有机农业要求有机栽培应使用有机种子和种苗,在得不到认证的有机种子和种苗的情况下(如在有机种植的初始阶段),可使用未经禁用物质处理的常规种子。但是国际有机农业运动联合会(简称IFOAM)发布了一项倡议:自2010年1月1日起,所有有机作物必须使用有机种子。该规定一出台就受到了美国、日本、欧盟等众多发达国家的积极响应,并以立法的形式规定下来[2]。因此研发培育有机种子迫在眉睫,对保证有机食品生产企业的生存,发展出口创汇有机食品产业具有重大意义。
1 有机种子的概念
有机种子是专门为从事有机栽培的农场或客户生产的、完全不采用化学处理的农作物种子。具体是指在有机栽培条件下生产,经精选充分生理成熟,健康无病虫,并经引发具有高活力、发芽整齐、生长快速、正常幼苗多、成苗率高的高质量种子[3-4]。
2 有机种子生产
2.1 有机种子生产的概念 有机种子生产是指选用具有抗病虫、高活力遗传特性的优良品种种子,在有机栽培条件下栽培,使其达到充分生理成熟时期收获,通过精选,剔除不饱满、低活力种子,并经物理方法杀菌、杀虫和引发生产高活力种子的生产技术[4]。
2.2 有机种子生产的有机化
2.2.1 育种有机化 育种包括常规育种和杂交育种。常规育种一般通过提纯复壮生产原种。在有机栽培条件下,通过选择优良单株(穗)、株(穗)行比较鉴定、株(穗)系比较试验、优系混合繁殖来生产原种。杂交育种首先要选择杂交用的育种亲本,要求在有机栽培条件下,选择对病虫害抗性强,且产量高的材料作为亲本;其次,建立一个有机杂交育种程序,要求杂交种子在大田种植要有强大的根系,较强的抗病、抗虫、抗杂草能力。
2.2.2 种子繁育过程的有机化 育种的最终目标是使种子在生产中得到好的利用,生产上用种量大,所以必须建立健全有机种子的良种繁育体制,制定统一的繁育技术方案,以保证向生产提供优良而又纯净的种子。
2.2.3 种子处理有机化 通过有机栽培技术生产出的种子在后处理中要求采用有机处理方法。目前主要有4种方法:用热水或干热空气消毒,防止种子携带病菌;用微生物包衣种子,以控制各种土传性病害及苗期病害;用共生微生物处理,以增强作物的自然防御能力;用自然生长促进剂处理种子,促进幼苗的生长并增加其抗性[3]。
3 有机种子生产的技术要求
随着有机农业的迅速发展,有机种子生产的研究也日益高涨,有机种子已成为新兴种子生产发展的方向。常规种子生产是采用化学肥料和化学农药,可确保种子生产的安全;但是,有机种子要求采用非化学农业方法生产,面临的困难会很多,要求也更高。
3.1 选用具有抗病、抗虫、高活力遗传特性的品种 原种是有机种子生产的基础,有机种子生产禁止使用化学肥料和化学农药,为保证种子的质量和成功生产,就要依靠选用抗性强的品种[4]。
3.2 采用非化学农业的田间管理 在种子作物的生长期间,要按照有机农业的要求,使用有机肥料、天然农药或允许的高效低毒农药,保证植株的健壮生长,为收获优质种子提供保证。田间管理主要是病虫害和杂草的防治。
3.2.1 农业防治 通过选用抗病虫品种、合理轮作、适时中耕除草、清理田园、冬耕晒垡、施用腐熟彻底的肥料等农业措施防治各种病害和虫害。
3.2.2 物理防治 利用物理、机械的作用或采用人工、器具、机械诱集等防治病害。通过温汤浸种可杀死种子表面细菌,及时防虫切断病害的传播途径。利用害虫的趋光性,安装频振式杀虫灯,对成虫进行诱捕;利用害虫的趋色性,设置黄粘板粘蚜虫和对潜叶蝇进行诱捕;利用害虫的好食性,在田间地头堆放野生薇菜诱捕地老虎。根据害虫的生活习性,结合田间管理,对大龄害虫可进行人工捉拿;对于鼠害可用打鼠铗、粘鼠板进行器具捕杀,达到防虫的目的。
3.2.3 生物防治 加强环境保护,促进生态平衡,保护害虫的天敌,利用天敌控制害虫为害。使用通过有机认证机构认证过的有机农药和生物杀虫剂对病虫害进行防治。
3.2.4 杂草防治 杂草防治要抓住早、小、少3个字。具体要求是杂草防治要及时,应在杂草的幼小期进行,将杂草的危害减少到极小限度。除草与排涝散墒、疏松土地相结合,达到除草和提高土壤透气性,促进作物健壮生长。
3.3 收获充分生理成熟的种子种子 应该在达到充分生理成熟,具有品种固有正常色泽时收获。充分成熟、充实饱满、完整的种子带病菌少、活力高、生长快、成苗率高,为有机种子生产打下了良好基础。种子的成熟度可用叶绿素荧光(CF,chlorophyll fluorescence)来判定。多数作物的种子在发育初期是绿色的,而在种子成熟时叶绿素逐渐解体。种子的成熟度与植株营养、气候、病虫侵害和收获期有关,但研究表明,不同成熟度种子放在适当波长紫外线下,成熟度低且含有叶绿体的种子立即显现出荧光号,非常灵敏[5]。
4 有机种子的检验
由于有机种子不能使用农药,因此检验有机种子时,需要考虑可能会有较多的真菌、细菌或病毒污染。此外,由于不能使用除草剂,种子成长时需要与杂草竞争养分,会影响种子的存活率,因此有机种子的检验标准应该较惯行种子更为严格。有机种子须符合:(1)基因品质,检验是否有基改成分,在有机产品中是非常受到重视的,而除草剂之生物检验法、ELISA以及PCR等3个方法是最常用来检验是否含有基改成分的方法;(2)物理品质,品种纯度、杂草种子检验等,目的是为了测出是否含有其他亲本,如其他作物种子或杂草种子等;(3)健康品质,包括病害及虫害检验;(4)生理品质,发芽率及活力检验[6]。
5 有机种子的研究现状及存在问题
2004年由有机农业活动国际联盟(IFOAM,international federati on of organic agri cu1ture movemen ts)、粮农组织及国际种子联盟组织举行的“第一届有机种子世界会议”吸引了超过57个国家270位参加者,包含农民、种子公司、科学家及法规制定者。这是种子产业的代表和有机生产商第1次开会讨论有机种子对国际有机市场的重要性[5-6]。
目前,国际上有机种子培育正处于起步阶段,国际著名的几家种子生产、销售公司如NUNHEMS、RIJK ZWAAN公司到目前为止还没有有机种子的生产和销售。但也有个别的公司如荷兰的BEJO蔬菜种子公司在有机种子的研究与开发方面,就已走在世界的前列。该公司已育成了胡萝卜、甘蓝等多种适宜有机栽培的蔬菜品种,并制定了有机种子的育种与生产程序。有关专家预测,在未来几年,该公司有垄断国际有机种子市场的可能。
有机种子的生产还是一项比较新的产业,国内外对有机种子的研究还比较少,尤其是国内的一些有机农业同行和政府界没有高度重视,有关研究成果的交流和探讨工作就比较困难。目前有机种子的种植规模较少,农民进行有机作物种植的思想意识亟待进一步提高。