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種子處理的前世今生——橫跨兩千年的製種巧思 熱門指數 : 1129
作者: IdaWang
中文名稱: 種子處理的前世今生——橫跨兩千年的製種巧思   | 第二版 | 第一版 |
關鍵字: 種子處理,種子披衣,氾勝之書

  你買過種子嗎?假如你是一個熱愛農園藝的綠手指,很可能常常會發現到買來的種子上裹著一層粉狀且五顏六色的「粉衣」,這可是當今種子產業界最熱門發展的種子處理技術呢。
  為什麼要做種子處理技術?
在討論技術之前,請容我提醒——種子是活生生的、會呼吸、會進行生理代謝的生命,也是需要加以呵護的。正如許多重視胎教的媽媽們會在孕期攝取充足營養的食物以供應寶寶的生長,也會刻意避免可能有害於寶寶的環境與有害物質。而一位好的種子生產者就如同種子的母親一般,也會希望讓自己生產的種子擁有最佳的生產潛力,即使是在尚未將種子生產及糧食生產分工的時代,農人也會採取種子處理技術以幫助種子的順利生長。
  西漢時代的種子處理技術—— 溲種法
早至2000年前,中國的農人們就已經有了種子處理的方法。根據中國至今發現最早的農書《氾勝之書》所記載,西漢時期就已經有了「溲種法」,也就是種子處理方法。溲種法依使用的材料與工序不同,還可以區分為「后稷法」及「神農法」,但其原理則大同小異,以下就以后稷法為例稍加敘述——
取馬骨頭一石磨碎,再用三石的水煮沸熬馬骨頭,且必須將水連煮開三輪,才算將這骨頭裡的肥分充分萃取出來,接著就可以將碎骨頭濾掉,再加入五枚附子繼續煮,連煮它個三四日,把附子撈出,再加上等量的蠶糞及羊糞,續煮,直煮到鍋內物爛如粥狀即可。在預備播種前二十日,將種子丟入這鍋糊糊裏,再撈出種子曬乾,如此重複六到七次就完成種子處理了。這活兒最好在晴天時操作,雨天就千萬別嘗試。完成種子處理的種子可以保存較久的時間,但要小心留意別讓種子返潮。以這樣處理過的種子,據氾勝之的說法,即使蝗害來了也不害怕,假如沒有馬骨頭,也可以在冬天先將雪水儲藏起來,這利用雪水製作的糊可有特殊神效,能讓長出的莊稼特別耐旱,假如依法按表操課,種出來的莊稼可是平常的好多倍哪!
  雖然不曉得西漢時代的雪水到底有哪裡特別,但從今日的角度看來,后稷法還真有幾分道理是在的,動物骨頭裡富含大量鈣磷鉀元素,而糞便則是氮肥的重要來源,這些元素是影響植物生長最重要的營養成分,即使直到今日,骨粉與動物糞便仍然常被拿來作為肥料使用,供給植物養份。而附子是中醫時常使用的重要中藥材之一,其實就是毛茛科烏頭屬植物烏頭的塊莖,含有烏頭鹼等生物鹼,若未經炮製將對生物具有很強烈的毒性,近來中國也有許多研究指出利用附子萃取物對蚜蟲、小菜蛾及夜蛾類等多種害蟲都有不錯的防治效果,在化學農藥使用過量已成為大問題的現在,相當具有製成生物性農藥的潛力,值得農業人員深入研究。這后稷法從西漢時代開始為人所用,經歷北魏《齊民要術》、元代《農桑輯要》至明代《農政全書》皆有收錄,足經時間考驗,已內化為中國農事實踐的智慧。
  一條少人走的路——現代種子處理技術的誕生
二次世界大戰以後,人們終於得以休養生息,世界人口數遂由1930年代的20億人一路攀升至近年的75億。為了滿足如此龐大人口的糧食需求,西方國家自1940年代開始投入大量資源提升農業技術,利用品種改良方法培育出高產作物品種、開發各種肥料及農藥,並配合水利灌溉系統及機械化設備以求提高作物產量。現代農業生產體系,就在這「綠色革命」浪潮中逐步成形。而種苗是農業生產的根本,沒有優良的種苗,即使是使用再多再好的肥料及農藥,對於維持高品質的農業生產而言都是緣木求魚。因此培育高產品種一直都是國際種子公司的全力發展的目標,但亦有部分種子公司選擇了一條比較少人走的路——發展現代種子處理技術。許多公司皆研發出了自家的獨門方法並申請專利,無論其配方如何調整,其原理都是相同的,大多利用如黏土、矽藻土或麵粉等披覆材料將種子包埋起來,並在外層裹上殺菌劑、殺蟲劑、營養劑或植物生長調節劑等物質,這樣處理過的種子就像是經過層層武裝及強化的年輕武士,能幫助種子在生長環境中提高發芽率、抵抗害蟲、害菌及適應不良環境的能力。仔細想想,這是不是和溲種法非常相似呢?我們並不曉得西方各國到底是不是從中國的溲種法所得到的靈感,但無論如何,與溲種法相當類似的種子披衣(seed coating)已成為目前世上最重要的種子處理技術卻是無庸置疑的。
  經過將近半世紀的發展,如今種子披衣技術已不單單只能提供提高發芽率、抗病抗蟲等效果,還成為農業大規模生產的重要手段,芝麻或番茄等體型較小的種子,如果不擴大體積,無論是人工播種或是機械播種都很麻煩,為了方便生產,種苗生產商便利用種子披衣技術裹成圓粒,以配合自動播種機增加生產效率。此外在許多高緯度國家,由於冬季冰封大地、氣溫太低,作物無法生長,一年只有雪融以後才能生產一季糧食,農人們往往都必須要等到春末夏初才能播種。但近年來由於氣候變遷所造成的氣候不穩定,令高緯度地區糧食生產徒增風險。因此有些研發單位便利用如聚羥基烷酸酯(PHA)這類的可生物性降解物質來製造粉衣劑,經過改造過的聚羥基烷酸酯改性材質能控制在外界溫度達到發芽適溫以上時才溶解,讓種子在適合生長的環境下才吸水發芽,這讓農人可以提早播種,以免錯失播種時機,既能提高種子適應極端氣候的能力,又能降低粉衣污染環境的疑慮,成為農業生產對抗氣候變遷的重要武器,將會是未來最受矚目的研究標的。假如一位西漢時代的農人能穿越到現在,看見現代人能這樣處理種子,一定會目瞪口呆的吧!
  參考文獻:
Gorim, L. & Asch, F. Seed Coating Increases Seed Moisture Uptake and Restricts Embryonic Oxygen Availability in Germinating CerealSeeds. Biology 6, 31 (2017).
陈亚玲;袁小红;侯大斌;;生附子中二萜生物碱化学成分及其杀虫活性的研究 ;安徽农业科学;2009年10期
老師文章總評: 題目有趣,選才方向與眾不同。  
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