CN101665383B - 水稻种子包衣肥 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水稻种子包衣肥,由氮磷钾等常量元素肥料、锌等微量元素肥料以及植物生长调节剂复硝酚钠等活性成分,与复合成膜剂酸溶性壳聚糖、色素、助剂等非活性成分,经过研磨配制而成。本发明是一种用于水稻种子包衣处理的新型肥料,肥种质量比为1∶25~1∶50,包衣时能在种子表面形成具有致密膜孔道的肥膜,肥料养分通过膜孔道缓慢释放,持效期长达45~60天。本发明适合于不同生态条件下各类水稻种子包衣,进行水育秧、旱育秧、抛秧或者直播,能促控秧苗生长、增强秧苗抗逆性,提高成秧率8.3%~13.7%,节省肥料19.5%~27.3%、节省种子8.1%~13.2%。本发明生产简便、成本低廉、使用方便,具有明显的经济效益、社会效益和生态效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于水稻种子包衣处理、肥料包裹在种子表面的制剂,属于新型肥料制备技术以及作物栽培技术领域。具体地说是一种水稻种子包衣肥,它是由常量元素肥料、微量元素肥料、植物生长调节剂、复合成膜剂、色素及助剂经过研磨配制而成的水稻种子包衣肥。
背景技术
肥料是农业生产最重要的生产资料之一。自从1840年德国化学家Liebig J V提出植物矿质营养理论以来,肥料已成为推动世界农业生产发展的强大力量。然而,经过一百多年的发展,肥料养分的释放速度一直无法人为控制,释放速度太快,作物来不及吸收就流失了,导致肥料利用率低,一般只有30%~40%,资源浪费大;同时造成了严重的水体污染和大气污染。
自20世纪70年代中期起,美国、日本以及西欧等国家相继开始研究缓释肥,以减缓肥料养分释放速度,提高肥料利用率。80年代后期开始研究控释肥,目前已有20余个国家研究、开发缓/控释肥料。然而,经过二十多年的研究与开发,目前缓/控释肥料虽然在提高普通肥料养分利用率、降低普通肥料因养分淋失所引起的环境污染等方面有一定的效果,但存在以下三个主要不足:
(1)现有缓/控释肥料只是对普通肥料进行结构改性、或者对普通肥料进行包衣处理,并没有改变普通肥料载体与施肥方式,肥料依然是施在作物生长的土壤表面或者含水泥土上,肥料离作物根系较远,易被雨水淋失,导致肥料养分利用率提高效果不明显。
(2)现有缓/控释肥料的包衣材料昂贵、设备投资大,肥料生产工艺较复杂、包衣过程需要长时间高温(80~170℃)处理、能耗大,导致缓/控释肥料生产成本高,其价格是包衣前普通肥料的5倍至14倍。
(3)现有缓/控释肥料使用甲苯、二甲苯、石油醚、松节油等石油类溶剂溶解包衣材料,毒性较高,对生产与应用人员健康有害;有的使用三氯乙烯、四氯乙烯等作溶剂,会破坏臭氧层,造成大气污染。
由于以上原因,现有缓/控释肥料的应用范围非常有限,主要用于花卉、草坪以及水果等高价值经济作物上,极少用于棉花、水稻等大田作物上。因此,研究改变普通肥料载体及施肥方式、筛选包衣材料价廉、生产工艺简单、包衣方便、能耗低、环境友好的新型缓/控释肥料,以降低缓/控释肥的生产成本、提高肥料养分利用率、减少环境污染,是目前国内外肥料发展的主要方向之一。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有技术的上述不足,运用高分子材料复合成膜与缓释技术,提供一种肥料利用率高,具有生产简便、成本低廉、包衣方便、环境友好等特点的,适合于不同生态条件下各类水稻种子包衣的水稻种子包衣肥。不仅能有效提高肥料利用率,节省肥料、减少环境污染;而且能促控秧苗生长、增强秧苗抗逆性、提高成秧率,节省种子。包衣种子能按常规方法进行水育秧、旱育秧、抛秧或直播。
本发明是这样实现的:用两种或三种高分子成膜材料复配作复合成膜剂,与常量元素肥料、微量元素肥料、植物生长调节剂、色素及助剂经过研磨、混匀,即得水稻种子包衣肥。
(1)所述的常量元素肥料包含尿素、磷酸二氢钾和氯化钾;
(2)所述的微量元素肥料包含锌肥、锰肥和铜肥;
(3)所述的植物生长调节剂包含复硝酚钠、萘乙酸中的一种与多效唑、烯效唑中的一种混合的植物生长调节剂;
(4)所述的复合成膜剂包含酸溶性壳聚糖与羧甲基纤维素、聚乙二醇中的一种或二种配制的复合成膜剂;
(5)所述的色素包含碱性品红或者罗丹明B;
(6)所述的助剂为海泡石或者麦饭石。
所述的各成分用量如下:
(1)常量元素肥料尿素、磷酸二氢钾和氯化钾,用量为总质量的65%~85%;只控制总用量,各常量元素肥料之间的相对量任意;
(2)微量元素肥料锌肥、锰肥和铜肥,用量为总质量的0.1%~1.0%;三种微量元素肥料各自的用量宜根据不同地区土壤状况而定,例如土壤缺锌的地区,锌肥用量应适当加大;
(3)复硝酚钠、萘乙酸中的一种与多效唑、烯效唑中的一种混合的植物生长调节剂,用量为总质量的0.05%~0.5%;只控制总用量,各植物生长调节剂之间的相对量任意;
(4)酸溶性壳聚糖与羧甲基纤维素、聚乙二醇中的一种或二种配制的复合成膜剂,用量为总质量的1%~8%;只控制总用量,各成膜材料之间的相对量任意;
(5)色素碱性品红或者罗丹明B,用量为总质量的0.2%~2.0%;
(6)助剂海泡石或者麦饭石,用量为至总质量100%的余量。
本发明的生产方法如下:
按配方要求,将常量元素肥料、微量元素肥料、植物生长调节剂、复合成膜剂、色素及助剂分别用普通粉碎机粉碎至150目以上,然后将各组分投入搅拌混合机中,充分搅拌混合均匀,再用球磨机或柱磨机研磨至250目以上,定量包装,即得水稻种子包衣肥。
本发明的使用方法及作用机制:
本发明适用于各类水稻种子包衣,使种子表面形成一层肥膜;包衣比,即包衣肥质量∶种子质量为1∶25~1∶50;包衣方式可用机械法包衣或者手工法包衣。机械法包衣时先将水稻种子包衣肥用自来水按肥∶水的质量比为1∶2~1∶3配成悬浮液,采用转鼓喷雾包衣或者圆盘喷雾包衣。手工包衣时可以将水稻种子用自来水喷湿,再加入水稻种子包衣肥,边加边搅拌,直至均匀为止。
本发明包衣水稻种子时,种子包衣肥中的复合成膜剂能在种子表面形成一层具有膜孔道、透气透水性良好但难溶于水的包衣肥膜,并将常量元素肥料、微量元素肥料、生长调节剂等活性成分“网结”在一起,在种子周围形成一个微型“活性成分库”。包衣种子播种后,肥膜具有透气透水的膜孔道,氧气和水分通过膜孔道及时到达种子内部,因而种子能正常萌发;在水分子的作用下,“活性成分库”中的活性成分通过膜孔道缓慢地释放而逐步与种子及邻近土壤接触,参与水稻苗期生长发育阶段的生理生化过程。“活性成分库”中的常量元素肥料逐步被幼苗根系吸收,提供秧苗萌发与生长所需的氮、磷、钾等养分。“活性成分库”中的生长素复硝酚钠、萘乙酸能促进种子萌发与根系生长,提高出苗率、抗逆性及成秧率;生长延缓剂多效唑、烯效唑能缓解秧苗顶端生长优势,增粗茎秆,促进根系生长,促使秧苗矮壮整齐,从而提高秧苗综合素质、抗逆性和成秧率,为增产打下良好的基础。“活性成分库”中的微量元素肥料锌肥、锰肥、铜肥可以弥补土壤肥力不足,满足秧苗正常萌发与生长所需的微量元素,有效防治微量元素缺乏症。由于肥料集中在种子表面与幼苗根系,缓释出来的养分能及时充分地被幼苗吸收利用,肥料养分利用率高,加之与幼苗邻近土壤接触,不易受日晒雨淋及高温的影响,因而肥效期长达45~60天,苗期基本不需施肥,既能省肥、省工、节省种子,又能有效降低普通肥料及现有缓/控释肥因肥料离秧苗较远、养分易淋失所导致的环境污染。
本发明是已经完成的国家“863”重点项目和湖南省科技厅重大科技攻关项目的重点内容,经4年多的室内盆栽、田间育苗及大田栽培试验证明:用本发明包衣的各类水稻种子,无论是进行水育秧、旱育秧,还是抛秧或直播,在长达45~60天的持效期内,能促控秧苗生长、增强秧苗抗逆性,肥料利用率提高21.3%~29.5%,节省肥料19.5%~27.3%、节省种子8.1%~13.2%,成秧率提高8.3%~13.7%。
与现有技术相比,本发明的主要优点:
(1)肥料利用率高、节省肥料。本发明将常量元素肥料、微量元素肥料、植物生长调节剂等活性成分直接包覆在种子表面形成肥膜,种子萌发后,其活性成分离幼苗根系很近,肥膜缓释出来的活性成分向根系扩散的速度快,能被秧苗根系及时充分吸收利用,肥料利用率高,能有效节省肥料,实际上是改变了传统肥料的载体与施肥方式。本发明克服了现有缓/控释肥只是对普通肥料进行结构改性或者包衣处理,肥料依然是施在作物生长的土壤表面或者含水泥土上,肥料离作物根系远、易被雨水淋失,导致肥料养分利用率提高效果不明显、同时养分淋失对环境的污染也相对较大等严重不足。
(2)生产工艺简便、成本低廉。本发明选用廉价的高分子材料作复合成膜剂,生产过程无需特殊设备,工艺简便,生产成本低;克服了现有缓/控释肥的包衣材料昂贵、设备投资大,生产工艺复杂,包衣后肥料成本增加5~14倍等缺点,因而可以广泛用于大田作物水稻上。
(3)包衣工艺简便、无污染。本发明可采用机械法包衣,也可采用手工法包衣;包衣可在0~35℃的常温下进行,克服了现有技术需要特殊设备、需在80~170℃下的高温下长时间包衣等缺点;本发明不需使用有机溶剂,避免了现有技术使用甲苯、二甲苯、松节油等石油类溶剂对操作人员的危害,以及三氯乙烯等溶剂对大气层的破坏作用。
(4)促控秧苗生长、提高成秧率。本发明含有植物生长调节剂等活性成分,能有效促控秧苗生长、增强秧苗抗逆性、提高成秧率,节省种子。
具体实施方式
本发明非限定性实施例叙述如下:
以生产100Kg水稻种子包衣肥为例,5个非限定性实施例配方如表1所示,生产方法如前所述。
表1本发明非限定实施配方(单位:Kg)
组分名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
尿素 | 35.3 | 36.5 | 39.7 | 38.0 | 42.6 |
磷酸二氢钾 | 17.2 | 15.5 | 18.6 | 15.7 | 19.0 |
氯化钾 | 21.0 | 16.9 | 19.2 | 18.5 | 20.1 |
锌肥 | 0.2 | 0.4 | 0.3 | 0.5 | 0.1 |
锰肥 | 0.5 | 0.1 | 0.3 | 0.4 | 0.2 |
铜肥 | 0.05 | 0.04 | 0.01 | 0.02 | 0.07 |
复硝酚钠 | 0.2 | - | 0.3 | - | 0.1 |
萘乙酸 | - | 0.2 | - | 0.1 | - |
多效唑 | 0.1 | - | - | 0.3 | - |
烯效唑 | - | 0.01 | 0.02 | - | 0.04 |
酸溶性壳聚糖 | 0.5 | 1.5 | 1.0 | 2.0 | 2.5 |
羧甲基纤维素 | 3.0 | 3.5 | 1.5 | - | 0.5 |
聚乙二醇 | 3.5 | - | 3.0 | 2.0 | - |
碱性品红 | 1.0 | - | 1.3 | - | 0.5 |
罗丹明B | - | 1.8 | - | 1.5 | - |
海泡石 | 余量 | - | 余量 | - | 余量 |
麦饭石 | - | 余量 | - | 余量 | - |
Claims (4)
1.一种水稻种子包衣肥,由常量元素肥料、微量元素肥料、植物生长调节剂、复合成膜剂、色素及助剂经研磨配制而成,其特征在于:
(1)所述的常量元素肥料包含尿素、磷酸二氢钾和氯化钾,用量为总质量的65%~85%;
(2)所述的微量元素肥料包含锌肥、锰肥和铜肥,用量为总质量的0.1%~1.0%;
(3)所述的植物生长调节剂包含复硝酚钠、萘乙酸中的一种与多效唑、烯效唑中的一种混合的植物生长调节剂,用量为总质量的0.05%~0.5%;
(4)所述的复合成膜剂包含酸溶性壳聚糖与羧甲基纤维素、聚乙二醇中的一种或二种配制的复合成膜剂,用量为总质量的1%~8%;
(5)所述的色素包含碱性品红或者罗丹明B,用量为总质量的0.2%~2.0%;
(6)所述的助剂包含海泡石或者麦饭石,用量为至总质量100%的余量。
2.根据权利要求1所述的水稻种子包衣肥,其特征在于:
按配方要求,将常量元素肥料、微量元素肥料、植物生长调节剂、复合成膜剂、色素及助剂分别用普通粉碎机粉碎至150目以上,然后将各组分投入搅拌混合机中,充分搅拌混合均匀,再用球磨机或柱磨机研磨至250目以上,定量包装。
3.根据权利要求1所述的水稻种子包衣肥,其特征在于:按质量比包衣肥∶种子为1∶25~1∶50。
4.根据权利要求1所述的水稻种子包衣肥,其特征在于:机械法包衣时先将水稻种子包衣肥用自来水按肥∶水的质量比为1∶2~1∶3配成悬浮液,采用转鼓喷雾包衣或者圆盘喷雾包衣。
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