專利名稱：一種適用于種子長期保存的安全干燥方法及干燥裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于種子長期保存的安全干燥方法及干燥裝置，屬于種子干燥技術領域。
背景技術：
新收獲的種子含水量高達25 % 45 %，種子呼吸強度大，釋放熱量和水分多，易導致厭氧呼吸、霉變和昆蟲活動繁殖等，降低種子質量，故而必須及時將種子干燥。所以，干燥是農作物種子安全保存的必要條件之一。種子干燥的方法通常有自然干燥和人工干燥兩類自然干燥是利用日光曝曬、通風和攤晾等方法降低種子水平，自然干燥受氣候條件影響較大，不適于大批量種子生產(chǎn)；人工干燥是通過提高空氣的溫度改變種子中水分與空氣相對濕度的平衡關系，從而降低種子含水量。當前，種子公司生產(chǎn)中主要通過干燥機械人工干燥種子，通常使用連續(xù)式糧食干燥機(GB/T 16714-1996)和批式循環(huán)谷物干燥機(JB/T 10268-2001)大批量干燥種子，生產(chǎn)效率為1.5 50t/h。目前已公開的發(fā)明專利或實用新型專利，如中國專利CN201740;347U( —種種子脫水干燥設備)、CN201583111U(牧草種子干燥裝置)、 CN101504M6(采用太陽能熱風吹送系統(tǒng)的塔式螺旋種子干燥設備)、CN274^90(無籽西瓜種子干燥機)、C擬664411 (有輻射反射器的種子干燥器)等等，均基于高溫、快速、大批量干燥種子為目的，使之滿足糧食作物種子強制質量標準。《GB 4404. 1-2008》和《GB 4404. 2-2010》中強制規(guī)定了我國糧食作物種子含水量的最高值，其中粳稻14. 5%，燦稻、 小麥、玉米、大麥、高粱、谷黍、綠豆、紅小豆均為13%，棉花、大豆、蠶豆為12%，花生10%， 油菜、向日葵、芝麻為9%。在上述含水量標準下，種子保存期為1-2年。種子長期保存是農作物種質資源保存的重要途徑之一，一般要求保存期10年以上，聯(lián)合國糧農組織和國際植物遺傳資源委員會制定的長期保存種子的條件是5% 7% 的含水量和-18 _25°C的貯藏溫度，當今世界各國種質資源庫普遍采用此標準。與當前種子生產(chǎn)過程中的干燥相比，按長期保存要求干燥的種子有以下特點品種繁多、凈度高(不低于99%)、生活力強(發(fā)芽率不低于90%)、保存數(shù)量少(小粒種子2-300g、中粒種子 300-500g、大粒種子500-1200g)等。如果使用當前種子生產(chǎn)中的高溫、快速、大批量干燥方法與設備，當使種子含水量在降至7%以下時，種子發(fā)芽率也將降至50%以下。由此可見， 現(xiàn)有的種子干燥方法與設備無法滿足種子長期保存的要求，而且種子的發(fā)芽率也會明顯降低。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種適用于種子長期保存的安全干燥方法。本發(fā)明還提供一種適于上述干燥方法的干燥裝置。技術術語解釋空氣相對濕度即空氣中所含水蒸氣量與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量的質量百分比。緩蘇干燥后的物料貯存一段時間，使物料內部進行濕熱交換使其濕度均化的過程。本發(fā)明的技術方案如下一種適用于種子長期保存的安全干燥方法，包括步驟如下1)預干燥將種子置于空氣相對濕度低于30%的環(huán)境內干燥，至種子含水量13-Hwt% ；2)預熱將預干燥后的種子進行預熱預熱溫度為30-40°C，預熱時間為1- ；3)干燥利用干燥空氣對預熱后的種子進行干燥，至種子含水量5_7wt %，所述干燥空氣的溫度為15-25°C，干燥空氣的空氣相對濕度為8-14%，干燥空氣流量為0. 2-0. 4m3/h ；4)緩蘇將干燥后的種子在溫度為15-25°C，空氣相對濕度為8-14%的環(huán)境中緩蘇1- ；5)包裝將種子在空氣相對濕度低于30%、溫度為15_25°C的環(huán)境內進行密封包裝。步驟1)中所述對種子進行預干燥前，先將種子裝入透氣的尼龍網(wǎng)袋或紙袋中，每個尼龍網(wǎng)袋或紙袋內裝種子量為2-1200g，將裝好的種子堆疊起來，所述堆疊的層數(shù)小于5層。優(yōu)選的，所述的紙袋用紙為80g/m2的牛皮紙。采用本發(fā)明上述干燥方法對種子進行干燥的干燥裝置，該裝置包括干燥間、干燥箱、空氣管道、制冷機和除濕機；所述制冷機設置有蒸發(fā)器；所述的干燥箱通過空氣管道串聯(lián)制冷機和除濕機形成閉合空氣流動回路；所述的干燥間通過空氣管道串聯(lián)除濕機形成閉合空氣流動回路；所述的制冷機和除濕機之間設置有溫濕控制器分別對制冷機和除濕機進行控制；所述的干燥箱內設置有加熱源，干燥箱的加熱溫度范圍是5-65°C;所述干燥箱設置有進氣口和出氣口，在進氣口和出氣口處分別設置有閥門；在干燥間的進氣口處設置有閥門。在干燥箱的進氣口處設置有閥門，可以通過控制氣流大小調節(jié)干燥箱內的濕度； 干燥間進氣口處設置有閥門，可以通過控制氣流大小調節(jié)干燥間內的濕度。本發(fā)明所述干燥裝置的工作過程1)將種子置于空氣相對濕度低于30%的干燥間內預干燥至種子含水量 13-14wt% ；2)將預干燥后的種子置于干燥箱內進行預熱預熱溫度為30-40°C，預熱時間為 l-3h ；3)在干燥箱內利用干燥空氣對預熱后的種子進行干燥，所述干燥空氣的溫度為 15-25°C，干燥空氣的空氣相對濕度為8-14%，干燥空氣流量為0. 2-0. 4m3/h，干燥至種子含水量 5-7wt% ；4)使干燥后的種子在干燥箱內緩蘇l_3h，干燥箱內的溫度15-25°C，空氣濕度為 8-14% ；
5)將緩蘇后的種子在空氣相對濕度低于30%、溫度為15-25°C的干燥間內進行密封包裝。本發(fā)明的優(yōu)良效果如下本發(fā)明根據(jù)種子長期保存的技術特點，通過預干燥、預熱、干燥、緩蘇、包裝等5個步驟，將種子含水量安全降至5-7%，并迅速密封保存在種子盒或者種子袋中，便于下一步的低溫保存。在此基礎上，本發(fā)明提供與該干燥方法配套的干燥裝置，通過對干燥間、干燥箱、制冷機、除濕機和溫濕控制器等主要儀器設備的合理布局與利用，優(yōu)化了干燥進程，提高了干燥效率。


圖1是適用于種子長期保存的干燥裝置的結構示意圖。其中，1、閥門；2、干燥箱；3、閥門；4、空氣通道；5、閥門；6、干燥間；7、除濕機；8、
蒸發(fā)器；9、制冷機；10、溫濕控制器；11、空氣通道；圖中箭頭標表示空氣氣流方向。
具體實施例方式下面結合實施例和說明書附圖對本發(fā)明做詳細的說明，但不限于此。實施例中的含水率均為質量百分比。實施例1和2分別是對水稻種子和玉米種子做的干燥處理。種子含水量測定采用 GB/T3543. 6農作物種子檢驗規(guī)程——水分測定方法，種子發(fā)芽率測定采用GB/T3543. 4農作物種子檢驗規(guī)程——發(fā)芽試驗方法。實施例3是分別對實施例1和2所述種子干燥所使用的干燥裝置，其中，制冷機使用谷輪渦輪式制冷壓縮機3HP和克萊特斯蒸發(fā)器DL-15，除濕機使用I^oflute轉輪除濕機M120，溫濕控制器使用日本島電溫濕控制器SR90，干燥箱使用Thermo培養(yǎng)箱6LM。實施例1該實施例所要干燥的種子為水稻種子水稻種子的品種為圣稻301，重量250g，含水量16. 2%0一種適用于水稻種子長期保存的安全干燥方法，方法步驟如下1)預干燥將種子置于空氣相對濕度低于30%的環(huán)境內干燥，至種子含水量13. 4wt% ；步驟 1)中所述對種子進行預干燥前，先將種子裝入透氣的尼龍網(wǎng)袋或紙袋中，每個尼龍網(wǎng)袋或紙袋內裝種子量為250g，將裝好的種子堆疊起來，所述堆疊的層數(shù)為4層；所述的紙袋用紙為80g/m2的牛皮紙；2)預熱將預干燥后的種子進行預熱預熱溫度為35°C，預熱時間為池；3)干燥利用干燥空氣對預熱后的種子進行干燥，至種子含水量6. 4wt%,所述干燥空氣的溫度為18-22°C，干燥空氣的空氣相對濕度為8-10%，干燥空氣流量為0. 2m3/h ；4)緩蘇將干燥后的種子在溫度為20°C，空氣相對濕度為8-10%的環(huán)境中緩蘇Ih ；
5)包裝將種子在空氣相對濕度低于30%、溫度為18°C的環(huán)境內進行密封包裝。實施例2該實施例所要干燥的種子為玉米種子玉米種子品種為鄭單958，重量500g，含水量 15. 7%。一種適用于玉米種子長期保存的安全干燥方法，方法步驟如下1)預干燥將種子置于空氣相對濕度低于30%的環(huán)境內干燥，至種子含水量13wt% ；步驟1) 中所述對種子進行預干燥前，先將種子裝入透氣的尼龍網(wǎng)袋或紙袋中，每個尼龍網(wǎng)袋或紙袋內裝種子量為500g，將裝好的種子堆疊起來，所述堆疊的層數(shù)為4層；所述的紙袋用紙為 80g/m2的牛皮紙；2)預熱將預干燥后的種子進行預熱預熱溫度為35°C，預熱時間為池；3)干燥利用干燥空氣對預熱后的種子進行干燥，至種子含水量6. Swt %,所述干燥空氣的溫度為18-22°C，干燥空氣的空氣相對濕度為8-10%，干燥空氣流量為0. 2m3/h ；4)緩蘇將干燥后的種子在溫度為20°C，空氣相對濕度為8-10%的環(huán)境中緩蘇Ih ；5)包裝將種子在空氣相對濕度低于30%、溫度為20°C的環(huán)境內進行密封包裝。實施例3一種利用實施例1-2所述干燥方法對種子進行干燥的干燥裝置，該裝置包括干燥間6、干燥箱2、空氣管道4、11、制冷機9和除濕機7 ；所述制冷機9設置有蒸發(fā)器8 ；所述的干燥箱2通過空氣管道4串聯(lián)制冷機9和除濕機7形成閉合空氣流動回路；所述的干燥間 6通過空氣管道11串聯(lián)除濕機7形成閉合空氣流動回路；所述的制冷機9和除濕機7之間設置有溫濕控制器10分別對制冷機9和除濕機7進行控制；所述的干燥箱2內設置有加熱源，所述的干燥箱2的加熱溫度范圍是5-65°C ；所述干燥箱2設置有進氣口和出氣口，在進氣口處設置有閥門3，在出氣口處設置有閥門1 ；在干燥間6的進氣口處設置有閥門5，空氣沿空氣氣流方向在閉合空氣流動回路中流動，通過制冷機9調節(jié)空氣的溫度，通過除濕機7 調節(jié)空氣的濕度，當空氣流過干燥間6或干燥箱2時，分別調控各自空間內的溫度和濕度， 進而實現(xiàn)對種子干燥。對比例1 采用自然干燥方法對水稻種子進行干燥，所述水稻種子的品種、重量、 含水量均與實施例1完全相同2011年9月觀日對所述水稻種子開始自然干燥，將水稻種子平攤與曬種場內，每天晾曬時間為8:00am-17:00pm，通過GB/T3543. 6中規(guī)定的檢測標準對實施例1和對比例1的種子含水量進行對比參見表1的“最終含水量％” ；通過GB/ T3543. 4中規(guī)定的檢測標準對實施例1和對比例1的種子發(fā)芽率進行對比參見表1的“最終發(fā)芽率％”。對比例2 采用自然干燥方法對玉米種子進行干燥，所述玉米種子的品種、重量、 含水量均與實施例2完全相同2011年9月觀日對所述玉米種子開始自然干燥，將玉米CN 102523846 A
種子平攤與曬種場內，每天晾曬時間為8:00am-17:00pm，通過GB/T3543. 6中規(guī)定的檢測標準對實施例2和對比例2的種子含水量進行對比參見表1的“最終含水量％” ；通過GB/ T3543. 4中規(guī)定的檢測標準對實施例2和對比例2的種子發(fā)芽率進行對比參見表1的“最終發(fā)芽率％”。表 1
初始含水量 %最終含水量 %初始發(fā)芽率 %最終發(fā)芽率 %對比例1 (水稻)16. 29. 895. 289. 1實施例1 (水稻)16. 26. 495. 294. 4對比例2 (玉米)15. 7U. 394. 987. 5實施例2 (玉米)15. 76. 894. 993. 8由表1可以看出，實施例1-2均可將水稻種子和玉米種子降至安全含水量 5% _7%，而且分別比對比例1、2低3. 4和4. 5個百分點。在干燥過程中，對比例1_2的發(fā)芽率僅降低了 0. 8和1. 1個百分點，而對比例1和2的發(fā)芽率分別降低了 6. 1和7. 4個百分點，而且經(jīng)自然干燥后，對比例1、2的發(fā)芽率均低于90%。由此可見，本發(fā)明的干燥方法及干燥裝置，可將種子含水量安全降至5% _7%，可適用于種子的長期保存。對比例3是采用實施例1和實施例3的方法對水稻種子進行干燥，所述水稻種子的品種、重量、含水量均與實施例1完全相同，除將步驟幻的預熱溫度調整為45°C以外，其他條件與實施例1和實施例3完全相同。通過GB/T3543. 6中規(guī)定的檢測標準對實施例1 和對比例3的種子含水量進行對比參見表2的“最終含水量％”;通過GB/T3543. 4中規(guī)定的檢測標準對實施例1和對比例3的種子發(fā)芽率進行對比參見表2的“最終發(fā)芽率％”。表2
初始含水量最終含水量初始發(fā)芽率最終發(fā)芽率%%%%對比例3(水稻)16. 26. 295. 288. 5實施例1 (水稻)16. 26. 495. 294. 4由表2可以看出，對比例3和實施例1的最終含水量均降至安全含水量5% -7%, 并且，兩者的最終含水量僅相差0.2個百分點，兩者差異并不明顯。但是，對比例3的最終發(fā)芽率卻比實施例1降低了 5. 9個百分點，低于90%。進一步說明，本發(fā)明可將種子含水量安全降至5%-7%，可適用于種子的長期保存，而對比例3卻因為采用了偏高的預熱溫度從而影響了水稻種子的最終發(fā)芽率。對比例4是采用實施例1和實施例3的方法對水稻種子進行干燥，所述水稻種子的品種、重量、含水量均與實施例1完全相同，除將步驟幻的干燥空氣的相對濕度調整為 18-20% RH以外，其他條件與實施例1和實施例3完全相同。通過GB/T3543. 6中規(guī)定的檢測標準對實施例1和對比例4的種子含水量進行對比參見表3的“最終含水量％” ；通過 GB/T3543. 4中規(guī)定的檢測標準對實施例1和對比例4的種子發(fā)芽率進行對比參見表3的“最終發(fā)芽率％”。表權利要求
1.一種適用于種子長期保存的安全干燥方法，其特征在于，該方法包括步驟如下1)預干燥將種子置于空氣相對濕度低于30%的環(huán)境內干燥，至種子含水量13-Hwt% ；2)預熱將預干燥后的種子進行預熱預熱溫度為30-40°C，預熱時間為1- ；3)干燥利用干燥空氣對預熱后的種子進行干燥，至種子含水量5-7wt %，所述干燥空氣的溫度為15-25°C，干燥空氣的空氣相對濕度為8-14%，干燥空氣流量為0. 2-0. 4m3/h ；4)緩蘇將干燥后的種子在溫度為15-25°C，空氣相對濕度為8-14%的環(huán)境中緩蘇1- ；5)包裝將種子在空氣相對濕度低于30%、溫度為15-25°C的環(huán)境內進行密封包裝。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于種子長期保存的安全干燥方法，其特征在于，步驟1)中所述對種子進行預干燥前，先將種子裝入透氣的尼龍網(wǎng)袋或紙袋中，每個尼龍網(wǎng)袋或紙袋內裝種子量為2-1200g，將裝好的種子堆疊起來，所述堆疊的層數(shù)小于5層。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于種子長期保存的安全干燥方法，其特征在于，所述的紙袋用紙為80g/m2的牛皮紙。
4.一種如權利要求1所述干燥方法所專用的干燥裝置，該裝置包括干燥間、干燥箱、空氣管道、制冷機和除濕機；所述制冷機設置有蒸發(fā)器；所述的干燥箱通過空氣管道串聯(lián)制冷機和除濕機形成閉合空氣流動回路；所述的干燥間通過空氣管道串聯(lián)除濕機形成閉合空氣流動回路；所述的制冷機和除濕機之間設置有溫濕控制器分別對制冷機和除濕機進行控制；所述的干燥箱內設置有加熱源，干燥箱的加熱溫度范圍是5-65°C;所述干燥箱設置有進氣口和出氣口，在進氣口和出氣口處分別設置有閥門；在干燥間的進氣口處設置有閥門。
5.如權利要求4所述的干燥裝置，其特征在于，所述干燥裝置的工作過程如下1)將種子置于空氣相對濕度低于30%的干燥間內預干燥至種子含水量13-Hwt%；2)將預干燥后的種子置于干燥箱內進行預熱預熱溫度為30-40°C，預熱時間為 l-3h ；3)在干燥箱內利用干燥空氣對預熱后的種子進行干燥，所述干燥空氣的溫度為 15-25°C，干燥空氣的空氣相對濕度為8-14%，干燥空氣流量為0. 2-0. %i3/h，干燥至種子含水量 5-7wt% ；4)使干燥后的種子在干燥箱內緩蘇l_3h，干燥箱內的溫度15-25°C，空氣濕度為 8-14% ；5)將緩蘇后的種子在空氣相對濕度低于30%、溫度為15-25°C的干燥間內進行密封包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于種子長期保存的安全干燥方法及干燥裝置，本發(fā)明通過對種子預干燥、預熱、干燥、緩蘇、包裝等5個步驟，將種子含水量安全降至5-7％，并迅速密封保存在種子盒或者種子袋中，便于下一步的低溫保存。本發(fā)明還提供了一種與該干燥方法配套的干燥裝置，通過對干燥間、干燥箱、制冷機、除濕機和溫濕控制器等主要儀器設備的合理布局與利用，優(yōu)化了干燥進程，提高了干燥效率。
文檔編號A01F25/00GK102523846SQ20121000733
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權日2012年1月11日
發(fā)明者丁漢鳳, 孔維國, 張曉冬, 張煜, 李娜娜, 李潤芳, 李湛, 段乃彬, 王棟, 隋學艷 申請人:山東省農作物種質資源中心