利用儀器設備控制貯藏環境,長期貯存作物種質的倉庫。又稱基因庫。發掘和收集各種農作物品種種子,科學地加以貯藏,使種質在幾十年、甚至數百年之後仍具有原有的遺傳特性和很高的發芽力,對於品種改良,培育高產、優質、抗逆性強的新品種,並為生物學的理論研究提供豐富的種質和研究材料具有重要意義(見作物種質資源)。

  概況 中國最早貯藏種子的方法是將晾曬乾燥後的種子,裝在紙袋或佈袋內,放入帶蓋的小口口缸或瓦罐裡,加入適量的生石灰作為吸濕劑,置於陰涼處保存。印度、埃及等國也采用過類似的方法。20世紀50年代以來,美國、日本、蘇聯等國相繼建造瞭用空調設備控制溫、濕度環境的貯藏室。中國從1975年起籌建種質資源庫,廣西農業科學院種質資源庫於1981年、中國農業科學院作物品種資源研究所國傢種質庫於1984年相繼建成,均已先後投入使用。近年來,一些國傢的農業科學工作者正致力於采用超低溫(-196℃的液態氮)冷凍植物細胞和組織的新技術,以期達到長期貯藏種質的目的。

  分類 貯藏環境(主要指溫度和濕度)對種子的壽命影響很大。根據庫內溫、濕度環境的不同,種子貯藏建築可分為4類:①長期貯藏庫,溫度-10℃以下,相對濕度30%左右,貯藏期為30年以上;②中期貯藏庫,溫度0~5℃,相對濕度30~40%,貯藏期為15年左右;③短期貯藏庫,溫度10~15℃,相對濕度50~60%,貯藏期為3~5年;④普通種子庫,采用自然或機械通風調節庫內溫度,種子貯藏期為1年。長期貯藏庫和中期貯藏庫屬於種質資源庫。當采用密封的盒或罐包裝種子時,貯藏庫的濕度可不控制。

  中國的農作物種質資源材料分兩級保存。長期保存的材料由中國農業科學院作物品種資源研究所的長期庫貯存。中期保存的材料由各地方農業科學院(所)或中國農業科學院有關研究所的中期庫保存。長期庫向各中期庫提供更新用種;各中期庫除向長期庫提供貯存種子外,還向育種者提供研究材料。短期庫可作為各省市種子公司用以保存優良種子的庫房。普通種子庫為保存第二年生產用種的庫房。

  庫址選擇 一般要求:①鄰近農業科研單位,並有適量的耕地,以便進行育種;②氣溫穩定、濕度低、綠化條件好,有利於節省建設投資和運行費用;③地質條件好,地下水位低,且易排除雨水;④交通方便,水電供應可靠,位於污染源的上遊或上風向;⑤用計算機處理數據的品種資源庫,庫址要遠離強電場、強磁場、強振源,以保障計算機運行安全可靠。

  庫房的建築、設施 種質資源庫由貯藏室和輔助用房(包括臨時庫、精選室、幹燥間和幹燥工作室、發芽室、卡片間等)組成。

  貯藏室的建築設計和施工要求主要包括以下各項:①保持低溫、幹燥環境。為阻止外界熱氣流、水蒸汽侵入貯藏室而影響室內溫、濕度的相對穩定性,貯藏室的圍護結構(地面、墻體、頂棚)應設置隔氣層和絕熱層,並使兩者緊密連接,防止出現冷橋。貯藏室平面宜設計成方形,每間面積宜控制在20~50平方米。面積過大,溫、濕度不易控制;面積過小,則人體的散熱也會引起溫、濕度變化。當貯藏室有兩種以上溫、濕度要求時,可采用“回”字形套間作法,即短期貯藏室在外層,中期貯藏室在中層,長期貯藏室包在內層,以縮小貯藏室內外的溫、濕度差,提高隔熱、防濕性能,從而節省能耗。貯藏室的位置盡量避免陽光直射。②防止地下土壤凍脹引起破壞作用。當貯藏室溫度低於0℃、地基土為凍脹性土時,土壤中的水分凍結會產生凍脹破壞力,嚴重時能使墻、柱的基礎抬起,造成結構破壞。為此,應在地坪下設置絕熱層和隔氣層,並需采用通風加熱或通熱油管加熱等方法,提高土溫,防止土壤凍脹。③防止熱濕交換時產生的破壞作用。開啟貯藏室外門時,室內外空氣進行熱濕交換,極易引起室內墻壁表面產生凝結水或冰霜。為此,應選擇防水性、抗凍性強的建築材料,並應在出入口設置緩沖間。

  輔助用房建築中的幹燥間和幹燥工作室以及發芽室在建築上也有特殊要求。種子在貯藏前,需要在幹燥間進行幹燥處理,以降低種子含水量。烘幹種子的溫度因作物種類而異,谷類作物一般為35℃±5℃。在采用幹燥箱烘幹種子時可不設幹燥間,而將幹燥箱佈置在幹燥工作室內。幹燥工作室的溫度一般為20℃,相對濕度為30%左右,其圍護結構應采取絕熱和隔氣措施。為檢查種子的發芽力,每隔5~10年要將種子在發芽室進行發芽試驗。恒溫發芽溫度為20℃;變溫發芽即在一晝夜內采用不同溫度處理,一般是在20℃下處理16~18小時,30℃下處理6~8小時,溫度的轉變應在15~20分鐘內完成。發芽室內的空氣濕度宜控制在90~95%。墻壁和頂棚應是一個封閉的防潮層,防止室內的高濕氣體滲入圍護結構。

  庫內空調 品種資源庫的空調設計,應著眼於創造一個穩定而有規則的可控環境,同時能節約能源和充分發揮設備效能。各室又有不同的要求:①貯藏室空調。其空氣處理系統常由壓縮冷凝機組、直接蒸發式表冷器和除濕設備等組成,集中安裝在機房內,通過管道、調節閥、送回風口等設施來處理庫內空氣。送入貯藏室的低溫、幹燥空氣應分佈均勻,不能形成渦流。因此,常采用上部送風、下部回風的方式。在機房內或附近設有控制室,可通過儀表監測或記錄貯藏室的溫、濕度。②幹燥間和幹燥工作間空調。通常設置恒溫、恒濕空調機組,並配有冷凍除濕機。該室除設置自動控制裝置外,還應隨時檢查種子幹燥過程中溫度的變化,以防溫度自動控制裝置發生故障而影響幹燥,損傷種子。③發芽室空調。常采用櫃式恒溫、恒濕機組,該機組由壓縮冷凝機組和空調器兩部分組成。空調器配有通風機、蒸發器、電極加濕器、空氣過濾器以及自動控制裝置等。機組置於發芽室隔壁的小間內,通過管道處理室內空氣條件以滿足種子發芽的要求。