本发明涉及一种用于水稻种子包衣处理的制剂，属新型农药制备技术以及水稻栽培技术领域。具体地说是一种防病防虫抗寒水稻种衣剂，由杀菌剂、杀虫剂、抗寒成分、生长调节剂、微量元素肥料等活性成分，与成膜剂、色料、助剂等非活性成分，经粉碎、混合配制而成的水稻种子包衣剂。
背景技术：
病虫害对水稻生长的危害，一直是农民非常关注、农业专家想方设法解决的重要问题。传统的药剂拌种、药剂浸种等种子处理方法虽然有一定作用，但药剂在种子上的附着力差、种子搬运或播种遇水易脱落流失、持效期短，种子消毒等处理须在播种前短时间内进行，很难实现种子处理工业化；而用药剂直接喷洒水稻，药剂用量大、成本高、费工费时，而且环境污染严重。
种子包衣能将农药、生长调节剂、微肥等活性成分包覆在种子表面形成的衣膜内，在种子萌发、生长过程中缓慢释放，有效防控作物病虫害、促控生长、省种省药、省工省时、节约资源、减少环境污染，是种子质量标准化、加工机械化、播种精量化、栽培轻型化和增收节支的重要途径。种衣剂自20世纪30年代诞生以来，受到了许多国家的高度重视，目前已有40余个国家研发和应用作物种衣剂，取得了较好的经济效益和生态效益。许多国家已颁布相关条例，规定农作物种子必须包衣后才能销售和使用。
小麦、水稻等作物种衣剂在我国已大面积推广，取得了较好的经济效益、社会效益和生态效益。
然而，水稻种衣剂的发展缓慢，主要原因在于水稻的浸种、育秧及大田栽培方式不同于旱作物的育苗与栽培方式，水稻种衣剂对成膜材料及相应成膜缓释技术的要求远远高于旱作物种衣剂。其中，起关键作用的成膜剂，既要保证所成衣膜难溶于水，衣膜内活性成分能缓慢释放、在水稻萌发生长过程中不易流失，持效期长；又要保证衣膜透气、透水性好，从而保证种子正常萌发生长所需的氧气与水分。同时还要求成膜剂较易降解、不会对土壤产生污染。
现有水稻种衣剂技术存在以下主要不足：（1）现有水稻种衣剂所用的成膜剂多数是人工合成的高分子材料，例如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯等，在土壤中难以降解，残留土壤中会污染土壤；包衣时所形成的衣膜透气、透水性较差，包衣种子出苗率低，活性成分持效期短。（2）现有水稻种衣剂的剂型基本上是悬浮型，悬浮型水稻种衣剂易分层、沉淀，活性成分易分解。（3）现有悬浮型水稻种衣剂需要添加大量的乳化剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、防冻剂等辅助成分，不仅生产工艺复杂、成本高，而且这些辅助成分的大量添加会对土壤环境产生危害。
寒害对水稻来说是一种较严重的自然灾害，我国南方早、中稻和北方稻区播种育秧期间经常遇到低温（倒春寒）的危害，造成大量烂秧死苗现象。目前，我国水稻生产上主要采用地膜覆盖方法，或者使用以脱落酸、水杨酸等为抗寒成分制成的抗寒制剂防治寒害，虽然有一定的防寒效果，但前者操作繁杂、成本较高，而且何时出现寒害天气难以预料，不能及时采取有效措施；后者因使用昂贵的脱落酸、水杨酸等化学成分，产品价格贵、成本高，难以大面积推广。
因此，将水稻种衣剂与抗寒制剂融合，研发具有防病防虫抗寒功能、且性能稳定、高效价廉、环境友好的新型水稻种衣剂，是国际上水稻种衣剂发展的主要方向之一。
技术实现要素：
本发明的目的在于：针对现有技术的上述不足，运用能生物降解和生物相容性良好的新型天然高分子成膜材料--羧甲基壳聚糖，结合成膜缓释技术、植物抗寒技术，提供一种适合于不同生态条件下各类水稻种子包衣的，具有性能稳定、高效价廉、环境友好等特点的防病防虫抗寒水稻种衣剂。包衣种子能按常规方法进行水育秧、旱育秧或直播，不仅能有效防控水稻苗期病虫害及缺锌症、促控秧苗生长，而且能增强秧苗的抗寒能力，成秧率提高明显；是一种将种衣剂与抗寒制剂融合为一体、不同于现有悬浮型水稻种衣剂的新型水稻种衣剂。
本发明是这样实现的：用能生物降解和生物相容性良好的新型天然高分子成膜材料--羧甲基壳聚糖作为成膜剂，与杀菌剂、杀虫剂、抗寒成分、生长调节剂、微量元素肥料等活性成分，以及色料、助剂等非活性成分，经粉碎、混合，即得防病防虫抗寒水稻种衣剂。
（1）、所述的杀菌剂为咪鲜胺；用量为总质量的1%～3%；早稻用量宜大，晚稻用量宜小；
（2）、所述的杀虫剂为噻虫嗪；用量为总质量的3%～6%；早稻用量宜小，晚稻用量宜大；
（3）、所述的抗寒成分为小茴香果提取物；用量为总质量的2%～5%；
（4）、所述的生长调节剂为吲哚乙酸钠；用量为总质量的0.01%～0.05%；
（5）、所述的微量元素肥料为氧化锌；用量为总质量的0.05%～0.15%；
（6）、所述的成膜剂为羧甲基壳聚糖；用量为总质量的1%～4%；
（7）、所述的色料为分散大红；用量为总质量的1%～2.5%；
（8）、所述的助剂为粘土；用量为总质量至100%的余量。
本发明所述的小茴香果提取物的提取方法包括以下步骤：
（1）经除杂、晾干后的中药材——小茴香果，粉碎至50～60目；
（2）粉碎后的小茴香果用浸提剂在60～85℃下浸提2～4次，每次浸提剂的用量为小茴香果重量的6～9倍；每次浸提时间为1～2小时；
（3）滤出浸提液、合并后回收浸提液中的乙醇，余下的浸提液浓缩至浓稠液，然后冷冻干燥，即得小茴香果提取物。
上述步骤（2）中所述的浸提剂由乙醇与水组成，其中乙醇的体积分数为40%。
上述步骤（3）中所述的回收浸提液中乙醇的温度为65～75℃；浓缩温度为70～80℃；冷冻干燥温度为-10～-20℃。
小茴香（拉丁学名：Foeniculum vulgare.）为芹亚科茴香属多年生草本植物，主要分布于我国北方各地区及部分南方地区，具有耐严寒等特殊生物学特性。小茴香的果是廉价中药材，也是常用食品调料，具有健胃散寒、缓解痉挛、消炎镇痛等功效。小茴香果含有茴香脑、烟酸、小茴香酮、多糖、棕榈酸、山萮酸、甲基胡椒酚等植物抗寒成分，以及蛋白质、维生素A及E、矿质元素等植物所需营养成分。
本发明的生产方法：
种衣剂的配制：按照配方要求，将杀菌剂、杀虫剂、抗寒成分、生长调节剂、微量元素肥料、成膜剂、色料及助剂分别用普通粉碎机粉碎至200目以上，然后将各组分投入混合机中，充分混合均匀，再用微粉粉碎机粉碎至450目以上，用粉体包装机定量包装，即得防病防虫抗寒水稻种衣剂。
本发明的使用方法：
本发明适用于各类水稻种子包衣，包衣药种质量比，即种衣剂质量:种子质量为1:200～260；包衣方式可用干法包衣或者湿法包衣。干法包衣时，先用自来水将水稻种子表面均匀喷湿，再缓慢加入种衣剂进行常规机械或手工包衣。湿法包衣时，先向种衣剂中加自来水、搅拌均匀成为悬浮液，再用常规机械或手工进行包衣，直至种子包衣均匀为止。
本发明的作用机制：
本发明包衣水稻种子后，种衣剂中的新型成膜剂--羧甲基壳聚糖，遇水能在种子表面形成具有膜孔道、透气透水性好但不容易溶于水的包衣膜，并将杀菌剂、杀虫剂、抗寒成分、植物生长调节剂、微量元素肥料等活性成分“粘结”在一起，在种子周围形成一个“活性成分库”。包衣种子播种后，包衣膜具有透气透水的膜孔道，氧气和水分通过膜孔道及时到达种子内部，因而种子能正常萌发；在水分子的作用下，“活性成分库”中的活性成分通过膜孔道缓慢地释放而逐步与种子及种子周围土壤接触，参与水稻生长发育阶段的生理生化过程。“活性成分库”中的杀菌剂、杀虫剂在水的作用下，缓慢地与种子接触，杀死种传病菌与虫害；并在种子周围形成保护屏障，使周围的病虫害难以生存，有效防治土传病菌、地下害虫和鼠等有害生物。水稻出苗后，“活性成分库”中的内吸性长效杀菌剂咪鲜胺、杀虫剂噻虫嗪逐步被根系吸收，传导至水稻地上部位，继续起防病防虫作用，从而有效防治水稻病虫害。“活性成分库”中的植物生长调节剂吲哚乙酸钠能促进种子萌发与根系生长，提高出苗率，从而提高秧苗的综合素质，为增产打下良好的基础。“活性成分库”中的抗寒成分能刺激秧苗在寒潮低温的逆境条件下秧苗体内的游离脯氨酸、可溶性糖大量积累，从而使细胞液的渗透浓度提高、秧苗体内水的冰点降低，同时诱导秧苗体内抗逆性酶POX、CAT和SOD酶的活性提高；从而提高秧苗的抗寒能力、预防烂秧死苗，大幅度提高成苗率。“活性成分库”中的微量元素肥料氧化锌可以弥补土壤肥力不足，满足水稻正常生长所需要的锌素，有效防治缺锌症。
本发明是农业部现代农业产业建设岗位专家项目（CARS-01-30）和国家重点研发计划项目（2017YFD0301503）等研究项目的主要内容之一，经3年多的室内盆栽、大田育苗及栽培试验证明：包衣水稻种子无论是浸种还是不浸种，进行水育秧、旱育秧或者直播后，在长达41~56天的持效期内，本发明对苗期恶苗病、胡麻叶斑病、稻瘟病以及绵腐病的防效达80%~96%，对稻飞虱、稻蓟马、稻象甲防效达82%~93%。本发明能明显提高秧苗体内抗逆性物质游离脯氨酸、可溶性糖的含量，提高秧苗体内抗逆性酶POX、CAT、SOD的活性，从而提高秧苗的抗寒能力、降低寒冷对水稻的伤害；其中游离脯氨酸、可溶性糖含量比对照组提高30.5%～76.2%，CAT、POX和SOD酶的活性比对照组提高12.1%～27.8%。秧苗整齐矮壮，根系发达，抗逆性强，出苗率、成秧率、壮秧率、分蘖率均明显高于对照组，其中成秧率提高10%～21%，增产8%～15%。
与现有技术相比，本发明的主要优点：
（1）衣膜透性良好、持效期长。本发明选用能生物降解、生物相容性良好的新型天然高分子成膜材料--羧甲基壳聚糖作为成膜剂，能在种子表面形成一层具有致密膜孔道的衣膜，透气透水性良好，既保证了种子的正常萌发，又保证了活性成分的缓慢释放，持效期长达41~56天。克服了现有水稻种衣剂技术包衣时所形成的衣膜透气、透水性较差，包衣种子发芽率和出苗率低，活性成分持效期短等主要缺点。
（2）性能稳定、生产简便。本发明是微粉型水稻种衣剂、性能稳定，克服了悬浮型水稻种衣剂易分层、沉淀及活性成分易分解等主要缺点；与现有悬浮型水稻种衣剂技术采用湿法研磨工艺相比，本发明采用干法微粉粉碎机粉碎，生产工艺更简便。
（3）防病防虫抗寒，功效全面。本发明选用低毒微毒的杀菌剂、杀虫剂、生长调节剂，选用植物源性抗寒物质--小茴香果提取物作为抗寒成分，以及微量元素肥料为活性成分，能有效防控水稻病虫害及缺素症，促进种子萌发，增强秧苗抗寒性，提高秧苗的综合素质、成秧率及产量。克服了现有水稻种衣剂技术只含有杀菌剂和杀虫剂，不含抗寒成分，只能防控水稻病虫害、而对水稻寒害无作用，功效比较单一等缺点。使用本发明，水稻苗期不必施药，也不必进行防寒处理，省工节本。
（4）环境友好、成本低廉。本发明选用能生物降解、生物相容性良好的新型天然高分子成膜材料--羧甲基壳聚糖作为成膜剂，在土壤中能被生物降解，环境友好；克服了现有技术采用人工合成的高分子材料作为成膜剂，在土壤中难以降解、导致污染土壤等主要缺点；与现有悬浮型水稻种衣剂技术相比，本发明无需添加乳化剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、防冻剂等辅助成分，不仅成本低廉，而且避免了这些辅助成分的大量添加对土壤的污染。
具体实施方式
以生产100Kg防病防虫抗寒水稻种衣剂为例，本发明非限定性实施例叙述如下：
实施例1：
将经过除杂、晾干、粉碎至50～60目的小茴香果35Kg，加入乙醇体积分数为40%的乙醇水溶液245 Kg，在75℃下浸提1.3小时。滤出浸提液，滤渣同法浸提2次，合并3次浸提液，在70℃回收收浸提液中的乙醇，然后在75℃下浓缩余下的浸提液浓缩至浓稠液，然后将浓稠液在-15℃下冷冻干燥，即得抗寒成分——小茴香果提取物3.6 Kg。
按照配方要求，将1.5Kg咪鲜胺、5.5Kg噻虫嗪、3.6Kg小茴香果提取物、0.05Kg吲哚乙酸钠、0.15Kg氧化锌、2.0Kg羧甲基壳聚糖、1.5Kg分散大红、85.7Kg粘土，分别用普通粉碎机粉碎至200目以上，然后将各组分投入混合机中，充分混合均匀，再用微粉粉碎机粉碎至450目以上，用粉体包装机定量包装，即得100Kg防病防虫抗寒水稻种衣剂。
实施例2：
将经过除杂、晾干、粉碎至50～60目的小茴香果45Kg，加入乙醇体积分数为40%的乙醇水溶液382.5 Kg，在80℃下浸提1.5小时。滤出浸提液，滤渣同法浸提1次，合并2次浸提液，在65℃回收收浸提液中的乙醇，然后在75℃下浓缩余下的浸提液浓缩至浓稠液，然后将浓稠液在-10℃下冷冻干燥，即得抗寒成分——小茴香果提取物4.5 Kg。
按照配方要求，将2.0Kg咪鲜胺、4.5Kg噻虫嗪、4.5Kg小茴香果提取物、0.03Kg吲哚乙酸钠、0.10Kg氧化锌、2.5Kg羧甲基壳聚糖、2.0Kg分散大红、84.37Kg粘土，分别用普通粉碎机粉碎至200目以上，然后将各组分投入混合机中，充分混合均匀，再用微粉粉碎机粉碎至450目以上，用粉体包装机定量包装，即得100Kg防病防虫抗寒水稻种衣剂。
实施例3：
将经过除杂、晾干、粉碎至50～60目的小茴香果37Kg，加入乙醇体积分数为40%的乙醇水溶液240.5 Kg，在70℃下浸提1小时。滤出浸提液，滤渣同法浸提3次，合并4次浸提液，在75℃回收收浸提液中的乙醇，然后在75℃下浓缩余下的浸提液浓缩至浓稠液，然后将浓稠液在-20℃下冷冻干燥，即得抗寒成分——小茴香果提取物3.9 Kg。
按照配方要求，将2.5Kg咪鲜胺、3.5Kg噻虫嗪、3.9Kg小茴香果提取物、0.02Kg吲哚乙酸钠、0.05Kg氧化锌、3.0Kg羧甲基壳聚糖、1.8Kg分散大红、85.23Kg粘土，分别用普通粉碎机粉碎至200目以上，然后将各组分投入混合机中，充分混合均匀，再用微粉粉碎机粉碎至450目以上，用粉体包装机定量包装，即得100Kg防病防虫抗寒水稻种衣剂。