CN108811591A - 一种富硒包衣剂、硒包衣玉米种子及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富硒包衣剂，包括按重量份计的如下组分：硒源0.1份、黏着剂20～60份、水40份。本发明还公开了由该富硒包衣剂生产的富硒包衣玉米种子及其制备方法。本发明的富硒包衣剂价格较为低廉，环境友好，但对作物的硒生物强化具有很高的效率，还能有效防止种子病虫害，同时能够大幅减少硒肥的用量，提高硒肥的利用率，实现了精准强化，加上其成本较低，十分适宜规模化。

Description

一种富硒包衣剂、硒包衣玉米种子及其制备方法
技术领域
本发明涉及种子包衣技术领域，具体涉及一种富硒包衣剂、硒包衣玉米种子，以及该包衣玉米种子的制备方法。
背景技术
作为我国三大粮食作物之一，玉米的种植面积已达3000万公顷。其用途多样，在畜牧业和工业领域也占有重要地位，因此玉米种植对全国粮食产量及国民经济发展具有深远的意义和影响。
近年来，微量元素硒被越来越多的人所重视，一方面硒是人体必需的矿质元素；另一方面，中国居民普遍存在硒摄入量不足的问题。硒缺乏会导致人体免疫力下降，严重者会罹患克山病，出现心律失常、心动过速或过缓等症状，最终导致心功能衰竭。适当的硒摄入可以刺激体内免疫球蛋白的形成，从而提高人体的免疫力，降低相关疾病的发病概率。相较于普通硒强化食品(食品添加剂)而言，生物硒营养强化农作物具有绿色健康安全、有效的优点。
鉴于玉米对硒元素具有较强的富集能力，并且是我国主要的粮食作物，对玉米进行生物富硒强化，是一项有着广泛前景的研究。现前，玉米富硒强化主要是通过施加基肥，追肥，叶面肥等方式实现的。
如申请号为201410780387.7的发明专利公开了一种糯玉米富硒栽培方法，在糯玉米生育期无风下午四点后或者阴天喷富硒水溶液：亚硒酸钠 500-600mg/L，七水硫酸锌0.1-0.5％；用汽油动力喷雾器配合多喷嘴喷雾杆喷施。生育期只喷施一次，既增加了籽粒中硒含量，还能解决糯玉米发育停滞、叶片缩小、茎节缩短等问题，达到增产增硒目的。一次喷施省时省力，且籽粒中的硒含量能达到200mg/kg，操作简便，效果明显，节约成本，该专利方案能有效解决缺硒区糯玉米硒含量低或不含硒的缺陷，增加了效益。但是该方案中硒肥的来源为亚硒酸钠(一种剧毒物质)，且施肥时间为生育期，离果实食用时间较近，可能存在亚硒酸钠残留问题，对天气也有明显的要求。
再如申请号为201410780387.7的发明专利公开了玉米硒含量增加的栽培技术和方法，具体为每1000ml水加亚硒酸钠1.0～2.5mg，配制成1.0～2.5：1000 的亚硒酸钠处理剂；在大喇叭口期用该溶液灌心，在田间露水蒸发后进行，平均每株10ml。该专利的技术虽然在一定程度上实现了硒的生物强化，但时果实中的硒含量较低，如果提高硒的浓度又可能出现亚硒酸钠对玉米植株的毒害等问题。
以上专利在一定程度上解决了玉米的富硒问题，但是其肥料的制作过程复杂，需要多个时节的施肥，耗时耗力，且硒肥的来源亚硒酸钠具有剧毒，如果最后一次施肥时期过晚，可能出现亚硒酸钠残留问题。此外，撒肥或喷肥的均一程度对于最终作物的硒强化效果影响较大，不利于标准化生产，这一问题也亟待解决。
我国开展种子包衣技术研究的历史最早可追溯到西汉年间，西汉年间的农书《汜胜之书》中已有采用种子包衣技术处理种子的记载，但真正意义上的种子包衣技术研究，我国开展较晚，七十年代我国才开始开展这项工作。但试验表明：应用种子包衣技术可明显的提高防效、促进作物生长、提高产量、省种省药、降低生产成本、有效地减少环境污染等。
包衣剂中加入微肥也有较为深入研究。1984年起全国范围内已开始大面积使用含农药(杀虫剂、杀菌剂等)、微肥(锌、铁、钼、锰等)、激素等药肥复合型系列包衣剂进行种子包衣，并取得显著成效。但是目前对于玉米硒包衣的技术却未引起人们的关注。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种富硒玉米包衣剂，既可以实现对玉米硒营养强化，又可以不影响玉米出苗率，同时减少硒肥的用量，节约成本，对环境更为友好，节省人力物力的成本。
本发明的另一目的在于提供由上述包衣剂生产的硒包衣玉米种子及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种富硒包衣剂，包括按重量份计的如下组分：
硒源 0.1份
黏着剂 20～60份
水 40份。
本发明的方案中，硒源、包衣剂的份数以硒元素计，如硒源为0.1份指的是硒源中硒元素的重量为0.1份。
优选的，所述硒源为含硒矿物或含硒化合物中的一种或其混合物。
更优选的，所述硒源为亚硒酸盐、硒酸盐、含硒矿粉中的一种或多种。
优选的，所述黏着剂为阿拉伯树胶、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、壳聚糖、生物质粉末中的一种或几种的混合物。其中，阿拉伯树胶、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、壳聚糖、生物质粉末均为可生物降解的物质，且降解产物无毒无害。
更优选的，所述黏着剂为阿拉伯树胶、羧甲基纤维素钠中的至少一种。
本发明还公开了一种硒包衣玉米种子的制备方法以及得到的硒包衣玉米种子，制备方法包括以下步骤：
S1：按照前述的配方将硒源、黏着剂、水混合得到包衣剂；
S2：将玉米种子和包衣剂混合均匀或放入包衣机上进行包衣，干燥后得到硒包衣玉米种子。
优选的，在步骤S2中，按重量份计，包衣剂与玉米种子的配比为：包衣剂 1份、玉米种子1000～20000份。
更优选的，在步骤S2中，按重量份计，包衣剂与玉米种子的配比为：包衣剂1份、玉米种子1000份。
本发明的硒包衣玉米种子播种后，包衣中的黏着剂逐渐降解，包衣逐渐破裂、瓦解，包衣中的硒源逐渐释放到玉米种子周围的土壤中，玉米种子发芽后，其根系能有效的从周围的土壤吸收硒元素，从而实现了定点精准施肥的目的，有效的降低了硒肥的用量，能为玉米种子的发芽、玉米植株的成长持续提供硒元素，避免了多次施肥，进一步的降低了硒肥的用量。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的富硒包衣剂，其黏着剂为可生物降解的物质，其降解产物无毒无害，不会影响玉米种子的出苗率。
2、本发明的硒包衣玉米种子，对作物的硒生物强化具有很高的效率，生产出来的玉米籽粒中硒含量最高可以达到99.8mg/kg；并且能够大幅减少硒肥的用量，提高硒肥的利用率，从而减少了因大量使用硒肥对土壤造成的污染；同时能有效防止种子病虫害。
3、本发明的硒包衣玉米种子，成本较低，十分适宜规模化。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
以下各本实施例中，所提到的含硒矿粉均为苏州硒谷科技有限公司生产，产品型号XGP1603A。
以下各本实施例中，选择江苏省如皋市某农田作为硒包衣玉米的效果试验田，分为7个小区。每个小区18.7平米，每一小区周边保留2米的隔离距离。
实施例1
一种富硒包衣剂，按重量计由以下组分组成：含硒矿粉0.1份、黏着剂20 份(壳聚糖1份、聚乙二醇1份、生物质粉末18份)、水40份。
选取7组不同的梯度进行对比，玉米种子与富硒包衣剂按重量比分别为1:0 (对照)、20000:1、14000:1、10000:1、4000:1、2000:1、1000:1，分别记为实施例1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7。将各组玉米种子和包衣剂放入包衣机上进行包衣，干燥后得到硒包衣玉米种子，装袋贴上标签，备用。
包衣后的种子播种后进行出籽粒率统计和成熟玉米籽粒含硒量检测，数据汇总见表1。
表1实施例1中硒包衣玉米种子的出苗率和籽粒含硒量检测结果
实施例2
一种富硒玉米包衣剂，按重量计由以下组分组成：含硒矿粉(以硒计)0.1 份、黏着剂40份(为壳聚糖2份、聚乙二醇2份、生物质粉末36份)、水40 份。
选取7组不同的梯度进行对比，玉米种子与富硒玉米包衣剂(以硒计)按重量比分别为1:0(对照)、20000:1、14000:1、10000:1、4000:1、2000:1、1000:1，分别记为实施例2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7。按照前述步骤配制硒包衣玉米种子，装袋贴上标签，备用。
包衣后的种子播种后进行出籽粒率统计和成熟玉米籽粒含硒量检测，数据汇总见表2。
表2实施例2中硒包衣玉米种子的出苗率和籽粒含硒量检测结果
实施例编号 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7
梯度 对照 20000:1 14000:1 10000:1 4000:1 2000:1 1000:1
出苗率(％) 99 99 98 99 98 97 97
含硒量(ppm) 0.02 4.8 6.8 9.5 23.4 48.6 99.8
实施例3
一种富硒玉米包衣剂，按重量计由以下组分组成：含硒矿粉(以硒计)0.1 份、黏着剂60份(为壳聚糖3份、聚乙二醇3份、生物质粉末54份)、水40 份。
选取7组不同的梯度进行对比，玉米种子与富硒玉米包衣剂(以硒计)按重量比分别为1:0(对照)、20000:1、14000:1、10000:1、4000:1、2000:1、1000:1，分别记为实施例3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-7。按照前述步骤配制硒包衣玉米种子，装袋贴上标签，备用。
包衣后的种子播种后进行出籽粒率统计和成熟玉米籽粒含硒量检测，数据汇总见表3。
表3实施例3中硒包衣玉米种子的出苗率和籽粒含硒量检测结果
实施例编号 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7
梯度 对照 20000:1 14000:1 10000:1 4000:1 2000:1 1000:1
出苗率(％) 97 99 98 99 97 97 97
含硒量(ppm) 0.02 4.6 6.0 8.5 20.4 45.6 90.8
实施例4
一种富硒玉米包衣剂，按重量计由以下组分组成：亚硒酸钠(以硒计)0.1 份、黏着剂40份(为壳聚糖2份、聚乙二醇2份、生物质粉末36份)、水40 份。
选取7组不同的梯度进行对比，玉米种子与富硒玉米包衣剂(以硒计)按重量比分别为1:0(对照)、20000:1、14000:1、10000:1、4000:1、2000:1、1000:1，分别记为实施例4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7。按照前述步骤配制硒包衣玉米种子，装袋贴上标签，备用。
包衣后的种子播种后进行出籽粒率统计和成熟玉米籽粒含硒量检测，数据汇总见表4。
表4实施例4中硒包衣玉米种子的出苗率和籽粒含硒量检测结果
实施例编号 4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6 4-7
梯度 对照 20000:1 14000:1 10000:1 4000:1 2000:1 1000:1
出苗率(％) 99 91 88 79 77 75 67
含硒量(ppm) 0.02 4.6 6.0 6.5 18.4 34.6 77.8
实施例5
一种富硒玉米包衣剂，按重量计由以下组分组成：硒酸钠(以硒计)0.1 份、黏着剂40份(为壳聚糖2份、聚乙二醇2份、生物质粉末36份)、水40 份。
选取7组不同的梯度进行对比，玉米种子与富硒玉米包衣剂(以硒计)按重量比分别为1:0(对照)、20000:1、14000:1、10000:1、4000:1、2000:1、1000:1，分别记为实施例5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7。按照前述步骤配制硒包衣玉米种子，装袋贴上标签，备用。
包衣后的种子播种后进行出籽粒率统计和成熟玉米籽粒含硒量检测，数据汇总见表5。
表5实施例5中硒包衣玉米种子的出苗率和籽粒含硒量检测结果
实施例编号 5-1 5-2 5-3 5-4 5-5 5-6 5-7
梯度 对照 20000:1 14000:1 10000:1 4000:1 2000:1 1000:1
出苗率(％) 99 90 89 78 76 73 66
含硒量(ppm) 0.02 4.4 6.9 6.4 16.4 35.6 76.8
实施例6
本实施例中，富硒包衣剂分为7组，其组成按重量份计分别为：
含硒矿粉0.1份、黏着剂40份(为壳聚糖4份、生物质粉末36份)、水40 份；
含硒矿粉0.1份、黏着剂40份(为壳聚糖1份、聚乙二醇3份、生物质粉末36份)、水40份；
含硒矿粉0.1份、黏着剂40份(为壳聚糖2份、聚乙二醇2份、生物质粉末36份)、水40份；
含硒矿粉0.1份、黏着剂40份(为壳聚糖3份、聚乙二醇1份、生物质粉末36份)、水40份；
含硒矿粉0.1份、黏着剂40份(为聚乙二醇4份、生物质粉末36份)、水 40份；
含硒矿粉0.1份、黏着剂40份(为壳聚糖10份、聚乙二醇10份、生物质粉末20份)、水40份；以及
含硒矿粉0.1份、黏着剂40份(为生物质粉末40份)、水40份。
选取上述7组不同的包衣剂进行对比，玉米种子与富硒包衣剂按重量比为 1000:1，分别记为实施例6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6、6-7，按照前述步骤配制硒包衣玉米种子，装袋贴上标签，备用。
包衣后的种子播种后进行出籽粒率统计和成熟玉米籽粒含硒量检测，数据汇总见表6。
表6实施例6中硒包衣玉米种子的出苗率和籽粒含硒量检测结果
实施例编号 6-1 6-2 6-3 6-4 6-5 6-6 6-7
梯度 1000:1 1000:1 1000:1 1000:1 1000:1 1000:1 1000:1
出苗率(％) 93 94 96 95 94 93 92
含硒量(ppm) 98.2 97.4 99.4 90.5 96.4 97.7 89.4
从以上实施例可以看出：本发明所提供的硒包衣玉米种子均具有较高的出苗率，且生产出来的玉米籽粒中硒含量最高可以达到99.8mg/kg，相对对照组提高了4990倍。该方法操作方法简单，具有广阔的开发前景。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种富硒包衣剂，其特征在于，包括按重量份计的如下组分：
硒源 0.1份
黏着剂 20～60份
水 40份。
2.如权利要求1所述的富硒包衣剂，其特征在于，所述硒源为含硒矿物或含硒化合物中的一种或其混合物。
3.如权利要求2所述的富硒包衣剂，其特征在于，所述硒源为亚硒酸盐、硒酸盐、含硒矿粉中的至少一种。
4.如权利要求1所述的富硒包衣剂，其特征在于，所述黏着剂为阿拉伯树胶、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、壳聚糖、生物质粉末中的至少一种。
5.如权利要求4所述的富硒包衣剂，其特征在于，所述黏着剂为阿拉伯树胶、羧甲基纤维素钠中的至少一种。
6.一种硒包衣玉米种子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按照权利要求1-5任一项所述的配方将硒源、黏着剂、水混合得到包衣剂；
S2：将玉米种子和包衣剂混合均匀或放入包衣机上进行包衣，干燥后得到硒包衣玉米种子。
7.如权利要求6所述的硒包衣玉米种子的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，按重量份计，包衣剂与玉米种子的配比为：包衣剂1份、玉米种子1000～20000份。
8.如权利要求7所述的硒包衣玉米种子的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，按重量份计，包衣剂与玉米种子的配比为：包衣剂1份、玉米种子1000份。
9.由权利要求6-8任一项所述的硒包衣玉米种子的制备方法制备得到的硒包衣玉米种子。
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