CN101455213B

CN101455213B - 一种魔芋种衣剂及其制备方法和包衣方法

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Publication number: CN101455213B
Application number: CN2009100604833A
Authority: CN
Inventors: 余龙江; 杨英; 何峰; 金文闻; 李赟; 张伟
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2029-01-09
Also published as: CN101455213A

Abstract

本发明公开了一种魔芋种衣剂及其制备方法和包衣方法，种衣剂由成膜剂、抑菌剂、营养剂、生长调节剂和助剂组成。成膜剂为海藻酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、魔芋粉和黄原胶中的几种，抑菌剂为大蒜提取物，营养剂为只含无机成分的MS营养液，生长调节剂为赤霉素、6-苄氨基腺嘌呤。助剂包括吐温-80、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、乙二醇、二甲基硅油。其制备方法为：将助剂和成膜剂全部溶解后混合，冷却至室温，加入抑菌剂、营养剂和生长调节剂，加水定容后，用真空均质机均质后用于魔芋包衣。包衣方法是将魔芋种芋浸种后盛于镂空容器中，并浸入魔芋种衣剂中，全部浸没后，提起晾干。本发明能显著降低种芋大调大运中的破损率，降低发病率，提高种芋的出苗率，最终提高魔芋产量。

Description

一种魔芋种衣剂及其制备方法和包衣方法

技术领域

本发明属于农林领域的植物种子包衣技术，具体涉及一种魔芋种衣剂及其包衣方法。本发明所述的种衣剂在魔芋种芋表面形成的包衣具有一定厚度，可以减缓种芋间的碰撞和损伤，包衣剂中含有抑菌剂，可以有效降低病害，含有提高魔芋产量的营养剂和生长调节剂。

背景技术

魔芋(Amorphophallus kon jac)为天南星科多年生草本植物，其主要成分之一魔芋葡甘聚糖是最好的膳食纤维、人体必需的“第七营养元素”，具有人体“清道夫”之美誉，是高血压、肥胖症、糖尿病、便秘、肠癌等消化道疾病患者的首选食品之一。因此，魔芋经济价值非常高，被广泛地应用于食品、医药保健品及生物化工领域，有着广阔的国内外市场需求，仅在日本、韩国及东南亚、欧美市场，年需求量(以鲜芋计)即可达到45万吨，而我国作为魔芋主产国之一，魔芋鲜芋的年产量仅为38万吨，很难满足国内外市场的大量需求。因此，有计划地发展魔芋种植业，建立商品魔芋基地，扩大生产，对振兴西南山区经济，帮助贫困山区农民致富有着非常重要的意义。

现阶段，影响魔芋种植业发展的“瓶颈”是魔芋的病害问题。魔芋病害大多为土传病害，其侵染途径多，防治难度大。目前，我国魔芋种植区流行的病害主要有软腐病、根腐病、白绢病和病毒病。其中，危害最大的是魔芋软腐病，它是一种细菌性病害，被称为魔芋的“癌症”，极易传染，发生于魔芋块茎形成及贮运过程中，不仅在魔芋田间生长阶段发病，造成叶片、叶柄及块茎软腐，还可在魔芋贮藏期间发病造成块茎腐烂，一般发病率为20％～30％，局部地区或多雨季节发病率可达80％以上。任何有伤口和病痕的部位均可被病菌侵染，例如裂口、灼伤、虫伤、机械伤等，主要通过雨水、灌溉水、带苗块茎、带菌肥料、昆虫等传播。若管理不善，发病时不及时治理可造成种植区大面积减产，对魔芋产业带来毁灭性的灾难。

目前，魔芋软腐病的防治主要依靠土地轮作和施用化学药剂，土地轮作影响了土地利用和生产效率，而且土地轮作也仅仅能够缓解魔芋软腐病的发作，防效较差；化学防治成本高，而且目前仍未发现针对魔芋软腐病特别高效的化学药剂，更重要的是，化学防治会带来环境问题、对魔芋植株的损伤问题，以及对魔芋产品的污染问题。在土地轮作和施用化学药剂防治魔芋软腐病弊病多、防效差、实际应用效果有限的状况下，开发针对魔芋软腐病防治的高效抑菌剂，尤其是无毒、环境友好、安全无残留的生物制剂和中药抑菌剂就显得尤为重要。近几年，不少研究者开始尝试开发生物制剂用于魔芋软腐病防治，如云南农业大学姬广海等人采用解淀粉芽孢杆菌C₃及其发酵液制成了针对魔芋细菌性软腐病的生物制剂(ZL200510048755)，取得了高于46.7％的防效及其一定的增产作用，但该方法由于存在制备技术要求高以及生物安全性有待考证等多方面原因，尚未得到广泛应用。

因此，魔芋的病害是世界性难题，目前还没有行之有效的措施能够抑制该病害的流行，而且由于魔芋育种工作滞后，现在还未出现有效的抗病品种。因此，如何将病虫的危害程度降至最低亦是急需解决的问题。

种芋包衣是一项把防运输受伤、防病虫、消毒、贮藏过程中过度失水、促生长融为一体的种芋处理技术。顾名思义，种芋包衣就是给种芋穿上一层“衣服”，在种芋表面包裹一层由成膜剂、抑菌剂、营养剂和生长调节剂等多种成分加工制成的复合剂。种子包衣技术在农业上已广泛应用，能有效地防治农作物苗期病虫害。魔芋种芋皮薄易于损伤而感染病菌，魔芋种芋包衣的目的首要是为了防病，该种衣剂必须具备杀死种芋自身携带病原及播种后周围微环境中病菌的功效，其次是能够在种芋表面形成一定厚度的膜，使种芋在运输过程中减少损伤，避免病菌的感染，保持种芋的健康度。因此，种芋包衣后，有药膜保护，药剂的缓慢释放会在种芋周围的土壤中形成一种微环境，一方面，药剂可以直接杀灭病原菌；另一方面，利用成膜剂的作用，把种芋紧紧包裹，阻断了种芋与外界土壤中病原菌的直接接触，使魔芋极少受到外界因素的干扰和损害，防止病原菌侵入，预防并降低了魔芋软腐病等病害的危害，从而达到有效控制魔芋病害的发生。此外，有些内吸性药物还可随着植株生长而被吸收到植物体内，长时间起到防治病害的作用，并且由于种衣剂中具有有利于生长发育的养分、微量元素和生长调节剂等成分，所以，包衣的种芋还具有发芽快、出苗快，生长发育好，改善品质，提高种芋质量，提高总产量的作用。因此，利用魔芋专用配方种衣剂和包衣技术，对组织培养生产的魔芋原原种、原种、种芋进行包衣，是防治魔芋病害传播、保证魔芋高产稳产、提高魔芋品质的有效途径。这样就能突破魔芋种植业的瓶颈，显著提高种植业效益，进而缓解市场对魔芋日益剧增的需求。

目前市面上的种衣剂都是针对农作物种子的，没有魔芋种芋专用种衣剂。如李金玉研制的种衣剂系列产品(申请号：86100095，公开号：CN86100095)是由不同的农药组分或种肥作二元或多元复配，并用成膜剂等十多种配套助剂及水调制而成，它们可广泛用于药材及花卉等种子包衣，提高良种质量。马文荷等用蔬菜专用种衣剂(申请号：92100596.2，公开号：CN1063597)处理的蔬菜种子可增强其抗逆性，提高其发芽势和发芽率，使小苗齐壮并减轻苗期病害。张强报道了玉米种衣剂(申请号：200710026080.8，公开号：CN101116442)对玉米丝黑穗病的杀菌效果与单一杀菌剂相比增加8倍；吕荣发明的生物胶种衣剂可以有效解决种子抗干旱、风蚀、飘移、位移、鼠害等难题(申请号：200510128055.1，公开号：CN1784981)。以上种子种衣剂均不能用于魔芋种芋，因为种芋在运输过程要求种衣剂有一定厚度、弹性和韧性以保护种芋不因碰撞而出现伤口。

发明内容

本发明的目的在于针对魔芋种芋因出现伤口而感染病菌，提供一种魔芋种衣剂及其制备方法和包衣方法，种衣剂在魔芋种芋表面形成的包衣具有一定厚度，可以减缓种芋间的碰撞和损伤，包衣剂中含有植物抑菌剂，可以有效降低病害，含有提高魔芋产量的营养剂和生长调节剂。

为实现上述目的，本发明提供的魔芋种衣剂，由成膜剂、抑菌剂、营养剂、生长调节剂和助剂组成；以1升魔芋种衣剂计算，其配方为：

成膜剂：海藻酸钠0～40g、聚乙烯醇5～60g、羧甲基纤维素钠0～5g、魔芋粉1～10g、黄原胶0～6g；

抑菌剂：大蒜提取物2～8g；

营养剂：只含无机成分的植物组织培养MS营养液50～200ml；

生长调节剂：赤霉素0～15mg、6-苄氨基腺嘌呤0～50mg；

助剂：吐温-80 10～30ml、脂肪醇聚氧乙烯醚10～20g、十二烷基磺酸钠2～10g、乙二醇0～30ml、二甲基硅油5～20ml。

上述魔芋种衣剂的制备方法为：按所述配比将助剂加入100ml水中，加热搅拌溶解，加入成膜剂，加热搅拌使其完全溶解；待其冷却至室温后，加入抑菌剂、营养剂和生长调节剂，加水定容至1L后，调节pH至6.0-7.0；使用真空均质机搅拌，使其完全混合均匀。

上述魔芋种衣剂的包衣方法为：将魔芋种芋浸种后盛于镂空容器中，并浸入配制好的魔芋种衣剂中，待种芋全部浸没后，提起，晾干；当成膜剂中含有海藻酸钠时，晾干前先将装有魔芋种芋的镂空容器置于50～200g/L CaCl₂凝固液中，再提起晾干。

本发明应用于魔芋方面，具有以下特点：

1.本发明种衣剂中最主要的成分为成膜剂和抑菌剂，本发明中的成膜剂具有成膜率高、脱落率和表皮损伤率低等特点；抑菌剂是由植物提取物配制而成的天然植物抑菌剂，较以前其他作物种子用到的化学抑菌剂具有更好的降解性，具有环境友好的特点。

2.本发明是针对魔芋表皮粗糙、皮薄等特点，并综合考虑成膜效果、包衣成本、模拟搬运过程中的表皮破损率等多项指标要求，复配而成的效果良好的种衣剂。采用魔芋种衣剂和包衣技术后，每公斤种芋包衣成本不超过0.10元，而且能显著降低种芋大调大运中的破损率，降低发病率，提高种芋的出苗率，最终提高魔芋产量。

3.该种衣剂在土壤中无残留，其制备工艺和包衣方法操作简单，易于实现规模化生产。

具体实施方式

下面通过借助以下实施例将更加详细说明本发明，且以下实施例仅是说明性的，本发明并不受这些实施例的限制。

实施例1魔芋种衣剂及魔芋包衣

首先配制魔芋种衣剂，再进行魔芋包衣，制备成包衣魔芋，其具体步骤如下：

(1)魔芋种衣剂的制备

①抑菌剂的制备：

剥皮后的新鲜白皮大蒜1kg，洗净后加入水300ml，用打浆机搅打20分钟得到蒜泥，倒入密封罐中，滴加0.02mol/L的盐酸并不断搅拌至蒜泥pH＝6，在温度40℃下密封静置，让蒜泥中的内源蒜酶解蒜氨酸4小时以产生大蒜素。酶解完成后，将蒜浆转移到搅拌罐中，加入4L 95％食用乙醇，充分搅拌后，板框过滤得到大蒜素提取液，转移到真空减压浓缩罐中，60℃下减压蒸馏至干，得到黄色大蒜提取物，经高效液相色谱法检测大蒜素含量为6.98％。

通常要求大蒜提取物中大蒜素的重量百分比大于或等于6.0％。

②营养剂的制备

配制只含无机成分的植物组织培养常用培养基MS培养液1L，本实例所采用MS培养液的具体组分及配比如附表1所示；用0.1mol/L NaOH或0.1mol/L HCl调节pH至6.0。

③魔芋种衣剂的制备

按附表2中实施例1所述的添加量取助剂于100ml水中，加热搅拌溶解后，于其中加入附表2中实施例1所述的成膜剂，加热搅拌使其完全溶解。待其冷却至室温后，依次加入附表2中实施例1所述的抑菌剂、营养剂和生长调节剂，加水定容至1L后，调节pH至6.5。使用真空均质机搅拌，使其完全混合均匀。

(2)魔芋浸种

在包衣之前，先用2g/L农用链霉素浸泡魔芋1h，进行表面消毒，再将浸泡后的魔芋晾干。

(3)魔芋包衣：

将浸泡后晾干的魔芋分为2组，一组用于包衣，另一组作为对照。将盛放魔芋种芋的镂空容器浸入上述种衣剂中，待种芋全部浸没后，提起，再将装有种芋的镂空容器置于100 g/L CaCl₂凝固液中，提起晾干。

将包衣魔芋和对照未包衣魔芋进行田间栽培，结果表明，本实施例中包衣魔芋的平均出苗率达93％，而未包衣魔芋的出苗率为75％，因此，出苗率高出18％，包衣魔芋软腐病发病率仅为不包衣的一半，产量比不包衣高出19％。

实施例2魔芋种衣剂及魔芋包衣

(1)魔芋种衣剂的制备

按附表2中实施例2所述的添加量取助剂于100ml水中，加热搅拌溶解后，于其中加入附表2中实施例2所述的成膜剂，加热搅拌使其完全溶解。待其冷却至室温后，依次加入附表2中实施例2所述的抑菌剂、营养剂和生长调节剂，加水定容至1L后，调节pH至6.5。使用真空均质机搅拌，使其完全混合均匀。

(2)魔芋浸种

在包衣之前，先用5g/L农用链霉素浸泡魔芋1h，将浸泡后的魔芋晾干。

(3)魔芋包衣：

将浸泡后晾干的魔芋分为2组，一组用于包衣，另一组作为对照不包衣。将盛放魔芋种芋的镂空容器浸入上述种衣剂中，待种芋全部浸没后，提起晾干。

将包衣魔芋和对照未包衣魔芋进行田间栽培，结果表明，本实施例中包衣魔芋的平均出苗率达90％，而未包衣魔芋的出苗率为75％，因此出苗率高出15％，包衣魔芋软腐病发病率仅为不包衣的39％，产量比不包衣高出20％。

实施例3魔芋种衣剂及魔芋包衣

(1)魔芋种衣剂的制备

按附表2中实施例3所述的添加量取助剂于100ml水中，加热搅拌溶解后，于其中加入附表2中实施例3所述的成膜剂，加热搅拌使其完全溶解。待其冷却至室温后，依次加入附表2中实施例3所述的抑菌剂、营养剂和生长调节剂，加水定容至1L后，调节pH至6.5。使用真空均质机搅拌，使其完全混合均匀。

(2)魔芋浸种

在包衣之前，先用8g/L农用链霉素浸泡魔芋1h，将浸泡后的魔芋晾干。

(3)魔芋包衣：

将包衣魔芋和对照未包衣魔芋进行田间栽培，结果表明，本实施例中包衣魔芋的平均出苗率达96％，而未包衣魔芋的出苗率为75％，因此，出苗率高出21％，包衣魔芋软腐病发病率仅为不包衣的23％，产量比不包衣高出35％。

实施例4魔芋种衣剂及魔芋包衣

(1)魔芋种衣剂的制备

按附表2中实施例4所述的添加量取助剂于100ml水中，加热搅拌溶解后，于其中加入附表2中实施例4所述的成膜剂，加热搅拌使其完全溶解。待其冷却至室温后，依次加入附表2中实施例4所述的抑菌剂、营养剂和生长调节剂，加水定容至1L后，调节pH至6.5。使用真空均质机搅拌，使其完全混合均匀。

(2)魔芋浸种

在包衣之前，先用3g/L农用链霉素浸泡魔芋1h，将浸泡后的魔芋晾干。

(3)魔芋包衣：

将浸泡后晾干的魔芋分为2组，一组用于包衣，另一组作为对照。将盛放魔芋种芋的镂空容器浸入上述种衣剂中，待种芋全部浸没后，提起，再将装有种芋的镂空容器置于200g/L CaCl₂凝固液中，提起晾干。

将包衣魔芋和对照未包衣魔芋进行田间栽培，结果表明，本实施例中包衣魔芋的平均出苗率达90％，而未包衣魔芋的出苗率为75％，因此，出苗率高出15％，包衣魔芋软腐病发病率仅为不包衣的31％，产量比不包衣高出27％。

实施例5魔芋种衣剂及魔芋包衣

(1)魔芋种衣剂的制备

按附表2中实施例5所述的添加量取助剂于100ml水中，加热搅拌溶解后，于其中加入附表2中实施例5所述的成膜剂，加热搅拌使其完全溶解。待其冷却至室温后，依次加入附表2中实施例5所述的抑菌剂、营养剂和生长调节剂，加水定容至1L后，调节pH至6.5。使用真空均质机搅拌，使其完全混合均匀。

(2)魔芋浸种

(3)魔芋包衣：

将浸泡后晾干的魔芋分为2组，一组用于包衣，另一组作为对照。将盛放魔芋种芋的镂空容器浸入上述种衣剂中，待种芋全部浸没后，提起，再将装有种芋的镂空容器置于50g/L CaCl₂凝固液中，提起晾干。

将包衣魔芋和对照未包衣魔芋进行田间栽培，结果表明，本实施例中包衣魔芋的平均出苗率达92％，而未包衣魔芋的出苗率为75％，因此，出苗率高出17％，包衣魔芋软腐病发病率仅为不包衣的26％，产量比不包衣高出21％。

附表1 MS培养液的大量元素和微量元素组成成分

大量元素	含量(mg/L)
		NH₄NO₃	1650
KNO₃H₂O	1900
		CaCl₂·2H₂O	440
MgSO₄·7H₂O	370
		KH₂PO4	170
微量元素	含量(mg/L)
		MnSO₄·4H₂O	22.3
ZnSO₄·7H₂O	8.6
		H₃BO₃	6.2
KI	0.83
		NaMoO₄·2H₂O	0.25
CuSO₄·5H₂O	0.025
		CoCl·6H₂O	0.025
Na2-EDTA	37.3
		FeSO₄·7H₂O	27.8

附表2魔芋种衣剂组成成分

本发明不仅仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的技术方案和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims

1.一种魔芋种衣剂，由成膜剂、抑菌剂、营养剂、生长调节剂和助剂组成；以1升魔芋种衣剂计算，其配方为：

抑菌剂：大蒜提取物2～8g，大蒜提取物中的大蒜素的重量百分比大于或等于6.0％；

营养剂：只含无机成分的植物组织培养MS营养液50～200ml；

生长调节剂：赤霉素0～15mg、6-苄氨基腺嘌呤0～50mg；

助剂：吐温-8010～30ml、脂肪醇聚氧乙烯醚10～20g、十二烷基磺酸钠2～10g、乙二醇0～30ml、二甲基硅油5～20ml。

2.权利要求1所述的魔芋种衣剂的制备方法，其具体步骤为：按所述配比将助剂加入100ml水中，加热搅拌溶解，加入成膜剂，加热搅拌使其完全溶解；待其冷却至室温后，加入抑菌剂、营养剂和生长调节剂，加水定容至1L后，调节pH至6.0-7.0；使用真空均质机搅拌，使其完全混合均匀。

3.权利要求1所述的魔芋种衣剂的包衣方法，其具体步骤为：将魔芋种芋浸种后盛于镂空容器中，并浸入配制好的魔芋种衣剂中，待种芋全部浸没后，提起，晾干；当成膜剂中含有海藻酸钠时，晾干前先将装有魔芋种芋的镂空容器置于50～200g/L CaCl₂凝固液中，再提起晾干。