一种抗旱种衣剂及其应用
【专利摘要】本发明公开了一种抗旱种衣剂及其应用，该种衣剂以水为溶剂，含有质量百分比为1～5％的聚丙烯酸钠，0.001～0.005％的稀土，0.01～0.05％的硅肥和0.0005～0.002％的水杨酸。本发明抗旱种衣剂以聚丙烯酸钠为成膜剂，稀土和硅肥为营养剂，水杨酸为抗旱有效成分，显著提高了种子的抗旱性和种子活力，且起到缓释作用，延长肥效及抗旱有效成分的作用时间。
【专利说明】
-种抗旱种衣剂及其应用
技术领域
[0001] 本发明设及种子加工技术领域，尤其设及一种抗旱种衣剂及其应用。
【背景技术】
[0002] 在我国，干旱、半干旱的±地面积几乎占据了全国总耕地面积的一半，玉米在种植 过程中需水量较大，对水分胁迫敏感。在水分匿乏的环境里，玉米的代谢作用受到抑制，并 最终影响产量。目前，除了遗传改良的方法，种子包衣技术也是提高玉米抗旱能力的一种有 效途径。
[0003] 在农业生产中大量使用的玉米种衣剂一般只具有防病治虫的功能，其主要成分为 化学农药类物质，运些农药的使用常常带来环境污染、对有益生物产生不利影响，而且有害 生物极易产生抗药性等。
[0004] 此外，针对非生物逆境的特异种衣剂目前研究的并不多。我国地域迂阔，玉米种植 地区气候和生态条件差别很大，寒冷、干旱、盐碱等自然环境恶劣地区占有相当比例，针对 运些地区特点，开发专用特异型的玉米种衣剂成为生产中的迫切需要。
[0005] 高吸水性树脂是一种新型的高分子材料，其吸水能力强，能够吸收自身重量几百 倍至千倍的水分，并具有较高的保水能力，可反复释水、吸水，无毒、无害、无污染。庄文化等 (2008)在±壤中施加高吸水性树脂聚丙締酸钢，发现可有效促进小麦生长，增加小麦叶绿 素含量，提高小麦产量(±壤中施用聚丙締酸钢保水剂对冬小麦生长及产量的影响.农业工 程学报，2008,24(50) :37-41)。
[0006] 高吸水树脂本身又是一种性能优良的种衣剂，不需要添加其它任何助剂就具有很 好的成膜性、粘着性和分散性，王志玉等(2004)用淀粉接枝乙締基单体型高吸水树脂对大 豆种子进行包衣处理，使大豆提前出苗，出苗率提高；同时，促进了大豆早期的营养生长，由 此提高了其生殖生长期的净光合速率，提高了水分利用效率(高吸水树脂包衣对大豆光合 作用及水分利用效率的影响.干旱地区农业研究，2004,22(3): 105-108)。
[0007] 申请公布号为CN102440246A的发明专利申请文献公开一种双重抗旱型种衣剂，该 种衣剂由水杨酸和聚2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸组成。
[000引申请公布号为CN1246283A的发明专利申请文献公开一种抗旱型复合种衣剂，该复 合种衣剂各组分的重量百分比为：高分子超强吸水剂6.0~8.8、黄腐酸1.5~2.2、克百威 15.0~25.0、乙酷甲胺憐17.0~22.0、多菌灵11.0~18.0、福美双13.5~17.0、粉诱宁16.0 ~18.0、硫酸锋13.0~22.5、硫酸儘1.5~12、钢酸锭2.2~4.2、棚砂1.5~3.4、憐酸二氨钟 13.0~18.0、径乙基纤维素 A、甲基纤维素 B、簇甲基纤维素 C:4.0~8.0、糞乙酸钟1.2~2.2、 色素2.1~3.1。
[0009]上述文献中也使用了高分子超强吸水剂，但是其组分含有许多非生物可降解成 分，不利于环保;且对于促进种子抗旱能力还有待提高。
【发明内容】
[0010] 本发明提供了一种抗旱种衣剂及其应用，该抗旱种衣剂可有效提高种子的抗旱 性，成分环保且制备方法简单方便。
[0011] -种抗旱种衣剂，其特征在于，W水为溶剂，含有质量百分比为1~5%的聚丙締酸 钢，0.0 Ol~0.005 %的稀±，0.0 l~0.05 %的娃肥和0.0005~0.002 %的水杨酸。
[0012] 上述抗旱种衣剂中，聚丙締酸钢是一种高吸水树脂，具有很好的吸水性和保水性， 它能够迅速吸收和保持比自身质量高出几百倍甚至上千倍的水分;具有反复吸水功能，吸 水膨胀为水凝胶，可W缓慢释放水分供作物吸收利用；具有生物可降解性，对环境友好;既 可用于保水剂，也可作为成膜剂。
[0013] 作为优选，所述聚丙締酸钢的质量百分比为2~3%;更优选，质量百分比为2%。
[0014] 作为优选，所述稀±的质量百分比为0.003~0.004%;更优选，质量百分比为 0.003%。
[0015] 作为优选，所述娃肥的质量百分比为0.03~0.04%;更优选，质量百分比为 0.03%。
[0016] 水杨酸(Salicylic acid,SA)为抗旱有效成分;在生物或非生物逆境条件下，植物 体内会大量积累水杨酸，而水杨酸属于植物的信号分子，可诱导植物对逆境胁迫产生抗性。 作为优选，所述水杨酸的质量百分比为0.0005~0.001%;更优选，质量百分比为0.0005%。
[0017] 作为优选，所述稀±水溶液为La(N〇3)3。
[0018] 作为优选，所述娃肥水溶液为KsSi化。
[0019] 具体地，所述抗旱种衣剂的制备过程为:先将水杨酸、稀±和娃肥溶于水中制得混 合水溶液，再向混合水溶液中添加加入聚丙締酸钢，得到所述抗旱种衣剂。
[0020] 本发明还提供了所述的抗旱种衣剂在种子包衣过程中的应用，所述抗旱种衣剂与 种子的质量比为50~70:1。
[0021] 具体地，所述种子为玉米、大豆或小麦。更优选，所述种子为玉米。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0023] (1)本发明抗旱种衣剂W聚丙締酸钢为成膜剂，稀±和娃肥为营养剂，水杨酸为抗 旱有效成分，显著提高了种子的抗旱性和种子活力，且起到缓释作用，延长肥效及抗旱有效 成分的作用时间。
[0024] (2)本发明抗旱种衣剂材料用量少，成本低廉，环保，生产工艺简单。
【附图说明】
[00巧]图1为实施例1中不同处理对干旱胁迫下普通玉米生长的影响。
[0026] 图2为实施例1中不同处理对干旱胁迫下普通玉米幼苗中CAT活性的影响。
[0027] 图3为实施例1中不同处理对干旱胁迫下普通玉米幼苗中MDA含量的影响。
[00%]图4为实施例2中不同处理对干旱胁迫下甜玉米叶绿素含量的影响。
[0029] 图5为实施例2中不同处理对干旱胁迫下甜玉米CAT活性的影响。
[0030] 图6为实施例3中不同处理对干旱胁迫下普通玉米生长的影响。
[0031] 图7为实施例3中不同处理对干旱胁迫下普通玉米幼苗中CAT活性的影响。
[0032] 图8为实施例3中不同处理对干旱胁迫下普通玉米幼苗中MDA含量的影响。
[0033] 图9为实施例4中不同处理对干旱胁迫下普通玉米生长的影响。
[0034] 图10为实施例4中不同处理对干旱胁迫下普通玉米幼苗中CAT活性的影响。
[0035] 图11为实施例4中不同处理对干旱胁迫下普通玉米幼苗中MDA含量的影响。
【具体实施方式】
[0036] W下实施例中，普通玉米"农大108"和甜玉米"香甜1号"种子购自浙江勿忘农种业 股份有限公司，聚丙締酸钢、稀±^a(N〇3)3)、娃肥化2Si〇3)购自上海阿拉下生化科技股份 有限公司。
[0037] 实施例1
[0038] 1、供试材料:普通玉米"农大108"种子
[0039] 2、供试种衣剂原料:聚丙締酸钢，稀±(La(N〇3)3)，娃肥化2Si〇3)和水杨酸。
[0040] 3、试验方法
[0041] 抗旱种衣剂的制备方法:取稀±、娃肥、水杨酸溶解于水中，制得混合水溶液;再向 混合水溶液中添加聚丙締酸钢，获得抗旱种衣剂；
[0042] 其中，该抗旱种衣剂中含有质量百分比为2%的聚丙締酸钢，0.003%的稀±， 0.03 %的娃肥和0.0005 %的水杨酸。
[0043] 将上述抗旱种衣剂进行玉米种子的手工包衣，抗旱种衣剂与种子的质量比为60: 1，将包衣后的玉米种子在自然状态下惊干。
[0044] 4、检测指标的测定方法
[0045] 干旱胁迫下种子发芽和幼苗指标:发芽条件设置为25°C光照12h;采用砂床发芽， W砂饱和含水量的30 %模拟干旱胁迫;设置=个处理，分别是CKl:无干旱无包膜，CK2:干旱 无包膜，T:干旱种衣剂包衣;每个处理50粒种子，3次重复;每天统计发芽数，计算平均发芽 时间(MGT)和发芽指数(GI)。
[0046] 其中，MGT= E (GtXDtVEGt;
[0047] 发芽指数:GI= E(GtzDt)(其中Gt为在不同天数的发芽数，Dt为发芽天数，EGt为 发芽数总和）；
[0048] 第4天统计发芽势，第7天统计发芽率。
[0049] 发芽7天后每个重复随机取10株幼苗，测量幼苗长度和干重，测定幼苗丙二醒 (MDA)含量及过氧化氨酶(CAT)活性。
[0050] 数据采用SAS(V9.1)软件进行方差分析，多重比较采用LS的去(a = 〇.〇5)。
[0化1] 5、试验结果
[0化2] 试验结果表1、2和图1~3所示。
[0053]表1.干旱胁迫下抗旱种衣剂包衣对玉米种子发芽的影响 [0化4]
[0055] 注:CKl:无干旱无包膜;CK2:干旱无包膜;T:干旱种衣剂包衣；同一列中小写字母 表示不同处理在a = 〇.05的差异显著水平化SD)(下同）。
[0056]表2.干旱胁迫下抗旱种衣剂包衣对玉米幼苗素质的影响 [00571
[005引干旱胁迫(砂饱和含水量的30%)显著降低了普通玉米的活力指数谏1)、根长、苗 高及苗干重（表2)，而抗旱种衣剂处理则提高了干旱胁迫下玉米种子发芽及幼苗生长（图 Do
[0059] 从图2可W看出，干旱胁迫显著降低了玉米CAT活性（图2)，显著增加了MDA含量（图 3)，而抗旱种衣剂处理则显著增加了干旱胁迫下普通玉米幼苗中CAT活性，并显著降低了叶 片中MDA含量。说明抗旱种衣剂可有效缓解干旱胁迫对玉米造成的伤害。
[0060] 实施例2
[00W] 1、供试材料:甜玉米"香甜1号'种子
[0062] 2、供试种衣剂原料:聚丙締酸钢，稀±(La(N〇3)3)，娃肥化2Si〇3)和水杨酸。
[0063] 3、试验方法
[0064] 抗旱种衣剂的制备方法:取稀±、娃肥、水杨酸溶解于水中，制得混合水溶液;再向 混合水溶液中添加聚丙締酸钢，获得抗旱种衣剂；
[0065] 其中，该抗旱种衣剂中含有质量百分比为3%的聚丙締酸钢，0.003%的稀±， 0.03 %的娃肥和0.0 Ol %的水杨酸。
[0066] 将上述抗旱种衣剂进行玉米种子的手工包衣，抗旱种衣剂与种子的质量比为60: 1，将包衣后的玉米种子在自然状态下惊干。
[0067] 4、检测指标的测定方法
[0068] 干旱胁迫下种子发芽和幼苗指标:发芽条件设置为25°C光照12h;采用砂床发芽， W砂饱和含水量的30 %模拟干旱胁迫;设置=个处理，分别是CKl:无干旱无包膜，CK2:干旱 无包膜，T:干旱种衣剂包衣;每个处理50粒种子，3次重复;每天统计发芽数，计算平均发芽 时间(MGT)和发芽指数(GI)。
[0069] 其中，MGT= E (GtXDtVEGt;
[0070] 发芽指数:GI= E(GtzDt)(其中Gt为在不同天数的发芽数，Dt为发芽天数，EGt为 发芽数总和）；
[0071 ]第4天统计发芽势，第7天统计发芽率。
[0072] 发芽7天后取样测定玉米幼苗叶绿素含量及过氧化氨酶(CAT)活性。
[0073] 数据采用SAS(V9.1)软件进行方差分析，多重比较采用LS的去(a = 〇.〇5)。
[0074] 5、试验结果
[0075] 试验结果表3和图4、5所示。
[0076] 表3.干旱胁迫下抗旱种衣剂包衣对甜玉米种子发芽的影响
[0077]
[007引注:CKl:无干旱无包膜;CK2:干旱无包膜;T:干旱种衣剂包衣；同一列中小写字母 表示不同处理在0 = 0.05的差异显著水平化SD)。
[0079] 干旱胁迫显著降低了甜玉米的发芽势、发芽指数和活力指数，显著增加了平均发 芽时间(表3)，而抗旱种衣剂包衣大幅度提高了干旱胁迫下甜玉米的发芽势、发芽指数和活 力指数，减少了平均发芽时间。从图4、5可W看出，干旱胁迫显著降低了甜玉米的叶绿素含 量，而抗旱种衣剂包衣显著提高了干旱胁迫下甜玉米的CAT活性和叶绿素含量。表明抗旱种 衣剂可有效缓解干旱胁迫对甜玉米造成的伤害。
[0080] 实施例3
[0081] 1、供试材料:普通玉米"农大108"种子
[0082] 2、供试种衣剂原料:聚丙締酸钢，稀±(La(N〇3)3)，娃肥化2Si〇3)和水杨酸。
[0083] 3、试验方法
[0084] 抗旱种衣剂1的制备方法:取娃肥、水杨酸溶解于水中，制得混合水溶液;再向混合 水溶液中添加聚丙締酸钢，获得抗旱种衣剂1(无稀±);
[0085] 其中，该抗旱种衣剂中含有质量百分比为2%的聚丙締酸钢，0.03%的娃肥和 0.0005 %的水杨酸。
[0086] 抗旱种衣剂2的制备方法:取稀±、娃肥、水杨酸溶解于水中，制得混合水溶液;再 向混合水溶液中添加聚丙締酸钢，获得抗旱种衣剂2;
[0087] 其中，该抗旱种衣剂中含有质量百分比为2%的聚丙締酸钢，0.003%的稀±， 0.03 %的娃肥和0.0005 %的水杨酸。
[0088] 将上述抗旱种衣剂进行玉米种子的手工包衣，抗旱种衣剂与种子的质量比为60: 1，将包衣后的玉米种子在自然状态下惊干。
[0089] 4、检测指标的测定方法
[0090] 干旱胁迫下种子发芽和幼苗指标:发芽条件设置为25°C光照12h;采用砂床发芽， W砂饱和含水量的30%模拟干旱胁迫。设置四个处理，分别是CK1:无干旱无包膜，CK2:干旱 无包膜，Tl:干旱种衣剂包衣(无稀±);T2:干旱种衣剂包衣(有稀±)。每个处理50粒种子，3 次重复;每天统计发芽数，计算平均发芽时间(MGT)和发芽指数(GI)。
[0091] 其中，MGT=E(GtXDt)/EGt;
[0092] 发芽指数:GI= E(GtzDt)(其中Gt为在不同天数的发芽数，Dt为发芽天数，EGt为 发芽数总和）；
[0093] 第4天统计发芽势，第7天统计发芽率。
[0094] 发芽7天后每个重复随机取10株幼苗，测量幼苗长度和干重，测定幼苗丙二醒 (MDA)含量及过氧化氨酶(CAT)活性。
[00M]数据采用SAS(V9.1)软件进行方差分析，多重比较采用LS的去(a = 〇.〇5)。
[0096] 5、试验结果
[0097] 试验结果表4、5和图6~8所示。
[0098] 表4.干旱胁迫下抗旱种衣剂包衣对玉米种子发芽的影响
[0099]
[0100] 注:CKl:无干旱无包膜;CK2:干旱无包膜;Tl:干旱种衣剂包衣(无稀±);T2:干旱 种衣剂包衣(有稀±);同一列中小写字母表示不同处理在〇 = 0.05的差异显著水平化SD) (下同）。
[0101] 表5.干旱胁迫下抗旱种衣剂包衣对玉米幼苗素质的影响
[0102]
[0103] 干旱胁迫(砂饱和含水量的30%)显著降低了玉米的发芽指数、活力指数(表4)、根 长、苗高、根干重和苗干重(表5)，而两抗旱种衣剂处理均提高了干旱胁迫下玉米种子发芽 及幼苗生长(图6)，其中抗旱种衣剂1(无稀±)促进效果低于抗旱种衣剂2(有稀±)。
[0104] 从图7、8可W看出，干旱胁迫显著降低了玉米CAT活性（图7)，增加了MDA含量（图 8)，而抗旱种衣剂处理则显著增加了干旱胁迫下玉米幼苗中CAT活性，其中抗旱种衣剂2处 理的玉米幼苗中CAT活性显著高于抗旱种衣剂1(无稀±)处理，此外，抗旱种衣剂处理还降 低了叶片中MDA含量，其中抗旱种衣剂2处理的叶片MDA含量低于抗旱种衣剂1(无稀±)处 理。说明抗旱种衣剂可有效缓解干旱胁迫对玉米造成的伤害，且抗旱种衣剂缺少稀±时其 抗旱效果有所降低。
[0105] 实施例4
[0106] 1、供试材料:普通玉米"农大108"种子
[0107] 2、供试种衣剂原料:聚丙締酸钢，稀±(La(N〇3)3)，娃肥化2Si〇3)和水杨酸。
[0108] 3、试验方法
[0109] 抗旱种衣剂1的制备方法:取稀±、水杨酸溶解于水中，制得混合水溶液;再向混合 水溶液中添加聚丙締酸钢，获得抗旱种衣剂1(无娃肥）；
[0110] 其中，该抗旱种衣剂中含有质量百分比为2%的聚丙締酸钢，0.003%的稀±和 0.0005 %的水杨酸。
[0111] 抗旱种衣剂2的制备方法:取稀±、娃肥、水杨酸溶解于水中，制得混合水溶液;再 向混合水溶液中添加聚丙締酸钢，获得抗旱种衣剂2;
[0112] 其中，该抗旱种衣剂中含有质量百分比为2%的聚丙締酸钢，0.003%的稀±， 0.03 %的娃肥和0.0005 %的水杨酸。
[0113] 将上述抗旱种衣剂进行玉米种子的手工包衣，抗旱种衣剂与种子的质量比为60: 1，将包衣后的玉米种子在自然状态下惊干。
[0114] 4、检测指标的测定方法
[0115] 干旱胁迫下种子发芽和幼苗指标:发芽条件设置为25°C光照12h;采用砂床发芽， W砂饱和含水量的30%模拟干旱胁迫。设置四个处理，分别是CK1:无干旱无包膜，CK2:干旱 无包膜，Tl:干旱种衣剂包衣(无娃肥）；T2:干旱种衣剂包衣(有娃肥）。每个处理50粒种子，3 次重复;每天统计发芽数，计算平均发芽时间(MGT)和发芽指数(GI)。
[0116] 其中，MGT=E(GtXDt)/EGt;
[0117] 发芽指数:GI= E(GtzDt)(其中Gt为在不同天数的发芽数，Dt为发芽天数，EGt为 发芽数总和）；
[0118] 第4天统计发芽势，第7天统计发芽率。
[0119] 发芽7天后每个重复随机取10株幼苗，测量幼苗长度和干重，测定幼苗丙二醒 (MDA)含量及过氧化氨酶(CAT)活性。
[0120] 数据采用SAS(V9.1)软件进行方差分析，多重比较采用LS的去(a = 〇.〇5)。
[0121] 5、试验结果
[0122] 试验结果表6、7和图9~11所示。
[0123] 表6.干旱胁迫下抗旱种衣剂包衣对玉米种子发芽的影响 [01241
[0125] 注:CKl:无干旱无包膜;CK2:干旱无包膜;Tl:干旱种衣剂包衣(无娃肥）；T2:干旱 种衣剂包衣(有娃肥）；同一列中小写字母表示不同处理在〇 = 0.05的差异显著水平化SD) (下同）。
[01%] 表7.干旱胁迫下抗旱种衣剂包衣对玉米幼苗素质的影响
[01971
[01%]干旱胁迫(砂饱和含水量的30%)显著降低了玉米的发芽指数、活力指数(表6)、根 长、苗高、根干重和苗干重(表2)，而抗旱种衣剂处理则提高了干旱胁迫下玉米种子发芽及 幼苗生长(图9)，其中，其中抗旱种衣剂1(无娃肥)促进效果低于抗旱种衣剂2(有娃肥）。
[0129] 从图10、11可W看出，干旱胁迫显著降低了玉米CAT活性（图10)，增加了MDA含量 (图11)，而两抗旱种衣剂处理均显著增加了干旱胁迫下玉米幼苗中CAT活性，其中抗旱种衣 剂2处理的玉米幼苗中CAT活性显著高于抗旱种衣剂1(无娃肥)处理，此外，抗旱种衣剂处理 还降低了叶片中MDA含量，其中抗旱种衣剂2处理的叶片MDA含量低于抗旱种衣剂1(无娃肥） 处理。说明抗旱种衣剂可有效缓解干旱胁迫对玉米造成的伤害，且抗旱种衣剂缺少娃肥时 其抗旱效果有所降低。
【主权项】
1. 一种抗旱种衣剂，其特征在于，以水为溶剂，含有质量百分比为1~5%的聚丙烯酸 钠 ，O · OOl~O · 005 %的稀土，O · Ol~O · 05 %的硅肥和O · 0005~O · 002 %的水杨酸。2. 如权利要求1所述的抗旱种衣剂，其特征在于，所述聚丙烯酸钠的质量百分比为2~ 3%〇3. 如权利要求1所述的抗旱种衣剂，其特征在于，所述稀土的质量百分比为0.003~ 0.004%〇4. 如权利要求1所述的抗旱种衣剂，其特征在于，所述硅肥的质量百分比为0.03~ 0.04%〇5. 如权利要求1所述的抗旱种衣剂，其特征在于，所述水杨酸的质量百分比为0.0005~ 0.001%〇6. 如权利要求1所述的抗旱种衣剂，其特征在于，所述稀土为La(NO3)3t57. 如权利要求1所述的抗旱种衣剂，其特征在于，所述硅肥为K2SiO3。8. 如权利要求1~7任一所述的抗旱种衣剂在提高包衣种子抗旱性中的应用。9. 如权利要求8所述的应用，其特征在于，包括:播种前，将所述抗旱种衣剂包裹于种子 表面;所述抗旱种衣剂与种子的质量比为50~70:1。10. 如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述种子为玉米、大豆或小麦。
【文档编号】C05G3/00GK105924287SQ201610281292
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】关亚静, 李洁, 胡晋, 胡伟民, 宋文坚, 祝水金
【申请人】浙江大学