種子處理領(lǐng)域里的創(chuàng)新技術(shù)分析介紹

種子處理作為作物保護(hù)領(lǐng)域里關(guān)鍵的一環(huán)，其對(duì)種子健康和營養(yǎng)，以及作物后期的正常生長和收獲具有重要的意義。通過信息整理，我們關(guān)注到最近種子處理行業(yè)里的一些新趨勢(shì)和創(chuàng)新技術(shù)，比如最近不少公司都在推出可以對(duì)抗線蟲侵害的種子處理新產(chǎn)品；一些公司在種衣劑的制劑和助劑方面有新的突破；以及顛覆性的創(chuàng)新技術(shù)——借助電子處理種子，根除病害。近期，記者訪談了相關(guān)的公司，對(duì)這些種子處理領(lǐng)域里的創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步了解。

    “對(duì)抗線蟲”成為種子處理領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)

    植物寄生線蟲是一類重要的植物病原物，廣泛寄生在各種植物上，引起植物發(fā)生各種線蟲病害。線蟲病害具有隱蔽性強(qiáng)、診斷困難、防治藥劑少等特點(diǎn)，已經(jīng)成為全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要威脅之一。

    在巴西，線蟲引起作物（大豆、棉花、甘蔗和咖啡）減產(chǎn)所造成的經(jīng)濟(jì)損失每公頃平均可達(dá)200美元。2015年巴西線蟲學(xué)協(xié)會(huì)（BrazilianNematological Society）估計(jì)，線蟲每年在巴西造成的經(jīng)濟(jì)損失為100億美元，是危害**的有害生物，經(jīng)濟(jì)損失甚至超過了大豆銹病。

    線蟲屬于地下害蟲，防控起來要比地上害蟲難度更大，因此種子處理成為了理想的處理方法。關(guān)于這類產(chǎn)品的研究其實(shí)一直沒有間斷，不過近兩年似乎是前期大量研究工作的集中收獲期，屢見各種新產(chǎn)品面世的報(bào)道。就拿今年來說，4月份，IHARA在巴西推出了CERTEZAN（350.0 g/L甲基硫菌靈+ 52.5 g/L氟啶胺）。據(jù)稱該產(chǎn)品是巴西首款能控制線蟲的種子處理殺菌產(chǎn)品，可防治大豆、玉米線蟲，且配方中采用的高效黏合技術(shù)，能有效增強(qiáng)成分黏附作用，更耐雨水沖刷。也是在4月，Helena Agri-Enterprises公司在美國市場推出了最新的大豆種子處理技術(shù)— Seed Shield Max Beans。該技術(shù)將四種殺菌劑與四種作用方式合為一體，可防治早期病蟲害和土傳疾病。5月初，美國Americot公司推出用于防治根結(jié)線蟲和腎狀線蟲的棉花種子處理劑CottolyST Premier。同月，紐發(fā)姆美國公司宣布旗下Trunemco種子處理劑獲美國環(huán)保署登記。該產(chǎn)品用于線蟲防治，可提高大豆、棉花和玉米的產(chǎn)量。

    AgroPages聯(lián)系到了紐發(fā)姆種子處理產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)經(jīng)理TomKroll先生，進(jìn)一步了解了Trunemco的作用和優(yōu)勢(shì)。

    Trunemco是首款微生物和生物化學(xué)物質(zhì)組合專利配方產(chǎn)品，生物化學(xué)和微生物活性物質(zhì)可提供雙重防御，阻擊線蟲。該產(chǎn)品可激活作物天然防御系統(tǒng)，更好防治線蟲，并增強(qiáng)根系健康和幼苗活力，促使植物茁壯成長，提高產(chǎn)量。

    Kroll介紹道：“Trunemco是一種獨(dú)特的殺線蟲劑，在殺線蟲領(lǐng)域，該產(chǎn)品擁有超越其它化學(xué)和生物產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)?！?/span>

    化學(xué)殺線蟲劑，例如阿維菌素（Avicta）在防效方面具有一致性，在很大程度上，這是化學(xué)物質(zhì)在各種環(huán)境條件下使用得出的結(jié)果。不幸的是，許多化學(xué)殺線蟲劑的缺點(diǎn)是它們會(huì)引起毒性反應(yīng)。例如，阿維菌素（Avicta）在使用時(shí)需要約束性的防護(hù)設(shè)備。

    孟山都公司研發(fā)的內(nèi)吸性種子處理廣譜殺線蟲劑Tioxazafen（NemaStrike），作用機(jī)理新穎，對(duì)胞囊線蟲、根結(jié)線蟲和腎形線蟲等表現(xiàn)出**防效，可保護(hù)作物根部免受損害。

    但現(xiàn)已證明NemaStrike的當(dāng)前配方存在皮膚致敏的問題，拜耳已取消明年大規(guī)模銷售NemaStrike的計(jì)劃。而Fluopyram（Ilevo）的使用會(huì)引起大豆幼株的植物毒性反應(yīng)。

    另一方面，大多數(shù)生態(tài)友好型產(chǎn)品都沒有出現(xiàn)任何上述問題，但是大多數(shù)生物制品都處于不同的環(huán)境中，因此其性能可能不一致。Trunemco是一種天然存在的獨(dú)特化學(xué)產(chǎn)品，由于其生態(tài)友好的特性，沒有表現(xiàn)出許多化學(xué)藥品會(huì)造成的毒性反應(yīng)，但仍然保證防效的一致性。此外，Trunemco通過引入淀粉芽孢桿菌實(shí)現(xiàn)了另一種生物生態(tài)友好策略，該細(xì)菌通過在根部定植并建立阻止線蟲入侵的屏障來抵御線蟲。除此之外，Trunemco使用量為0.3 oz/100 lb袋，與許多其它殺線蟲劑相比，使用率相對(duì)較低。

    “開發(fā)殺線蟲劑是一項(xiàng)棘手的任務(wù)。要找到一種能控制線蟲但對(duì)植物，使用者或環(huán)境無毒的產(chǎn)品，這是一個(gè)艱難的平衡。該材料必須有效，能夠以穩(wěn)定的配方配制，并且要在容器里，種子上和土壤中保持所需的持效期。另外，開發(fā)和制造的成本必須能夠被市場上的潛在價(jià)值所抵消?！盞roll告訴AgroPages。

    目前Trunemco已獲得美國28個(gè)州的登記批準(zhǔn)，其它州的登記還在繼續(xù)，Kroll透露，該產(chǎn)品將于今年秋季在美國開始銷售。

    制劑與助劑方面的創(chuàng)新產(chǎn)品

    種衣劑作為一種具有獨(dú)特功效的種子處理技術(shù)，通過成膜劑等助劑將農(nóng)藥有效成分附著在種子表面，從而有效地防治各種種傳病害、土傳病害及蟲害，對(duì)作物良種標(biāo)準(zhǔn)化、播種精良化、實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收具有重要意義。

    目前，種衣劑常用農(nóng)藥有效成分多集中在為數(shù)不多的幾個(gè)品種上，而且近幾年新農(nóng)藥創(chuàng)制的腳步放緩，適用于種子處理的新農(nóng)藥品種則更加匱乏。因此，種衣劑的技術(shù)創(chuàng)新也由化合物組合創(chuàng)新逐步向劑型創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新方向發(fā)展。如微膠囊種衣劑、納米種衣劑、營養(yǎng)型種衣劑、抗逆境（抗旱、抗低溫、抗鹽堿等）種衣劑、抗倒伏種衣劑、調(diào)節(jié)生長型種衣劑等多功能種衣劑；能適用藥材、花卉、蔬菜等具有高附加值作物種子上的種衣劑同樣應(yīng)引起重視。

    明德立達(dá)的微膠囊種子處理劑

    種衣劑的微囊化就是種衣劑的重要發(fā)展方向。將微膠囊加工成種子處理劑型，不僅可以提高對(duì)種子的安全性，而且可以提高農(nóng)藥有效成分在土壤中的穩(wěn)定性，延長有效成分的釋放時(shí)間，達(dá)到長期控制病蟲害發(fā)生的目的，顯著提高農(nóng)藥的使用效率和安全性。

    北京明德立達(dá)農(nóng)業(yè)科技有限公司（以下簡稱“明德立達(dá)”）一直重視種衣劑產(chǎn)品的布局、發(fā)展及創(chuàng)新。目前已上市的兩個(gè)產(chǎn)品種衛(wèi)士（27%精甲霜靈？噻蟲胺？咪鮮胺銅鹽種子處理懸浮劑）、苗得意（福美雙？萎銹靈？噻蟲嗪種子處理懸浮劑）在市場上獲得了用戶的一致好評(píng)。

    明德立達(dá)研發(fā)中心主任劉潤峰告訴AgroPages，明德立達(dá)在微膠囊的理論創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化研究上也走在行業(yè)的前列，有多個(gè)微膠囊產(chǎn)品生產(chǎn)并上市。基于此，明德立達(dá)進(jìn)行大膽創(chuàng)新，將微膠囊技術(shù)引入種衣劑中，進(jìn)行了25%噻蟲胺？咯菌腈？精甲霜靈種子處理微囊懸浮-懸浮劑、15%噻蟲胺？高效氯氟氰菊酯？咯菌腈種子處理微囊懸浮-懸浮劑的立項(xiàng)開發(fā)，采用獨(dú)特的微膠囊技術(shù)，解決了精甲霜靈在土壤中容易降解的問題、高效氯氟氰菊酯拌種容易產(chǎn)生藥害的問題，并通過微囊的包裹，達(dá)到了長效緩釋的目的，以及噻蟲胺、咯菌腈本身的長持效期，整個(gè)產(chǎn)品的持效期長，可達(dá)70天以上。

    明德立達(dá)通過這兩個(gè)項(xiàng)目成功申報(bào)了國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)“種子、種苗與土壤處理技術(shù)及配套裝備研發(fā)”，作為子課題“長效緩釋化學(xué)農(nóng)藥種子種苗處理新劑型和新產(chǎn)品”（子課題編號(hào)2017YFD0201603）參加單位之一，進(jìn)行了大量的研究及試驗(yàn)，通過不斷摸索**配方，優(yōu)化制備工藝，取得了重大突破。

    目前，25%噻蟲胺？咯菌腈？精甲霜靈種子處理微囊懸浮-懸浮劑、15%噻蟲胺？高效氯氟氰菊酯？咯菌腈種子處理微囊懸浮-懸浮劑小試均已結(jié)題，其中15%噻蟲胺？高效氯氟氰菊酯？咯菌腈種子處理微囊懸浮-懸浮劑已經(jīng)經(jīng)過多次中試生產(chǎn)。以微膠囊形貌、物理穩(wěn)定性、釋放速率等為指標(biāo)，研究了各種制備方法對(duì)不同有效成分的適應(yīng)性，確定了各產(chǎn)品**制備方法，并且探索了不同制備方法在田間的表現(xiàn)差異。兩個(gè)產(chǎn)品均使用高效可降解聚合物做為成膜劑，種子包衣后表面不僅光滑均勻，而且脫落率低，在水田中不易脫落和掉色，對(duì)種子安全性高。

    通過各種配比篩選試驗(yàn)、室內(nèi)生物活性測(cè)定試驗(yàn)，及兩年三地的田間藥效試驗(yàn)、殘留試驗(yàn)等，結(jié)果表明，種子處理微囊懸浮-懸浮劑相對(duì)于普通的種子處理懸浮劑，具有安全性更高、持效期更長等優(yōu)點(diǎn)。兩個(gè)產(chǎn)品預(yù)計(jì)2020年上市。

    陶氏的POWERBLOX?Filmer-17成膜劑

    種子處理懸浮劑是一種用于植物種子處理，具有成膜特性的農(nóng)藥制劑。成膜劑是種子處理懸浮劑中的重要組分。目前市場上常用的成膜劑產(chǎn)品包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素、聚丙烯酸酯等具有粘結(jié)性和成膜性的高分子聚合物。然而，高分子聚合物本身的特性決定了粘結(jié)性能較高的品種成膜強(qiáng)度一般較低，種子流動(dòng)性差，成膜不均勻，反之成膜強(qiáng)度高的品種粘結(jié)性差，膜與種子附著力差，容易成片脫落；親水性強(qiáng)的品種遇水溶解，反之疏水性強(qiáng)的品種影響種子萌發(fā)，這導(dǎo)致了目前市場上的一些種子處理懸浮劑還存在著一些性能方面的缺陷，比如脫落率高、耐水性差等問題。針對(duì)這些問題，陶氏公司開發(fā)了一種安全的聚合物分散體，POWERBLOX? Filmer-17成膜劑，用于種子處理懸浮劑。

    根據(jù)陶氏公司工業(yè)解決方案業(yè)務(wù)部技術(shù)員季靜女士的介紹，POWERBLOX? Filmer-17成膜劑是一支安全的高性能的成膜劑產(chǎn)品，可用于高品質(zhì)的種子處理懸浮劑配方的開發(fā)?！拔覀冇闷渲苽淞?0%噻蟲嗪種子處理懸浮劑，并對(duì)玉米種子進(jìn)行包衣，包衣后的玉米種子外觀均勻，種子處理懸浮劑在種子上的覆蓋度廣。經(jīng)包衣后的種子具有優(yōu)異的耐水性，種子脫落率低， 并且具有很好的流動(dòng)性。發(fā)芽實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該成膜劑對(duì)于種子發(fā)芽沒有負(fù)面影響，”季女士說道。

    種子的包衣需要具備一定的耐水性，尤其對(duì)于水田作物，包衣耐水性好可以避免種子浸種過程和作物生長過程中有效成分的流失。POWERBLOX? Filmer-17成膜劑具備相對(duì)平衡的親疏水性，可賦予包衣優(yōu)異的耐水性，又不影響種子的發(fā)芽。

    利用電子處理種子有望完全取代化學(xué)方法

    最近一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)正在興起，可替代含化學(xué)成分的傳統(tǒng)種子處理劑。該技術(shù)的原理是利用低能量電子處理種子，根除病害，為作物提供多年的保護(hù)。

    這項(xiàng)聽起來有些神奇的技術(shù)來自德國弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（FraunhoferFEP）。Fraunhofer FEP是弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)（德語：Fraunhofer-Gesellschaft）的下屬機(jī)構(gòu)。弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)是德國也是歐洲**的應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，成立于1949年3月26日。該協(xié)會(huì)在德國有69個(gè)研究機(jī)構(gòu)，約25,000員工。弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)是公助、公益、非營利的科研機(jī)構(gòu)，為企業(yè)，特別是中、小企業(yè)開發(fā)新技術(shù)，新產(chǎn)品，新工藝，協(xié)助企業(yè)解決自身創(chuàng)新發(fā)展中的組織、管理問題。

    Fraunhofer FEP所致力于研究真空鍍膜，表面處理以及有機(jī)半導(dǎo)體領(lǐng)域的創(chuàng)新解決方案。研究所的核心競爭力：電子束技術(shù)，濺射沉積和等離子體激活沉積技術(shù)，高速率PECVD以及有機(jī)電子和IC /系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)為這些研究活動(dòng)奠定了基礎(chǔ)。因此，F(xiàn)raunhofer FEP為研究，開發(fā)和試生產(chǎn)提供了廣泛的可能性。

    我們聯(lián)系了Fraunhofer FEP的項(xiàng)目經(jīng)理André Weidauer先生，請(qǐng)他為我們進(jìn)一步介紹了這項(xiàng)創(chuàng)新的種子處理技術(shù)。

    “我們開發(fā)了一種不使用化學(xué)農(nóng)藥的種子處理技術(shù)，可殺死種子傳播的病原體，如孢子，真菌，病毒和細(xì)菌。這種對(duì)種子無害的純物理消毒方法是基于加速電子的殺生物作用，”Weidauer先生介紹道。

    電子是工業(yè)各領(lǐng)域中應(yīng)用眾多的萬能工具。除了醫(yī)學(xué)和制藥學(xué)中已知和已建立的過程外，種子的電子處理也變得越來越重要。該技術(shù)可以通過撞擊電子的動(dòng)能來調(diào)整電子進(jìn)入每個(gè)種子的滲透深度，因此可以控制將殺菌作用限制在表面，果皮和外皮上，而不會(huì)影響種子內(nèi)部的種子胚芽。

    Fraunhofer FEP還開發(fā)了一種技術(shù)，可以在空中連續(xù)處理種子。他們?cè)诘聡ㄔ觳⒊晒⒘巳齻€(gè)每小時(shí)谷物產(chǎn)量高達(dá)30噸的大型工廠。大型田間試驗(yàn)以及聯(lián)邦機(jī)構(gòu)進(jìn)行的其他田間試驗(yàn)表明，該工廠處理過的種子的田間產(chǎn)量與常規(guī)拌種相比具有可比性且非常成功，不但規(guī)避了化學(xué)藥品的高昂成本，還避免了化學(xué)處理對(duì)環(huán)境造成的不利影響。該技術(shù)還會(huì)帶來其它優(yōu)勢(shì)，比如農(nóng)民可以將尚未處理的種子喂給動(dòng)物，而不造成浪費(fèi)。這項(xiàng)現(xiàn)代技術(shù)的使用為消費(fèi)者提供了最高水平的保護(hù)，也適合并被批準(zhǔn)用于有機(jī)農(nóng)業(yè)。

    “Fraunhofer FEP及其合作伙伴已通過這項(xiàng)技術(shù)成功進(jìn)入德國種子市場。使用這三臺(tái)試驗(yàn)機(jī)的種子生產(chǎn)商今年僅在德國就將生產(chǎn)超過2萬噸谷物種子。世界范圍內(nèi)對(duì)替代性環(huán)境友好型的技術(shù)都有需求。我們有信心在未來幾年將這項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)移到其他國家，”Weidauer先生說道。

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