一种生物种子包衣剂的制备方法及其应用

本发明涉及种子包衣剂，具体为一种生物种子包衣剂的制备方法及其应用。

背景技术：

1、种子包衣剂可以直接或间接将定量的药剂包裹于种子表面，是一种用于植物种子处理、具有成膜特性的农药制剂，可以预防病害，使病菌无法通过包衣侵入到内部；同时还能防虫，提供养分，对于幼苗的生长提供帮助；可以有效避免烂种的可能，提高出苗率；有利于形成大小相同的种子，从而方便种植；此外，采用种衣剂一般可增产10％左右，增产效果显著。因此，种衣剂越来越受到欢迎，其应用也越来越普遍。

2、种衣剂虽然会带来诸多好处，但是与此同时也存在一些问题：1、种衣剂一般包括农药制剂，应用后会产生环境污染，甚至还会对操作人员造成身体伤害。2、种衣剂包裹在种子上时，会立即形成固化的膜，一定程度上会影响种子的呼吸，从而影响出芽率，这就要求所挑选的种子具有较强的活性，以保证出芽率，提高了对种子的筛选要求。因此，如何缓解种衣剂对种子呼吸的抑制，并研发环境友好型种衣剂成为目前研究的重点。

3、本发明创造性地自制了发酵液体肥，结合淀粉基丙烯酸盐高吸水树脂制得的成膜剂，并对成膜剂进行扩孔和表面处理，再将处理后的成膜剂与发酵液体肥和微生物菌粉复合，从而获得负载了环境友好型营养物质的多孔形生物种子包衣剂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种成本低廉、缓释效果好、环境友好、出苗率高且易于制备的生物种子包衣剂的制备方法及其应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种生物种子包衣剂的制备方法，所述生物种子包衣剂包括发酵液体肥、成膜剂和枯草芽孢杆菌，且所述发酵液体肥包括鸡粪100份、红糖4～6份、em干菌粉0.2～0.5份、磷酸二氢钾1～3份和水180～200份；

4、所述生物种子包衣剂的制备方法包括以下步骤：

5、步骤s1：制备发酵液体肥：以鸡粪为原料，添加红糖、em干菌粉、磷酸二氢钾和水，搅拌均匀后，密闭发酵，每隔1～2天增氧一次，发酵12～15天后，完成发酵，获得发酵液体肥；

6、步骤s2：制备成膜剂：以甘薯淀粉为原料，搅拌条件下添加氢氧化钾糊化，再加入丙烯酸钾单体、引发剂、交联剂和表面活性剂，交联后制得淀粉基丙烯酸盐高吸水树脂，扩孔处理后，即得成膜剂；

7、步骤s3：将步骤s1制得的发酵液体肥与步骤s2制得的成膜剂混合，于300～600r/min的转速下搅拌均匀，再添加枯草芽孢杆菌的可湿性粉剂，搅拌均匀，即得生物包衣剂。

8、优选的，步骤s2所述制备成膜剂包括以下步骤：

9、步骤s21：配制0.1kg/l的甘薯淀粉溶液和0.5kg/l的氢氧化钾溶液，备用；

10、步骤s22：调节反应釜的转速为200～400r/min，加入步骤s21配制的甘薯淀粉溶液，再将氢氧化钾溶液缓慢加入甘薯淀粉溶液中，使得甘薯淀粉糊化完全，制得树脂骨架；

11、步骤s23：量取丙烯酸，并用步骤s21中所配制的氢氧化钾溶液中和，得到中和度为70％的丙烯酸钾单体，备用；

12、步骤s24：调节反应釜的转速为400～600r/min，将步骤s23中的丙烯酸钾单体缓慢加入步骤s22所得树脂骨架中，再加入引发剂，反应3～5min后添加交联剂和表面活性剂，反应0.5～1h后，制得淀粉基丙烯酸盐高吸水树脂；

13、步骤s25：向步骤s24所得淀粉基丙烯酸盐高吸水树脂中添加蒸馏水，冷冻塑性后，进行真空冷冻干燥，制得大孔径且多孔的成膜剂。

14、优选的，步骤s22和步骤s23所述甘薯淀粉溶液、氢氧化钾溶液和丙烯酸的体积比为10:(1～3):(15～25)。

15、优选的，步骤s24中所述引发剂为硝酸铈铵；所述交联剂为聚乙烯醇；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或聚丙二醇中的一种。

16、优选的，步骤s25所述冷冻塑性的温度为-20℃～-30℃，冷冻塑性的时间为4～6h；所述真空冷冻干燥的温度为-10℃～60℃，压力为10～20pa，时间为3～6h。

17、优选的，步骤s25所述淀粉基丙烯酸盐高吸水树脂与蒸馏水的重量比为1：(80～160)。

18、优选的，步骤s3所述发酵液体肥与成膜剂、枯草芽孢杆菌的重量比为100:(1～2):(20～30)。

19、为达上述目的，本发明还提供了上述方法所制得的生物种子包衣剂在种子包衣中的应用。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、(1)本发明以鸡粪为原料自制发酵液体肥，以甘薯淀粉和丙烯酸钾单体为原料制得多孔成膜剂，以枯草芽孢杆菌代替传统化学农药，复合制得了生物种子包衣剂，不但促进了废弃物的综合利用，而且降低了生产成本；自制的发酵液体肥及枯草芽孢杆菌不含有害化学物质，环境友好，且避免了对操作人员的身体造成伤害。

22、(2)本发明以甘薯淀粉为原料，制得淀粉基丙烯酸盐高吸水树脂的多孔树脂骨架，制备过程中不用添加分散剂，包衣时不用添加粘结剂，既简化了工艺步骤，又可以降低生产成本；该包衣剂包裹在种子上时，会立即形成大孔且多孔的包衣，其吸水性强，遇水膨胀，但不会溶解，有利于防止其内部的种子进水而烂种；随着水分向包衣内部的渗透，包衣上负载的有效成分(即发酵液体肥和微生物菌粉)会逐渐释放，具有良好的缓释性，从而促进种子萌芽；随着水分的进一步渗透，种子逐渐出苗和生长，从而刺破包衣，使得包衣中的有效部分完全释放，促进长大，提高了出芽率。

23、(3)本发明采用真空冷冻干燥的方法对成膜剂进行扩孔处理，而不采用传统的添加致孔剂的方式，既避免了致孔剂残留产生的环境污染，又减少了致孔剂萃取(即致孔剂的去除)步骤，且冷冻干燥的操作简单，易于实施，进一步简化了生产步骤，降低了制备成本。

24、(4)本发明对淀粉基丙烯酸盐高吸水树脂的成膜剂进行扩孔和表面改性处理，获得了孔径大且孔隙均匀的多孔包衣，不但有利于包衣内部种子的呼吸，防止烂种，提高出苗率；而且还会提高包衣多孔结构内有效成分的负载率，从而促进种子的萌芽、生长和发育；此外，包衣剂大孔、多孔结构的设计，还有利于种子包衣的制备，即可以制备厚度较大的包衣而避免影响种子的呼吸，从而获得粒度均匀且颗粒较大的包衣种子，有利于播种。

技术特征：

1.一种生物种子包衣剂的制备方法，其特征在于：所述生物种子包衣剂包括发酵液体肥、成膜剂和枯草芽孢杆菌，且所述发酵液体肥按照质量份计，包括鸡粪100份、红糖4～6份、em干菌粉0.2～0.5份、磷酸二氢钾1～3份和水180～200份；

2.根据权利要求1所述生物种子包衣剂的制备方法，其特征在于：步骤s2所述制备成膜剂包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述生物种子包衣剂的制备方法，其特征在于：步骤s22和步骤s23所述甘薯淀粉溶液、氢氧化钾溶液和丙烯酸的体积比为10:(1～3):(15～25)。

4.根据权利要求2所述生物种子包衣剂的制备方法，其特征在于：步骤s24中所述引发剂为硝酸铈铵；所述交联剂为聚乙烯醇；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或聚丙二醇中的一种。

5.根据权利要求2所述生物种子包衣剂的制备方法，其特征在于：步骤s25所述冷冻塑性的温度为-20℃～-30℃，冷冻塑性的时间为4～6h；所述真空冷冻干燥的温度为-10℃～60℃，压力为10～20pa，时间为3～6h。

6.根据权利要求2或5所述生物种子包衣剂的制备方法，其特征在于：步骤s25所述淀粉基丙烯酸盐高吸水树脂与蒸馏水的重量比为1：(80～160)。

7.根据权利要求1所述生物种子包衣剂的制备方法，其特征在于：步骤s3所述发酵液体肥与成膜剂、枯草芽孢杆菌的重量比为100:(1～2):(20～30)。

8.一种如权利要求1～7任一所述方法所制得的生物种子包衣剂在种子包衣中的应用。

技术总结
本发明涉及种子包衣剂技术领域，提供了一种生物种子包衣剂的制备方法，首先以鸡粪为原料，添加红糖、EM干菌粉、磷酸二氢钾和水，搅拌均匀后，密闭发酵，定期增氧并发酵一段时间后，获得发酵液体肥；然后以甘薯淀粉为原料，搅拌条件下添加氢氧化钾糊化，再加入丙烯酸钾单体、引发剂、交联剂和表面活性剂，交联后制得淀粉基丙烯酸盐高吸水树脂，扩孔处理后，即得成膜剂；最后将制得的发酵液体肥与成膜剂于搅拌的条件下混合，再添加枯草芽孢杆菌的可湿性粉剂，搅拌均匀，即得生物包衣剂。还提供了该方法所制得的生物种子包衣剂及其应用。本发明获得了缓释效果好、环境友好、出苗率高的生物种子包衣剂，且其制备方法简单、成本低廉。

技术研发人员：伍亚华,王汉,石亚中,陶志杰,王改玲
受保护的技术使用者：蚌埠学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15