一种芸苔素和赤霉酸组成的种子处理粉剂的制作方法

本发明涉及种子处理，具体为一种芸苔素和赤霉酸组成的种子处理粉剂。

背景技术：

1、种子处理剂是一类用于种子表面处理的农药，有效成分主要是杀虫剂或杀菌剂，具有防治作物苗期病虫鼠害、提高幼苗成活率等作用。与常规使用的茎叶处理农药相比，种子处理剂在降低农药施用量和施用次数，减少环境污染，减少田间操作工序，省工、节本、增效等方面具有明显优势。我国近年来大力倡导和推广的种子处理技术，主要是将杀虫剂、杀菌剂、复合肥料、微量元素及植物生长调节剂等成份进行复配，形成不同功能的种子处理产品，以达到消除和控制病虫害、打破休眠、提供营养、调节生长发育、调节种子周围的水分、氧气、温度等小环境和调节种子形状、大小的目的，实现良种标准化。

2、例如公告号为cn103004805a的发明专利公开了种子处理可分散粉剂，包括噻呋酰胺、农用成膜剂、农用警戒色、农用制剂辅助成分，该种子处理可分散粉剂对植物种子进行处理后， 能够减少作物后期病害的发生，提高作物抗病性，提高果实、蔬菜品质；该种子处理可分散粉剂虽然可以提高果实、蔬菜的品质，但是由于其不具有缓释效果，因此利用率较低，无法实现对植物长期高效的作用效果，而且与种子的结合强度不足，容易从种皮上脱落，从而无法对发芽后的种子产生促进生长发育的效果。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种芸苔素和赤霉酸组成的种子处理粉剂，该种子处理粉剂不仅可以进一步提高微胶囊的缓释效果，使得形成的种子处理粉剂具有长期高效的促进种子生长的功效，而且可以与种子形成牢固结合，在种子发芽后，种子处理粉剂与种皮一起存在于植物根部，可以促进植物根系的生长，从而促进植物生长发育，使之提早成熟，提高产量，改进品质。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种芸苔素和赤霉酸组成的种子处理粉剂，所述种子处理粉剂的制备方法如下：

4、将黄原胶溶液喷涂在芸苔素、赤霉酸以及吲哚乙酸组成芯材的微胶囊上，将包覆颗粒经过预处理后与农用警戒色混匀，并再次喷涂在微胶囊上，经鼓风干燥后即可得到。

5、作为本发明的进一步优选方案，所述黄原胶溶液的浓度为2～5wt%；

6、所述农用警戒色为油溶性颜料、水溶性颜料中任意一种；

7、所述包覆颗粒与农用警戒色的质量比为（10～20）：1。

8、作为本发明的进一步优选方案，所述微胶囊的制备方法如下：

9、1）将芸苔素、赤霉酸以及吲哚乙酸加入到去离子水中得到处理液，将乳清蛋白加入到去离子水中，将麦芽糊精加入到去离子水中，搅拌至完全溶解，得到乳清蛋白液和麦芽糊精液，将茶油水浴加热至60～66℃备用，将单硬脂酸甘油酯和吐温20混合后溶于去离子水中，水浴加热至60～65℃，混匀后得到乳化剂备用；

10、2）在60～65℃水浴条件下，将处理液缓慢加入到乳清蛋白液中，搅拌均匀后再缓慢加入麦芽糊精液，充分搅拌后加入乳化剂，得到乳液，将备用的茶油分3～5次加入到乳液中，搅拌均匀后通入氮气，控制水浴温度为50～55℃，超声乳化30～40min，将形成的乳化液置于-80～-90℃冰箱中预冻存8～10h，经冷冻干燥后得到微胶囊。

11、作为本发明的进一步优选方案，步骤1）中，所述处理液中，芸苔素、赤霉酸、吲哚乙酸、去离子水的用量比例为（1.8～2.3）g：（1.2～2.0）g：（0.3～0.8）g：（50～80）ml；

12、所述乳清蛋白液中，乳清蛋白与去离子水的用量比例为（4～6）g：（60～80）ml；

13、所述麦芽糊精液中，麦芽糊精与去离子水的用量比例为（5～8）g：（40～60）ml；

14、所述单硬脂酸甘油酯、吐温20、去离子水的用量比例为（0.2～0.5）g：（0.2～0.5）g：（20～50）ml。

15、作为本发明的进一步优选方案，步骤2）中，所述处理液、乳清蛋白液、麦芽糊精液、乳化剂、茶油在使用时，各溶液中分别含有的芸苔素、乳清蛋白、麦芽糊精、单硬脂酸甘油酯、茶油的质量比为（1.8～2.3）：（4～6）：（5～8）：（0.2～0.5）：（15～20）；

16、所述氮气流速为20～30ml/min；

17、所述超声乳化的功率为200～300w；

18、作为本发明的进一步优选方案，所述包覆颗粒的制备方法如下：

19、1）将氧化石墨烯分散在去离子水中得到氧化石墨烯分散液，然后向氧化石墨烯分散液中加入氯化钙和碳酸钠，充分搅拌后转移至水热反应釜中，在180～190℃下反应12～15h，得到水凝胶，将水凝胶冻干后在氮气保护下煅烧处理2～4h，将产物经酸洗、水洗、干燥后得到多孔气凝胶；

20、2）将浓盐酸和去离子水充分混合后，再滴加入钛酸四丁酯，混匀后加入无水乙醇，得到前驱液，向前驱液中加入多孔气凝胶，分散均匀后密封放入反应釜中恒温保持20～25h，待水热反应结束后冷却至室温，将产物离心后用纯水和无水乙醇反复洗涤，并用氮气吹干，得到包覆颗粒。

21、作为本发明的进一步优选方案，步骤1）中，所述氧化石墨烯分散液的浓度为4～6mg/ml；

22、所述氧化石墨烯分散液、氯化钙、碳酸钠的用量比例为（50～80）ml：（50～70）mg：（80～100）mg；

23、所述煅烧处理的温度为500～530℃。

24、作为本发明的进一步优选方案，步骤2）中，所述浓盐酸、去离子水、钛酸四丁酯、无水乙醇、多孔气凝胶的用量比例为（5～10）ml：（4～7）ml：（180～230）μl：（3～7）ml：（2～5）g；

25、所述反应釜中恒温保持的温度为110～130℃。

26、作为本发明的进一步优选方案，所述包覆颗粒的预处理工艺如下：

27、将包覆颗粒置于去离子水中，磁力搅拌30～50min使其完全分散，再将十八烷基三甲基溴化铵加入到去离子水中，搅拌均匀后，将上述两种溶液混合，在80～85℃条件下油浴加热3～5h，将产物用去离子水和无水乙醇离心洗涤，烘干后即可。

28、作为本发明的进一步优选方案，所述包覆颗粒与十八烷基三甲基溴化铵的质量比为（2～6）：（0.9～1.2）；

29、所述包覆颗粒分散所用的去离子水与十八烷基三甲基溴化铵溶解所用的去离子水等体积。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、本发明中，通过液相法制备了石墨烯和纳米碳酸钙复合材料，纳米级碳酸钙分散在石墨烯片层上防止了片层的紧密堆积，后续经过高温煅烧，碳酸钙分解出大量气体，进一步防止了石墨烯片层的紧密排列，而分解出的含钙化合物又起到硬模板的作用，在石墨烯结构中构建出大量的孔道结构，从而形成多孔气凝胶，然后以该多孔气凝胶作为基体，以乙醇作为添加剂，通过低温水热法在多孔气凝胶上沉积形成大量的二氧化钛纳米棒，从而形成包覆颗粒，一部分纳米棒沉积在多孔气凝胶的孔道结构的内壁上，不仅缩小了孔道结构的孔径，而且纳米棒间的相互堆叠也增大了孔道结构的蜿蜒曲折度，另一部分纳米棒沉积在多孔气凝胶表面，在多孔气凝胶表面形成纳米棒阵列，在增大多孔气凝胶表面粗糙度的同时，纳米棒的突出部分在受到外力作用时，容易嵌入到种子表皮中，使得包覆颗粒可以包覆在种子表面，从而在种子表面形成覆盖层。

32、本发明中，以芸苔素、赤霉酸以及吲哚乙酸组成芯材，乳清蛋白和麦芽糊精为壁材，利用超声乳化辅助制得微胶囊，通过将黄原胶溶液喷涂在微胶囊上，利用黄原胶的粘黏性，在微胶囊表面形成一层粘附层，然后将包覆颗粒喷涂在微胶囊上，从而在微胶囊表面形成由包覆颗粒构建形成的包覆层，形成种子处理粉剂，由于形成的微胶囊具有一定的缓释作用，可以将芯材中的芸苔素、赤霉酸以及吲哚乙酸缓慢释放处理，从而对种子起到长期作用，并且，通过在微胶囊表面形成包覆层，包覆层中的包覆颗粒为多孔结构，并且孔道结构蜿蜒曲折，极大地增大了芯材流出的路径以及增大了芯材流动过程中的阻力，从而进一步减缓芯材的释放速度，提高缓释效果，使得形成的种子处理粉剂具有长期高效的促进种子生长的功效；而且，该种子处理粉剂在使用时，通过与种子进行混合，在搅拌混合过程中，受外力作用，种子处理粉剂中的包覆颗粒与种子表面发生摩擦并且嵌入到种子表皮中，从而使得种子处理粉剂在种子表面形成覆盖层，与种子形成牢固结合，从而可以长期发挥促进种子发芽的作用，并且随着种子发芽后，种子处理粉剂与种皮一起存在于植物根部，可以促进植物根系的生长，从而促进植物生长发育，使之提早成熟，提高产量，改进品质。

33、本发明中，以芸苔素、赤霉酸以及吲哚乙酸组成芯材，乳清蛋白和麦芽糊精为壁材，利用超声乳化辅助制得微胶囊，并将制备的包覆颗粒喷涂在微胶囊上，从而在微胶囊表面形成由包覆颗粒构建形成的包覆层，形成种子处理粉剂，该种子处理粉剂不仅可以进一步提高微胶囊的缓释效果，使得形成的种子处理粉剂具有长期高效的促进种子生长的功效，而且可以与种子形成牢固结合，在种子发芽后，种子处理粉剂与种皮一起存在于植物根部，可以促进植物根系的生长，从而促进植物生长发育，使之提早成熟，提高产量，改进品质。

34、实施方式

35、下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

36、实施例1

37、一种芸苔素和赤霉酸组成的种子处理粉剂，该种子处理粉剂的制备方法如下：

38、将黄原胶溶液喷涂在芸苔素、赤霉酸以及吲哚乙酸组成芯材的微胶囊上，将包覆颗粒经过预处理后与农用警戒色混匀，并再次喷涂在微胶囊上，经鼓风干燥后即可得到；

39、其中，黄原胶溶液的浓度为2wt%，农用警戒色为水溶性颜料，包覆颗粒与农用警戒色的质量比为10：1。

40、其中，微胶囊的制备方法如下：

41、1）将1.8g芸苔素、1.2g赤霉酸以及0.3g吲哚乙酸加入到50ml去离子水中得到处理液，将4g乳清蛋白加入到60ml去离子水中，将5g麦芽糊精加入到40ml去离子水中，搅拌至完全溶解，得到乳清蛋白液和麦芽糊精液，将15g茶油水浴加热至60℃备用，将0.2g单硬脂酸甘油酯和0.2g吐温20混合后溶于20ml去离子水中，水浴加热至60℃，混匀后得到乳化剂备用；

42、2）在60℃水浴条件下，将处理液缓慢加入到乳清蛋白液中，搅拌均匀后再缓慢加入麦芽糊精液，充分搅拌后加入乳化剂，得到乳液，将备用的茶油分3次加入到乳液中，搅拌均匀后通入氮气，流速为20ml/min，控制水浴温度为50℃，在200w超声乳化30min，将形成的乳化液置于-80℃冰箱中预冻存8h，经冷冻干燥24h后得到微胶囊。

43、其中，包覆颗粒的制备方法如下：

44、1）将氧化石墨烯分散在去离子水中，得到4mg/ml的氧化石墨烯分散液，然后向50ml氧化石墨烯分散液中加入50mg氯化钙和80mg碳酸钠，充分搅拌30min后转移至水热反应釜中，在180℃下反应12h，得到水凝胶，将水凝胶冻干后在氮气保护下，500℃煅烧处理2h，将产物经酸洗、水洗、干燥后得到多孔气凝胶；

45、2）将5ml浓盐酸和4ml去离子水充分混合后，再滴加入180μl钛酸四丁酯，混匀后加入3ml无水乙醇，得到前驱液，向前驱液中加入2g多孔气凝胶，分散均匀后密封放入反应釜中，在110℃下恒温保持20h，待水热反应结束后冷却至室温，将产物离心后用纯水和无水乙醇反复洗涤，并用氮气吹干，得到包覆颗粒。

46、上述，包覆颗粒的预处理工艺如下：

47、将2g包覆颗粒置于50ml去离子水中，磁力搅拌30min使其完全分散，再称取0.9g十八烷基三甲基溴化铵加入到50ml去离子水中，搅拌均匀后，将上述两种溶液混合，在80℃条件下油浴加热3h，将产物用去离子水和无水乙醇离心洗涤，烘干后即可。

48、实施例2

49、一种芸苔素和赤霉酸组成的种子处理粉剂，该种子处理粉剂的制备方法如下：

50、将黄原胶溶液喷涂在芸苔素、赤霉酸以及吲哚乙酸组成芯材的微胶囊上，将包覆颗粒经过预处理后与农用警戒色混匀，并再次喷涂在微胶囊上，经鼓风干燥后即可得到；

51、其中，黄原胶溶液的浓度为3wt%，农用警戒色为水溶性颜料，包覆颗粒与农用警戒色的质量比为15：1。

52、其中，微胶囊的制备方法如下：

53、1）将2g芸苔素、1.6g赤霉酸以及0.5g吲哚乙酸加入到70ml去离子水中得到处理液，将5g乳清蛋白加入到70ml去离子水中，将6g麦芽糊精加入到50ml去离子水中，搅拌至完全溶解，得到乳清蛋白液和麦芽糊精液，将18g茶油水浴加热至63℃备用，将0.3g单硬脂酸甘油酯和0.3g吐温20混合后溶于40ml去离子水中，水浴加热至62℃，混匀后得到乳化剂备用；

54、2）在62℃水浴条件下，将处理液缓慢加入到乳清蛋白液中，搅拌均匀后再缓慢加入麦芽糊精液，充分搅拌后加入乳化剂，得到乳液，将备用的茶油分4次加入到乳液中，搅拌均匀后通入氮气，流速为25ml/min，控制水浴温度为53℃，在250w超声乳化35min，将形成的乳化液置于-85℃冰箱中预冻存9h，经冷冻干燥26h后得到微胶囊。

55、其中，包覆颗粒的制备方法如下：

56、1）将氧化石墨烯分散在去离子水中，得到5mg/ml的氧化石墨烯分散液，然后向70ml氧化石墨烯分散液中加入60mg氯化钙和90mg碳酸钠，充分搅拌40min后转移至水热反应釜中，在185℃下反应13h，得到水凝胶，将水凝胶冻干后在氮气保护下，520℃煅烧处理3h，将产物经酸洗、水洗、干燥后得到多孔气凝胶；

57、2）将7ml浓盐酸和5ml去离子水充分混合后，再滴加入210μl钛酸四丁酯，混匀后加入5ml无水乙醇，得到前驱液，向前驱液中加入3g多孔气凝胶，分散均匀后密封放入反应釜中，在120℃下恒温保持23h，待水热反应结束后冷却至室温，将产物离心后用纯水和无水乙醇反复洗涤，并用氮气吹干，得到包覆颗粒。

58、上述，包覆颗粒的预处理工艺如下：

59、将5g包覆颗粒置于70ml去离子水中，磁力搅拌40min使其完全分散，再称取1g十八烷基三甲基溴化铵加入到70ml去离子水中，搅拌均匀后，将上述两种溶液混合，在83℃条件下油浴加热4h，将产物用去离子水和无水乙醇离心洗涤，烘干后即可。

60、实施例3

61、一种芸苔素和赤霉酸组成的种子处理粉剂，该种子处理粉剂的制备方法如下：

62、将黄原胶溶液喷涂在芸苔素、赤霉酸以及吲哚乙酸组成芯材的微胶囊上，将包覆颗粒经过预处理后与农用警戒色混匀，并再次喷涂在微胶囊上，经鼓风干燥后即可得到；

63、其中，黄原胶溶液的浓度为5wt%，农用警戒色为水溶性颜料，包覆颗粒与农用警戒色的质量比为20：1。

64、其中，微胶囊的制备方法如下：

65、1）将2.3g芸苔素、2g赤霉酸以及0.8g吲哚乙酸加入到80ml去离子水中得到处理液，将6g乳清蛋白加入到80ml去离子水中，将8g麦芽糊精加入到60ml去离子水中，搅拌至完全溶解，得到乳清蛋白液和麦芽糊精液，将20g茶油水浴加热至66℃备用，将0.5g单硬脂酸甘油酯和0.5g吐温20混合后溶于50ml去离子水中，水浴加热至65℃，混匀后得到乳化剂备用；

66、2）在65℃水浴条件下，将处理液缓慢加入到乳清蛋白液中，搅拌均匀后再缓慢加入麦芽糊精液，充分搅拌后加入乳化剂，得到乳液，将备用的茶油分5次加入到乳液中，搅拌均匀后通入氮气，流速为30ml/min，控制水浴温度为55℃，在300w超声乳化40min，将形成的乳化液置于-90℃冰箱中预冻存10h，经冷冻干燥28h后得到微胶囊。

67、其中，包覆颗粒的制备方法如下：

68、1）将氧化石墨烯分散在去离子水中，得到6mg/ml的氧化石墨烯分散液，然后向80ml氧化石墨烯分散液中加入70mg氯化钙和100mg碳酸钠，充分搅拌50min后转移至水热反应釜中，在190℃下反应15h，得到水凝胶，将水凝胶冻干后在氮气保护下，530℃煅烧处理4h，将产物经酸洗、水洗、干燥后得到多孔气凝胶；

69、2）将10ml浓盐酸和7ml去离子水充分混合后，再滴加入230μl钛酸四丁酯，混匀后加入7ml无水乙醇，得到前驱液，向前驱液中加入5g多孔气凝胶，分散均匀后密封放入反应釜中，在130℃下恒温保持25h，待水热反应结束后冷却至室温，将产物离心后用纯水和无水乙醇反复洗涤，并用氮气吹干，得到包覆颗粒。

70、上述，包覆颗粒的预处理工艺如下：

71、将6g包覆颗粒置于80ml去离子水中，磁力搅拌50min使其完全分散，再称取1.2g十八烷基三甲基溴化铵加入到80ml去离子水中，搅拌均匀后，将上述两种溶液混合，在85℃条件下油浴加热5h，将产物用去离子水和无水乙醇离心洗涤，烘干后即可。

72、对比例1：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，微胶囊表面未喷涂黄原胶溶液。

73、对比例2：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，微胶囊表面未喷涂包覆颗粒。

74、对比例3：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，使用多孔气凝胶替代包覆颗粒。

75、对比例4：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，包覆颗粒的制备方法中省去步骤1）。

76、对比例5：公告号为cn2012105307229的发明专利实施例1中公开的种子处理可分散粉剂。

77、测试实验：

78、将实施例1～3和对比例1～5中的粉剂试样分别与水稻种子进行拌合，施用剂量为200g/100kg种子，记录水稻种子的出苗率以及水稻在生长过程中的病株率，结果如表1所示。

79、

80、通过表1可以，本发明中的种子处理粉剂与种子拌合后，不仅可以提高种子的出苗率，而且可以促进植物生长发育，降低其病株率，使之提早成熟，提高产量，改进品质。

81、以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。