CN106612749A

CN106612749A - 一种沙漠治理的包衣种子及其制备方法

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Publication number: CN106612749A
Application number: CN201510720860.7A
Authority: CN
Inventors: 习文波; 邢孟兰; 林海斌
Original assignee: CERESKING ECOLOGY & TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CERESKING ECOLOGY & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2017-05-10

Abstract

本发明涉及沙漠化治理领域，尤其涉及一种沙漠治理的包衣种子及其制备方法，其特征在于，所述种子的外部依次包覆有基质层、包衣层、保护层，所述基质层中包括土壤调理剂、生物有机肥、种植土，所述包衣层中包括分子量为2-6万的γ-聚谷氨酸、生根粉、分子量为30-100万的γ-聚谷氨酸。基质层采用的土壤调理剂和生物有机肥结合，这样既可以使得种子发芽率提高，又可以改良沙漠的土壤问题；包衣层生物保水剂使用分子量大小不一的γ-聚谷氨酸，γ-聚谷氨酸的保水能力和吸水后形成的水凝胶的缓释作用，在此基础之上混入生根粉，大大提高沙漠旱生植物的成活率；保护层外层为控根容器，控根容器的孔径既可以使得种子长出，又可以起到在空中飞播的过程中保护的作用。

Description

一种沙漠治理的包衣种子及其制备方法

技术领域

本发明涉及沙漠化治理领域，尤其涉及一种沙漠治理的包衣种子及其制备方法。

背景技术

在沙漠地区进行绿化，植树种草，由于土壤干旱，植物种子很难发芽。包衣种子是现代种子加工新技术之一，在其表面通过人工方法加一层包衣包裹起来的种子。在这层包衣中加入了农药、肥料、除草剂以及植物生长调节物质等，以保护和催进发芽及发育，促进种子萌发。

现有的包衣种子在使用过程中存在发芽率低的问题，其影响因素主要包含以下两方面的内容：

1、现有包衣种子的外部依次设置有基质层、包衣层、保护层，其中，基质层中只包含有普通的种植土，基质层中营养元素不够全面，无法满足种子发芽需求，包衣种子发芽率低；

2、包衣种子的包衣层中含有γ-聚谷氨酸，γ-聚谷氨酸作为一种水溶性脂肪族聚酷，聚谷氨酸分子中有大量的游离的亲水性梭基，因此，γ-聚谷氨酸具有高度的水溶性、生物相容性、生物可降解性。应该用于包衣层中的γ-聚谷氨酸分为两种，一种分子量较大，一种分子量较小，现有的包衣种子中均只添加了一种γ-聚谷氨酸。单一的分子量的γ-聚谷氨酸，作用比较单一。1）分子量较大（30-100万）的γ-聚谷氨酸存在以下优缺点：①水溶液粘度高，易形成膜结构，包衣后不易脱落，但与土壤调理剂、肥料结合困难，不易处理；②难以通过生物膜屏障，转运困难，不易被吸收，生物利用率低。2）分子量较小（2-6万）的γ-聚谷氨酸存在以下优缺点：分子量小的γ-聚谷氨酸体积小，活泼基团比例较大，易与土壤调理剂和肥料结合，形成稳定的复合物，但是粘度小，不易形成膜结构，包衣后容易脱落，对种子的萌发和成活有一定的影响，不能发挥种子包衣应有的效果。

因此，有必要研制出一种新型包衣种子，提高种子发芽率。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供了一种基质层中营养元素全面，利用分子量大小不一的γ-聚谷氨酸作为种子包衣剂的沙漠治理的包衣种子及其制备方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种沙漠治理的包衣种子，其特征在于，包括种子，所述种子的外部依次包覆有基质层、包衣层、保护层，所述基质层中包括土壤调理剂、生物有机肥、种植土，所述包衣层中包括分子量为2-6万的γ-聚谷氨酸、生根粉、分子量为30-100万的γ-聚谷氨酸。

所述种子的数量为2-3个。

所述种子为抗干旱种子，所述种植土为普通种植土。

所述基质层、包衣层的质量比为8:2-9:1，所述基质层中各组分按照质量份数组成为土壤调理剂0.5-2份、生物有机肥1-3份、种植土5-15份。

所述基质层中各组分按照较优质量份数组成为土壤调理剂1份、生物有机肥2份、种植土10份。

所述土壤调理剂中各组分的质量百分含量如下：有机质≥20%，氮≥5%，磷≥5%，钾≥5%，多肽≥8%，钙≥8%，pH 8.0-11.0；生物有机肥中各组分的质量百分含量如下：有机质≥40%，氮≥5%，磷≥5%，钾≥5%，多肽≥5%，钙≥4%，pH 8.0-11.0，有效活菌含量≥0.2亿个/克，其中，有效活菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、产阮假丝酵母、巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、植物乳杆菌、粪肠球菌、里氏木霉、蛋白酶、纤维素酶。

所述包衣层中，按质量份数计，其组成为分子量为2-6万的γ-聚谷氨酸为5.5-12.5份，生根粉为0.5份，分子量为30-100万的γ-聚谷氨酸为4-7份。

所述保护层包括内层和外层，所述内层为可降解的无纺布，所述外层为控根容器，所述控根容器的孔径为0.5-1.5cm。

一种沙漠治理的包衣种子的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

1）将土壤调理剂、生物有机肥和种植土混合均匀，制成基质层；

2）将分子量为2-6万的γ-聚谷氨酸、生根粉和分子量为30-100万的γ-聚谷氨酸混合均匀，制成包衣层；

3）将种子放入所述步骤1）中制备的基质层中，再与所述步骤2）中制备的包衣层混合在一起，外部用可降解的无纺布包裹；

4）将所述步骤3）中包裹好的包衣种子放入到控根容器中，封存好；

5) 将氨基酸水溶肥和含腐殖酸的水溶肥按照质量比2：3的比例混合，将混合好的水溶肥稀释400倍；

6）将所述步骤4）中封存好的包衣种子，浸泡在稀释好的水溶肥中1-2h，即可。

所述步骤5)中，优选氨基酸水溶肥中各组分的质量百分含量如下：有机质≥300g/L，多肽钙≥30g/L，氨基酸≥100g/L，多肽镁≥10g/L，锌与硼含量之和≥4g/L；优选含腐殖酸的水溶肥中各组分的质量百分含量如下：氮≥200g/L，磷≥200g/L，钾≥200g/L，腐植酸氮≥30g/L，腐植酸磷≥30g/L，腐植酸钾≥30g/L，有机质≥200g/L，pH 7.0-8.5。

本发明的有益效果为：

1、基质层中创新性的添加了土壤调理剂和生物有机肥，基质层中营养元素全面，大大提高种子发芽率；

2、本发明中优选的土壤调理剂、生物有机肥中不仅含有植物生长所必需的大量元素-氮（N）、磷（P）、钾（K）及有机质，还能为植物提供第四大必需营养元素—钙，基质层中营养元素非常丰富；

3、基质层为土壤施加有效钙—植物可即时吸收利用的有效钙，包括代换性钙和土壤溶液中的钙；

4、基质层能够改良沙漠化土壤的有机质缺乏和营养元素的缺乏问题；

5、γ-聚谷氨酸溶于水溶液易形成水凝胶，对其包裹的土壤调理剂和肥料具有明显的缓释效果，γ-聚谷氨酸形成的保水膜，能够减少沙漠土壤的漏水漏肥问题，增强土壤的保水能力，促进种子萌发；

6、保护层由内层和外层组成，内层为可降解的无纺布，外层为控根容器，控根容器的孔径既可以使得种子长出，又可以起到在空中飞播的过程中保护的作用；

总之，本发明中基质层中能够为植物提供钙、有机质和N、P、K，基质层中营养元素全面，本发明中增加的有机质可以促进作物的健康生长，增强抗逆性；含有的有机态钙，可以直接供植物吸收利用，增强土壤中的营养元素，供植物吸收利用；本发明采用分子量大小不一的γ-聚谷氨酸作为种子包衣剂，有较高的成膜和缓释功能，大大提高幼苗的成活率。

附图说明

图1为本发明中包衣种子的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图中，1-种子，2-基质层，3-包衣层，4-内层，5-外层。

很多普通的土壤调理剂中只含有植物生长所必需的大量元素-氮（N）、磷（P）、钾（K），不含有水溶性、易于植物吸收利用的第四大营养元素-钙（Ca），另外，很多普通的土壤调理剂中基本上不含有微量元素，即使有少数的土壤调理剂中含有微量元素，也是以无机盐的形式存在，很少有以有机态的形式存在；本发明中的土壤调理剂优先选用富含有机螯合钙、粗蛋白、N、P、K营养元素和有机质的市售土壤调理剂产品，并优先选用富含有机质、钙、N、P、K以及多种有效活菌的市售生物有机肥产品，与普通的土壤调理剂和生物有机肥相比，更能够为包衣种子萌发提供全面的丰富营养，促进种子萌发。

实施例1

发明人在内蒙古多伦县进行田间试验。试验点为内蒙古多伦县，试验土壤为沙质土壤，肥力一般。本发明所用的包衣种子组成成分及制备方法为：

种植土采用当地沙质土壤，抗干旱种子选用蓖麻种子；土壤调理剂中各组分的质量百分含量如下：有机质≥20%，氮≥5%，磷≥5%，钾≥5%，多肽≥8%，钙≥8%，pH 8.0-11.0；生物有机肥中各组分的质量百分含量如下：有机质≥40%，氮≥5%，磷≥5%，钾≥5%，多肽≥5%，钙≥4%，pH 8.0-11.0，有效活菌含量≥0.2亿个/克，其中，有效活菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、产阮假丝酵母、巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、植物乳杆菌、粪肠球菌、里氏木霉、蛋白酶、纤维素酶；氨基酸水溶肥优选活性多肽钙，氨基酸水溶肥中各组分的质量百分含量如下：有机质≥300g/L，多肽钙≥30g/L，氨基酸≥100g/L，多肽镁≥10g/L，锌与硼含量之和≥4g/L；腐殖酸的水溶肥优选多肽高氮液体水溶肥，含腐殖酸的水溶肥中各组分的质量百分含量如下：氮≥200g/L，磷≥200g/L，钾≥200g/L，腐植酸氮≥30g/L，腐植酸磷≥30g/L，腐植酸钾≥30g/L，有机质≥200g/L，pH 7.0-8.5。

将土壤调理剂6.15g、生物有机肥12.3g、当地沙质土壤61.5g均匀混合，制成种子1的基质层2；再称取生根粉0.4g，分子量为2-6万的γ-聚谷氨酸12.5g，分子量为30-100万的γ-聚谷氨酸7g，制成包衣层3；将2个蓖麻种子放入制备的基质层2中，再与制备的包衣层3混合在一起；包衣层3外包可降解无纺布，无纺布之外包裹圆形的控根容器，控根容器的孔径为0.5cm；将活性多肽钙和多肽高氮液体水溶肥按照质量配比为2：3的比例混合，将混合好的水溶肥稀释400倍，将封存好的包衣种子，浸泡在稀释好的水溶肥中1h，然后抛掷到沙质的土壤中。

以现有普通的蓖麻包衣种子作为对照组，本实施例制备的蓖麻包衣种子作为实验组，抛掷到沙质的土壤中；每次试验均为随机抛掷，试验重复三次，共试验5个片区，每个片区6个试验点，共30个实验点，其中，同一个片区内对照组、实验组的实验点均为3个，每个试验点播种2个包衣种子；

无人工灌溉的情况下，在蓖麻的出苗期，计算蓖麻的出苗率以及后期成活率，30个试验点，5个对照组试验点、10个实验组试验点出苗正常，长势良好，计算实验组、对照组的出苗率和幼苗成活率，出苗率（%）=出苗数/播种种子数×100，幼苗成活率（%）=幼苗成活数/出苗数×100，具体结果见表1。

实施例2

将土壤调理剂6.15g、生物有机肥12.35g、当地沙质土壤61.5g均匀混合，制成种子1的基质层2；再称取生根粉0.5g，分子量为2-6万的γ-聚谷氨酸5.5g，分子量为30-100万的γ-聚谷氨酸4g，制成包衣层3；将3个蓖麻种子放入制备的基质层2中，再与制备的包衣层3混合在一起；包衣层3外包可降解无纺布，无纺布之外包裹圆形的控根容器，控根容器的孔径为1cm；将活性多肽钙和多肽高氮液体水溶肥按照质量配比为2：3的比例混合，将混合好的水溶肥稀释400倍，将封存好的包衣种子，浸泡在稀释好的水溶肥中1.5h，然后抛掷到沙质的土壤中。

无人工灌溉的情况下，在蓖麻的出苗期，计算蓖麻的出苗率以及后期成活率，30个试验点，7个对照组试验点、12个实验组试验点出苗正常，长势良好，计算实验组、对照组的出苗率和幼苗成活率，出苗率（%）=出苗数/播种种子数×100，幼苗成活率（%）=幼苗成活数/出苗数×100，具体结果见表1。

实施例3

将土壤调理剂20g、生物有机肥10g、当地沙质土壤60g均匀混合，制成种子1的基质层2；再称取生根粉0.5g，分子量为2-6万的γ-聚谷氨酸5.5g，分子量为30-100万的γ-聚谷氨酸4g，制成包衣层3；将2个蓖麻种子放入制备的基质层2中，再与制备的包衣层3混合在一起；包衣层3外包可降解无纺布，无纺布之外包裹圆形的控根容器，控根容器的孔径为1.5cm；将活性多肽钙和多肽高氮液体水溶肥按照质量配比为2：3的比例混合，将混合好的水溶肥稀释400倍，将封存好的包衣种子，浸泡在稀释好的水溶肥中2h，然后抛掷到沙质的土壤中。

无人工灌溉的情况下，在蓖麻的出苗期，计算蓖麻的出苗率以及后期成活率，30个试验点，6个对照组试验点、11个实验组试验点出苗正常，长势良好，计算实验组、对照组的出苗率和幼苗成活率，出苗率（%）=出苗数/播种种子数×100，幼苗成活率（%）=幼苗成活数/出苗数×100，具体结果见表1。

实施例4

将土壤调理剂9g、生物有机肥13.5g、当地沙质土壤67.5g均匀混合，制成种子1的基质层2；再称取生根粉0.7g，分子量为2-6万的γ-聚谷氨酸5.5g，分子量为30-100万的γ-聚谷氨酸4g，制成包衣层3；将3个蓖麻种子放入制备的基质层2中，再与制备的包衣层3混合在一起；包衣层3外包可降解无纺布，无纺布之外包裹圆形的控根容器，控根容器的孔径为1 cm；将活性多肽钙和多肽高氮液体水溶肥按照质量配比为2：3的比例混合，将混合好的水溶肥稀释400倍，将封存好的包衣种子，浸泡在稀释好的水溶肥中2h，然后抛掷到沙质的土壤中。

以现有普通的蓖麻包衣种子作为对照组，本实施例制备的蓖麻包衣种子作为实验组，抛掷到沙质的土壤中；每次试验均为随机抛掷，试验重复三次，共试验5个片区，每个片区6个试验点，共30个实验点，其中，同一个区内对照组、实验组的实验点均为3个，每个试验点播种2个包衣种子；

表1 出苗率、幼苗成活率测定结果统计表

由表1中数据可知，对照组的出苗率为30-50%，幼苗成活率为50-60%；实验组的出苗率为65-80%，幼苗成活率为60-70%，实验组的出苗率和成活率均大大提高，效果显著；另外，本发明实验组包衣种子的后期幼苗在后期生长过程中，还表现出了比对照组幼苗更强的抗逆性。

本发明中种子外部的包衣主要由基质层、包衣层和保护层三部分组成，基质层采用的土壤调理剂和生物有机肥结合，这样既可以使得种子发芽率提高，又可以改良沙漠的土壤问题，如提高有机质含量、减少漏水漏肥现象；包衣层生物保水剂使用γ-聚谷氨酸，γ-聚谷氨酸的保水能力和吸水后形成的水凝胶的缓释作用，在此基础之上混入生根粉，又可以提高沙漠旱生植物的成活率；保护层由内层和外层组成，内层为可降解的无纺布，外层为控根容器，控根容器的孔径既可以使得种子长出，又可以起到在空中飞播的过程中保护的作用。

以上对本发明的4个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种沙漠治理的包衣种子，其特征在于，包括种子，所述种子的外部依次包覆有基质层、包衣层、保护层，所述基质层中包括土壤调理剂、生物有机肥、种植土，所述包衣层中包括分子量为2-6万的γ-聚谷氨酸、生根粉、分子量为30-100万的γ-聚谷氨酸。

2.根据权利要求1所述的一种沙漠治理的包衣种子，其特征在于，所述种子的数量为2-3个。

3.根据权利要求1所述的一种沙漠治理的包衣种子，其特征在于，所述种子为抗干旱种子，所述种植土为普通种植土。

4.根据权利要求1所述的一种沙漠治理的包衣种子，其特征在于，所述基质层、包衣层的质量比为8:2-9:1，所述基质层中各组分按照质量份数组成为土壤调理剂0.5-2份、生物有机肥1-3份、种植土5-15份。

5.根据权利要求1所述的一种沙漠治理的包衣种子，其特征在于，所述基质层中各组分按照较优质量份数组成为土壤调理剂1份、生物有机肥2份、种植土10份。

6.根据权利要求1所述的一种沙漠治理的包衣种子，其特征在于，所述土壤调理剂中各组分的质量百分含量如下：有机质≥20%，氮≥5%，磷≥5%，钾≥5%（含量这样分开表示没错吧），多肽≥8%，钙≥8%，pH 8.0-11.0；生物有机肥中各组分的质量百分含量如下：有机质≥40%，氮≥5%，磷≥5%，钾≥5%，多肽≥5%，钙≥4%，pH 8.0-11.0，有效活菌含量≥0.2亿个/克，其中，有效活菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、产阮假丝酵母、巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、植物乳杆菌、粪肠球菌、里氏木霉、蛋白酶、纤维素酶。

7.根据权利要求1所述的一种沙漠治理的包衣种子，其特征在于，所述包衣层中，按质量份数计，其组成为分子量为2-6万的γ-聚谷氨酸为5.5-12.5份，生根粉为0.3-0.7份，分子量为30-100万的γ-聚谷氨酸为4-7份。

8.根据权利要求1所述的一种沙漠治理的包衣种子，其特征在于，所述保护层包括内层和外层，所述内层为可降解的无纺布，所述外层为控根容器，所述控根容器的孔径为0.5-1.5cm。

9.一种沙漠治理的包衣种子的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

10.根据权利要求9所述的一种沙漠治理的包衣种子的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，优选氨基酸水溶肥中各组分的质量百分含量如下：有机质≥300g/L，多肽钙≥30g/L，氨基酸≥100g/L，多肽镁≥10g/L，锌与硼含量之和≥4g/L；优选含腐殖酸的水溶肥中各组分的质量百分含量如下：氮≥200g/L，磷≥200g/L，钾≥200g/L，腐植酸氮≥30g/L，腐植酸磷≥30g/L，腐植酸钾≥30g/L，有机质≥200g/L，pH 7.0-8.5。