CN104094931B

CN104094931B - 提高玉米种子抗寒性的种衣剂

Info

Publication number: CN104094931B
Application number: CN201410370376.1A
Authority: CN
Inventors: 王玺; 郑煜焱; 朱宏宇; 董成玉; 孙九超; 肖木辑; 刘文娥
Original assignee: LIAONING DONGYA SEED CO Ltd
Current assignee: LIAONING DONGYA SEED CO Ltd
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: CN104094931A

Abstract

本发明涉及提高玉米种子抗寒性的种衣剂，由抗寒活性成分、粘着剂、警戒色、防冻剂、分散剂、悬浮剂、乳化剂和水组成，所述的抗寒活性成分是由甜菜碱和氯化胆碱组成，所述的抗寒活性成分、粘着剂、警戒色、防冻剂、分散剂、悬浮剂、乳化剂和水的重量份数比为：0.2-1.0：3.0-5.0：1-3：4-8：1-3：2-4：1-3：73-87.8。利用本发明的种衣剂包衣玉米种子后由于甜菜碱和氯化胆碱两种抗寒活性成分同时使用时，二者具有协同作用，使玉米抗低温能力得到加强，细胞衰老速度显著降低，明显提高低温条件下种子的发芽势、发芽率、发芽指数与活力指数，提高种子活力，达到苗齐苗壮的效果。

Description

提高玉米种子抗寒性的种衣剂

技术领域

本发明涉及一种种衣剂，尤其是一种能够提高玉米种子抗寒性的种衣剂。

背景技术

种子包衣剂简称种衣剂，是指由有效活性成分（杀菌剂、杀虫剂、微肥、植物生长调节剂等）与非活性成分（粘着剂或成膜剂、悬浮剂、抗冻剂、防腐剂、酸度调整剂，胶体保护剂、渗透剂、粘度稳定剂、扩散剂和警戒色染料）等种子材料按一定比例组配而成，通过包衣技术包裹在种子外面，以达到使种子成球形或基本保持原有形状，提高抗逆性、抗病性，加快发芽，促进成苗，增加产量，提高质量的化学药剂。

我国的种衣剂研究起步于20世纪的80年代，虽然起步较晚，但发展迅速，在以玉米为代表的一些主要作物上种衣剂得到大面积普及。但当前应用的种衣剂活性成分以农药为主，有些又添加了微量元素、植物生长调节剂等物质，形成了复合型种衣剂，而专用型种衣剂的研究和应用相对不足。在北方，尤其是东北地区春播期间低温时有发生，气象资料表明在东北地区一般3-5年就会发生一次严重的低温冷害，使玉米出苗率降低，产量下降13%左右(于龙凤等，2011)，近年来随着精量播种技术的广泛能用，提高种子播种质量，保证田间出苗率的要求越来越高。因此研究开发抗寒性种衣剂，并应用于玉米生产则具有更加重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高玉米种子抗寒性的种衣剂，该种衣剂能够提高玉米种子在低温条件下的发芽率、田间出苗率，促进壮苗的形成和产量的提高。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

提高玉米种子抗寒性的种衣剂，由抗寒活性成分、粘着剂、警戒色、防冻剂、分散剂、悬浮剂、乳化剂和水组成，所述的抗寒活性成分是由甜菜碱和氯化胆碱组成，所述的抗寒活性成分、粘着剂、警戒色、防冻剂、分散剂、悬浮剂、乳化剂和水的重量份数比为：0.2-1.0：3.0-5.0：1-3：4-8：1-3：2-4：1-3：73-87.8。

所述的警戒色为直接蓝、防冻剂为乙二醇、分散剂为DisperAP3X、悬浮剂为无机矿物质、乳化剂为OP。

所述的抗寒活性成分甜菜碱和氯化胆碱的重量份数比为1：1。

所述的粘着剂是由羧甲基纤维素钠和阿拉伯树胶组成的。

所述的羧甲基纤维素钠和阿拉伯树胶的重量份数比为5：3。

本发明所具有的优点与效果是：

利用本发明的种衣剂包衣玉米种子后由于甜菜碱和氯化胆碱两种抗寒活性成分同时使用时，二者具有协同作用，使玉米抗低温能力得到加强，细胞衰老速度显著降低，明显提高低温条件下种子的发芽势、发芽率、发芽指数与活力指数，提高种子活力，达到苗齐苗壮的效果，本发明种衣剂中的各组份之间具有相互协同作用，能显著提高幼苗的苗高、根长、茎粗和单株干重，使幼苗生长健壮；有效提高幼苗叶片的叶绿素含量，有利于其进行光合作用，能明显提高幼苗可溶性糖含量和降低脯氨酸含量，有利于调节细胞渗透平衡，能有效降低幼苗丙二醛含量和幼叶片苗的相对电导率，降低膜脂过氧化的程度；能够有效提高种子田间出苗率，显著增加玉米的产量。DisperAP3X能强烈吸附于农药活性物颗粒表面，有效地促进农药活性物在水性体系中的快速分散，形成空间位阻和同种电荷排斥的双重稳定效应。能有效提高制剂的储存稳定性，并对水质和温度的变化具有广泛的适应性。烷基酚聚氧乙烯醚分散在分散物质的表面时，形成薄膜或双电层，可使分散相带有电荷，这样就能阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。硅酸盐无机凝胶粉具有优异的膨胀性、胶体分散性、悬浮性、增稠性和触变性，是水性体系的优良防沉剂、乳胶稳定剂和流变助剂。能使种衣剂的各种成分均匀分散形成一种颗粒细小的高悬浮、能流动的比较稳定的液固态体系。乙二醇水溶液的性能好，在一定的比例时冰点可达-60℃以下，而沸点在110℃以上，它不会损害橡胶软管，加入防锈剂后不腐蚀金属。

本发明实施例1-6所述的提高玉米种子抗寒性的种衣剂的室内低温萌发试验。

1.玉米品种：郑单958。

2.试验地点：沈阳农业大学种子学实验室，沈阳农业大学科研基地。

3.种衣剂包衣方法：

取实施例1-6所述的种衣剂，使用包衣机或人工方法将种子与种衣剂按照50:1的比例混合使种子表面均匀包裹上种衣剂，风干后进行下面的试验,以非包衣种子作对照。

4.试验方法与测定指标：

（1）室内低温萌发试验：随机选取包衣后的种子100粒，4次重复，8℃的低温中处理4d，经低温处理后再转入25℃的种子幼苗培养室中培养7d。在正常培养期间每天统计发芽粒数，第4d计算发芽势，第7d计算发芽率。发芽试验完成后每个重复选代表性幼苗10株，测定株高、根长、茎粗和单株干重等形态指标和叶片中叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛含量与相对电导率等生理指标。

（2）田间出苗率与产量试验：随机选取包衣后的种子100粒，4次重复，进行小区播种，小区面积15m²。出苗后统计出苗率，成熟后按小区测产，折合亩产量，并进行室内考种，测定穗粒数、百粒重。

5.试验结果与分析：

（1）对种子萌发的影响：

种子发芽率反映的是种子的最大发芽潜力，发芽势与发芽指数反映的是种子的发芽速度和整齐性，而活力指数既反映种子的发芽速度和整齐性，还反映幼苗的生长速度，几个指标都是越高越好。从表1可知，与对照相比，实施例1-6所述的种衣剂均可极显著地提高低温条件下玉米种子的发芽率；实施例1-6均能显著提高种子发芽势，其中实施例1、2能极显著提高发芽势；实施例1、实施例2能显著提高种子的发芽指数；实施例1-6均能显著提高种子的活力指数，其中实施例1、2、3和6能极显著提高种子的活力指数。两种抗寒性成份同时使用具有协同作用，能显著提高发芽势。

表1包衣对低温（8℃）条件下种子萌发的影响

组别	发芽率（%）	发芽势（%）	发芽指数	活力指数
					实施例1	94aA	45aA	10.51aA	1.26aA
实施例2	91aA	41aA	10.47aA	1.19aA
					实施例3	91aA	34bB	9.45bA	1.18aA
实施例4	90aA	34bB	9.45bA	1.02bB
					实施例5	89aA	33bB	9.91bA	0.93bB
实施例6	89aA	33bB	9.64bA	1.18aA
					对照组	83bB	29cB	9.27bA	0.81cB

注：表中小写字母表示差异显著，大写字母表示差异极显著，下同。

（2）对幼苗生长的影响：

表2表明，实施例1-6所述的种衣剂对苗高、根长、茎粗和单株干重的提高都有显著或极显著作用，其中实施例1-5能明显提高苗高；实施例1-6所述种衣剂均能显著提高根长；除实施例6对茎粗的作用不明显外，实施例1-5均能极显著提高茎粗；实施例1-6所述种衣剂均能显著提高苗干重，其中实施例1-3对幼苗干重的提高作用更是达到极显著水平。本发明种衣剂中的各成分具有明显的协同、促进作用，能够提高苗高和苗干重。

表2包衣对幼苗生长的影响

组别	苗高(cm)	根长(cm)	茎粗(cm)	单株干重（g）
					实施例1	12.97aA	21.67aA	0.2936aA	0.1201aA
实施例2	12.59aA	21.44aA	0.2925aA	0.1197aA
					实施例3	12.12aA	20.81aA	0.282aA	0.113bA
实施例4	11.74aA	20.20aA	0.2845aA	0.0974bB
					实施例5	11.57aA	20.91aA	0.277aA	0.0945bB
实施例6	11.46bA	20.88aA	0.259bB	0.0986bB
					对照组	11.01bA	18.82bA	0.252bB	0.0872cB

（3）包衣对幼苗生理生化指标的影响

叶绿素是植物进行光合作用的重要物质，低温能够降低植物叶片中叶绿素的含量，从而引起植物光合作用下降，最终影响植物的正常生长；脯氨酸是植物体内一种重要的渗透调节物质，在正常环境下，植物体内脯氨酸含量较低，在低温逆境下，其含量上升。相对电导率是细胞膜质受损伤程度的指标，受损伤越严重相对电导率越高；丙二醛既是细胞膜质氧化的产物，又是有毒物质，会导致遗传变异和蛋白质合成受阻等不利反应发生。表3表明实施例1-6所述的种衣剂在改善玉米幼苗细胞生理生化功能上都有明显效果。

表3包衣对幼苗生理生化指标的影响

组别	相对电导率(%)	叶绿素含量（mg/g）	丙二醛含量(mmol/gFw)	游离脯氨酸含量(ug/gFw)
					实施例1	35bA	1.39bA	37.52bA	24.35aA
实施例2	32bB	1.48bB	39.42aA	26.34baA
					实施例3	30bB	1.53bB	38.15aA	22.32aA
实施例4	29bB	1.37bA	40.16aA	25.36aA
					实施例5	27bB	1.42bA	38.33bA	28.97aA
实施例6	33bB	1.43bA	38.63bA	27.73aA
					对照组	45aA	1.22aA	42.43aA	36.18bB

（4）包衣对出苗率和产量构成因素与产量的影响

从表4可见，实施例1-6所述的种衣剂均能明显提高种子的田间出苗率，其中实施例1-3与对照的差异达到极显著水平；实施例1-5所述种衣剂均能显著提高玉米产量，其中实施例1和实施例2的增产效果达到极显著水平。

表4包衣对出苗率和产量构成因素与产量的影响

组别	出苗率（%）	穗粒数	百粒重（g）	折合亩产量(kg)	增产率（%)
						实施例1	95aA	599	33.9	735.9aA	13.27
实施例2	92aA	589	32.2	716.9aA	10.6
						实施例3	93aA	595	33.4	706.8bB	8.92
实施例4	90bB	598	32.8	695.2bB	7.14
						实施例5	90bB	592	32.1	683.6bB	5.35
实施例6	89bB	587	33.0	679.8cB	4.76
						对照组	84cB	583	31.8	648.9cB

6.结论：

（1）利用本发明的种衣剂包衣玉米种子后可以明显提高低温条件下种子的发芽势、发芽率、发芽指数与活力指数，提高种子活力，达到苗齐苗壮的效果；

（2）包衣后的种子多项生理生化指标得到明显改善，抗低温能力得到加强，细胞衰老速度显著降低，为实现玉米高产稳产奠定了生理基础；

（3）种子包衣后田间出苗率和产量显著增加。

具体实施方式

下述实施例中的方法，如无特别说明，均为常规方法。

实施例1：

提高玉米种子抗寒性的种衣剂，由以下组份组成：0.3重量份甜菜碱、0.3重量份氯化胆碱、2.5重量份羧甲基纤维素钠,1.5重量份阿拉伯树胶、2重量份直接蓝、6重量份乙二醇、2重量份DisperAP3X、3重量份无机矿物质、2重量份OP、80.4重量份水。分散剂DisperAP3X的商品名是“农药水悬浮剂润湿分散剂(阴离子)”。OP的中文名是烷基酚聚氧乙烯醚。所述的无机矿物质为硅酸盐无机凝胶粉。

提高玉米种子抗寒性的种衣剂制备方法：将所述重量份的水加热至50℃，按照上述比例加入羧甲基纤维素钠、阿拉伯树胶和直接蓝，完全溶解后加入甜菜碱、氯化胆碱、乙二醇、DisperAP3X、无机矿物质、OP，用搅拌釜搅拌均匀。

提高玉米种子抗寒性的种衣剂的包衣方法：

使用包衣机或人工方法将玉米种子与种衣剂按照重量份数比为50:1的比例混合使种子表面均匀包裹上种衣剂。

实施例2：

提高玉米种子抗寒性的种衣剂，由以下组份组成：0.1重量份甜菜碱、0.1重量份氯化胆碱、3.125重量份羧甲基纤维素钠,1.875重量份阿拉伯树胶、3重量份直接蓝、8重量份乙二醇、3重量份DisperAP3X、4重量份无机矿物质、3重量份OP、87.8重量份水。

本实施例的制备方法及包衣方法同实施例1。

实施例3：

提高玉米种子抗寒性的种衣剂，是由以下组份组成：0.5重量份甜菜碱、0.5重量份氯化胆碱、1.875重量份羧甲基纤维素钠,1.125重量份阿拉伯树胶、1重量份直接蓝、4重量份乙二醇、1重量份DisperAP3X、2重量份无机矿物质、1重量份OP、73重量份水。

本实施例的制备方法及包衣方法同实施例1。

实施例4：

提高玉米种子抗寒性的种衣剂，由以下组份组成：0.4重量份甜菜碱、0.2重量份氯化胆碱、2.5重量份羧甲基纤维素钠,1.5重量份阿拉伯树胶、2重量份直接蓝、6重量份乙二醇、2重量份DisperAP3X、3重量份无机矿物质、2重量份OP、80.4重量份水。

本实施例的制备方法及包衣方法同实施例1。

实施例5：

提高玉米种子抗寒性的种衣剂，由以下组份组成：0.3重量份甜菜碱、0.3重量份氯化胆碱、2.0重量份羧甲基纤维素钠,2.0重量份阿拉伯树胶、2重量份直接蓝、6重量份乙二醇、2重量份DisperAP3X、3重量份无机矿物质、2重量份OP、80.4重量份水。

实施例6：

提高玉米种子抗寒性的种衣剂，由以下组份组成：0.4重量份甜菜碱、0.2重量份氯化胆碱、2.0重量份羧甲基纤维素钠,2.0重量份阿拉伯树胶、2重量份直接蓝、6重量份乙二醇、2重量份DisperAP3X、3重量份无机矿物质、2重量份OP、80.4重量份水。

Claims

1.提高玉米种子抗寒性的种衣剂，其特征在于由抗寒活性成分、粘着剂、警戒色、防冻剂、分散剂、悬浮剂、乳化剂和水组成，所述的抗寒活性成分是由甜菜碱和氯化胆碱组成，所述的抗寒活性成分、粘着剂、警戒色、防冻剂、分散剂、悬浮剂、乳化剂和水的重量份数比为：0.2-1.0：3.0-5.0：1-3：4-8：1-3：2-4：1-3：73-87.8；所述的抗寒活性成分甜菜碱和氯化胆碱的重量份数比为1：1。

2.根据权利要求1所述的提高玉米种子抗寒性的种衣剂，其特征在于所述的警戒色为直接蓝、防冻剂为乙二醇、分散剂为DisperAP3X、悬浮剂为无机矿物质、乳化剂为OP。

3.根据权利要求1所述的提高玉米种子抗寒性的种衣剂，其特征在于所述的粘着剂是由羧甲基纤维素钠和阿拉伯树胶组成的。

4.根据权利要求3所述的提高玉米种子抗寒性的种衣剂，其特征在于所述的羧甲基纤维素钠和阿拉伯树胶的重量份数比为5：3。