CN104094961B - 抗寒型玉米种子包衣剂 - Google Patents
抗寒型玉米种子包衣剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组份：0.5-5重量份二甲基亚砜、0.05-1重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和81.28-90.68重量份水。本发明包衣剂能够在玉米种子周围形成一个“活性物质库”，本发明包衣剂的主要作用时间段为玉米播种后约一个月的时间，起到抗寒作用，促进种子萌发，经本种衣剂处理的玉米种子提高了种子发芽率、发芽势，幼苗干重，增强玉米苗期根系生长，使根系增产、变粗，根冠比和苗高增加，可以有效提高玉米种子抗寒性，抵御冷害，抢墒播种，做到早播种，早出苗，增加玉米生育期光合作用，达到高产稳产的目的。
Description
技术领域
本发明涉及种子包衣剂，尤其是涉及抗寒型玉米种子包衣剂。
背景技术
玉米是我国重要的粮食作物之一，播种面积仅次于水稻、小麦，位居第三位，产量约占全国粮食总产量的25％，占粗粮总产量的90％。玉米是主要的饲料粮和工业原材料，在我国国民经济和人民生活中的地位日益重要。东北地区是我国春玉米的主产区，保障玉米高产稳产对保障粮食安全，增加农民收入，降低通货预期，维护社会稳定具有重要意义。研究表明，玉米是典型的喜温作物，从播种到出苗的有效积温为79.8℃，生物学下限温度为9.3℃，平均温度低于10℃时严重减产。我国东北地区春季多风、气温变化较大，玉米在抢墒早播后经常遭遇低温，影响种子萌发，造成缺苗断垄现象。资料统计显示，在东北地区玉米年际间产量差异很大，除了生产条件和干旱限制外，低温是最主要的因素。据气象资料在东北地区一般3-5年就会发生一次严重的低温冷害，使玉米减产13％左右。近年来，为了解决东北地区低温冷害这一玉米生长制约因素，人们进行了大量研究。有关增强玉米抗寒性的研究，一般集中在溶液(药剂、微量元素、激素等)浸种、喷施，种子低温锻炼，电、磁、热等刺激，PEG引发，有机溶剂渗入，种子丸化等方面，但是这些都不能根本改变低温对玉米生长的危害。如果能研制出玉米抗寒型种衣剂，可以有效解决这一问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供抗寒型玉米种子包衣剂，该包衣剂可以有效提高玉米种子抗寒性，抵御冷害，达到高产稳产的目的。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案是：
抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组分及用量：0.5-5重量份二甲基亚砜、0.05-1重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和81.28-90.68重量份水。
优选地，所述的抗寒型玉米种子包衣剂，还包括有：
0.1-2重量份葡萄糖、0.06-0.6重量份硫酸镁、0.05-0.5重量份硫酸锌、0.05-0.9重量份磷酸二氢钾。
更优选地，所述的抗寒型玉米种子包衣剂，还包括有0.004-0.025重量份赤霉素、0.01-0.2重量份萘乙酸。
进一步优选地，所述的抗寒型玉米种子包衣剂包括有以下组份：3重量份二甲基亚砜、0.5重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和85重量份水、1.2重量份葡萄糖、0.3重量份硫酸镁、0.2重量份硫酸锌、0.4重量份磷酸二氢钾、0.017重量份赤霉素、0.1重量份萘乙酸。
本发明所具有的优点与效果是：
本发明包衣剂能够在玉米种子周围形成一个“活性物质库”，其含有的二甲基亚砜(DMSO)，是一种既溶于水又溶于有机溶剂的重要的非质子极性溶剂，不仅起到渗透和增效的作用，还能在玉米生长初期遇到气温突然变冷时，保护玉米避免遭受冷害。脯氨酸(Pro)是植物蛋白质的组分之一，以游离状态在植物中广泛存在。许多植物在胁迫条件下，如在干旱、盐渍等，脯氨酸会大量积累。积累的脯氨酸可以作为植物细胞质内渗透调节物质，还能稳定生物大分子结构，降低细胞酸性，解除氨毒，而且还能作为能量库调节细胞内的氧化还原点位。在胁迫条件下(干旱、盐碱、热、冷、冻)，植物体内积累的脯氨酸会显著增加。植物的抵抗力可以在一定程度上通过植物体内脯氨酸含量来体现。另外，脯氨酸有高度亲水性，能稳定原生质胶体及组织内的代谢过程，因而能降低凝固点，有防止细胞脱水的作用。在低温条件下，植物组织中脯氨酸增加，可提高植物的抗寒性，显著促进玉米种子发芽，提高低温逆境下根长、苗高、幼苗干重以及一些酶的活性。吡虫啉是对人畜低毒的硝基亚甲基新烟酰类杀虫剂，在防治玉米害虫方面，吡虫啉具有内吸传导的特点，通过种子包衣由作物根系吸收向上输导，持效期长，能够防治苗期害虫，激发作物的生长发育，并具有增加分蘖、壮苗、增产的作用。阿拉伯树胶提高了包衣剂包衣质量。
本发明中还包括有葡萄糖、硫酸镁、硫酸锌和磷酸二氢钾，其中葡萄糖对于处于逆境生长条件下的植物来说，既是渗透调节剂，也是合成其他有机溶质的碳架和能量的来源，还可以在细胞内无机离子浓度高时扮演保护酶类的角色。可以为作物提供额外的能量来源，参与更多的生长过程。可以提高玉米种子的发芽指数、根长、苗高和苗干重等。硫酸镁是玉米第四大必需矿物质元素，在植物的新陈代谢方面起着非常重要的作用。硫酸锌能为玉米提供锌元素，锌是玉米生长不可缺少的微量元素肥料之一，在作物体内的碳水化合物的合成与转化起到重要作用，可以促进植物的光合作用，能够加速植物细胞的呼吸，还是氧化还原过程中的接触剂，能促进植物体内生长素的合成。磷酸二氢钾能为玉米提供磷和钾元素，磷元素不仅是组成植物体内组成质核酸、核蛋白、ATP、含磷酶、植素、磷脂和卵磷脂的重要元素，并且以不同的方式参与植物体内的光合作用、氮素代谢、酶促反应、Krebs循环等生理生化过程，对促进植物的新陈代谢和生长发育起着重要作用。钾是植物生长必需的三大元素之一，在光合作用等方面有着重要的作用，还可以维持细胞内离子的平衡、物质的运转与合成。磷酸二氢钾与包衣剂里的其它组分产生协同作用，提高玉米的抗病虫害、抗倒伏性，并且具有防止作物生长后期出现的根系老化、吸收能力下降而导致的营养不足的作用。
本发明还含有赤霉素和萘乙酸，赤霉素是一种广谱型的高效能植物生长促进物质，与本发明中的其它组分混合能够相互增效，能显著促进种子吸水萌动，提高发芽势以及根的生长。萘乙酸是类生长素物质，广谱型植物生长调节剂，萘乙酸与本发明中的其它组分混合能够相互增效，促使玉米的幼苗变得粗壮。
本发明包衣剂的主要作用时间段为玉米播种后约一个月的时间，起到抗寒作用，促进种子萌发，经本种衣剂处理的玉米种子提高了种子发芽率、发芽势，幼苗干重，根冠比和苗高增加，可以有效提高玉米种子抗寒性，抵御冷害，抢墒播种，做到早播种，早出苗，并且延长玉米的生育期，达到高产稳产的目的。
本发明实施例1-9所述的抗寒型玉米种子包衣剂的大田验证试验：
1.1材料与方法
1.1.1材料和试剂：
(1)材料：玉米种子郑单958。
(2)试剂：乙醇、丙酮、三氯乙酸、硫代巴比妥酸。
11.2主要仪器设备：
| 分析天平 | 北京赛多利斯仪器系统有限公司 |
| HH-2数显恒温水浴锅 | 常州国华电器有限公司 |
| 可见分光光度计 | 尤尼柯仪器有限公司 |
| 电热恒温鼓风干燥箱 | 上海精宏试验设备有限公司 |
| 冷冻离心机 | 北京安毕升科技发展有限公司 |
| 电导仪 | 上海洪纪仪器设备有限公司 |
1.1.3试验方法：
大田试验地点为辽宁省铁岭市昌图县八面城镇，播种面积为5.15亩，其中，行距55cm,株距27cm，播种密度4500株/亩。本试验设11个处理，其中对照组1为未经过包衣的种子，对照组2为市售的戊唑醇悬浮种衣剂，实验组为经过本发明实施例1-9所述的包衣剂包衣后的种子。每个小区8垄，行长20米，三次重复，完全随机排列。于苗期和成熟期进行取样，每次取样10m，三次重复平均值作为该处理性状值。播种温度为低温约10℃，比预计播种期提前一周。
1.1.4各指标测定及计算方法：
1.1.4.1苗期测定指标：
(2)株高：根据1.1.4.2所述的方法进行测定，6次重复，取平均数。
(3)地上部干重：根据1.1.4.2所述的方法进行测定，将植株的根部去掉，只留地上部分，,3次重复，取平均数。
(4)丙二醛含量的测定：
硫代巴比妥酸比色法：取待测新鲜玉米叶片(去除叶脉)0.5g左右，将其剪成均匀一致的小碎块于研钵中，加入适量的pH7.8的0.05mol/L磷酸钠缓冲液慢速研磨，研磨成匀浆后转移到离心管中，放入冷冻离心机以3000r/min离心20min，提取酶液。将酶液放入冰箱中保存待用。准确吸取1.5ml酶液置于试管中，向试管中加入2.5ml0.5％硫代巴比妥酸的5％的三氯乙酸溶液于水浴锅上沸水浴中加热15min，并准确计时。反应完成后迅速置于冷水中冷却，冷却后将反应后的液体转移到离心管后以1800r/min于冷冻离心机中离心10min，于532nm和600nm下测定OD值。
式中，A——反应液总量，mL；
V——提取液总量，mL；
a——测定用提取液量，mL；
W——材料重，g。
(5)相对电导率的测定：
电导仪法：选取叶龄相似的植物叶片，除去表面沾污物，用干净纱布轻轻吸干叶片表面水分，然后剪成约1cm2的小叶片(或用直径为1的打孔器钻取小园片)，注意除掉大叶脉。将剪下的小叶片混合均匀，快速称取鲜样三份，每份1g，分别放入试管。试管中加入蒸馏水(测定蒸馏水的电导率作为空白)，浸泡2h，测定电导率。置于水浴锅中煮沸10min，冷却后测定电导率(每测定完一个样液后，用蒸馏水漂洗电极，再用滤纸将电极擦干，然后进行下一个样液的测定)。
式中，I1——浸泡2h后的电导率值，μS·cm－1；
I2——煮沸后的电导率值，μS·cm－1；
I0——空白电导率，μS·cm－1。
(6)根系性状：每个株系选取有代表性的1株，按照长30cm×宽30cm正方形选取根部，将根系放入纱网袋中用清水洗净后测量其根系形态性状。根系形态测定采用专用WinRHIZOProgram(RegentInstrumentsInc.Canada)根系分析系统进行总根长、表面积、体积、平均直径等指标测定。
1.1.4.2成熟期测定指标
1.1.1.5数据处理：
采用EXCEL和SPSS软件进行数据统计分析。其中，百分数数据经过反正弦转换处理后进行显著性差异分析。
1.2结果与分析表1：不同种子包衣剂对苗期及成熟期生理指标的影响：
由表1可以看出，经实施例1-9包衣处理后的玉米种子的出苗率、苗期株高和地上部干重方面都显著高于对照组。说明在玉米春播以后，当低温逆境发生时，经过本发明种衣剂包衣处理的玉米种子比没经过包衣处理的玉米种子在萌发能力上有所提高。在玉米前期生长时，本发明种衣剂处理的玉米种子长势良好，为后期生育成熟奠定很好物质基础。
植物在逆境条件下，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛是产物之一，利用它作为脂质过氧化指标，表示细胞膜脂过氧化程度和对逆境条件反应的强弱。由表1可以看出，实施例1-9包衣处理后的玉米苗期丙二醛含量显著低于对照组。当植物组织受到各种逆境条件例如低温的时候，质膜受到不同程度的损伤，其表现往往为细胞膜透性增大，细胞内部分电解质外渗，外液电导率增大。细胞膜透性变得愈大，表示受害愈重，抗性愈弱，反之则抗性愈强。用电导仪测定外渗液电导率的变化可以反映出质膜受到伤害的程度。由表1可以看出实施例1-9包衣处理后的相对电导率显著低于对照组。说明本发明种衣剂在苗期玉米生长时起到了保护幼苗组织免受伤害的作用。
由表1可以看出，实施例1-9处理的百粒重显著高出对照组，说明经本发明包衣处理后玉米种子显著提高了收获期的百粒重，大大提升了种子的大小和充实程度。
由表1可以看出，实施例1-9包衣处理后的玉米种子的亩产量显著高出对照组，说明本发明种衣剂确实起到了增产的目的，而且效果显著。
结论：在昌图进行的大田试验，从苗期以及收获期来看，证明本发明是有显著效果的，它大大提升了玉米种子在受到低温逆境时抵御冷害的能力，使玉米作物尽可能少的受到伤害。
表2不同种子包衣剂处理对苗期根部性状的影响
| 处理 | 根长(cm) | 根表面积(cm2) | 根体积(cm3) | 根平均直径(mm) |
| 实施例1 | 1122.2a | 103.6a | 7.15a | 0.91a |
| 实施例2 | 975.6b | 84.9c | 6.95a | 0.88b |
| 实施例3 | 1028.5b | 91.4b | 6.89a | 0.89a |
| 实施例4 | 1100.5a | 98.5b | 6.51b | 0.87b |
| 实施例5 | 989.7b | 88.2b | 6.74a | 0.91a |
| 实施例6 | 1101.4a | 101.8a | 6.65b | 0.87b |
| 实施例7 | 998.2b | 87.1c | 6.74b | 0.91a |
| 实施例8 | 1017.6a | 92.3b | 6.98a | 0.91a |
| 实施例9 | 1170.5a | 105.7a | 7.45a | 0.92a |
| 对照组1 | 890.9d | 84.8c | 6.11c | 0.82c |
| 对照组2 | 945.9c | 85.1c | 6.51c | 0.87b |
注：a表示在5％水平上的差异显著分析
由表2可见，在根长方面，对照组1、2比较接近，处于最低水平，实施例1-9均大于两组对照组，且都达到显著水平，实施例9达到所有处理最大值，为1170.5cm。
由表2可见在表面积方面，对照组1、对照组2和实施例2苗期根系表面积较小，其中对照组1最小为84.8cm2，实施例1、6、9根系表面积较大，其中实施例9最大为105.7cm2。
由表2可见，在根体积方面，实施例1、2、3、5、8、9根系体积较大，显著高于实施例4、6、7，且显著高于对照组1和对照组2。其中实施例9根系体积最大为7.45cm3，对照组1根体积最小为6.51cm3。
由表2可见，实施例1、3、5、7、8、9苗期根系平均直径显著高于实施例2、4、6和对照组2，且显著高于对照组1。其中实施例9根系平均直径最大为0.92mm，对照组1根系平均直径最小为0.82mm。
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：
抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组份：0.5重量份二甲基亚砜、1重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和90.68重量份水，所述的70％吡虫啉水分散粒剂的剂型是水分散粒剂，有效成分含量为70％，生产企业是德国拜耳作物科学公司，分装企业是拜耳作物科学(中国)有限公司。
抗寒型玉米种子包衣剂的制备及使用方法如下：
按照上述比例将上述原料混合配制成混合胶状溶液，将配好的包衣剂倒入容器内，将包衣剂与玉米种按照1:30的比例进行拌种，充分搅拌均匀使包衣剂均匀附着在玉米种上，由于溶液具有粘度，在种子外形成一层药剂膜，种子自然晾干24小时。
为了起到提示这种物质有毒或有害，要妥善保管，放到安全的位置的作用，本实施例中还可以加入0.5重量份红色颜料。
实施例2：
抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组份：0.5重量份二甲基亚砜、1重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和90.68重量份水、2重量份葡萄糖、0.6重量份硫酸镁、0.5重量份硫酸锌、0.9重量份磷酸二氢钾。
其余同实施例1。
实施例3：
抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组份：0.5重量份二甲基亚砜、1重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和90.68重量份水、2重量份葡萄糖、0.6重量份硫酸镁、0.5重量份硫酸锌、0.9重量份磷酸二氢钾、0.025重量份赤霉素、0.2重量份萘乙酸。
其余同实施例1。
实施例4：
本实施例与实施例1的区别仅在于所述抗寒型玉米种子包衣剂各组份按重量份数配比不同。
抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组份：5重量份二甲基亚砜、0.05重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和81.28重量份水。
实施例5：
本实施例与实施例2的区别仅在于所述抗寒型玉米种子包衣剂各组份按重量份数配比不同。
抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组份：5重量份二甲基亚砜、0.05重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和81.28重量份水、0.1重量份葡萄糖、0.06重量份硫酸镁、0.05重量份硫酸锌、0.05重量份磷酸二氢钾。
实施例6：
本实施例与实施例1的区别仅在于所述抗寒型玉米种子包衣剂各组份按重量份数配比不同。
抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组份：3重量份二甲基亚砜、0.5重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和85重量份水。
实施例7：
本实施例与实施例2的区别仅在于所述抗寒型玉米种子包衣剂各组份按重量份数配比不同。
抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组份：3重量份二甲基亚砜、0.5重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和85重量份水、1.2重量份葡萄糖、0.3重量份硫酸镁、0.2重量份硫酸锌、0.4重量份磷酸二氢钾。
实施例8：
本实施例与实施例3的区别仅在于所述抗寒型玉米种子包衣剂各组份按重量份数配比不同。
抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组份：5重量份二甲基亚砜、0.05重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和81.28重量份水、0.1重量份葡萄糖、0.06重量份硫酸镁、0.05重量份硫酸锌、0.05重量份磷酸二氢钾、0.004重量份赤霉素、0.01重量份萘乙酸。
实施例9：
本实施例与实施例3的区别仅在于所述抗寒型玉米种子包衣剂各组份按重量份数配比不同。
抗寒型玉米种子包衣剂，包括有以下组份：3重量份二甲基亚砜、0.5重量份脯氨酸、6重量份70％吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和85重量份水、1.2重量份葡萄糖、0.3重量份硫酸镁、0.2重量份硫酸锌、0.4重量份磷酸二氢钾、0.017重量份赤霉素、0.1重量份萘乙酸。
Claims (1)
1.抗寒型玉米种子包衣剂，其特征在于是由以下组份及用量的原料组成：3重量份二甲基亚砜、0.5重量份脯氨酸、6重量份70%吡虫啉水分散粒剂、2重量份阿拉伯树胶和85重量份水、1.2重量份葡萄糖、0.3重量份硫酸镁、0.2重量份硫酸锌、0.4重量份磷酸二氢钾、0.017重量份赤霉素、0.1重量份萘乙酸。
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| CN104094961A (zh) | 2014-10-15 |
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