本发明涉及种子包衣技术领域，具体而言，涉及一种高原种子包衣剂及其制备方法和应用。
背景技术：
种子包衣是一种种子处理技术，其以种子为载体，种衣剂为原料，包衣机为手段的，综合生物、化学、机械等多成果于一体的综合性处理种子的技术。从80年代以来，中国发明的种衣剂成功示范，且得到了大面积推广，既能防治病虫害又能促进植物生长，具有显著的增产增收等功能。
目前我国的种子包衣技术主要应用于大田作物，如小麦、玉米、棉花、大豆、水稻等粮食经济作物，草种包衣技术发展较为滞后，除苜蓿等个别豆科品种、一些草坪种子的包衣处理经过一定的研究之外，大多数牧草种子无人问津。特别是目前，对于青藏高原地区，其气候环境恶劣，年均温较低，对于种子包衣的要求提出了更高的要求，因此，亟需一种适合高原地区草种的包衣剂。
鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高原种子包衣剂及其制备方法和应用，以改善上述技术问题。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明提供了一种高原种子包衣剂，按重量份计，其成分包括：药剂27～35份、微肥35～45份、磷钾复合肥195～205份、植物生长调节剂0.6～1.5份、保水剂2000～3000份、防冻剂200～300份、渗透剂100～200份、成膜剂100～300份、粘合剂250～500份和填充剂10000～15000份；其中，药剂为杀菌剂或杀虫剂，所述植物生长调节剂包括赤霉素和abt生根粉。
第二方面，本发明还提供了上述高原种子包衣剂的制备方法，其包括：将各成分按照配比混合，以获得所述高原种子包衣剂。
第二方面，本发明还提供了上述高原种子包衣剂在对豆科植物或禾本科牧草包衣上的应用。
本发明的技术方案具有以下有益效果：通过各种成分之间按照科学比例进行配合，使得该包衣剂能够适用于在恶劣气候环境和较低年均温的高原地区的牧草种子的生长，其能够提高高原地区的牧草种子的出苗率，同时在幼苗期促进幼苗的生长，从而保障植株生长健壮，增强植株的抗逆性，利于保苗。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明提供的一种高原种子包衣剂及其制备方法和应用进行具体说明。
本发明的一些实施方式提供了一种高原种子包衣剂，按重量份计，其成分包括：药剂27～35份、微肥35～45份、磷钾复合肥195～205份、植物生长调节剂0.6～1.5份、保水剂2000～3000份、防冻剂200～300份、渗透剂100～200份、成膜剂100～300份、粘合剂250～500份和填充剂10000～15000份；其中，药剂为杀菌剂或杀虫剂，所述植物生长调节剂包括赤霉素和abt生根粉。
发明人发现随着放牧对草原的影响，青藏高原需要对退化草地进行补播。然而对于青藏高原乡土草种的补播，裸种补播往往效果欠佳。由于地下害虫、鼠兔、鼢鼠对补播草地的危害。补播裸种的效果欠佳，往往被鸟类吃掉或者被鼢鼠吃掉植物根部。另外由于恶劣的环境条件，使新生幼苗的长势较弱，很难形成草原上的优势物种。因此不利于草皮的建植。基于此，在设计种子包衣剂时充分考虑了高原上特殊的气候条件和情况，提出了以上技术方案。
对于青藏高原的年积温较低，种子植物在前期发芽时又需要充足的水分来保证植物种子发芽，因此在包衣剂中添加合适比例的保水剂和防冻剂来保证种子在一定范围的温度可以正常吸水以供种子发芽。并且，进一步考虑到高原自然条件较为恶劣，如果播种在退化草地的种子不能快速萌发，便会被鼠以及鸟类捡食。因此发芽速率成为影响补播效率的关键因素，故添加一定质量的赤霉素打破种子休眠使种子提前发芽，减小种子损失，以提高播种效率。考虑到将植物播种到田间时，所需面临的是比较恶劣的生长条件，因此在包衣剂中加入微肥和磷钾复合肥，可以促进幼苗的生长，提高幼苗植株的抗逆性，保证田间出苗。具体用量及比例见种衣剂详细配方。考虑到植物播种环境存在地下虫害以及种子表面会有病害，因此在种衣剂中加入杀菌剂或杀虫剂。考虑到植株幼苗时期对水分以及营养成分的吸收效率，在种衣剂内加入适宜的渗透剂，以改变植物种子种皮的渗透效率。使植物种子发芽速率增强以及发芽后加快对外界营养物质的吸收。考虑到在植株幼苗时期的生长过程中，尤其是在逆境(较差)的环境中生长时，由于植株都是先生根后发芽，因此植株根的生长情况对植株的生长尤为重要。因此加入适当含量的abt生根粉以促进苗期植株根的生长。并且，进一步考虑到高原种子的包衣特性，进而添加了合适的成膜剂、粘接剂等。
因此，通过以上各种成分之间的相互配合，使得该包衣剂能够适合适用于在恶劣气候环境和较低年均温的高原地区的牧草种子的生长，其能够提高高原地区的牧草种子的出苗率，同时在幼苗期促进幼苗的生长，从而保障植株生长健壮，增强植株的抗逆性，利于保苗。
一些实施方式中，为了能够对一些害虫起到警告的作用，进而提高种子的存活率，在包衣剂中还可以添加警戒色，一些实施方式中，按照药剂的重量份标准计，警戒色的添加量为9～11份，优选地，警戒色为龙胆紫。
一些实施方式中，赤霉素和abt生根粉的质量比为：45～55：10～50。例如，赤霉素和abt生根粉的质量比为45：10，或45：20，或45：20，或45：30，或50：20，或55：20，或55：40，或50：30等。
一些实施方式中，杀虫剂为吡虫啉，杀菌剂为多菌灵。当然，其他实施方式中，杀虫剂可以根据实际需要选择其他种类。
为了使得各种成分之间更好的混合，达到较佳的包衣效果，该药剂的剂型可选择为粉剂。
粘合剂的作用是包裹和固着包衣材料，从而保证包衣具有一定的强度和稳定性。一些实施方式中，粘合剂包括苯丙乳液和羧甲基纤维素钠。苯丙乳液，属于非交联型乳液，苯丙乳液附着力好，胶膜透明，耐水、耐油、耐热、耐老化性能良好。利于包衣种子的保存，防止种衣脱落。羧甲基纤维素钠是也增稠剂的一种，其具有一定的增稠乳化作用，其有利于配合苯丙乳液增强包衣剂的粘洁性能，以达到更好的包衣效果。
进一步地，一些实施方式中，为了达到较佳的配合效果，苯丙乳液和羧甲基纤维素钠的用量比为每30～50g羧甲基纤维素钠对应250～300ml苯丙乳液。
一些实施方式中，保水剂为吸水性树脂，对于高原环境的年均温较低的情况下，种子在前期发芽时，对于水分的需求要大于低海拔地区，因此，在包衣剂中添加了大量的保水剂，而作为保水剂的吸水性树脂是高吸水性树脂，该吸水性树脂具体可为丙烯酸树脂。
一些实施方式中，磷钾复合肥可为磷酸二氢钾。
进一步地，一些实施方式中，成膜剂可为壳聚糖；
一些实施方式中，填充剂包括膨润土和滑石粉中的至少一种。一般情况下，禾本科选择的填充剂可以为滑石粉，豆科可选用膨润土。
一些实施方式中，渗透剂为水溶性噻酮；一些实施方式中，防冻剂为丙三醇。
本发明的一些实施方式还提供了上述高原种子包衣剂的制备方法，其包括：将各成分按照配比混合，以获得该高原种子包衣剂。需要说明的是，在制备包衣剂时根据药剂浓度添加适量的水来作为溶剂。
需要说明的是，在制备方法上，其可使用市场上常用的包衣机以及基本的工艺流程完成。
本发明的一些实施方式还提供了上述高原种子包衣剂在对豆科牧草或禾本科牧草包衣上的应用。
一些实施方式中，种子和所述成分中的药剂的质量比为1000：27～35。具体地，包衣为丸粒化。
需要说明的是，对于包衣中来讲，需要将其进行清选，否则会极大影响包衣效率和效果，一般情况下，种子清选的净度应该达到90％以上。
一些实施方式中，豆科牧草和禾本科牧草均为青藏高原地区的牧草。
该包衣剂的配方针对于青藏高原乡土草种，除豆科牧草外，对于大部分禾本科牧草等一系列的乡土草种也适用，其确定了适于青藏高原地区的豆科和禾本科两类品种丸粒化包衣综合型种衣剂配方。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
以下实施例的包衣均采用包衣机进行包衣。
实施例1
本实施例提供了一种包衣剂，每千克种子使用如下重量配比的成分：微肥4g、磷酸二氢钾20g、赤霉素80mg、abt生根粉10～50mg、多菌灵3g、丙烯酸树脂250g、丙三醇25ml、噻酮150、壳聚糖20g、苯丙乳液280ml、羧甲基纤维素钠40g、龙胆紫1g和膨润土1.2kg。
在进行种子包衣前，先将出丸化剂之外的包衣材料(微肥、磷酸二氢钾、赤霉素、abt生根粉、多菌灵、壳聚糖、噻酮、龙胆紫)用水配置成溶液。启动种子包衣机后，先将种子导入机器中使种子中的杂质被仪器种类鼓风吹出，同时经过旋转碰撞的种子也可在一定程度上破除种子硬实。然后将配置的溶液由水泵控制使其流速为100ml/min。同时再从机器上方入料口或者手动加入丸化剂，使包衣材料能均匀的包裹于种子表面。待包衣材料加入完毕后继续旋转1min使其包被的更紧密。后将经过包衣的种子进行30℃烘干。通过包衣机使得包衣剂对种子进行丸粒化包衣。本实施例选择的种子分别为箭筈豌豆和垂穗披碱草。
实施例2
本实施例提供了一种包衣剂，每千克种子使用如下重量配比的成分：微肥3.5g、磷酸二氢钾20g、赤霉素50mg、abt生根粉10mg、吡虫啉2.7g、丙烯酸树脂200g、丙三醇20ml、噻酮100g、壳聚糖10g、苯丙乳液250ml、羧甲基纤维素钠30g、龙胆紫1g和膨润土1kg。
参见实施例1的方式通过包衣机使得包衣剂对种子进行丸粒化包衣。本实施例选择的种子为箭筈豌豆。
实施例3
本实施例提供了一种包衣剂，每千克种子使用如下重量配比的成分：微肥4.5g、磷酸二氢钾20g、赤霉素100mg、abt生根粉50mg、吡虫啉3.5g、丙烯酸树脂300g、丙三醇30ml、噻酮200、壳聚糖30g、苯丙乳液300ml、羧甲基纤维素钠50g、龙胆紫1g和膨润土1.5kg。
参见实施例1的方式通过包衣机使得包衣剂对种子进行丸粒化包衣。本实施例选择的种子为垂穗披碱草。
对比例1
箭筈豌豆和垂穗披碱草的裸种。
对比例2
本对比例与实施例1不同之处仅在于，采用的包衣剂为：每千克种子使用如下重量配比的成分：丙烯酸树脂250g、壳聚糖20g、苯丙乳液280ml、羧甲基纤维素钠40g、丙三醇25ml、噻酮150g、龙胆紫1g和膨润土1.2kg。
对比例3
本对比例与实施例1不同之处仅在于，采用的包衣剂为：每千克种子使用如下重量配比的成分：微肥4g、磷酸二氢钾20g、丙烯酸树脂250g、丙三醇25ml、噻酮150g、壳聚糖20g、苯丙乳液280ml、羧甲基纤维素钠40g、龙胆紫1g和膨润土1.2kg。
对比例4
本对比例与实施例1不同之处仅在于，采用的包衣剂为：每千克种子使用如下重量配比的成分：微肥4g、磷酸二氢钾20g、多菌灵3g、丙烯酸性树脂250g、丙三醇25ml、噻酮150g、壳聚糖20g、苯丙乳液280ml、羧甲基纤维素钠40g、龙胆紫1g和膨润土1.2kg。
对比例5
本对比例与实施例1不同之处仅在于，采用的包衣剂为：每千克种子使用如下重量配比的成分：多菌灵3g、丙烯酸树脂280g、壳聚糖20g、丙三醇25ml、噻酮150g、苯丙乳液280ml、羧甲基纤维素钠40g、龙胆紫1g和膨润土1.2kg。
试验例1
使用不同浓度的赤霉素和abt生根粉来测试其对种子发芽率的影响，具体操作为：先用天平称取一定质量的药品，再用蒸馏水配置成预设浓度的溶液。而后将配置好的溶液加入事先垫有2层滤纸的培养皿中，再将培养皿放入16小时光照8小时黑暗，最高温15摄氏度，最低温10摄氏度的培养箱中。播种7天后统计其发芽数量并计算其发芽势，15天后统计发芽总数并计算其发芽率。试验结果如表1和表2所示。
表1不同浓度的赤霉素在10～15℃下对种子发芽率、发芽势的影响
表2不同浓度的abt在10～15℃下下对种子发芽率、发芽势的影响
需要说明的是，发芽势在播种后10天后计算，发芽率在播种后20天计算。
将对比例1～对比例5和实施例1处理后的种子进行发芽率统计，结果如表3所示。
表3包衣种子培养箱发芽率统计
需要说明的是，以上发芽率的试验，为尽量保持生长环境一致，培养基质采用从青海海北带回来的泥土，每个花盆称取等量的泥土，每个处理3个重复，每个重复150粒种子，第10天统计发芽数并计算发芽率。
试验例2
将对比例1～5和实施例1经过处理后得到的种子在青海省海北藏族自治州门源回族自治县高原生物研究所的放牧草地进行种植，每个处理3个小区(重复)，每个小区面积为1.5*2m，箭筈豌豆和垂穗披碱草均采用等量条播的方式。为方便后续数据的测量，箭筈豌豆每个小区种植125粒，垂穗披碱草每个小区种植1000粒。分别在播种后15天和30天统计出苗率和成苗率。其结果如表4和表5所示。
表4田间出苗率的统计(播种后15天)
表5田间出苗率的统计(播种后30天)
在播种后60天统计箭筈豌豆茎粗，在播种后20天和播种后60天统计箭筈豌豆的株高。结果如表6，表7所示。
表6豆科(箭筈豌豆)成苗(播种后60天)茎粗统计
需要说明的是，每个小区挑选50株测量箭筈豌豆的茎粗。
表7豆科(箭筈豌豆)幼苗(播种后20天)、成苗(播种后60天)株高统计统计
需要说明的是，每个小区均随机挑选50株箭筈豌豆测量株高，幼苗时期采用20cm直尺测量，成苗时期采用卷尺测量。
将豆科(箭筈豌豆)、禾本科(垂穗披碱草)播种60天后对干鲜重进行统计，结果如表8所示。
表8箭筈豌豆、垂穗披碱草成苗(播种后60天)干鲜重统计
需要说明的是，箭筈豌豆和垂穗披碱草均随机挑选10株，每个小区3个重复，共计9个重复，用天平测量其鲜重，烘干后测得其干重。
综上所述，本发明实施例所使用的复配包衣剂不仅是对植株的出苗率有明显的提高，而且对植株的茎粗、株高以及生物量均有不同程度的提高。因此，其能够提高高原地区的牧草种子的出苗率，同时在幼苗期促进幼苗的生长，从而保障植株生长健壮，增强植株的抗逆性，利于保苗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。