CN107549180A - 一种环保型大豆种衣剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型大豆种衣剂及其制备方法，该环保型大豆种衣剂的原料包括壳聚糖溶液和生物抑菌剂乳化液；所述壳聚糖溶液由壳聚糖溶于乙酸溶液得到；所述生物抑菌剂为蔗糖硬脂酸单脂、蔗糖棕榈酸单酯、蔗糖油酸单酯中的一种或多种；所述壳聚糖溶液和生物抑菌剂乳化液质量比为45～50：2～5。本发明提供的环保型大豆种衣剂不含有害农药成分，可降解，对环境无污染，成本低，抑菌驱虫效果良好，而且是通过驱虫而不是杀虫来趋避虫害的，对生物链有明显的保护作用，此外，该环保型大豆种衣剂对大豆有明显的增产作用。

Description

一种环保型大豆种衣剂及其制备方法

技术领域

本发明属于种衣剂技术领域，涉及一种环保型大豆种衣剂及其制备方法。

背景技术

大豆是中国重要粮食作物之一，其种子含有丰富植物蛋白质。大豆最常用来做各种豆制品、榨取豆油、酿造酱油和提取蛋白质。然而，大豆在种子萌发阶段和植株的生长过程中很容易受到如大豆灰霉病、大豆细菌性斑点病、大豆霜霉病、猝倒病、立枯病、紫斑病等各种病菌的侵害，同时苜蓿盲蝽、大豆蚜虫、华阿鳃金龟、斑缘豆粉蝶、大豆食心虫等害虫亦对大豆的品质有严重影响。病虫害造成受害植株豆荚数量减少，百粒重降低，褐斑粒增多。常年减产5－7％，重病年减产10－25％，个别年份或少数地区可达95％甚至绝收，并且病株豆粒蛋白质含量及油含量减少，影响种子商品价值。为了减少病虫害对大豆的侵害，提高大豆的产量与质量，人们开始对种子进行包衣。

目前广泛使用的传统大豆种衣剂基本为农药型试剂，含有有毒的杀菌剂如适乐时、多克福和福美双，虽然使用传统方法能有效减少真菌数量并提高种子质量，但是这些杀菌剂在土壤里会造成毒性累积，严重破坏生态环境。此外，病原菌可能对杀菌剂产生抗药性，这意味着增加杀菌剂的使用量才能达到抑菌效果。

随着人们环保意识的不断增强，绿色农药已经成为农业的焦点，因此，研制出一种环保型大豆种衣剂将会对大豆种衣剂市场产生很大的推动作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种环保型大豆种衣剂及其制备方法，该种衣剂具有良好的抑菌驱虫效果，并能促进大豆增产增收，还具有环保、易生物降解、成本低的优点。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种环保型大豆种衣剂，该环保型大豆种衣剂的原料包括壳聚糖溶液和生物抑菌剂乳化液；

所述壳聚糖溶液由壳聚糖溶于乙酸溶液得到，质量浓度为2～6％；

所述生物抑菌剂为蔗糖硬脂酸单脂、蔗糖棕榈酸单酯、蔗糖油酸单酯中的一种或多种，生物抑菌剂乳化液质量浓度为5～10％；

所述壳聚糖溶液和生物抑菌剂乳化液质量比为45～50：2～5。

按上述方案，所述生物抑菌剂乳化液由生物抑菌剂常温下与少量水混合，再加水并升温至60～70℃充分搅拌分散得到。

按上述方案，所述原料还包括生物驱虫剂、天然成膜剂、微量元素盐溶液、植物生长调节剂和警戒色。

按上述方案，所述生物驱虫剂为印楝素乳化液，质量浓度为0.1％。

按上述方案，所述天然成膜剂为海藻酸或海藻酸钠中的一种以上溶于水得到的溶液，质量百分比浓度为10～20％。

按上述方案，所述微量元素盐溶液由碳酸氢铵溶液、柠檬酸螯合铜溶液、柠檬酸螯合锌溶液、氨基酸螯合钙溶液、焦磷酸铁溶液中的一种或多种，每种溶液中微量元素盐的质量浓度为1～3％。

按上述方案，所述植物生长调节剂由萘乙酸溶液用乙醇与水稀释得到，其中萘乙酸的质量浓度为1～3％。

按上述方案，所述警戒色为液体红溶液。

优选的是，所述环保型大豆种衣剂的原料质量百分比为：壳聚糖溶液45～50％，生物抑菌剂乳化液2～5％，生物驱虫剂5～7％，天然成膜剂12～14％，微量元素盐溶液19～24％，植物生长调节剂3～5％，警戒色2％。

本发明还提供上述环保型大豆种衣剂的制备方法，其步骤如下：将壳聚糖溶液、生物抑菌剂乳化液、生物驱虫剂、天然成膜剂、微量元素盐溶液、植物生长调节剂、警戒色配制好后按比例混合均匀，并用NaOH溶液调节pH值至7，随后在常温下搅拌4-6h后得到环保型大豆种衣剂。

以及上述环保型大豆种衣剂的使用方法，其特征在于将环保型大豆种衣剂充分振荡均匀后与大豆种子按药种质量比1:50进行拌种包衣。

本发明采用壳聚糖溶液与生物抑菌剂乳化液复配使用，使得种衣剂抑菌效果显著。进一步再与生物驱虫剂、天然成膜剂、微量元素盐溶液、植物生长调节剂和警戒色复配，所得种衣剂不仅驱虫效果好，而且能够促进大豆增产。这是由于壳聚糖中有大量游离的氨基，不仅可与蔗糖酯的发生水解反应，形成具有良好抑菌效果的壳聚糖-蔗糖酯复合物，同时，壳聚糖的氨基可以与微量元素盐形成螯合物，在被植物吸收后，可分解为蔗糖、脂肪酸、柠檬酸等植物必须的营养物质，促进大豆增产。

本发明的有益效果在于：1、本发明提供的环保型大豆种衣剂不含有害农药成分，可降解，对环境无污染，成本低，抑菌驱虫效果良好，而且是通过驱虫而不是杀虫来趋避虫害的，对生物链有明显的保护作用，此外，该环保型大豆种衣剂对大豆有明显的增产作用；2、本发明环保型大豆种衣剂制备方法简单，适于规模化生产。

附图说明

图1为本发明实施例3所制备的种衣剂与对比样品及空白样用于大豆作物的生长照片；

图2为小地老虎对实施例5制备的大豆种衣剂及空白样处理的大豆种子的拒食效果对比照片。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。

说明：本发明中所使用的药品均为市售产品或实验室常规药品。

试验于2016年9月-2017年2月于武汉理工大学进行，试验地播种前养分状况为：有机质12.43g/kg，全氮1.34g/kg(N),速效磷17.6g/kg(P₂O₅)，土壤pH值为7.51。实验大豆品种为“中黄41”。供试化肥为尿素(N≥46.2％)，磷酸二铵(15-42-0)以及农家肥。试验为随机区组试验四组(实施例1-4)，每组设立三个对照(分别与市售种衣剂及空白样进行对照)，每个对照三次重复。除所用的种衣剂不同外，其余条件同比处理。环保型大豆种衣剂的原料及质量百分比如下：

实施例1

1、将壳聚糖溶于36wt％乙酸溶液得到质量浓度为5％的壳聚糖溶液450g；准确称取蔗糖硬脂酸单脂2.5g，加水配制质量浓度为5％的蔗糖硬脂酸单脂乳化液50g；0.1％印楝素乳化液(市售印楝素乳化液加水稀释得到)50g；14g海藻酸加水配制质量浓度为10％的海藻酸溶液140g；0.6g碳酸氢铵加水配制质量浓度为1％的碳酸氢铵溶液60g；0.5g柠檬酸螯合铜加水配制质量浓度为1％的柠檬酸螯合铜溶液50g；1g柠檬酸螯合锌加水配制质量浓度为2％的柠檬酸螯合锌溶液50g；氨基酸螯合钙0.8g加水配制质量浓度为2％的氨基酸螯合钙溶液40g；焦磷酸铁1.2g加水配制质量浓度为3％的焦磷酸铁溶液40g；2.5g 20wt％的萘乙酸溶液加入5g无水乙醇和42.5g水配制质量浓度为1％的植物生长调节剂50g；海舒牌液体红溶液20g；

2、加入顺序按照壳聚糖溶液、蔗糖硬脂酸单脂乳化液、印楝素乳化液、海藻酸溶液、微量元素盐溶液(碳酸氢铵溶液、柠檬酸螯合铜溶液、柠檬酸螯合锌溶液、氨基酸螯合钙溶液、焦磷酸铁溶液)、植物生长调节剂、海舒牌液体红溶液的顺序依次加入容器中，用NaOH溶液调节pH值至7后，在常温下搅拌5h，直至没有明显颗粒物即制得环保型大豆种衣剂，按照500g一瓶的标准进行瓶装处理；

3、将种衣剂与种子按照质量比1：50的比例进行人工拌种操作，保证种衣剂覆盖均匀，不脱落。随后进行实验室盆栽操作。

实验室盆栽实验结果见表1，其中CK为空白样，适乐时为市售大豆种衣剂：

表1

经实验室盆栽实验发现，本发明所述种衣剂能与空白对照CK相比，抑菌率增加13％，单株荚数增加17个/株，饱荚率增加6.06％/株，结实率增加11.03％/株，百粒重增加2g/株，平均增产3.29g/株，增产率为9.89％；与适乐时处理相比，抑菌率增加7％，单株荚数增加13个/株，饱荚率增加3.15％/株，结实率增加6.98％/株，百粒重增加0.95g/株，平均增产0.95g/株，增产率为2.67％，说明本实施例所制备的种衣剂增产效果显著。

实施例2

1、将壳聚糖溶于36wt％乙酸溶液得到质量浓度为5％的壳聚糖溶液450g；准确称取蔗糖硬脂酸单脂1.5g、蔗糖油酸单酯2g，加水配制质量浓度为7％的生物抑菌剂乳化液50g；0.1％印楝素乳化液(市售印楝素乳化液加水稀释得到)50g；7g海藻酸、7g海藻酸钠加水配制质量浓度为10％的天然成膜剂140g；0.8g碳酸氢铵加水配制质量浓度为2％的碳酸氢铵溶液40g；0.6g柠檬酸螯合铜加水配制质量浓度为1％的柠檬酸螯合铜溶液60g；0.6g柠檬酸螯合锌加水配制质量浓度为2％的柠檬酸螯合锌溶液30g；氨基酸螯合钙0.7g加水配制质量浓度为1％的氨基酸螯合钙溶液70g；焦磷酸铁0.8g加水配制质量浓度为2％的焦磷酸铁溶液40g；7.5g 20wt％的萘乙酸溶液加入8g无水乙醇和34.5g水配制质量浓度为3％的植物生长调节剂50g；海舒牌液体红溶液20g；

2、加入顺序按照壳聚糖溶液、生物抑菌剂乳化液、印楝素乳化液、天然成膜剂、微量元素盐溶液(碳酸氢铵溶液、柠檬酸螯合铜溶液、柠檬酸螯合锌溶液、氨基酸螯合钙溶液、焦磷酸铁溶液)、植物生长调节剂、海舒牌液体红溶液的顺序依次加入容器中，用NaOH溶液调节pH至7后，在常温下搅拌5h，直至没有明显颗粒物即制得环保型大豆种衣剂，按照500g一瓶的标准进行瓶装处理；

3、将种衣剂与种子按照质量比1：50的比例进行人工拌种操作，保证种衣剂覆盖均匀，不脱落。随后进行实验室盆栽操作。

实验室盆栽实验结果如下表2所示：

表2

经实验室盆栽实验发现，本发明所述种衣剂与空白对照CK相比，抑菌率增加14.3％，单株荚数增加15个/株，饱荚率增加5.85％/株，结实率增加17.31％/株，百粒重增加1.71g/株，平均增产1.91g/株，增产率为5.60％；与适乐时处理相比，抑菌率增加9.6％，单株荚数增加10个/株，饱荚率增加2.07％/株，结实率增加6.22％/株，百粒重增加1.19g/株，平均增产0.23g/株，增产率为0.64％；证明本发明所述种衣剂增产效果显著。

实施例3

1、将壳聚糖溶于36wt％乙酸溶液得到质量浓度为5％的壳聚糖溶液500g；准确称取蔗糖硬脂酸单脂2.5g、蔗糖油酸单酯1g、蔗糖棕榈酸单酯1.5g，加水配制质量浓度为10％的生物抑菌剂乳化液50g；0.1％印楝素乳化液(市售印楝素乳化液加水稀释得到)50g；14g海藻酸、7g海藻酸钠加水配制质量浓度为15％的天然成膜剂140g；0.6g碳酸氢铵加水配制质量浓度为2％的碳酸氢铵溶液30g；1.8g柠檬酸螯合铜加水配制质量浓度为3％的柠檬酸螯合铜溶液60g；0.6g柠檬酸螯合锌加水配制质量浓度为2％的柠檬酸螯合锌溶液30g；氨基酸螯合钙0.6g加水配制质量浓度为3％的氨基酸螯合钙溶液20g；焦磷酸铁1.5g加水配制质量浓度为3％的焦磷酸铁溶液50g；7.5g 20wt％的萘乙酸溶液加入15g无水乙醇和27.5g水配制质量浓度为3％的植物生长调节剂50g；液体红溶液20g；

2、加入顺序按照壳聚糖溶液、生物抑菌剂乳化液、印楝素乳化液、天然产物成膜剂、微量元素盐溶液(碳酸氢铵溶液、柠檬酸螯合铜溶液、柠檬酸螯合锌溶液、氨基酸螯合钙溶液、焦磷酸铁溶液)、植物生长调节剂、液体红溶液顺序依次加入容器中，用NaOH溶液调节pH至7后，在常温下搅拌5h，直至没有明显颗粒物即制得环保型大豆种衣剂，按照500g一瓶的标准进行瓶装处理；

3、将种衣剂与种子按照质量比1：50的比例进行人工拌种操作，保证种衣剂覆盖均匀，不脱落。随后进行实验室盆栽操作。

实验室盆栽实验结果如下表3所示：

表3

经实验室盆栽实验发现，本发明所述种衣剂与空白对照CK相比，抑菌率增加13.3％，单株荚数增加21个/株，饱荚率增加16.63％/株，结实率增加6.62％/株，百粒重增加0.74g/株，平均增产5.71g/株，增产率为17.79％；与适乐时处理相比，抑菌率增加8.4％，单株荚数增加15个/株，饱荚率增加14.00％/株，结实率增加1.06％/株，百粒重增加0.45g/株，平均增产5.27g/株，增产率为16.42％；证明本发明所述种衣剂增产效果极其显著。

实施例4

1、将壳聚糖溶于36wt％乙酸溶液得到质量浓度为5％的壳聚糖溶液480g；准确称取蔗糖油酸单酯3.5g、蔗糖棕榈酸单酯1.5g，加水配制质量浓度为10％的生物抑菌剂乳化液50g；0.1％印楝素乳化液(市售印楝素乳化液加水稀释得到)50g；14g海藻酸、14g海藻酸钠加水配制质量浓度为20％的天然成膜剂140g；0.8g碳酸氢铵加水配制质量浓度为2％的碳酸氢铵溶液40g；1g柠檬酸螯合铜加水配制质量浓度为2％的柠檬酸螯合铜溶液50g；0.9g柠檬酸螯合锌加水配制质量浓度为3％的柠檬酸螯合锌溶液30g；氨基酸螯合钙1g加水配制质量浓度为2％的氨基酸螯合钙溶液50g；焦磷酸铁0.8g加水配制质量浓度为2％的焦磷酸铁溶液40g；5g 20wt％的萘乙酸溶液加入10g无水乙醇和35g水配制质量浓度为2％的植物生长调节剂50g；液体红溶液20g；

2、加入顺序按照壳聚糖溶液、生物抑菌剂乳化液、印楝素乳化液、天然成膜剂、微量元素盐溶液(碳酸氢铵溶液、柠檬酸螯合铜溶液、柠檬酸螯合锌溶液、氨基酸螯合钙溶液、焦磷酸铁溶液)、植物生长调节剂、液体红溶液的顺序依次加入容器中，用NaOH溶液调节pH至7后，在常温下搅拌5h，直至没有明显颗粒物即制得环保型大豆种衣剂，按照500g一瓶的标准进行瓶装处理；

3、将种衣剂与种子按照质量比1：50的比例进行人工拌种操作，保证种衣剂覆盖均匀，不脱落。随后进行实验室盆栽操作。

实验室盆栽实验结果如下表4所示：

表4

经实验室盆栽实验发现，本发明所述种衣剂与空白对照CK相比，抑菌率增加3.4％，单株荚数增加17个/株，饱荚率增加14.32％/株，结实率增加7.54％/株，百粒重增加1.34g/株，平均增产2.98g/株，增产率为8.73％；与适乐时处理相比，抑菌率增加3.4％，单株荚数增加17个/株，饱荚率增加3.51％/株，结实率增加7.54％/株，百粒重增加1.08g/株，平均增产2.32g/株，增产率为6.67％；证明本发明所述种衣剂增产效果显著。

实施例5

通过观察大豆灰斑病菌室内生长速率测定壳聚糖与蔗糖酯复配使用的抑菌效果，并以单独加壳聚糖和蔗糖酯的样品以及空白样品为对比。具体各组质量配比分别为2g壳聚糖+48g水、2g壳聚糖+2g蔗糖酯+46g水，2g蔗糖酯+48g水，空白对照(50g水)，5天后抑菌对比结果如表5所示：

表5

从表中可以明显看出，壳聚糖与蔗糖酯配合使用后，菌落直径明显减小，抑菌率明显提升。说明壳聚糖与蔗糖酯之间存在协同抑菌作用。

实施例6

将实施例3制备的环保型大豆种衣剂与种子按照质量比1：50的比例进行拌种包衣，然后进行实验室盆栽操作，并将金属离子螯合盐替换为同等质量的金属离子硫酸盐或氯化盐，即1.8g硫酸铜加水配制质量浓度为3％的硫酸铜溶液60g；0.6g硫酸锌加水配制质量浓度为2％的硫酸锌溶液30g；氯化钙0.6g加水配制质量浓度为3％的氯化钙溶液20g；氯化铁1.5g加水配制质量浓度为3％的氯化铁溶液50g，保持其他组分不变作为对比样品，并以空白样为对照，观察大豆作物的生长情况。

大豆作物生长10天照片如图1所示。由图1可见，采用实施例3制备的种衣剂处理大豆种子后，大豆作物的长势明显高于空白对照组和对比样品，这是因为实施例3种衣剂配方成分中的壳聚糖与金属离子螯合盐之间存在协同作用造成的。壳聚糖游离的氨基与金属离子发生螯合作用，形成新的螯合物，在被植物吸收后可分解为大豆所需的营养物质，促进大豆增产。

实施例7

将大豆叶片在实施例5制备的大豆种衣剂500倍稀释液中浸泡1h，并与同一植株的大豆叶片作为空白对照，喂食小地老虎，通过室内虫害驱避实验观察小地老虎对这两种大豆种子的拒食效果，3天后观察拒食情况，照片见图2。由图2可知，采用实施例5处理后的大豆种子基本保持完整，具有明显驱虫效果。

Claims (10)

1.一种环保型大豆种衣剂，其特征在于，该环保型大豆种衣剂的原料包括壳聚糖溶液和生物抑菌剂乳化液；

所述壳聚糖溶液由壳聚糖溶于乙酸溶液得到，质量浓度为2～6％；

所述生物抑菌剂为蔗糖硬脂酸单脂、蔗糖棕榈酸单酯、蔗糖油酸单酯中的一种或多种，生物抑菌剂乳化液质量浓度为5～10％；

所述壳聚糖溶液和生物抑菌剂乳化液质量比为45～50：2～5。

2.根据权利要求1所述的环保型大豆种衣剂，其特征在于，所述原料还包括生物驱虫剂、天然成膜剂、微量元素盐溶液、植物生长调节剂和警戒色。

3.根据权利要求2所述的环保型大豆种衣剂，其特征在于，所述生物驱虫剂为印楝素乳化液，质量浓度为0.1％。

4.根据权利要求2所述的环保型大豆种衣剂，其特征在于，所述天然成膜剂为海藻酸或海藻酸钠中的一种以上溶于水得到的溶液，质量百分比浓度为10～20％。

5.根据权利要求2所述的环保型大豆种衣剂，其特征在于，所述微量元素盐溶液由碳酸氢铵溶液、柠檬酸螯合铜溶液、柠檬酸螯合锌溶液、氨基酸螯合钙溶液、焦磷酸铁溶液中的一种或多种，每种溶液中微量元素盐的质量浓度为1～3％。

6.根据权利要求2所述的环保型大豆种衣剂，其特征在于，所述植物生长调节剂由萘乙酸溶液用乙醇与水稀释得到，其中萘乙酸的质量浓度为1～3％。

7.根据权利要求2所述的环保型大豆种衣剂，其特征在于，所述警戒色为液体红溶液。

8.根据权利要求2-7任一所述的环保型大豆种衣剂，其特征在于，所述环保型大豆种衣剂的原料质量百分比为：壳聚糖溶液45～50％，生物抑菌剂乳化液2～5％，生物驱虫剂5～7％，天然成膜剂12～14％，微量元素盐溶液19～24％，植物生长调节剂3～5％，警戒色2％。

9.一种权利要求8所述的环保型大豆种衣剂的制备方法，其特征在于步骤如下：将壳聚糖溶液、生物抑菌剂乳化液、生物驱虫剂、天然成膜剂、微量元素盐溶液、植物生长调节剂、警戒色配制好后按比例混合均匀，并用NaOH溶液调节pH值至7，随后在常温下搅拌4-6h后得到环保型大豆种衣剂。

10.一种权利要求1-8任一所述的环保型大豆种衣剂的使用方法，其特征在于将环保型大豆种衣剂充分振荡均匀后与大豆种子按药种质量比1:50进行拌种包衣。