。

在特殊年份遭遇冻害、干旱等逆境的条件下，往往会造成烟草种子发芽慢，不整齐，严重时甚至不出苗。遇到这种情况时可采取应急和补救措施，即采用种子深度催芽技术，使种子“露嘴”甚至伸出胚根，再将其加工成包衣丸化种子用以播种。这样的种子播后可立即发芽，出苗快、整齐，尽量减少了因自然灾害延误育苗带来的损失。

另外，也可以根据不同产区烟叶生产实际需要，通过对种子引发物质及包衣辅料添加物的选择，生产加工不同类型的引发或催芽包衣丸化种子。如抗寒型、抗旱型、增氧型、抗病虫型、生物型、多重抗逆型等类型的包衣种子。

2.2 推广应用优势

2.2.1 常规烟草包衣种子存在的问题

早期的烟草包衣丸化种子，一般都不经过引发或催芽处理，仅仅是将烟草种子用种衣剂通过包衣丸化加工而成，统称烟草常规包衣种丸化种子。常规烟草包衣种子是针对常规育苗技术开发生产的，生产加工工艺比较粗放，包衣种子的均匀度和裂解度差，裂解时间长。常规烟草包衣种子的外观质量影响到了机械化精准播种，无法满足集约化、专业化、工厂化育苗的要求。同时，由于传统旱地育苗向漂浮育苗的转变，饱含水分的漂浮育苗基质透气性差，包衣种子长时间浸泡在水中，给种子的发芽和幼苗生长造成了低氧胁迫，影响了漂浮育苗质量。另外，常规包衣种子的发芽势、发芽率低，田间出苗慢、整齐度差，出苗率不高，而且对低温等逆境的耐抗力差。

伴随我国现代烟草产业的快速推进，在烟叶生产上使用常规包衣种子将无法适应面临着几个方面的问题:一是漂浮育苗等育苗新技术的普及推广对烟草种子质量及技术含量的高要求;二是精准播种、机械化播种，烟苗生产的集约化、专业化、工厂化对烟草种子质量及活力提出的高要求;三是不同生态区、不同逆境条件 (低温、缺氧、病虫害等)对烟草种子抗逆能力的要求。

2.2.2 烟草引发及催芽包衣丸化种子的应用优势

针对常规包衣种子存在和面临的问题，研制发芽势和发芽率高、裂解度好、规格均匀、发芽快、田间出苗率高、整齐一致、长势健壮，尤其适合早春冷湿环境播种的烟草引发或催芽包衣丸化种子应用于大面积烟叶生产，这对积极推动我国烟草种子产业化进程和技术进步，提高烟叶生产的整体水平具有实质性意义。

与常规烟草包衣种子比较，引发或催芽包衣丸化种子具有几个方面的优势。

对逆境胁迫的耐抗性好，针对性强。结合育苗过程中的低温、缺氧 (一般发生在漂浮育苗过程或苗床土壤通透性差的情况)、病虫害等逆境因素，通过不同程度的物理、化学以及生物等引发、催芽处理，经过配套工艺包衣丸化加工，研制和开发出相应的抗寒型、增氧型、抗病虫型、生物型、多重抗逆型等类型的包衣种子，可以较好的缓解逆境胁迫对种子造成的伤害。

利于精量化、机械化播种以及集约化、专业化、工厂化育苗，有利于烟草漂浮育苗技术的普及推广。开展烟草漂浮育苗时，漂浮盘的每个孔穴要求只播1粒种子，对包衣种子的裂解度、发芽率、出苗速度、整齐度等种子质量及活力指标要求很高。经过引发或催芽处理的包衣种子可以大幅提升其质量及活力，且出苗快、整齐、幼苗长势健壮，可以较好地满足育苗条件要求。

3 生产加工技术工艺要点

烟草种子引发及催芽包衣丸化的生产加工技术工艺流程，主要包括2个部分:一是种子的引发或催芽处理;二是对引发或催芽后的种子进行包衣丸化加工。

3.1 烟草种子的引发及催芽处理技术要点

烟草种子的引发及催芽处理主要包括取种、浸种消毒、引发或催芽、回干、贮藏几个关键环节。

取种。根据预期种子生产加工及需求计划，从良种库取种，做好品种名称、数量、重量、类型、产地及取种时间的记录和标识，建立种子档案，以备各个时期对种子信息的追溯。

浸种消毒。将取出的种子放入配制好的种子消毒液 (一般使用1.0%的硫酸铜溶液或0.1%的硝酸银溶液)中杀菌消毒20～30 min。

种子引发或催芽。根据烟叶生产实际需要，对消毒后的种子进行催芽或引发处理，使种子达到预萌发或已萌发状态。在引发过程中要控制好引发物的剂量，处理的时间及温度。

种子回干。将完成引发或催芽的种子在自然温度或特定控制温度下干燥，使种子含水量达到工艺指标。

贮藏。将回干后的种子放入贮藏库贮藏。

3.2 引发或催芽后的种子包衣丸化加工技术要点

引发或催芽后的种子包衣丸化加工技术要点包括种子的包衣造粒 (成核)、丸化、筛选、抛光、上色及包衣种子的干燥、包装、贮藏等环节。

种子的包衣造粒 (成核)。将完成引发或催芽的种子从种子库取出，分量放入包衣机中，喷洒适量的粘合剂和种衣剂，在粘合剂的作用下，使种衣剂附着于种子外层。

种子的丸化加工。继续在包衣机中添加粘合剂和种衣剂，当丸化种子粒径达到一定程度后停止加工。

丸化种子的筛选。将丸化后的种子在筛选机上过筛，选达到粒径要求的合格丸化种子。

抛光。在包衣机中加入抛光粉，对合格的丸化种子进行抛光处理，使其表面光滑圆润。

上色。选定相应的色料，对包衣丸化种子进行均匀染色。

干燥。将完成染色的包衣丸化种子置于干燥设备中，在一定温湿度条件下干燥至工艺规定的标准。

包装。干燥后的包衣丸化种子根据实际需要，进行计量包装，即得到成品引发或催芽烟草包衣丸化种子。

贮藏。将包装后的包衣丸化种子放入种子库贮藏。

4 需注意的几个问题

引发或催芽烟草包衣丸化种子是通过种子的引发或催芽处理技术，经包衣丸化加工而成，在实际生产应用中需要注意和把握好几个方面的问题:一是要有效解决好种子引发及催芽处理过程与种子包衣丸化加工衔接的技术关键，种子预处理与包衣加工要有机结合，生产加工出技术含量高、质量好、多类型的包衣丸化种子，以满足农业生产的实际需要;二是要加大种子引发及催芽技术推广应用的培训和咨询力度，让烟叶产区和烟农熟悉了解引发或催芽烟草包衣丸化种子产品的特点，掌握其技术关键和要点，加快技术成果在产区的快速转化;三是技术人员在育苗过程中，要结合不同类型 (抗寒型、增氧型、生物型、多重抗逆型等)的引发或催芽包衣丸化种子的特点，把握好生产节令，辅之以相适应的育苗配套技术，引发或催芽包衣丸化种子发芽率高、出苗快、整齐，育苗时要结合生产节令适时播种，不宜过早播种。

5 应用推广前景

种子是农业生产的基础，是农业科技的载体。在世界农业飞速发展的今天，越来越体现出高质量及高水平种子技术的重要作用。优质的种子不仅可以为农业生产带来巨大的经济效益，同样也可以代表一个国家或地区农业科研及生产技术的水平。伴随农业生产的发展，种子引发及催芽处理等技术的研究与应用已成为当前及今后种子科学的研究重点和方向。回顾我国烟草的发展历程，每一次烟草种子技术的革新和普及推广，均给烟叶生产带来了显著的经济和社会效益，充分验证了“科学技术是第一生产力”的真实内涵。引发或催芽烟草包衣丸化种子在我国烟叶生产上大面积推广应用至今，其应用面积逐年加大，推广应用的省 (市)也逐年增加。2004年，引发或催芽的烟草包衣丸化种子推广应用范围仅为云南及江西2省，以云南省为主，面积合计5.91万hm2。至2010年，推广应用的烟区已涵盖云南、贵州、四川、重庆、广西、江西、安徽、山东、浙江、山西等17个省 (市、自治区)和2个东南亚国家 (老挝、缅甸)，国内推广面积累计122.66万hm2(表2)。其中，引发或催芽种子在云南省的推广面积已占全省烤烟种植面积的87.1%，占全国烤烟面积的30.6%。2011年，云南省将实现100%使用引发或催芽包衣丸化种子。烟草种子引发及催芽包衣丸化技术及成果在烟叶生产中大面积的推广应用和普及，为我国的烟叶生产创造了显著的经济和社会效益，得到了全国烟区和广大烟农的认可和好评，有着良好的应用推广前景。

表2 全国烟区年度烟草引发及催芽包衣丸化种子的推广应用面积

［1］Heydecker W J，Higging Gulliver R L.Accelerated germination by osmotic seed treatment［J］.Nature，1973，246:42-44.

［2］张秉奎，高建军，巩振辉，等.PVA渗调对辣椒种子活力及芽期酶活性的影响 ［J］.西北农业学报，1999(2):80-83.

［3］吴道藩，宋明.提高甘蓝种子活力的方法与机理研究［J］.园艺学报，2002，29(6):542-546.

［4］Ashraf M，Humera R.Inducing salt tolerance in maize(Zea mays L.)through seed priming with chloride salts:growth and ion transport at early growth stages［J］.Acta Physiologiae Plantarum，2001，23(4):407-414.

［5］Chen C C，Sung J M.Priming bitter gourd seeds with selenium solution enhancesgerminability and antioxidative responses under sub-optimal temperature ［J］.Physiologia Plantarum，2001，111(1):9-16.

［6］Duan H G，Yuan S，Huang Z X，et al.The effects of spermidine pretreatmenton antioxidative capacity in wheat seedlings under osmotic stress ［J］.Acta Agronomica Sinica，2006，32(7):1057-1062.

［7］卢秀萍，白永富，肖炳光，等.烤烟种子催芽时间与包衣后种子活力的关系 ［J］.烟草科技，2004(2):41-43.

［8］潘立辉.烤烟种子催芽新法 ［J］.吉林农业，1995(4):10-11.

［9］陈廷俊.烟草种子催芽新技术的研究 ［J］.烟草科技，1997(1):42-43.

［10］孙渭，马英明，李斌，等.渗透引发对烟草丸化种芽活力的影响 ［J］.西北农业学报，2002，11(2):115-117.

［11］张利军，杨铁钊，王忠民，等.烟草种子萌发过程中引发回干的效应分析 ［J］.河南农业大学学报，2004(2):162-166.

［12］卢秀萍，白永富，肖炳光，等.催芽型包衣种对漂浮育苗中烟苗生长的影响 ［J］.中国烟草科学，2005(1):20-22.

［13］马文广，郑昀晔，索文龙，等.赤霉素引发处理提高烟草丸化种子活力和幼苗素质 ［J］.浙江农业学报，2009，21(3):293-298.