种子处理是植物病虫害防治中经济有效的方法, 使用生物、物理、化学因子和技术来保护种子和作物, 控制病虫为害, 确保作物正常生长, 达到优质高产。

最早的种子处理开始于古埃及和罗马时期, 研究者使用洋葱的汁液进行种子处理。在中世纪, 氯化物的盐或粪肥被用于种子处理;自17世纪中叶, 盐水处理种子被逐步采用;在18世纪中叶, 第一个铜盐产品被首次引入。依然使用的热水消毒技术被认为起源于1765年德国的维滕贝格。种子在45℃热水中浸泡2 h, 可以有效杀死种子表面的一些病原真菌。

种子处理技术一直在不断地完善。现代种子处理技术的重要里程碑为砒霜的引入和禁用 (使用时期为1740~1808年) 、汞的引入和禁用 (使用时期为1915~1982年) 。1960年出现了第一个内吸性杀菌剂, 而此前的所有种子处理技术仅仅是种子消毒, 药剂不会进入植物体内。20世纪70年代, 第一个可以防治气传病原菌的内吸性杀菌剂出现了。20世纪90年代, 新型现代杀菌剂和杀虫剂的系列产品诞生。

利用热力, 即利用有效杀菌的温度与种子可能受伤害的温度存在一定的差距来选择性杀菌, 而不会对种子造成损伤。此法又可分为热水浸种法 (湿热) 和干热处理法 (干热) 。其中, 热水浸种法应用较早, 但干热处理法效果更好, 且对植物的伤害较小。

热水浸种法:主要利用种子与病原物耐热性的差异, 选择适宜的水温和处理时间来杀死种子表面和种子内部潜伏的病原物, 而不会对种子造成损伤。又可分为温汤浸种法和热水烫种法。

(1) 温汤浸种法:通常所用水温为55℃左右, 用水量是种子体积的5~6倍。具体操作:先用常温水浸种15min, 之后转入55~60℃热水中浸种, 不断搅拌, 并保持该水温10~15min, 然后让水温降至30℃, 继续浸种。例如:日本的梅川学 利用52℃的热水浸种10min或54℃的热水浸种5min来防治黄瓜细菌性斑点病 , 但是54℃的热水浸种超过30 min时, 种子的发芽率将会受到抑制。日本的尾沢贤和有马博采用55℃的热水浸种25min来防治番茄溃疡病。同时, 不同的蔬菜浸种时间不同, 一般情况下, 辣椒需浸种5~6h, 茄子浸种6~7h, 番茄浸种4~5h, 黄瓜浸种3~4 h, 最后洗干净种子方可使用。温汤浸种时最好结合药液浸种, 杀菌效果更好。

(2) 热水烫种法:此法的原理与温汤浸种法类似, 一般用于难于吸水的种子。通常种子要经过充分干燥, 水量不宜超过种子量的5倍, 水温一般为70~75℃, 甚至更高一些。具体操作:烫种时要用2个容器, 将热水来回倾倒, 最初几次动作要快, 使热气散发并提供氧气。一直倾倒至水温降到55℃时, 再改为不断地搅动, 并保持该温度7~8min。以后的步骤同温汤浸种法。冬瓜种子有时可用100℃沸水烫种, 但对于种皮薄的喜凉蔬菜, 如白菜类、莴苣等, 不宜采用此法。

干热处理法:将干种子放在75℃以上的高温下处理, 对多种种传病毒、细菌和真菌都有防治效果。主要用于蔬菜种子, 特别适合于较耐热的瓜类和茄果类蔬菜种子等。例如, 番茄种子经过75℃处理6d或80℃处理5d可杀死种传黄萎病菌。日本的村田明夫和沼田巌研究发现, 对于人工接种番茄溃疡病 的废弃种子采用85℃处理24h或80℃处理36~48h后, 该种子可以至少存留6个月。日本的国安克人和中村浩研究发现, 对提前晾干的种子 (含水量低于9%) 采用干热灭菌75℃处理7d, 可以有效防除瓠瓜枯萎病 。日本的长井雄治和深津量栄研究发现, 采用干热灭菌70℃处理3 d, 可以有效防除西瓜和瓠瓜种子上的黄瓜绿斑花叶病毒 , 但是老种子的发芽率可能受到抑制。日本的米山伸醤研究发现, 在甜椒种子携带病毒检出率高于95%, 籽苗病毒感染率在20%~40%时, 采用干热灭菌73℃处理4 d, 可以使甜椒上的烟草花叶病毒基本失活, 几乎检不出病毒, 但是老种子的发芽率同样会受到抑制。

冷冻处理法本身并不能杀死病原物, 但是可以抑制病原物的生长和侵染。通常, 冷冻处理法是谷类、豆类和坚果类种子充分干燥后的一种重要贮存手段。赵跃平等选用稀有作物豆类、麦类、粟类中的红小豆、荞麦、谷子作试验材料, 研究植物种子液氮保存的冷冻和解冻处理方法、包装材料和种子含水量对发芽率与生长势的影响, 构建植物种质资源超低温保存的最适方法。结果表明, 红小豆、荞麦、谷子种子液氮保存采用快速冷冻、快速解冻好于温度梯度冷冻和缓慢解冻;聚乙烯塑料袋和铝箔包装材料好于牛皮纸包装;自然风干 (含水量12%~14%) 种子的发芽率和生长势好于其他4种含水量种子。

核辐射在一定剂量范围内具有灭菌的作用。60Co-g射线辐照装置比较简单, 成本也较低, g射线穿透力强, 多用于处理贮存期的种子等。许金芳等用不同剂量的60Co-g射线辐射糯玉米进行贮藏保鲜试验, 结果表明:辐照可抑制糯玉米果穗呼吸, 降低果穗细菌和霉菌数量并抑制它们的繁殖能力。1.0 k Gy辐照处理, 1~3℃冷藏, 糯玉米贮藏15 d后的外观和口感变化很小, 保鲜效果优于其他处理。

闷种法是将一定量的药液均匀喷洒在播种前的种子上, 待种子吸收药液后堆在一起并加盖覆盖物, 堆闷一定时间, 来防止病虫为害的种子处理方法。闷种法实际上是界于浸种法与拌种法之间的一种种子处理方法, 又称作半干法。它既不需要像浸种法使用大量的药液, 也不需要像拌种法需要专门的拌药设备才能达到理想的效果, 只需要将药剂兑水配制成浓度稍高的药液与种子混合并覆盖一定时间即可。操作简便, 效率高。同浸种法类似, 闷种法处理后的种子晾干即可播种, 不宜久贮。

拌种法就是将一定数量和规格的拌种药剂与种子按照比例进行混合, 使被处理种子外面都均匀覆盖一层药剂, 形成药剂保护层的种子处理方法。20世纪50年代, 我国开始推广拌种技术用于防治地下害虫, 保护种子的正常生长发育。拌种处理又可以分为干拌和湿拌。

1. 精选。在种子晒干扬净后，采用粒选、筛选、风选和液选等方法精选种子。种子精选目的是消除秕粒、小粒、破粒、有病虫害的种子和各种杂物。2.晒种。利用阳光曝晒种子。具有促进种子后熟和酶的活动、降低种子内抑制发芽物质含量、提高发芽率和杀菌等作用。3.浸种。作用是促进种子发芽和消灭病原物。方法有：清水浸种、温汤浸种、药剂浸种。应按规程掌握药量、药液浓度和浸种时间，以免种子受药害和影响消毒效果。④拌种。将药剂、肥料和种子混合搅拌后播种，以防止病虫为害、促进发芽和幼苗健壮。方法分干拌、湿拌和种子包衣。⑤催芽。播前根据种子发芽特性，在人工控制下给以适当的水分、温度和氧气条件，促进发芽快、整齐、健壮。方法有地坑催芽、塑料薄膜浅坑催芽、草囤催芽、火坑催芽、蒸汽催芽等。⑥等离子体种子处理。利用等离子体增强种子表面的通透性，激活萌发中的种子及幼苗中α-淀粉酶、琥珀酸脱氧酶、过氧化物酶和超氧化歧化酶等多种酶的活性，最终提高种子的发芽势、发芽率，提高农作物吸收养分能力和抗旱、抗寒、抗病等抗逆能力。此外，还有种子的硬实处理和层积处理。硬实处理是用粗砂、碎玻璃擦伤种皮厚实、坚硬的种子（如草木犀、紫云英、菠菜等种子），以利吸水发芽。层积处理是需后熟的种子，于冬季用湿沙和种子叠积，在0～5℃低温下1～3个月，以促使通过休眠期，春播后发芽整齐。