本发明属于植物丸化种子防伪技术领域，具体涉及一种烟草显色防伪丸化种子及其制备方法，同时还涉及该防伪丸化种子的检测方法。
背景技术：
种子是重要的农业生产资料，种子质量的优劣、真伪不仅影响农作物的产量，而且影响农作物的品质。种子质量通常包括品种质量和播种质量两方面的内容，品种质量包括品种的真实性和纯度，如果种子失去真实性，不是原来所需要的优良品种，其危害小则不能获得丰收，大则会延误农时，甚至颗粒无收。另外，种子市场上经常会出现贩卖假冒伪劣种子现象，以假冒真，以次充好，给种子生产企业和农业生产带来极大的危害。
鉴定种子真实性较可靠的方法是进行田间种植鉴定，但是该方法费时费工，难以及时对种子真实性作出辨别。直接在种子上采用防伪技术是一种确保种子真实性的有效途径。另外，国内外大多数种子企业都在试图用各种防伪技术减少其被假冒的可能。目前，防伪方法主要有种子产品包装防伪和种子本身防伪，种子产品包装防伪容易被非法翻版复制；使用荧光物质处理种子或包衣丸化过程中加入防伪材料对种子本身进行防伪，一方面使用防伪物质或材料增加了种子生产成本，对种子不安全，另一方面防伪检测需要特殊的检测设备。因此，如何在保证种子质量的前提下，寻求一种简便、安全、实用和成本低的种子防伪方法，是从事种子防伪工作迫切需要解决的问题。
关于通过碘显色法测定植物组织或种子中淀粉含量的研究报道较多，而采用碘遇淀粉显色的原理进行种子防伪的技术，目前尚未见报道。
可溶性淀粉是一种白色或淡黄色粉末，无臭无味，不溶于冷水。水溶性淀粉是一种低程度水解淀粉，水化能力强，在常温下100克水中可溶解60克左右，且具有很好的湿度粘性，有良好的载体作用、乳化作用和增稠效果，耐热性强，不易褐变，吸湿性小，成膜性和分散性好等优点。
常规的包衣丸化种子的加工方法是在种子上喷涂一层粘合剂之后加入种衣剂，在包衣机中搅拌均匀形成成核造粒层；成核造粒层形成后，在搅拌过程中喷涂一次粘合剂后添加一次种衣剂，不断重复，不停搅拌，形成种子的包衣层，包衣层的层数可分多层进行加工，每加工完一层后停止加料，搅拌一段时间再进行下一层的加工，包衣层全部完成，达到一定粒径后，经筛选、剖光、上色及干燥后得到包衣种子。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种烟草显色防伪丸化种子及其制备和检测方法。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数。
本发明的技术方案，在一处相同的构思下，具体包含四种类型的烟草显色防伪丸化种子及其加工方法，它们分别是：
一、一种烟草显色防伪丸化种子，种子、种衣剂、粘合剂的重量比为1：50：10，每粒烟草显色防伪丸化种子分为三个丸化层，其内层为包裹在种子上的成核造粒层，中层为包裹在成核造粒层上的一次丸化层，外层为包裹在一次丸化层上的二次丸化层，三个丸化层的重量比为3：3：4，在三个丸化层均含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，该种子即为整体防伪丸化种子。
上述整体防伪丸化种子的加工方法为：
（1）将可溶性淀粉和常规种衣剂按重量比1:99混合均匀，制备成含1.0%可溶性淀粉的种衣剂。
（2）按照水溶性淀粉、水、常规粘合剂原液重量比1：2：2，先将水溶性淀粉完全溶解于纯水中，然后加入常规粘合剂原液，混合均匀，制备成含20.0%水溶性淀粉的粘合剂。
（3）使用含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，采用常规方法进行成核造粒、一次丸化和二次丸化。待种子丸化至规定大小后，经筛选、剖光、上色及干燥后，既为整体防伪丸化种子。
二、一种烟草显色防伪丸化种子，种子、种衣剂、粘合剂的重量比为1：50：10，每粒烟草显色防伪丸化种子分为三个丸化层，其内层为包裹在种子上的成核造粒层，中层为包裹在成核造粒层上的一次丸化层，外层为包裹在一次丸化层上的二次丸化层，三个丸化层的重量比为3：3：4，在内层的成核造粒层中含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，其余各层为常规种衣剂和粘合剂，该种子即为内层防伪丸化种子。
上述内层防伪丸化种子的加工方法为：
（1）将可溶性淀粉和常规种衣剂按重量比1:99混合均匀，制备成含1.0%可溶性淀粉的种衣剂。
（2）按照水溶性淀粉、水、常规粘合剂原液重量比1：2：2，先将水溶性淀粉完全溶解于纯水中，然后加入常规粘合剂原液，混合均匀，制备成含20.0%水溶性淀粉的粘合剂。
（3）在进行内层的成核造粒时，使用含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂；使用不含淀粉的常规种衣剂和粘合剂进行常规的一次丸化和二次丸化。待种子丸化至规定大小后，经筛选、剖光、上色及干燥后，既为内层防伪丸化种子。
三、一种烟草显色防伪丸化种子，种子、种衣剂、粘合剂的重量比为1：50：10，每粒烟草显色防伪丸化种子分为三个丸化层，其内层为包裹在种子上的成核造粒层，中层为包裹在成核造粒层上的一次丸化层，外层为包裹在一次丸化层上的二次丸化层，三个丸化层的重量比为3：3：4，在中层的一次丸化层中含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，其余各层为常规种衣剂和粘合剂，该种子即为中层防伪丸化种子。
上述中层防伪丸化种子的加工方法为：
（1）将可溶性淀粉和常规种衣剂按重量比1:99混合均匀，制备成含1.0%可溶性淀粉的种衣剂。
（2）按照水溶性淀粉、水、常规粘合剂原液重量比1：2：2，先将水溶性淀粉完全溶解于纯水中，然后加入常规粘合剂原液，混合均匀，制备成含20.0%水溶性淀粉的粘合剂。
（3）在进行中层的一次丸化时，使用含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂；使用不含淀粉的常规种衣剂和粘合剂进行常规的成核造粒和二次丸化。待种子丸化至规定大小后，经筛选、剖光、上色及干燥后，既为中层防伪丸化种子。
四、一种烟草显色防伪丸化种子，种子、种衣剂、粘合剂的重量比为1：50：10，每粒烟草显色防伪丸化种子分为三个丸化层，其内层为包裹在种子上的成核造粒层，中层为包裹在成核造粒层上的一次丸化层，外层为包裹在一次丸化层上的二次丸化层，三个丸化层的重量比为3：3：4，在外层的二次丸化层中含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，其余各层为常规种衣剂和粘合剂，该种子即为外层防伪丸化种子。
上述外层防伪丸化种子的加工方法为：
（1）将可溶性淀粉和常规种衣剂按重量比1:99混合均匀，制备成含1.0%可溶性淀粉的种衣剂。
（2）按照水溶性淀粉、水、常规粘合剂原液重量比1：2：2，先将水溶性淀粉完全溶解于纯水中，然后加入常规粘合剂原液，混合均匀，制备成含20.0%水溶性淀粉的粘合剂。
（3）在进行外层的二次丸化时，使用含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂；使用不含淀粉的常规种衣剂和粘合剂进行常规的成核造粒和一次丸化。待种子丸化至规定大小后，经筛选、剖光、上色及干燥后，既为中层防伪丸化种子。
上述四种烟草显色防伪丸化种子，其检验方法是：
将医用碘酒与水按照1:2的体积比混合均匀后，加入到容器中，使液体深度略大于丸化种子直径，然后取少量含淀粉的防伪丸化种子撒入其中，观察丸化种子分层裂解过程中碘与淀粉反应出现的蓝色的显色情况，整体出现蓝色为整体防伪丸化种子，内层出现蓝色为内层防伪丸化种子，中层出现蓝色为中层防伪丸化种子，外层出现蓝色为外层防伪丸化种子。
经过大量实验证明，本发明具有以下突出优点：
1. 防伪方法不仅简单、安全、有效，还增加了种子携带的的信息量。首先，该技术发明操作简单，不需改变现有丸化种子加工流程，不需要增加人工；其次，添加的水溶性淀粉、可溶性淀粉对丸化种子质量无负面影响；最后，通过交替使用不同防伪类型，不但能起到很好的防伪作用，而且可区别不同品种的种子或同一品种不同年份的种子。另外，将丸化种子中的常规包衣剂进行常规的涂色处理，四种防伪类型可以和多种常见丸化种子外观颜色组合，组成多种防伪种子组合，不仅能满足种子防伪，还能判定品种、生产年份、批次等重要的种子信息。
2. 防伪有效期长。一方面，水溶性淀粉和可溶性淀粉性稳定性强，耐热性强，不易褐变，遇碘变色的特性长期保持不变，防伪效果长期稳定；另一方面，遇化学肥料、播种基质中所含物质不发生化学反应或变性，播种甚至出苗后仍能进行防伪检验。
3. 可提高丸化种子的裂解性能。水溶性淀粉在常温下即可溶解于水，有很好的粘性和成膜性，并且有良好的载体作用、乳化作用和增稠效果。水溶性淀粉溶液与常规粘合剂混合后用于种子丸化，可在保证单粒抗压强度的前提下，缩短丸化种子裂解时间。
4. 检验方法简便、速度快。首先，防伪检测仅需医用碘酒、水和一个简单的容器，均为常见物品，容易获取；其次，检测仅需要将碘酒和水简单混配后，将种子加入其中，观察丸化种子分层裂解过程中的显色情况即可，非常简便；最后，丸化种子裂解时间一般在1分钟左右，加上前期的检验液配制时间，一般3分钟内便可完成检验工作。
5. 成本低廉。目前，在国内使用效果较好的粘合剂由国外进口原料，价格较高，在进口原料中加入水溶性淀粉，可在效果相似的情况下，减少其用量，使其使用成本降低；检验所需的碘酒价格低廉，检验成本较低。
具体实施方式
通过下面给出的具体实施例，可以进一步清楚的了解本发明。
实施例1
一种整体防伪丸化种子，种子、种衣剂、粘合剂的重量比为1：50：10，每粒烟草显色防伪丸化种子分为三个丸化层，其内层为包裹在种子上的成核造粒层，中层为包裹在成核造粒层上的一次丸化层，外层为包裹在一次丸化层上的二次丸化层，三个丸化层的重量比为3：3：4，三个丸化层均使用含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂。
上述整体防伪丸化种子的加工方法如下：
可溶性淀粉的种衣剂的制备：将0.5 Kg可溶性淀粉和49.5 Kg常规种衣剂，购于英国Germains种子公司，加入到V型混料机中，搅拌30分钟，混合均匀，制备成含1.0%可溶性淀粉的种衣剂。
水溶性淀粉的粘合剂的制备：称取2 Kg水溶性淀粉，加入到4 Kg纯水中，不断搅拌使其完全溶解，然后加入4 Kg常规粘合剂原液，购于英国Germains种子公司，搅拌均匀，制备成含20.0%水溶性淀粉的粘合剂。
整体防伪丸化种子及其加工方法：称取15 Kg含1.0%可溶性淀粉的种衣剂，备用。在丸化种子的包衣机中加入1 Kg MS云烟87种子，启动电源，喷洒含20.0%水溶性淀粉的粘合剂湿润种子表面，加入200 g含1.0%可溶性淀粉的种衣剂，使包衣机转动2分钟，喷洒粘合剂、添加种衣剂反复操作5次，完成种子成核。然后，再次喷洒含20.0%水溶性淀粉的粘合剂湿润成核后种子，每次加入2 Kg左右含1.0%可溶性淀粉的种衣剂，反复操作，至15 Kg含1.0%可溶性淀粉的种衣剂使用完毕，完成种子造粒。
再称取15 Kg含1.0%可溶性淀粉的种衣剂，备用。喷洒含20.0%水溶性淀粉的粘合剂湿润成核造粒后种子，每次加入3 Kg左右含1.0%可溶性淀粉的种衣剂，反复操作，至15 Kg含1.0%可溶性淀粉的种衣剂使用完毕，完成一次丸化。
准备好剩余的20 Kg含1.0%可溶性淀粉的种衣剂。喷洒含20.0%水溶性淀粉的粘合剂湿润一次丸化后种子，每次加入4 Kg左右含1.0%可溶性淀粉的种衣剂，反复操作，至20 Kg含1.0%可溶性淀粉的种衣剂使用完毕，完成二次丸化。
筛选出直径为1.6 mm~1.8 mm的丸化种子，采用常规方法剖光、上黄色后，干燥至丸化种子含水量小于2.0%，既为MS云烟87整体防伪丸化种子。
实施例2
一种内层防伪丸化种子，种子、种衣剂、粘合剂的重量比为1：50：10，每粒烟草显色防伪丸化种子分为三个丸化层，其内层为包裹在种子上的成核造粒层，中层为包裹在成核造粒层上的一次丸化层，外层为包裹在一次丸化层上的二次丸化层，三个丸化层的重量比为3：3：4，在内层的成核造粒层中含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，其余各层为常规种衣剂和粘合剂。
上述内层防伪丸化种子的加工方法为：
重复实施例1，有以下不同点：采用的品种为MSK326；仅在对种子进行成核造粒时使用含1.0%可溶性淀粉的种衣剂丸化，同时喷洒含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，一次丸化和二次丸化时使用不含淀粉的常规粘合剂和种衣剂。
实施例3
一种中层防伪丸化种子，种子、种衣剂、粘合剂的重量比为1：50：10，每粒烟草显色防伪丸化种子分为三个丸化层，其内层为包裹在种子上的成核造粒层，中层为包裹在成核造粒层上的一次丸化层，外层为包裹在一次丸化层上的二次丸化层，三个丸化层的重量比为3：3：4，在中层的一次丸化层中含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，其余各层为常规种衣剂和粘合剂。
上述中层防伪丸化种子的加工方法为：
重复实施例1，有以下不同点：采用的品种为红花大金元；仅在对种子进行一次丸化时使用含1.0%可溶性淀粉的种衣剂丸化，同时喷洒含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，成核造粒和二次丸化时使用不含淀粉的常规粘合剂和种衣剂。
实施例4
一种外层防伪丸化种子，种子、种衣剂、粘合剂的重量比为1：50：10，每粒烟草显色防伪丸化种子分为三个丸化层，其内层为包裹在种子上的成核造粒层，中层为包裹在成核造粒层上的一次丸化层，外层为包裹在一次丸化层上的二次丸化层，三个丸化层的重量比为3：3：4，在外层的二次丸化层中含1.0%可溶性淀粉的种衣剂和含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，其余各层为常规种衣剂和粘合剂。
上述外层防伪丸化种子的加工方法为：
重复实施例1，有以下不同点：采用的品种为KRK26；仅在对种子进行二次丸化时使用含1.0%可溶性淀粉的种衣剂丸化，同时喷洒含20.0%水溶性淀粉的粘合剂，成核造粒和一次丸化时使用不含淀粉的常规粘合剂和种衣剂。
实施例5
上述防伪丸化种子的检验方法：以实施例1~4制备的防伪丸化种子和红花大金元未防伪的丸化种子为材料，进行防伪检验。具体方法为：将50 ml医用碘酒与100 ml混合均匀后，加入到直径为90 mm的培养皿中，然后分别取100粒待测种子撒入其中，观察丸化种子分层裂解过程中的防伪显色情况。
结果表明：四种类型的防伪丸化种子均能清晰地显示蓝色，红花大金元未防伪的丸化种子不显示蓝色；且能清晰辨别出实施例1制备的MS云烟87防伪丸化种子为全部显色，实施例2制备的MSK326防伪丸化种子为内层显色，实施例3制备的红花大金元防伪丸化种子为中层显色，实施例4制备的KRK26防伪丸化种子为外层显色。四种类型的防伪丸化种子均在35~45秒内完成裂解，红花大金元未防伪的丸化种子的完全裂解时间为53秒。
实施例6
防伪丸化种子的单粒抗压强度检测实验：
采用KQ-3型颗粒强度测定仪，对实施例5中涉及的各100粒防伪丸化种子和红花大金元未防伪的丸化种子进行单粒抗压强度检测。
结果表明： 四种类型的防伪丸化种子与红花大金元未防伪的丸化种子单粒抗压强度均在1.5牛，差异不显著。
实施例7
防伪和未防伪种子的发芽势和发芽率对比实验：以实施例3制备的红花大金元防伪丸化种子和红花大金元未防伪的丸化种子为材料，进行室内发芽检测。具体方法如下：在培养皿中垫2层湿润滤纸，每个培养皿均匀放置100粒待测丸化种子，加盖。每个待测材料播种3个培养皿。置于25 ℃，12 h/12 h，在黑暗的条件下发芽，发芽期间保持滤纸湿润。第7 d统计发芽势，第14 d统计发芽率。
试验结果表明：红花大金元防伪丸化种子的发芽势和发芽率分别为94.7%和96.0%，均与红花大金元未防伪的丸化种子的发芽势和发芽率无显著差异。
实施例八
播种后种子的防伪性能和出苗率实验：以实施例3制备的红花大金元防伪丸化种子和红花大金元未防伪的丸化种子为材料，在温室大棚进行育苗检测和防伪检验。具体方法如下：采用200孔育苗盘，装填湿润后的育苗基质，压孔后每孔播种1粒待测种子。每个待测材料播种3个育苗盘。播种14天后，统计出苗率。将10 ml医用碘酒与20 ml在小烧杯中混合均匀后，配置成防伪检验液。播种5天后，用镊子轻轻将丸化种子翻转，用胶头滴管吸取少量检测液，轻轻滴1滴到丸化种子上，观察丸化种子显色情况，每个育苗盘检测5粒。播种14天出苗后，用镊子轻轻将丸化种子拨开，用胶头滴管吸取少量检测液，轻轻滴1滴到丸化种子上，观察丸化种子显色情况，每个育苗盘检测5粒。
试验结果表明：红花大金元防伪丸化种子的出苗率为94.3%，与红花大金元未防伪的丸化种子的出苗率无显著差异。播种5天后进行防伪检验，检测的15粒红花大金元防伪丸化种子均能清晰地分辨出是中层显示蓝色。播种14天出苗后进行防伪检验，检测的15粒红花大金元防伪丸化种子有8粒能分辨出是中层显示蓝色，其他7粒也能看出显示蓝色，但颜色较淡。