专利名称：牧草种子丸衣化种衣剂及包衣工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及牧业领域。更具体地，本发明涉及对牧草种子进行丸衣化的方法，用于丸衣化的种衣剂和丸衣化的牧草种子。
沙漠化的日趋严重已成为世界性问题，在中国北方，草场的退化也已造成载畜量下降，牧草短缺。而对于牧草种植极为重要的种子，基本尚未进行处理，也尚无较好的处理方法，最好的只不过是简单地进行泥丸化。
一方面，牧草种子一般较轻，而在大面积荒漠化土地上多采用飞机播种，牧草种子随风飘移较为严重；另一方面，牧草播种多在干旱少雨地区，如何保证供应种子萌发所需的水分成为播种能否成功的关键。
因此，本领域迫切需要开发新的解决牧草种子漂移问题和/或改善牧草种子发芽的新技术。
在本发明的一个目的提供了一种对牧草种子进行丸衣化的方法。该方法克服了牧草种子随风漂移的问题，并且改善了牧草种子的发芽状况。
在本发明的另一目的是提供适用于对牧草种子进行丸衣化的种衣剂。
本发明的再一目的是提供经丸衣化处理的牧草种子。
在本发明的第一方面，提供了一种用于牧草种子丸衣化包衣的种衣剂，按重量计，它包括20-60％吸水树脂；5-30％啤酒废渣；20-40％凹凸棒土；10-60％滑石粉。
较佳地，该种衣剂还含有选自下组的成分(1)5％-20％的磷酸二氢钾；(2)20-100ppm的植物激素和(3)微量元素，其中各种微量元素的含量为0.01-2％。
在本发明的第二方面，提供了一种制备丸衣化牧草种子的方法，它包括步骤(a)将牧草种子、粘结剂和上述的种衣剂混合在一起，
(b)干燥后制得丸衣化的牧草种子。
在本发明的一个实施例中，所述的粘结剂为1.5-2％的羧甲基纤维素水溶液。较佳地，在步骤(a)之前，该方法还包括步骤将牧草种子与崩解剂和粘结剂混合，从而在牧草种子上涂覆上崩解剂。
在本发明的第三方面，提供了一种丸衣化的牧草种子，其中在种子外表上具有上述种衣剂所形成的丸衣。
本发明人经过多年研究，设计了以高吸水树脂、啤酒废渣、凹凸棒土、滑石粉为主体，并辅以种子萌发所需养分的种子包衣剂。使用本发明，不仅可克服牧草种子随风漂移的问题，还可改善牧草种子的发芽状况。此外，本发明为有效利用啤酒废渣的提供了新途径。
在本发明种衣剂中的一种重要的成分是吸水树脂。可适用于本发明的吸水树脂包括本领域常见的各种吸水树脂以及各种市售的吸水树脂。例如普通淀粉与丙烯腈聚合而成的吸水树脂，普通玉米淀粉与丙烯酸接枝聚合而成的吸水树脂等。然而，一种优选的吸水树脂是本申请人在2000年8月22日申请的，申请号为00119689.8，题为“高吸水树脂及其生产方法”专利申请(该申请在此引用作为参考)中所公开的吸水树脂。这种吸水树脂主要由高支链淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水成分构成，按三者的总重量计，高支链淀粉重量百分比为5-40％，丙烯酸重量百分比为50-90％，丙烯酰胺重量百分比为1-40％。该吸水树脂不仅对蒸馏水有强吸收性，而且对含离子的水(如自来水)也有很强的吸附力。此外，该吸水树脂能反复放水吸水。该树脂对蒸馏水的吸水量大于300克水/克树脂，对自来水的吸水量大于150克水/克树脂，且在5次吸水-烘干后的吸水量的下降小于10％，更佳地小于5％。该吸水树脂在吸收水分后，能在种子周围保持一个含水的小环境，逐步放出，以提供种子萌发所需要的水分。此外，该树脂中含钾离子和铵离子，还可起到缓释肥料的作用。
高吸水树脂在种衣剂中的含量，以20％-60％为宜，更佳地为25-50％。含量过低，则吸水保水作用有限；含量过高，则包衣困难。
高吸水树脂的颗粒度要求较高，不宜太粗，否则难以包衣。通常，吸水树脂的颗粒在200目-300目之间。
啤酒废渣是本发明种衣剂中的另一成分。如本文所用，“啤酒废渣”指啤酒过滤所使用过的硅藻土。啤酒废渣是啤酒厂难以处理的固体废渣，不仅需要场地堆积，而且造成环境污染。然而，啤酒废渣包含有啤酒酵母等大量有机物质(约可达20％)，可以成为较好的有机肥。此外，硅藻土具有疏松土壤、吸附金属离子、保水保肥的功效。用于种衣剂中，除了能起增重的作用外，硅藻土还能吸附金属离子，有机物可为种子萌发提供养分。啤酒废渣经干燥后即可直接使用。在本发明的一个实例中，所用的啤酒废渣是对啤酒过滤所使用过的硅藻土，经烘干后得到的废渣。
在本发明的种衣剂中，啤酒废渣在种衣剂中用量不宜过多，这是由于啤酒废渣粘性不够，且比重偏轻，容易造成包衣困难。通常，啤酒废渣在种衣剂中的重量为5％-30％，较佳地8-25％。
另一主要成分是凹凸棒土。凹凸棒土的粘性较好，可使种子的包衣层坚实紧密，不易破碎，且凹凸棒土对金属离子的吸附性能很好，保肥作用较为显著。在本发明的种衣剂中，凹凸棒土的重量通常为20％-40％，较佳地25-35％。
另一主要成分是滑石粉。滑石粉的润滑性能较好，流动性强，使包衣较易进行，且能使包衣后的种子外表光滑。在本发明中，滑石粉在种衣剂中的重量通常为10％-60％。
较佳地，本发明的种衣剂还可含有植物激素、肥料和微量元素。如本文所用，“植物激素”指能够促进植物生长的物质，例如促进植物生根、发芽的植物激素。这些物质都是本领域技术人员熟知的。由于本发明种衣剂的一个用途是用于干旱地区的牧草生长，因此，较佳地，所述的植物激素包括促进植物根部生长的植物激素。一种促进植物根部生长的植物激素是环烷酸钠，它是一种类植物激素，对促进植物根系生长发育，提高作物产量有明显作用。当种衣剂包含植物激素时，其用量一般极少，在配方中占10-150ppm，较佳地为20-100ppm，更佳地为40-80ppm(按总重量计)即可。
在本发明的种衣剂中，还可包含微量元素。不同地区土壤及不同植物所需微量元素是有所不同的，根据使用对象的不同，在本发明中可选用硼、锌、钼、铜中的数种或全部。通常，每种微量元素的用量在配方中占0.01-0.2％。
肥料包括快速吸收型肥料和缓释肥料。一种较佳的缓释肥料为微胶囊包裹的尿素和磷酸氢铵和/或磷酸二氢钾。为给种子萌发提供速效养分，通常种衣剂中含有磷酸二氢钾等速效肥料，其重量通常占种衣剂总重的5％-20％。
本发明还提供了制备丸衣化牧草种子的方法，它包括步骤(a)将牧草种子、粘结剂和本发明上述的种衣剂混合在一起，(b)干燥后制得丸衣化的牧草种子。
在本发明的包衣过程中，需同时喷洒粘结剂，粘结剂可以从羧甲基纤维素(CMC)、淀粉糊精、聚乙烯醇等中选用。粘结剂的用量通常为0.5-5％，较佳地为1-2％。在本发明的一个实施例中，使用1.5-2％的羧甲基纤维素水溶液作为粘结剂。
在第一层包衣中，如果直接包以种衣剂，则不易粘附，故可先在种子周围包上一薄层的凹凸棒土和滑石粉的混合粉末，凹凸棒土和滑石粉的重量比例没有特定的要求，但以3∶1至1∶5为宜。
然而，在第一层只有凹凸棒土和滑石粉时，在种子周围水分不是很充足的情况下，会造成种子与包衣层的脱离困难，影响种子的呼吸作用。因此，在本发明的一个实施例中，在凹凸棒土和滑石粉的混合粉末中加入1-3％的崩解剂(羧甲基淀粉钠)，遇少量水即可迅速膨胀，使包衣层崩解松散，不影响种子与空气的接触。
本发明还提供了用上述种衣剂包衣处理后的牧草种子和/或用上述包衣方法包衣后的牧草种子。对于普通的点播、条播，可以使用包衣后增重10-20倍的种子；对于飞机播种，考虑到飞机所能承载的重量，增重不宜太大，以5-10倍为宜。
适用于的本发明的牧草种子没有任何限制，可以是任何种类的牧草种子。合适的牧草包括(但并不限于)豆科和禾本科的各种牧草。
下面将结合实施例说明牧草种子具体的工艺过程。
实施例A吸水树脂A的制备和吸水性能1.称取高支链淀粉100克，加入蒸馏水1000克，加热至90℃，并维持20分钟，使淀粉全部糊化，并通入氮气。
2.称取400克丙烯酸，KOH248克(配成30％水溶液)，两者中和并冷却到40℃。
3.淀粉糊液冷却到40℃，加入丙烯酸中和液，丙烯酰胺10克，过硫酸铵2克，亚硫酸氢钠1克，N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.2克，搅拌均匀。
4.反应体系保持在40℃ 25分钟，反应液开始变粘稠，有氮气保护的条件下，放入盘中，进入通道式烘干装置进行烘干，粉碎。
本实施例中的产品(吸水树脂A)每克吸蒸馏水360克，吸自来水155克，色泽为白色。
实施例B吸水树脂B的制备和吸水性能1.称取高支链淀粉100克，加入蒸馏水1000克，加热至90℃，并维持20分钟，使淀粉全部糊化，并开始通入氮气。
2.称取400克丙烯酸，用20％氨水377克中和并冷却到40℃。
3.淀粉糊液冷却到40℃，加入丙烯酸中和液，丙烯酰胺20克，过硫酸铵2克，亚硫酸氢钠1克，N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.2克，搅拌均匀。
4.反应体系保持在40℃ 35分钟，反应液开始变粘稠，有氮气保护的条件下，放入盘中，进入通道式烘干装置进行烘干，粉碎。
本实施例中的产品(吸水树脂B)每克吸蒸馏水340克，吸自来水160克，色泽较深并带有红色，但并不影响其在农业领域的应用。
实施例1豆科植物紫花苜蓿种子的丸衣化豆科植物紫花苜蓿，种子较小，每千粒种子重仅约1.6克，其包衣具体工艺如下1.称取紫花苜蓿草种100克，加入荸荠式包衣锅中，包衣锅不断转动，转速约为每分钟30-40转，使种子在其中翻滚，同时不断以气动喷枪喷洒1.5％的羧甲基纤维素溶液。
2.在喷洒羧甲基纤维素溶液的同时，缓慢加入凹凸棒土和滑石粉重量比为1∶1的混合粉末共计50克，该粉末含有1.5％的羧甲基淀粉钠。
3.把上述包衣后的种子取出，在45℃下烘干，再放入包衣锅中。
4.继续喷洒粘结剂，同时缓慢加入种衣剂，该种衣剂配方为实施例A中制备高吸水树脂A 30％，啤酒废渣6％，凹凸棒土25％，磷酸二氢钾8％，环烷酸钠60ppm，钼酸铵0.1％，硼砂0.2％，硫酸铜0.1％，硫酸锰0.1％，硫酸锌0.1％，余量为滑石粉。
5.在使种子增重15倍后，加少量滑石粉(约20克)，使包衣后的种子外表光滑，并加少量色素，以便于和其它包衣后的种子区别。
紫花苜蓿系豆科植物，其对硼、钼的需求较大，故在种衣剂的配方中硼砂、钼酸铵含量较高。种子增重15倍，适合用于普通方式播种，出芽和生长状况明显高于未作处理的对照种子。
实施例2禾本科植物批碱草种子的丸衣化禾本科植物批碱草，每千粒种子重约4克，其包衣具体工艺可与实施例1大致相同，种衣剂配方可做一些调整，具体步骤如下1.称取批碱草草种100克，加入荸荠式包衣锅中，包衣锅不断转动，转速约为每分钟30-40转，使种子在其中翻滚，同时不断以气动喷枪喷洒2％的羧甲基纤维素溶液。
2.在喷洒羧甲基纤维素溶液的同时，缓慢加入凹凸棒土和滑石粉重量比为1∶1的混合粉末共计50克，该粉末含有1.5％的羧甲基淀粉钠。
3.把上述包衣后的种子取出，在45℃下烘干，再放入包衣锅中。
4.继续喷洒粘结剂，同时缓慢加入种衣剂，该种衣剂配方为实施例B中制备高吸水树脂B 45％，啤酒废渣6％，凹凸棒土30％，磷酸二氢钾5％，环烷酸钠80ppm，钼酸铵0.05％，硼砂0.1％，硫酸铜0.1％，硫酸锰0.1％，硫酸锌0.1％，余量为滑石粉。
5.在使种子增重8倍后，加少量滑石粉(约10克)，使包衣后的种子外表光滑，并加少量色素，以便于和其它包衣后的种子区别。
批碱草属禾本科植物，其对硼、钼的需求不象豆科植物那么大，故在种衣剂的配方中减少了硼砂、钼酸铵含量。此包衣种子增重倍数不大，较适合用于飞机播种，出芽和生长状况明显高于未作处理的对照种子。
应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种用于牧草种子丸衣化包衣的种衣剂，其特征在于，按重量计，它包括20-60％吸水树脂；5-30％啤酒废渣；20-40％凹凸棒土；10-60％滑石粉。
2.如权利要求1所述的种衣剂，其特征在于，所述的高吸水树脂的颗粒大小为200-300目。
3.如权利要求1所述的种衣剂，其特征在于，所述的吸水树脂对蒸馏水的吸水量大于300克水/克树脂，对自来水的吸水量大于150克水/克树脂。
4.如权利要求1所述的种衣剂，其特征在于，所述的吸水树脂主要由高支链淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水成分构成，按三者的总重量计，高支链淀粉重量百分比为5-40％，丙烯酸重量百分比为50-90％，丙烯酰胺重量百分比为1-40％。
5.如权利要求1所述的种衣剂，其特征在于，含有选自下组的成分(1)5％-20％的磷酸二氢钾；(2)20-100ppm的植物激素和(3)微量元素，其中各种微量元素的含量为0.01-2％。
6.如权利要求5所述的种衣剂，其特征在于，所述的植物激素包括促进植物根部生长的植物激素，所述的微量元素选自下组硼、锌、钼、铜或其混合物。
7.一种制备丸衣化牧草种子的方法，其特征在于，它包括步骤(a)将牧草种子、粘结剂和权利要求1所述的种衣剂混合在一起，(b)干燥后制得丸衣化的牧草种子。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的粘结剂为1.5-2％的羧甲基纤维素水溶液。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(a)之前，该方法还包括步骤将牧草种子与崩解剂和粘结剂混合，从而在牧草种子上涂覆上崩解剂。
10.一种丸衣化的牧草种子，其特征在于，在种子外表上具有权利要求1所述的种衣剂所形成的丸衣。
全文摘要
本发明公开了一种用于牧草种子丸衣化包衣的种衣剂,按重量计,它包括:(a)20－60%吸水树脂;(b)5－30%啤酒废渣;(c)20－40%凹凸棒土;(d)10－60%滑石粉。此外,它还可含有植物生长激素及种子萌发所需养分。还公开了制备丸衣化牧草种子的方法。本发明不仅克服了牧草种子随风漂移的问题,还可改善牧草种子的发芽状况。此外,本发明为有效利用啤酒废渣提供了新途径。
文档编号A01C1/06GK1345535SQ00125478
公开日2002年4月24日 申请日期2000年9月28日 优先权日2000年9月28日
发明者杨朝, 张士楚, 吴懿, 陈卫东 申请人:上海众伟生化有限公司