一种种子包衣及利用种子包衣包被种子的方法与应用与流程

1.本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种种子包衣及利用种子包衣包被种子的方法与应用。


背景技术：

2.种子包衣是采取机械或手工方法，按一定比例将含有多种成分的试剂均匀包覆在种子表面，形成一层光滑、牢固的药膜。是近年来国内外种子处理的一项新技术。现有技术种子包衣常常加入一些具有杀虫、杀菌、植物生长调节剂功效的试剂，使包被该包衣的种子具有杀虫、抑菌、调节植物生长的功效，从而提高种子的发芽率。
3.但是，并未发现利用该包衣技术包被种子后，使该种子不仅具有度过不良环境的能力，还具有改良自身发芽时土壤环境的能力的方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种种子包衣及利用种子包衣包被种子的方法与应用。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
6.本发明提供了一种种子包衣，包括如下质量份数的组分：em菌菌液1～3份、壳聚糖水溶液10～18份、营养液16～24份、聚乙烯吡咯烷酮水溶液1～3份、聚马来酸酐1～3份、羟甲基纤维素钠水溶液0.5～2份；
7.所述em菌菌液的初始活菌浓度为1.0
×
106～1.0
×
108cfu/ml；
8.所述壳聚糖水溶液的初始浓度为5～8wt％；
9.所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液的初始浓度为20～30wt％；
10.所述羟甲基纤维素钠水溶液的初始浓度为6～8wt％。
11.作为优选，所述营养液以水为溶剂，包括如下浓度的组分：
12.尿素10～20wt％、氨基酸螯和铁2～6wt％、黄腐酸钾4～8wt％、磷酸氢二钾3～6wt％、氨基酸螯和锌1～3wt％。
13.本发明还提供了一种所述的种子包衣包被种子的方法，包括如下步骤：
14.(1)将种子依次与em菌菌液、营养液、壳聚糖水溶液、聚马来酸酐混合，得到中间种子；
15.(2)将所述中间种子依次与聚乙烯吡咯烷酮水溶液、羟甲基纤维素钠水溶液混合，干燥，得到包被包衣的种子。
16.作为优选，所述种子与em菌菌液混合时的质量体积比为10g：1～3ml。
17.作为优选，步骤(1)所述混合时的转速独立为800～1400rpm；
18.步骤(1)所述混合时的时间独立为5～20min。
19.作为优选，步骤(2)所述混合时的转速独立为600～800rpm；
20.步骤(2)所述混合时的时间独立为15～30min。
21.作为优选，步骤(2)所述干燥的温度为35～45℃；
22.步骤(2)所述干燥的时间为12～18h。
23.本发明还提供了所述的种子包衣在改良盐碱地土壤结构、提高种子发芽率方面的应用。
24.本发明还提供了所述的方法包被得到的种子在改良盐碱地土壤结构、提高种子发芽率方面的应用。
25.本发明提供了一种种子包衣及利用种子包衣包被种子的方法与应用。本发明的种子包衣中包括em菌菌液，该菌液可以使土壤中的有机质变为可降解的物质，还具有抗菌抑菌的功效；本发明的壳聚糖水溶液可以在种子表面形成一层水膜，利于种子度过不良环境；本发明的聚马来酸酐为酸性，用于减低盐碱地土壤的ph；本发明包衣中的黄腐酸钾可以吸附土壤中的矿质元素，从而降低盐碱地土壤的盐浓度；本发明包衣中的聚乙烯吡咯烷酮吸附土壤中的水分，为种子发芽提供良好的水环境；本发明包衣中的羟甲基纤维素钠作为交联剂，将上述物质包裹在内部，使包被包衣的种子不仅具备度过不良盐碱环境的能力，提高种子发芽率的功能，还具有改良盐碱地土壤环境，为种子萌发和生长提供良好环境的能力。
具体实施方式
26.本发明提供了一种种子包衣，包括如下质量份数的组分：
27.em菌菌液1～3份，优选为2份；
28.壳聚糖水溶液10～18份，优选为12～16份，进一步优选为14份；
29.营养液16～24份，优选为18～22份，进一步优选为20份；
30.聚乙烯吡咯烷酮水溶液1～3份，优选为2份；
31.聚马来酸酐1～3份，优选为2份；
32.羟甲基纤维素钠水溶液0.5～2份，优选为1.25份；
33.所述em菌菌液的初始活菌浓度为1.0
×
106～1.0
×
108cfu/ml，优选为1.0
×
107cfu/ml；所述em菌菌液的制备方法为：将em菌菌剂在10wt％的红糖水中活化18～24h，得到em菌菌液；所述活化的温度优选为36～38℃，优选为37℃；所述活化的时间优选为22h。
34.所述壳聚糖水溶液的初始溶度为5～8wt％，优选为6.5wt％；
35.所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液的初始浓度为20～30wt％，优选为25wt％；
36.所述羟甲基纤维素钠水溶液的初始浓度为6～8wt％，优选为7wt％。
37.在本发明中，所述营养液以水为溶剂，包括如下浓度的组分：
38.尿素10～20wt％，优选12～18wt％，进一步优选为16wt％；
39.氨基酸螯和铁2～6wt％，优选为3～5wt％，进一步优选为4wt％；
40.黄腐酸钾4～8wt％，优选为5～7wt％，进一步优选为6wt％；
41.磷酸氢二钾3～6wt％，优选为4～5wt％，进一步优选为4.5wt％；
42.氨基酸螯和锌1～3wt％，优选为2wt％。
43.本发明还提供了一种所述的种子包衣包被种子的方法，包括如下步骤：
44.(1)将种子依次与em菌菌液、营养液、壳聚糖水溶液、聚马来酸酐混合，得到中间种子；
45.(2)将所述中间种子依次与聚乙烯吡咯烷酮水溶液、羟甲基纤维素钠水溶液混合，干燥，得到包被包衣的种子。
46.在本发明中，所述种子与em菌菌液混合时的质量体积比为10g：1～3ml，优选为10g：2ml。在本发明中，所述混合在滚筒包衣机中进行；在本发明中，步骤(1)所述混合时的转速独立为800～1400rpm，优选为1100rpm；步骤(1)所述混合时的时间独立为5～20min，优选为10～15min，进一步优选为12.5min。在本发明中，步骤(2)所述混合时的转速独立为600～800rpm，优选为700rpm；步骤(2)所述混合时的时间独立为15～30min，优选为20～25min，进一步优选为22.5min。在本发明中，步骤(2)所述干燥的温度为35～45℃，优选为40℃；步骤(2)所述干燥的时间为12～18h，优选为15h。
47.本发明还提供了所述的种子包衣在改良盐碱地土壤结构、提高种子发芽率方面的应用。
48.本发明还提供了所述的方法包被得到的种子在改良盐碱地土壤结构、提高种子发芽率方面的应用。
49.下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
50.本发明实施例中所述的em菌菌剂购自潍坊瑞辰生物科技有限公司。
51.实施例1
52.将em菌菌剂接种于10wt％的红糖水中，在36℃活化20h，得到活菌浓度为2.0
×
107cfu/ml的em菌菌液，备用。
53.将壳聚糖与水混合，配置成8wt％的壳聚糖水溶液；
54.将聚乙烯吡咯烷酮与水混合，配置成20wt％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液；
55.将羟甲基纤维素钠与水混合，配置成8wt％的羟甲基纤维素钠水溶液。
56.取1kg尿素、400g氨基酸螯和铁、800g黄腐酸钾、400g磷酸氢二钾、100g螯和锌与10kg水混匀得到营养液。
57.取500g种子在转速为800rpm的滚筒包衣机中与100mlem菌菌液混合10min，之后与1200ml营养液混合15min，再与500ml壳聚糖水溶液混合5min，再与100ml聚马来酸酐混合20min，得到中间种子。
58.将中间种子在转速为600rpm的滚筒包衣机中与50ml聚乙烯吡咯烷酮水溶液混合15min，之后与50ml羟甲基纤维素钠水溶液混合20min，之后在40℃烘箱中干燥12h，得到包被包衣的种子。
59.实施例2
60.将em菌菌剂接种于10wt％的红糖水中，在38℃活化18h，得到活菌浓度为1.0
×
108cfu/ml的em菌菌液，备用。
61.将壳聚糖与水混合，配置成5wt％的壳聚糖水溶液；
62.将聚乙烯吡咯烷酮与水混合，配置成25wt％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液；
63.将羟甲基纤维素钠与水混合，配置成6wt％的羟甲基纤维素钠水溶液。
64.取2kg尿素、200g氨基酸螯和铁、400g黄腐酸钾、600g磷酸氢二钾、200g螯和锌与10kg水混匀得到营养液。
65.取500g种子在转速为1200rpm的滚筒包衣机中与50mlem菌菌液混合5min，之后与800ml营养液混合10min，再与900ml壳聚糖水溶液混合10min，再与150ml聚马来酸酐混合15min，得到中间种子。
66.将中间种子在转速为800rpm的滚筒包衣机中与100ml聚乙烯吡咯烷酮水溶液混合20min，之后与25ml羟甲基纤维素钠水溶液混合15min，之后在35℃烘箱中干燥18h，得到包被包衣的种子。
67.实施例3
68.将em菌菌剂接种于10wt％的红糖水中，在37℃活化24h，得到活菌浓度为1.0
×
106cfu/ml的em菌菌液，备用。
69.将壳聚糖与水混合，配置成8wt％的壳聚糖水溶液；
70.将聚乙烯吡咯烷酮与水混合，配置成30wt％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液；
71.将羟甲基纤维素钠与水混合，配置成7wt％的羟甲基纤维素钠水溶液。
72.取1.5kg尿素、600g氨基酸螯和铁、600g黄腐酸钾、300g磷酸氢二钾、300g螯和锌与10kg水混匀得到营养液。
73.取500g种子在转速为1400rpm的滚筒包衣机中与150mlem菌菌液混合20min，之后与1000ml营养液混合15min，再与800ml壳聚糖水溶液混合5min，再与50ml聚马来酸酐混合10min，得到中间种子。
74.将中间种子在转速为800rpm的滚筒包衣机中与150ml聚乙烯吡咯烷酮水溶液混合15min，之后与100ml羟甲基纤维素钠水溶液混合30min，之后在45℃烘箱中干燥12h，得到包被包衣的种子。
75.实验例1
76.按照实施例1～3的方法分别包被辽棉33棉花种子后，得到实施例1的棉花种子、实施例2的棉花种子、实施例3的棉花种子。利用不包被任何包衣的辽棉33棉花种子检测辽棉33种子萌发时nacl的半抑制浓度为150mmol/l。
77.选取该浓度的nacl溶液进行下述实验。取实施例1～3的棉花种子100粒与不包被任何包衣的棉花种子为对照，将其分别种植于含有150mmol/lnacl的砂床培养基中。连续观察8d，统计各组种子的发芽情况。以芽长超过种子长度的1/2视为发芽。发芽率＝(正常幼苗数/播种种子数)
×
100％。结果如表1所示。
78.表1本发明包衣对盐胁迫下棉花种子发芽率的影响
79.组别幼苗数(株)播种种子数(个)发芽率％实施例19210092实施例29010090实施例39510095对照5110051
80.表1显示，按照本发明的方法包被包衣后，在盐胁迫条件下棉花种子的发芽率能达到90％以上，远高于未包被包衣对照组种子的发芽率。说明本发明的包衣可以促进种子发芽。
81.应用实施例1
82.按照实施例1～3的方法包被辽棉33种子后，得到实施例1的种子、实施例2的种子以及实施例3的种子。将实施例1～3的种子种植于黑龙江省辽宁市的耕地区中，以不包被任何包衣的种子为对照组，种植按常规种植棉花的方法进行种植，实施例1～3与对照组在种植地选取以及种植方法等方面没有任何差异。种植地的上茬作物仍然为棉花。利用ph计检
测种植前和收获棉花时土壤中的ph；利用电导率仪检测种植前和收获棉花时土壤的电导率。结果如表2所示。采用离心法检测种植前和收获棉花时土壤代换性钠的含量，烘干法检测种之前和收获棉花时土壤的含水量，结果如表3所示。采用环刀法检测种植前和收获时土壤的容重，根据土壤容重计算土壤总孔隙度，计算公式为：土壤总孔隙度＝[1-(土壤容重/土壤密度)]
×
100％，结果如表4所示。收获时计算棉花的亩产量，结果如表5所示。检测时土选为土层以下5～10cm的土。
[0083]
表2本发明包衣对土壤酸碱度的影响
[0084][0085][0086]
表2显示，收获时种植实施例1～3棉花种子的土壤ph低于对照组的ph，土壤中的电导率在收获时高于对照组的电导率。这说明利用本发明的包衣包被种子后还具有改善土壤中酸碱环境的作用。
[0087]
表3本发明包衣对土壤含水量的影响
[0088][0089]
表3显示，收获时种植实施例1～3棉花种子的土壤中代换性钠含量低于种植前的含量，土壤中的含水量低于收获前土壤中的含水量。说明利用本发明的包衣包被种子后还具有降低土壤中钠离子含量，提高土壤孔隙度，降低土壤含水量的功效。
[0090]
表4本发明包衣对土壤结构的影响
[0091]
[0092]
表4显示，收获时种植实施例1～3棉花种子的土壤的容重明显低于种植前，土壤孔隙度高于种植前的土壤。说明本发明的包衣还具有降低土壤容重，提高土壤孔隙度的作用。
[0093]
表5本发明包衣对棉花产量的影响
[0094][0095][0096]
表5显示，种植实施例1～3的棉花种子后，籽棉的产量高于未包被包衣的棉花的产量。
[0097]
应用实施例2
[0098]
按照实施例1的方法包被先玉696玉米种子，种植包被包衣的玉米种子与不包被包衣的玉米种子进行比较，种植后发现包被包衣的玉米的产量为894kg/亩，未包被包衣的玉米的产量为765kg/亩。
[0099]
应用实施例3
[0100]
按照实施例2的方法包被克春111362小麦种子，种植包被包衣的小麦种子后与不包被包衣的小麦种子进行比较发现，包被包衣的小麦种子的产量可达到352kg/亩，未包被包衣的小麦种子的产量为279kg/亩。
[0101]
由以上实施例可知，本发明提供了一种种子包衣及利用种子包衣包被种子的方法与应用。本发明的种子包衣包被种子后不仅可以保护种子度过不良环境，提高种子的发芽率，还具有降低土壤容重，提高土壤孔隙度，降低土壤ph值的功效。说明本发明的包衣不仅具有包衣剂的功效，还具有土壤改良剂的功效。
[0102]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。