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种子活力快速无损检测的市场分析研究

2019-06-01常再青庞恺王紫晗于春雨

智富时代 2019年4期
关键词:市场分析种子

常再青 庞恺 王紫晗 于春雨

【摘 要】通过种子活力检测可以淘汰活力低的种子,提高作物存活率和出苗率。种子活力快速无损检测是近年来新兴的技术,和传统的技术相比拥有耗时少、成本低、方便、重现性好、效率高的特点。中国是农业大国,拥有世界第二大种业市场,对种子拥有巨大的需求量。种子活力的好坏与农产品质量息息相关,因此拥有活力高的种子就显的极为关键,直接影响到我国种植业和农产品加工业的发展。本文以我国种业市场的发展为基础,将种子活力快速无损检测技术与传统的检测技术进行了比较,对种子活力快速无损检测技术的前景和市场定位进行了分析,从而得出了种子活力快速无损检测技术具有极大市场价值的结论。

【关键词】种子,活力检测,快速无损,市场分析

中国是农业大国,农业对于国家的发展有着重要影响。因此种子活力检测与农产品质量的好坏有着密切的联系。随着科学技术和农业现代化水平的不断提高,种子活力快速活力检测技术随之产生。无损检测的优势在于,此种检测方法在获取种子的信息时不会破坏待测种子的原始状态和化学性质,而且与传统种子质量检测的方式相比检测速度更快、污染更小,同时可实现种子检测自动化。目前种子的无损检测利用的技术都是根据种子的光学特性、化学特性、电学特性等各种特性进行检测。

自从《中华人民共和国种子法》实施以来,我国种业发展迅速,市面上的种子产品种类多、更新快,且种子生产加工能力提高、质量加强,促进了我国农业的发展。不过由于种子管理体制尚未成熟,还存在非常多的隐患问题,因此,加强对种子质量检测和种子市场的管理,对我国农业的发展有着非常重要的作用。

一、种业发展现状

1、种子市场概况

中国是一个农业大国,更是一个种业大国,拥有世界第二大种业市场。中国年种子需求量远远大于经营量,种子市场规模不断扩大,2010年,种子市场规模为500亿美元,到2016年达到884.61亿美元。而从市场规模来说,玉米种子、水稻种子、小麦种子占种子市场的主要份额,分别约占种子市场的34.13%、25.69%、20.91%,蔬菜种子约占10.43%、其他棉花、油菜等种子约占8.34%、商品主粮占据种子市场份额的绝大部分[1]。

2、种业产业发展概况

近年来,随着种子企业的不断发展,渐渐成为种业发展的主体。目前为止,中国种子企业分为四种:大型的种业寡头、专业化的大中型种子公司、生产基地型种子企业、众多的中小分销商 [2]。

2010年‘中央一号文件指出了我国种子企业未来的主要发展方向:

(1)我国种子企业必须要加快企业并购和产业整合。

(2)种子企业和科研单位要加强联合。

(3)培育出竞争能力强、发展潜力大的大型种子企业[3]。

二、种子活力检测技术的现状及发展趋势

当前市面上有多种检测种子活力的方法,我们将种子的活力检测分为两大类:种子有损检测与种子无损检测。以下简述几种常见的有损检测与无损检测的技术与方法:

1、种子活力检测的方法与技术

(1)种子有损检测

①幼苗生长测定法

该方法是将种籽萌发过程中的生理变化特征作为基准来检测种子活力, 辨别种子的优劣[4]。但发芽速度快与慢的幼苗并未区分开。

②电导率法测定种子活力

此方法是將种子浸入在温度为25℃左右的去离子水中24h,测出种子溶解液的电导率。但此检测方法难以准确检测活力太低的种子。

③加速老化试验测定法

此方法是将对照品种和待筛选的作物种子置于高温高湿的环境下数天,筛选活力高的作物种子,但此方法局限性较小,活力高的种子可以承受高热高湿度的生存环境并始终保持高的发芽能力,而活力低的种子通过实验则可能降低种子的发芽能力[5]。

④TTC定量法

TTC跨膜浸入细胞后反应会变成红色,红色越深这说明种子活力越高,因此根据反应后颜色的深浅可确定种子活力的高低[6]。但其所用时间相对较长,呈现的状态通过肉眼分辨容易产生误差,而且灵敏度偏低,操作起来也相对较为复杂。

⑤冷冻试验法

冷冻试验是模仿农田环境模拟出条件较差的农田,进行种子的发芽实验,从而得到比较适合田间生长的种子结果[7]。但此方法比较适合玉米种子活力的检测,适用范围较小,不适合大范围的被应用。

(2)种子无损检测

①近红外光谱技术[8]

该技术通过检测贮存后种子的光谱线变化,并经过化学计量学算法建模,快速无损的辨别出高活力与低活力种子[9]。但此技术的模型需要不断更新,每台设备的模型都不同,使应用设备有一定的局限性,建模成本较高。

②Q2技术

Q2技术是荷兰ASTEC种子技术公司研发的,该技术通过检测种子在发芽过程中的耗氧状况来辨别种子活力的高低。但其仪器价格极其昂贵,小型公司无法大量购买,且仪器稳定性较差。

③激光散斑技术

1999年阿根廷科学研究者Arizaga等人将激光散斑技术运用于种子的活力检测中[10],此技术通过检测种子内部粒子活跃度,从而确定种子活力的高低,种子活力水平不同,其内部的粒子成分与含量不同,活力高的种子其内部粒子活跃度则高[11]。但此技术操作过程较为复杂,需要专业人士操作。

④红外热成像技术

此技术通过种子的温度变化来深入研究种子活力。种子在萌发过程中产生新陈代谢并散发一定的热量,因此新陈代谢的快慢是种子活力高低的关键性指标, 即种子温度变化与种子活力存在紧密关系,但此技术无后续实验。

⑤TDLAS技术

TDLAS技术是对种子呼吸时二氧化碳浓度的变动进行测定,种子呼吸强度的快慢与种子活力的高低成正相关,因而通过检测种子呼吸的二氧化碳浓度即可检测出种子活力等级。但此技术还在研发阶段。

由上分析可知目前国内市场上种子活力检测技术和方法手段都较为落后,且大部分都会对种子造成伤害,使种子无法二次利用。如此不仅造成种子的浪费,而且在种业的市场竞争中无法保证短时间内迅速掌握种子活力的数据。

2、发展趋势

近年来,我国经过长期努力在种子检测科研方面发展突飞猛进,种子检测技术也在不断更新,大量的科研技术团队在不断探寻新技术新方法,并将其广泛应用于种子检测学,并获得得一定成果,但相对于其它科研方面的研究而言,种子快速无损检测还处于不太成熟阶段。目前为止,我国农作物种子领域的技术方法目前共有340项,其中种子质量检验方法45项、品种评价标准55项、DUS测试指南186项,另有种子生产加工储藏标准54项[12]。在我国种子质量检验的这45项方法里种子质量(活力)快速无损检测几乎为零,因此我国迫切需要蓬勃发展快速、无损、精准、价格便宜且不需要专业人士进行操作的种子活力检测方法。

三、种子活力快速无损检测技术的市场需求

1、种子活力快速无损检测技术的发展前景

(1)种子市场巨大且检测市场容量巨大,但种子检测公司技术缺乏

中国是一个农业大国,更是一个种业大国,拥有世界第二大种业市场。中国年种子需求量远远大于经营量,并且种子市场规模在不断扩大。但由于国内种子活力低,所以国内一般都从国外公司购买大量的种子,导致中国农作物种子来源依赖国外进口,种子企业面临严峻的国际形势。中国种子市场需求稳定、巨大,想要占领中国种子市场,最重要的是拥有高活力种子,故检测高活力种子手段成为占领中国种子市场的关键。

(2)种子活力快速无损检测、定量分析的市场需求日益强烈

农作物种子活力与产量性状关系研究日益加深和精密播种机械的大量使用使种子活力快速无损检测方法需求日益强烈因此,研究种子如何得到用时少、结果准确、没有损伤的检测已经成为热点。随着技术的发展,种子活力检测逐渐运用近红外技术、红外热成像技术等新兴技术与传统方法比拥有耗时少、成本低、方便、重现性好、效率高的特点,尽管这些新技术在种子活力检测上的应用尚不成熟,但定量分析必然是未来的发展趋势。

(3)市场上种子活力检测技术手段落后,快速无损检测技术空白

目前国内外种子活力检测技术虽然可以准确直观的预测种子活力却存在花费时间长、影响因素多、会对种子造成损伤的缺点,例如目前利用最广泛的幼苗测定法,主要依靠人工培养,需要大量的人力物力财力,而且并不能区分发芽速度快与慢的幼苗。总体来说,技术手段落后、不适宜现代种业发展。种子活力无损检测技术的广泛应用,可以提高工作效率,缓解种子活力检测技术供给与农业生产需求的矛盾,促进农业现代化的发展。

据统计中国每年需要二三百亿斤的种子,市场容量7百亿以上,年均增长率10-15%。然而其中有15-20%的种子由于种子活力低的原因而被浪费。目前,国内甚至全球种子活力快速无损检测技术短缺,出现了大区域性的市场空白。当下我国十分重视种子行业发展,种子活力检测是种子行业发展中的重要部分,种子活力检测手段落后,缺乏科技创新,无法做到种子活力等级精确标定,种子活力几乎全部依靠发芽率实验,市场上缺乏既能够快速高效的检测种子活力又不对种子造成损坏的相关技术。

2、种子活力快速无损检测技术的市场需求

种子活力快速无损检测技术能够快速有效的检测和分拣出不同活力等级种子,解决当前种子检测的难题,与传统方法比拥有耗时少、成本低、方便、重现性好、效率高的特点。种子企业、科研单位、以及农产品种植户等都可以将种子活力快速无损检测技术应用到实际生产中。

(1)种子企业

国内外种子企业以及科研团队是该项目初期服务的对象之一。想要占领中国种子市场,最重要的是拥有高活力种子,故检测高活力种子手段成为最关键的问题,虽然种子市场巨大但检测高活力种子的方法少,种子企业对种子的需求量巨大,每天都需要对种子进行大量的检测以及销售,新型种子活力检测技术耗时少、成本低并且可以提高检测准确率,对其来说是一项十分有效减少工作量和精力的技术。

(2)与种业相关的部门和科研单位

在不同地区设置多个检测站中心,通过种子活力快速无损检测技术进行种子信息的采集,利用采集到的种子信息建立包含不同环境、不同种子的呼吸信息数据库,既大大提高了检测的准确性,又体现出种子在不同环境下的適应性。满足了不同需求的合作者的需要,使可合作对象范围更大。

(3)农产品种植户

种子活力指标与农产品质量的好坏有着密切的联系。因此种植户在进行买种时,种子活力是一个关键性的指标,通过种子活力快速无损检测技术可筛选出活力高、易存活、无损伤的优质种子,种植户可通过查看购种站公布的种子活力信息,购买优质种子,提高种子存活率和出苗率。

四、结论

通过对种业市场分析和种子活力检测市场规模及需求的分析了解到种子活力快速无损的检测技术并不多,且大多技术是从国外引进的,故无损检测技术是当前国内市场上所欠缺的。中国作为世界第二大种业市场,种子活力检测技术的缺乏,使国内大量的种业市场流失。我国虽已研究出若干检测技术并也获得了肯定,但大部分都耗时长需要技术人员操作,又或者新型技术所需成本高,因此我国仍需加强对快速无损检测技术的研究,以增进我国与国际间种业检测市场的竞争。

【参考文献】

[1]【2017年中国种业发展报告】

[2]【王全辉,李争 中国种业发展现状问题及其政策建议(农业部人力资源开发中心/中国农学会,北京 100125)】

[3]【黄崎 中国种子:基于国家安全角度的思考[M].北京:国家行政学院出版社,2012】

[4]【种子活力测定方法 余波,杜尚广,罗丽萍 ① 南昌师范学院生物系, 南昌 330000; ② 南昌大学生命科学学院, 南昌 330000 】

[5] 【含水量和处理温度对人工加速老化试验中水稻种子储藏特性的影响 张瑛,张雨萱,王德正,吴爽,滕 斌,宣红 ( 1.安徽省农业科学院水稻研究所,安徽合肥 230031;2.华中师范大学生命科学学院,湖北武汉 430079)】

[6]【对种子活力测定方法——T TC定量法的改进 胡晋

(浙江农业大学种子教研组)】

[7]【种子活力及其测定方法研究 张本华1,郝晓莉2,李永奎1,李成华1

(1.沈阳农业大学,沈阳 110161;2.辽宁省农业科学院,沈阳 110161)】

[8]【基于可见近红外光谱玉米种子活力的无损检测方法 白京 彭彦昆 王文秀

中国农业大学工学院国家农产品加工技术装备研发分中心】

[9]【基于近红外光谱的单粒水稻种子活力快速无损检测 宋乐 王琦 王纯阳 林晏清 余鼎 徐琢频 吴跃进(中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所 230031)】

[10]【基于激光散斑检测玉米种子活力方法的研究,王佩斯1,毕昆2 ,1长春理工大学光电工程学院,吉林 长春 130022;2北京农业信息技术研究中心,北京 100011】

[11]【基于激光散斑技术的栓皮栎种子活力检测 康永祯 李黔渝 赵瑛琦

北京林业大学工学院】

[12]【以新发展理念为统领 加强种子质量标准体系建设,杜晓伟1周泽宇2 胡从九3詹儒林4张力科2,(1.农业农村部种业管理司,北京 100125;2.全国农业技术推广服务中心,北京 100125;3.中国农垦经济发展中心,北京 100122;4.中国热带农业科学研究院南亚热带作物研究所,广东 524091)】

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