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进境亚麻籽中杂草种子干热处理研究
作者:尤佳 郑玲琴 刘志业 李亚平 胡自强
尤佳 郑玲琴 刘志业 李亚平 胡自强
哈萨克斯坦年产亚麻籽约70万t[1],约50%左右经乌鲁木齐海关霍尔果斯和阿拉山口口岸出口至中国。为支持中欧班列提质增效和地方外向型经济发展,推动国家“一带一路”倡议建设,2020年9月兰州海关和乌鲁木齐海关签订《乌鲁木齐海关 兰州海关支持中欧班列合作发展备忘录》,开启了兰州海关哈萨克斯坦亚麻籽、葵花籽等油籽类产品转关进口业务。从2020年11月底至2022年12月,通过中欧班列转关方式进口亚麻籽23列38批975集装箱,重量24883.172 t,货值1447.722万美元。
然而,随着亚麻籽的进口量不断增加,一方面满足了国内的生产生活需求,另一方面,亚麻籽中携带了大量外来杂草,研究组前期对38批哈萨克斯坦亚麻籽做净度分析及其他植物种子数,测定得出杂草含量平均为1.7%,其他植物种子数平均为6150粒/kg,杂草种类主要为糜子、大麦、稗草、野燕麦、藜、刺苋、荞麦蔓、猪殃殃、鹤虱、田旋花、芸薹。这些杂草种子繁殖能力极强,可迅速扩散蔓延,与其他作物争夺营养、光照、水分,成为优势植物,使本地生物多样性降低[2-3],一旦入侵会对当地的生态环境、农业生产带来严重危害。进口商使用谷物筛选仪对哈萨克斯坦亚麻籽进行多次筛选后,杂草和杂质含量大幅度降低,但仍旧残存部分杂草种子,而且货物批次量大,耗费大量人力和时间。基于此,本研究以哈萨克斯坦进境亚麻籽中的11种杂草种子为研究对象,通过不同高温干热条件的比较筛选,得出进境亚麻籽中杂草种子最佳检疫处理方式,以期为进境植物源性食品中杂草种子检疫处理提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
2020年11月底至2022年12月哈萨克斯坦进境亚麻籽法检样品共计38批。
1.2 方法
1.2.1 杂草种子筛选
套好选筛,大孔筛在上,小孔筛在下,套上筛底,将试样放入上层筛上,盖上筛盖。将选筛放在光滑桌面上,用双手以110~120次/min的速度按顺时针方向和逆时针方向各筛动1 min。筛动的范围掌握在选筛直径扩大8~10 cm。筛后静止片刻,将上层筛的筛上物和下层筛的筛下物分别倒入分析盘内。挑取其中混杂的杂草种子,在体式显微镜下鉴定杂草种类,分门别类放置于铝盒中,挑取每种杂草种子的数量应足够进行干热处理和发芽试验。
1.2.2 干热处理
将装有杂草种子的铝盒置于烘箱中,分别设置70℃ 1 h、100℃ 1 h、130℃ 1 h 3种处理方式,到达规定时间后,取出铝盒放入干燥器中冷却至室温。
1.2.3 最佳干热处理条件筛选
选取热处理后的杂草种子,每个处理4次重复,每个重复100粒种子。将双层发芽纸平铺在透明的发芽盒内,倒入适量无菌蒸馏水湿润发芽纸,发芽期间发芽床始终保持湿润。将干热处理后的杂草种子均匀撒在湿润的发芽床上,每粒种子间保持适当的距离,以尽量减少相邻种子间的影响,盖上盒盖,贴上标签。发芽盒置于15<=>25℃(15℃ 16 h,25℃ 8 h)光照培养箱中进行培养。种子移入培养箱后第3 d开始记录,每24 h记录一次,每天高温条件下光照8 h,低温条件下黑暗16 h。在发芽期间每日对发芽的种子进行观察,记录发芽数量。待发芽试验结束后,观察记录正常种苗、不正常种苗、新鲜未发芽、死种子的数量,并参照《农作物种子检验规程 发芽试验》(GB/T 3543.4—1995)[4]、《草种子检验规程 发芽试验》(GB/T 2930.4—2017)[5]计算种子发芽率。发芽率=(发芽终期全部正常种苗数 /供试种子数)×100% 。当全部杂草种子发芽率为0%时,干热处理温度为亚麻籽中杂草种子最佳干热处理温度。
2 结果与分析
2.1 杂草种子截获情况
从38批哈萨克斯坦进境亚麻籽中检出各类杂草种子共计11种,禾本科4种,藜科、苋科、蓼科、茜草科、紫草科、旋花科、十字花科各1种(表1)。
表1 2020—2022年哈萨克斯坦进境亚麻籽中检出杂草名单
Table 1 List of weed seeds detected in flaxseed imported from Kazakhstan from 2020 to 2022
序号 | 科 | 学名 | 拉丁名 |
1 | 禾本科 | 糜子 | Panicum miliaceum L. |
2 | 禾本科 | 大麦 | Hordeum vulgare L. |
3 | 禾本科 | 稗草 | Echinochloa crusgalli L. |
4 | 禾本科 | 野燕麦 | Avena fatua L. |
5 | 藜科 | 藜 | Chenopodium album L. |
6 | 苋科 | 刺苋 | Amaranthus spinosus L. |
7 | 蓼科 | 荞麦蔓 | Polygonum convolvulus L. |
8 | 茜草科 | 猪殃殃 | Galium spurium L. |
9 | 紫草科 | 鹤虱 | Lappula myosotis V. Wolf |
10 | 旋花科 | 田旋花 | Convolvulus arvensis L. |
11 | 十字花科 | 芸薹 | Brassica napus L. |
2.2 不同干热处理下杂草种子发芽结果
不同干热处理后的杂草种子撒入发芽盒,置于15<=>25℃光照培养箱中进行培养,14 d后发芽试验全部结束。试验表明,随着干热处理温度升高,杂草种子发芽率出现明显变化(图1~3)。70℃ 1 h处理后,所有杂草种子均能正常发芽,大麦和糜子的发芽率最高,分别达到96%和90%,猪殃殃发芽率已降低为10%。100℃1 h处理后,大麦、猪殃殃、田旋花3种种子失去活力,发芽率为0%;稗草、荞麦蔓、芸薹发芽率略有回升,其他杂草种子发芽率明显降低。130℃ 1 h处理后,11种杂草种子全部失去活力,发芽率为0%(表2)。
3 讨论
3.1 干热处理对种子萌发的影响
近年来,有研究报道一定温度的干热处理可促进作物种子的萌发。肖玖军等[6]发现60℃ 20 min干热冲击一定程度上促进马桑种子萌发。伍壮生等[7]发现樱桃番茄砧木种子在75℃处理2 d后,其发芽势、发芽率、发芽指数和出苗率分别较未做任何处理的种子提高45.8%、2.2%、11.92%和1.3%。李红等[8]发现俄罗斯大果沙棘和江孜沙棘分别在水温50℃和40℃浸种为促进沙棘种子萌发的最佳条件。因此,本研究在设计干热处理条件时将处理时间延长,以1 h起步;处理温度以70℃起,逐步上升,再者考虑到亚麻籽油热榨工艺温度区间为150~180℃,温度过高破坏亚麻籽中的营养成分,干热处理的最高温度上限定为150℃,综上本实验在设计时将干热处理条件设定为70℃ 1 h、100℃ 1 h、130℃ 1 h。
此外,在本研究中也发现70℃ 1 h处理杂草种子后,大麦和糜子的发芽率分别达到96%和90%。100℃ 1 h处理杂草种子后,稗草、荞麦蔓、芸薹发芽率比70℃ 1 h处理后的发芽率略有回升,大部分杂草种子随着干热处理温度的升高,种子发芽率显著下降。所以,当选择干热处理作为杂草种子的一种检疫处理方式时,需要提前摸索最佳的干热处理温度,否则反倒提高了杂草种子萌发率。
3.2 进境植物源性食品处理方式探讨
我国进境植物源性食品目录包括亚麻籽、葵花籽、燕麦、高粱、各类豆子、红花子、芥子、松子、月见草籽等。这些植物源性食品原料极易混杂杂草种子,杂草种子容易定殖、扩散,因此,相关部门应加强对卸货口岸、运输线路、储存场所和加工过程的检疫监管。对于植物源性食品的检疫处理要选择合适的方式。当植物源性食品货物量不大时,可将货物进行风选过筛处理,再将筛下物进行焚烧,阻截外来杂草入境及滋生扩散。遇到班列等承载大批量货物时,筛选除杂的方法耗时耗力。有条件的企业可直接进行辐照处理,高能电子加速器辐照处理种子灭活效果好[9],但是辐照设备昂贵,成本高。亚麻籽油生产大多采用热榨工艺,国内热榨工艺是将亚麻籽在恒温电炒锅中经150~180℃炒15 min,冷却至室温,用粉碎机稍做粉碎,之后用液压榨油机榨油[10]。粉碎过程可以破坏大粒种子,但是无法破坏细小种子,如猪殃殃、芸薹、藜、苋等,高温处理过程很短,杂草种子并未全部灭活,榨过油的角料丢弃后,里面掺杂的杂草种子遇到土壤可以继续生长。进口亚麻籽高温干热处理并不影响其本身品质,而且干热处理不仅使其中混杂的杂草种子失去活力无法发芽,还可以直接消灭其中的虫卵及微生物,是目前进口亚麻籽针对杂草种子检疫处理较为有效的方法。
参考文献
[1]张雯丽. 世界亚麻籽生产、贸易格局演变与趋势探讨[J]. 世界农业, 2018(6): 94-100+135.
[2]李盼畔, 吴海荣, 刘明航, 等. 南沙自贸区进口货物截获杂草疫情分析[J]. 中国口岸科学技术, 2021, 3(5): 75-82.
[3]龙阳, 马新华, 袁俊杰, 等. 我国进口油菜籽中截获苋属杂草情况概述[J]. 中国植保导刊, 2019, 39(3): 75-78.
[4] GB/T 3543.4—1995 农作物种子检验规程 发芽试验[S]. 北京: 中国标准出版社, 1995.
[5] GB/T 2930.4—2017 草种子检验规程 发芽试验[S]. 北京: 中国标准出版社, 2017.
[6]肖玖军, 赵晓朋, 陈阳, 等. 干热冲击处理对石漠化环境适生树种马桑种子萌发特性的影响[J]. 北方园艺, 2022(16): 76-82.
[7]伍壮生, 吴月燕, 王小娟, 等. 干热处理对樱桃番茄茄砧种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 北方园艺, 2021(21): 44-48.
[8]李红, 魏小红, 赵颖, 等. 不同品种沙棘种子萌发方法的优化及其机理[J]. 分子植物育种, 2023, 21(5): 1718-1725.
[9]尤佳, 文朝慧, 强晓婷, 等. 罂粟籽灭活效果测定方法的建立[J]. 种子, 2022, 4(41): 126-137.
[10]任我行, 刘玉兰, 徐建国. 不同工艺制取亚麻籽油的品质差异分析[J]. 粮食与食品工业, 2017, 24(1): 3-7.
第一作者:尤佳(1988—),女,汉族,甘肃兰州人,硕士,高级农艺师,主要从事植物检疫工作,E-mail: abbyyj@126.com
1. 兰州海关技术中心 兰州 730010
2. 兰州海关 兰州 730070
3. 金城海关 兰州 730010
1. Lanzhou Customs Technology Center, Lanzhou 730010
2. Lanzhou Customs, Lanzhou 730070
3. Jincheng Customs, Lanzhou 730010
表2 不同干热条件处理下杂草种子发芽率(%)
Table 2 Germination rate of weed seeds under different dry heat conditions (%)
杂草种子 | 处理方式 | ||
70℃ 1 h | 100℃ 1 h | 130℃ 1 h | |
糜子 | 90 | 33 | 0 |
大麦 | 96 | 0 | 0 |
稗草 | 30 | 36 | 0 |
野燕麦 | 68 | 41 | 0 |
藜 | 26 | 12 | 0 |
刺苋 | 22 | 14 | 0 |
荞麦蔓 | 12 | 16 | 0 |
猪殃殃 | 10 | 0 | 0 |
鹤虱 | 69 | 50 | 0 |
田旋花 | 18 | 0 | 0 |
芸薹 | 25 | 57 | 0 |
图1 11种杂草种子经过70℃ 1 h干热处理后的发芽试验
Fig.1 Germination test of 11 weed seeds after dry heat treatment at 70℃ for 1 hour
b. 大麦
a. 糜子
c. 稗草
d. 野燕麦
e. 藜
f. 刺苋
g. 荞麦蔓
h. 猪殃殃
i. 鹤虱
k. 芸薹
j. 田旋花
图3 11种杂草种子经过130℃ 1 h干热处理后的发芽试验
Fig.3 Germination test of 11 weed seeds after dry heat treatment at 130℃ for 1 hour
基金项目:宁波市公益类科技计划项目(2021S196)
第一作者:阳雄宇(1991—),男,汉族,湖南衡阳人,硕士,工程师,主要从事进出口商品及环境化学检测分析工作,E-mail: 383147626@qq.com
通信作者:陈贺海(1979—),男,汉族,河北邯郸人,博士,研究员,主要从事岩石学、矿物学及地球化学研究工作,E-mail: chenhehai@163.com
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2. 宁波市升力同创科技咨询服务有限公司 宁波 315100
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