CN110622967A - 一种沙化土地生态修复用种衣剂、包衣方法及包衣种子 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种沙化土地生态修复用种衣剂，该种衣剂的原料按照质量份计，包括：填充剂80‑110，高吸水树脂1‑4，植物生长调节剂0.03‑0.11，腐植酸10‑15，根际微生物菌种0.5‑1；还包括：粘着剂，所述填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种的总质量的与所述粘着剂的质量体积比为(3‑8)：1，优选为6.25：1或5：1。通过该种衣剂包衣的种子发芽率明显提升，幼苗根冠比明显增加，可应用于农业生产当中。

Description

一种沙化土地生态修复用种衣剂、包衣方法及包衣种子

技术领域

本发明属于种子包衣处理领域，具体涉及一种沙化土地生态修复用种衣剂、包衣方法及包衣种子。

背景技术

2014年第五次荒漠化和沙化状况监测结果显示，我国荒漠化土地面积261.16万平方公里，占国土总面积的27.20％，沙化土地面积172.12万平方公里，占国土总面积的17.93％，土地荒漠化和沙化问题仍是当前我国最为严重的生态问题。植被建设是沙化地区人工生态系统重建的重要手段。采用人工或飞机播种方式进行植被恢复，即将种子作为材料，直接播于沙地进行植被建植，达到防沙治沙目的的方法，具有省略育苗环节、施工简单、成本低、没有缓苗期、适应性强、便于在大面积植被建设工程中推广应用等特点。但在干旱半干旱地区，由于土壤瘠薄，降水量少，出苗率、成苗率和保苗率均较低，播种恢复植被成功率低仍然是个严重的问题。

种子包衣，指利用粘着剂，将杀菌剂、杀虫剂、微肥、植物生长调节剂、着色剂、填充剂等物质粘着在种子表面，并做成丸状外形的种子单位。包衣种子重量增大，适于机械播种，包衣中的活性成分则提高种子抗逆性，为幼苗提供养分，加快发芽，促进成苗。

目前我国种衣剂的类型还比较少，且多集中于农作物种植方面，缺乏沙化土地生态修复专用种衣剂。现有技术中虽然也有个别用于沙化土地的种衣剂的制备和应用，但均存在缺陷。例如：(1)中国专利申请(公开号CN108377692A)的种衣剂主要由按重量份数计的以下原料制成：凹凸棒土2-10份，沙土89-97份，吸水树脂0.5-2.5份，壳聚糖溶液40-60份，其中所述壳聚糖溶液中壳聚糖的质量分数为2-5％，所述沙土中含有质量分数为5-10％的肥料。该种衣剂能够包裹尺寸较小的种子，能够提高种子在生长过程中的抗旱能力，保证种子的萌发和生长能力，大大提高作物的建植成功率，但由于壳聚糖的生产成本较高，不利于后期大面积推广使用。(2)中国专利申请公开号(CN102440246B)的种衣剂包含保水剂和包衣辅料，保水剂由水杨酸和聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸组成，它们的质量比为0.026-0.084:1，包衣辅料包括滑石粉和膨润土，其配比为60％-80％滑石粉和20％-40％膨润土，保水剂含量优选为包衣辅料和保水剂总质量的2.5％。该种衣剂成本低廉且能够显著提高种子的抗旱功能，但是缺少养分供给，不利于后期幼苗的生长。

因此，目前的科研和实践中需要提供一种适宜的种衣剂，可以提供种子早期萌发所需的水分和营养物质，并且能够提供一个稳定的环境，控制种子发芽过程，尤其是提供一种沙化土地生态修复用种衣剂及包衣种子，显著提高在干旱半干旱地区播种恢复植被的成功率，快速、低成本恢复沙化土地植被。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提供一种沙化土地生态修复用种衣剂、包衣方法及包衣种子。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面提供了一种沙化土地生态修复用种衣剂，所述种衣剂的原料按照质量份计，包括：

填充剂80-110，高吸水树脂1-4，植物生长调节剂0.03-0.11，

腐植酸10-15，根际微生物菌种0.5-1；

还包括：粘着剂，所述填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种的总质量的与所述粘着剂的质量体积比为(3-8)：1，优选为6.25：1或5：1。

在一些实施方式中，所述种衣剂的原料按照质量份计，还包括：

杀虫剂1-1.5，杀菌剂0.4-0.6，着色剂0.1-0.3。

在一些实施方式中，所述填充剂包括：蛭石、钠基膨润土、滑石粉，所述蛭石，钠基膨润土，滑石粉的质量份数比为(40-50)：(10-20)：(30-40)；优选地，所述高吸水树脂选自：聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钠接枝淀粉、聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种；优选地，所述植物生长调节剂包括：赤霉素、萘乙酸、水杨酸，所述赤霉素、萘乙酸、水杨酸的质量份数比为(0.01-0.03)：(0.01-0.03)：(0.01-0.05)；优选地，所述根际微生物菌种选自：固氮菌、芽孢杆菌、假单胞菌、丛枝菌根真菌、木霉菌中的一种或多种。

在一些实施方式中，所述粘着剂为质量浓度为5％-8％的聚乙烯醇溶液，优选为5％-8％的聚乙烯醇水溶液。

在一些实施方式中，所述杀菌剂选自：甲霜灵、萎锈灵和福美双中的一种或多种；优选地，所述杀虫剂为氨基甲酸酯类农药，优选为克百威、涕灭威、丁硫克百威、吡虫啉、阿维菌素中的一种或多种。

在一些实施方式中，所述着色剂选自碱性玫瑰红、甲基紫、酒石黄、品红中的一种或多种。

本发明第二方面提供了一种沙化土地生态修复用包衣种子的制备方法：

该方法采用本发明第一方面所述种衣剂的材料，该方法包括以下步骤：

包衣料制备步骤：将所述灭菌填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种、或再加入所述杀虫剂、杀菌剂、着色剂，混合均匀，得到均匀的包衣料；优选地，所述灭菌填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种、杀虫剂、杀菌剂、着色剂的粒径均为小于等于300目，优选为500-800目；

优选，先将所述填充剂进行灭菌处理后，再与所述高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种、或再加入所述杀虫剂、杀菌剂、着色剂，混合均匀，得到均匀的包衣料；

再包衣步骤：将所述包衣料和粘合剂对种子进行丸化包衣处理，得到包衣种子。

在一些实施方式中，所述包衣步骤中，所述丸化包衣处理采用载锅转动法，包括：将所述种子置于载锅中；在所述载锅转动时，将所述粘合剂均匀地喷洒在种子表面，再将所述包衣料均匀地加入所述载锅中；然后重复喷洒粘合剂和加入包衣料至种子粒径达到预定大小；

优选地，在所述载锅转动时，将所述粘合剂喷成雾状，均匀地喷洒在种子表面；

优选地，所述载锅的转速为1000-2000转/分。

本发明第三方面提供了一种沙化土地生态修复用包衣种子，包括：未处理种子和包覆于所述未处理种子外表的包衣剂，所述包衣剂是如本发明第一方面所述的包衣剂；优选地，所述包衣种子是根据本发明第二方面所述的制备方法制备得到的。

在一些实施方式中，所述未处理种子选自：紫花苜蓿、草木樨、高羊茅、披碱草、羊草、沙米、沙蒿、梭梭、沙棘、柠条、胡枝子、花棒、紫穗槐种子中的一种或多种。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

1、本发明的种衣剂和包衣种子制备方法综合了种子处理技术、抗旱保水技术、土壤调理技术及生物固氮技术等，将蛭石、钠基膨润土、滑石粉、高吸水树脂、赤霉素、萘乙酸、水杨酸、腐植酸、根际微生物菌种等作为包衣材料进行种子丸化包衣。种衣剂中各原料的来源广泛、生产成本低，种类和比例选择恰当，相互之间有较好的增补作用和协同作用，提高种子的抗逆性和萌发、生长能力，解决了干旱半干旱地区沙化土地土壤贫瘠、干旱少雨、抓苗困难、生长缓慢的问题。使用该种衣剂制成的包衣种子播种方便且可实现精量播种，减少了播种量，包衣种子成苗率高，可省去后期补播费用，能够快速、低成本实现沙化土地植被恢复。

2、本发明的包衣种子中的种子选用耐寒、耐旱、抗逆性强的乡土植物种子(灌木和草本)，通过纯净度、发芽率、发芽势检测，去除劣质种子和有害生物，得到的优质种子对恶劣环境的适应性更强，发芽率更高。

3、本发明的蛭石、钠基膨润土和滑石粉按一定比例组成的填充剂，不仅满足了种子包衣材料的粘度和硬度要求、包衣种子之间不易黏连，而且具有储水保墒、保肥缓释、改良土壤结构、提高种子活力的作用。

4、本发明的添加少量的由赤霉素、萘乙酸和水杨酸组成的植物生长调节剂可打破种子休眠，促进种子萌发、生根和生长，同时，提高种子及幼苗的抗逆性及抗旱能力。

5、本发明的技术将沙化土地待修复区乡土植物的根际微生物进行分离、培养、扩繁，并与腐殖酸、高吸水树脂、植物生长调节剂等复配成沙化土地生态修复专用种衣剂，改善根际土壤微环境，提高种子的抗逆性，促进植物生长。

6、本发明的种衣剂中的蛭石、高吸水树脂、聚乙烯醇等是带有层状结构或网状结构的高分子材料，钠基膨润土亦可与高分子聚合物复合形成网状结构，根际微生物菌体能够进入层状或网状结构缝隙中，有利于其代谢繁殖。

7、本发明的种衣剂中腐殖酸和聚乙烯醇可刺激土壤中有益微生物的繁殖和生长，加速有机物的矿化，促进营养元素的释放和吸收利用。

8、本发明的种衣剂中蛭石、钠基膨润土、高吸水树脂、腐植酸和聚丙烯醇均具有缓释功能，可将水分、养分和药效进行长时间缓慢释放，作用持久，保障种子萌发生长过程所需。

9、本发明的技术将少量养分和药剂附着在种子表面，在种子萌发生长过程中缓慢释放，减少大范围、过量施用肥料和药剂对环境造成的污染，生态安全性高。此外，所选各原料均可自然降解或生物降解，绿色环保性好。

具体实施方式

第一方面，本发明提供一种沙化土地生态修复用种衣剂，该种衣剂的原料按照质量份计，包括：

上述种衣剂的原料按照质量份计，包括：

填充剂80-110(例如：可以为80、90、95、100、105、110)，高吸水树脂1-4(例如：可以为1、1.2、2、2.5、3、4)，植物生长调节剂0.03-0.11(例如：可以为0.03、0.05、0.08、0.10、0.11)，

腐植酸10-15(例如：可以为10、11、12.5、12、13、14、15)，根际微生物菌种0.5-1(例如：可以为0.5、0.6、0.7、0.75、0.8、0.9、1)；

上述种衣剂的原料还包括：粘着剂，上述填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种的总质量的与上述粘着剂的质量体积比(w/v)为(3-8)：1(例如：可以为3:1、4:1、5.5:1、6:1、7:1、7.5:1、8:1)，优选为6.25：1或5：1。

上述质量体积比(w/v)表示，加入的粘着剂，上述填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种的总质量与粘合剂的体积之间的比例；总质量的单位为g，体积的单位为ml，或总质量的单位为kg，体积的单位为L；例如：质量体积比为5:1时，该总质量为50g，粘合剂为10ml，或总质量为100g，粘合剂为20ml。

上述填充剂按照质量份计，包括：蛭石40-50(例如：可以为40、41、42、43、44、45、48、50)，钠基膨润土10-20(例如：可以为10、12、14、15、16、18、20)，滑石粉30-40(例如：可以为30、32、34、35、36、38、40)。

上述钠基膨润土可以是天然的，也可以是钙基膨润土改性获得；优选采用由山东优索化工科技有限公司提供的，货号I93102115。

上述填充剂来源广泛、价格低廉，且为包衣的主要原料，因此用量最多；植物生长调节剂作为植物的外源激素需要量很小，过量可能会对植物生长起到抑制作用；腐植酸作为养分添加，用量可调节范围比较大。

上述填充剂选择蛭石、钠基膨润土、滑石粉的原因如下。(1)蛭石是一种层状硅酸盐黏土矿物，具有良好的阳离子交换性和吸附性，可改善土壤的结构，储水保墒，保肥缓释，提高土壤的透气性和含水性，还可向植物提供自身含有的K、Mg、Ca、Fe以及微量的Mn、Cu、Zn等元素。此外，蛭石也是一种优良的种子引发固体基质，可提高种子的活力和发芽率，缩短出苗时间。(2)膨润土是黏土质矿石，而钠基膨润土有较好的膨胀性、分散性、流变性等多种特性，且吸水率大，热稳定性好，其表面存在许多羟基和活性位点，可与高分子聚合物复合形成网状结构，增加黏度，使种子与种衣剂能更紧密地结合，种子与种衣剂之间不易剥离，改善包衣强度。但钠基膨润土的添加量需要控制在一定范围内，添加量过大，会导致包衣硬度较大，吸水性变差，使得种子不易萌发。(3)滑石粉为硅酸盐类矿物，主要成分是四氧化镁和硅酸镁，流动性强，能使包衣种子外表光滑，减少种子黏连，并提高种子的抗压强度。(4)蛭石、钠基膨润土和滑石粉按一定比例组成的填充剂，不仅满足了种子包衣材料的粘度和硬度要求、包衣种子之间不易黏连，而且具有储水保墒、保肥缓释、改良土壤结构、提高种子活力的作用。

上述高吸水树脂选自：聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钠接枝淀粉、聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

上述聚丙烯酸钠优选采用青岛首科新材料有限公司提供的，货号1023；上述聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠是按照中国专利申请(申请号201510035395.3)“聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠包埋益生菌微胶囊及其制备方法”中的方法制备的。

高吸水树脂是一种新型功能高分子材料，为网状高分子无毒聚合物，具有亲水基团，吸水性能极强，能迅速吸收和保持相当于自身重量几百倍甚至上千倍的水分，而且具有反复吸水功能，吸水后膨胀为水凝胶，可缓慢释放水分供种子利用。分子网络所吸水分不能用一般物理方法挤出，因而具有很强的保水性。按原料划分，有淀粉系(接枝物、羧甲基化等)、纤维素系(羧甲基化、接枝物等)、合成聚合物系(聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等)几大类。其中，聚丙烯酸系高吸水树脂较淀粉系及纤维素系相比，具有生产成本低、工艺简单、生产效率高、吸水能力强、产品保质期长等一系列优点。高吸水树脂除了吸水保水外，还可增强土壤的透气性能，使包衣种子在遇水后迅速膨胀裂解，促进种子萌发。

上述植物生长调节剂按照质量份计，包括：赤霉素0.01-0.03(例如：可以为0.01、0.02、0.025、0.03)，萘乙酸0.01-0.03(例如：可以为0.01、0.02、0.025、0.03)，水杨酸0.01-0.05(例如：可以为0.01、0.02、0.025、0.03、0.04、0.05)。植物生长调节剂作为植物的外源激素，具有调节种子休眠、萌发的作用。赤霉素是一种植物生长素，具有促进植物伸长生长，打破种子休眠，促进萌发的功能。萘乙酸是一种植物生长素，能促进植物生根。生长素对于植物来说有促进生长的作用，不过植物对生长素的需求很少，过多了会对植物生长产生抑制，使植物生长缓慢，甚至会杀死植物。水杨酸是一种酚类植物激素，具有与阿司匹林(乙酰水杨酸)相近的作用，可调节植物光合作用，诱导细胞分化和叶绿体合成，还可诱导植物抗性抵御病原及从生理方面提高种子及幼苗的抗旱能力。上述植物生长调节剂的用量均不可过多，否则会对植物生长起到抑制作用。

上述腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，腐植酸大分子的基本结构是芳环和脂环，环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团，具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能。腐植酸富含植物生长所需有机质和矿物质，可持续改善土壤结构和通透性，增加根际吸水能力，刺激土壤中有益微生物的繁殖和生长，促进N、P、K和微量元素转化成可被植物吸收的形态并帮助进行光合作用。此外，药肥兼备是腐植酸的一个重要特性，能提高杀虫剂、杀菌剂和植物生长调节剂的生物活性，促进植物生长，降低化学药剂的毒性和使用量，保护环境。

上述根际微生物菌种选自：固氮菌、芽孢杆菌、假单胞菌、丛枝菌根真菌、木霉菌中的一种或多种。根际微生物对植物的生长发育至关重要，其与植物根系相互作用、相互促进。根际微生物大量聚集在植物根系周围，将有机物转变为无机物，为植物提供有效的养料；同时，微生物还能分泌维生素、生长刺激素等，促进植物生长。本发明选择待修复区乡土植物的根际微生物菌种，例如固氮菌、芽孢杆菌、假单胞菌、丛枝菌根真菌、木霉菌中的一种或多种，采用常规的方法进行分离、培养、扩繁，即，菌种→斜面→摇瓶→种子罐→发酵罐→浓缩→纯化。本发明中腐植酸可使有益根际微生物的数量增加，加速有机物的矿化，促进营养元素的释放和吸收利用。

上述粘着剂为质量浓度为5％-8％(例如：可以为5％、6％、7％、8％)的聚乙烯醇水溶液。聚乙烯醇是具有强亲水性、无毒、无刺激性的水溶性高分子聚合物，其形成的水凝胶有一定黏度且具有含水量高、强度好、毒性低及易加工等优点。聚乙烯醇可被细菌作为碳源和能源利用，属于一种生物可降解高分子材料，与根际微生物之间具有很好的生物亲和性，对菌体的生长无抑制作用，可由非石油路线大规模生产，价格低廉。

上述种衣剂的各个原料的种类和用量比例选择恰当，相互之间有较好的增补作用和协同作用：(1)蛭石、高吸水树脂、聚乙烯醇等是带有层状结构或网状结构的高分子材料；其中钠基膨润土亦可与高分子聚合物复合形成网状结构，根际微生物菌体能够进入层状或网状结构缝隙中，有利于其代谢繁殖；钠基膨润土与高分子聚合物复合形成网状结构，增加黏度，使种子与种衣剂能更紧密地结合，种子与种衣剂之间不易剥离，改善包衣强度；钠基膨润土具有较强的吸湿性和粘结性，用钠基膨润土和高吸水树脂对种子进行包衣后，对种子有了双重的保水作用，提高了包衣种子的抗旱能力。(2)蛭石、钠基膨润土、高吸水树脂、腐植酸和聚丙烯醇均具有缓释功能，可将水分、养分和药效进行长时间缓慢释放，作用持久，保障种子萌发生长过程所需；其中，腐殖酸和聚乙烯醇可刺激土壤中有益微生物的繁殖和生长，加速有机物的矿化，促进营养元素的释放和吸收利用。(3)腐植酸能提高杀虫剂、杀菌剂和植物生长调节剂的生物活性，促进植物生长，降低化学药剂的毒性和使用量，保护环境。

此外，可根据实际需要在上述种衣剂中添加杀虫剂、杀菌剂和着色剂。上述种衣剂的原料按照质量份计，还包括：杀虫剂1-1.5(例如：可以为1、1.1、1.2、1.25、1.3、1.4、1.5)，杀菌剂0.4-0.6(例如：可以为0.4、0.5、0.55、0.6)，着色剂0.1-0.3(例如：可以为0.1、0.15、0.2、0.3)。

上述杀菌剂在采用化学杀菌剂时应考虑它们对有益根际微生物不产生有害作用，优选自：甲霜灵、萎锈灵和福美双中的一种或多种。

上述杀虫剂为氨基甲酸酯类农药，优选为克百威、涕灭威、丁硫克百威、吡虫啉、阿维菌素中的一种或多种。

上述着色剂选自碱性玫瑰红、甲基紫、酒石黄、品红中的一种或多种。

第二方面，本发明提供一种沙化土地生态修复用包衣种子，该包衣种子包括第一方面所述种衣剂，以及种子。

上述种衣剂和植物种子的质量比可根据实际需要进行调整，在满足种衣剂能够包裹植物种子的前提下，可以调整种衣剂的使用量，以调整植物种子的包衣倍数。包衣倍数＝包衣种子重量/裸种种子重量。

植物种子优选耐寒、耐旱、抗逆性强的乡土草类和灌木种子，例如可以是紫花苜蓿、草木樨、高羊茅、披碱草、羊草、沙米、沙蒿、梭梭、沙棘、柠条、胡枝子、花棒、紫穗槐等植物种子中的一种或多种。该种衣剂可以包裹千粒重在0.1g-40g大小不同的植物种子。

在干旱半干旱地区沙化土地生态修复过程中，植物种子包衣技术可提高种子的播种性能，是一项节约种子和提高播种效果的重要措施。本发明提供的种衣剂中各原料来源广泛、生产成本低，且相互之间有较好的增补作用，能够显著提高种子的抗逆性和萌发、生长能力；包衣种子播种方便、播种量少、成苗率高，能够快速、低成本实现沙化土地植被恢复。

本发明的技术将沙化土地待修复区乡土植物的根际微生物进行分离、培养、扩繁，并与腐殖酸、高吸水树脂、植物生长调节剂等复配成沙化土地生态修复专用种衣剂，改善根际土壤微环境，提高种子的抗逆性，促进植物生长。

本发明的技术将少量养分和药剂附着在种子表面，在种子萌发生长过程中缓慢释放，减少大范围、过量施用肥料和药剂对环境造成的污染，生态安全性高。此外，所选各原料均可自然降解或生物降解，绿色环保性好。

目前，我国种衣剂的类型还比较少，且多集中于农作物种植方面，缺乏沙化土地生态修复专用种衣剂。本发明提供的工艺综合了种子处理技术、抗旱保水技术、土壤调理技术及生物固氮技术等，将蛭石、钠基膨润土、滑石粉、高吸水树脂、赤霉素、萘乙酸、水杨酸、腐植酸、根际微生物菌种等作为包衣材料进行种子丸化包衣。种衣剂中各原料的来源广泛、生产成本低，种类和比例选择恰当，相互之间有较好的增补作用，提高种子的抗逆性和萌发、生长能力，解决了干旱半干旱地区沙化土地土壤贫瘠、干旱少雨、抓苗困难、生长缓慢的问题。使用该种衣剂制成的包衣种子播种方便且可实现精量播种，减少了播种量，包衣种子成苗率高，可省去后期补播费用，能够快速、低成本实现沙化土地植被恢复。

第三方面，本发明提供一种沙化土地生态修复用包衣种子的制备方法，该方法采用第一方面上述种衣剂，和第二方面上述种子；该方法包括以下步骤：

步骤一、种子精选：通过纯净度、发芽率、发芽势检测，去除劣质种子和有害生物。上述种子的纯净度大于等于95％，发芽率大于等于90％，发芽势大于等于80％。

优选的耐寒、耐旱、抗逆性强的乡土植物种子(灌木和草本)，通过以下纯净度、发芽率、发芽势检测，去除劣质种子和有害生物，得到的优质种子对恶劣环境的适应性更强，发芽率更高。

步骤二、包衣料制备：

将上述填充剂进行灭菌处理，减少病菌带入，得到灭菌填充剂；

再将原料中的固态物质，包括上述灭菌填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种、或根据实际需要再加入上述杀虫剂、杀菌剂、着色剂，混合均匀得到固态粉末作为包衣料。

上述灭菌填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、植酸、根际微生物菌种粉末、杀虫剂、杀菌剂、着色剂的粒径均为小于等于300目，更优选为500-800目，如果上述几种原材料的粒径过大则需要先粉碎、过筛。

步骤三、包衣：将上述包衣料和粘合剂对种子进行丸化包衣处理，得到包衣种子。

上述丸化包衣处理采用载锅转动法，包括：将所述种子置于在立式圆形载锅中，载锅不停地转动，转速为1000-2000rpm(例如：1000rpm、1200rpm、1300rpm、1400rpm、1600rpm、1800rpm、2000rpm)，优选为1500rpm；合适的转速对于包衣过程非常关键：转速过低无法带动种子转动，种子无法与种衣剂结合；转速过高机体过热，无法一直进行包衣。

在载锅转动时，将上述粘合剂用甩锅或高压喷枪的喷嘴喷成雾状，均匀地喷洒在种子表面(这样使种子包衣更加均匀)，再将上述包衣料(混合固态粉末)均匀地加入所述载锅中；之后，每隔10-30秒，优选20秒重复喷洒粘合剂和加入包衣料的操作，使种子在不停地转动中愈滚愈大，至种子粒径达到预定大小时停止包衣。上述每次加料的间隔时间过短，种子与种衣剂没有足够的时间结合，影响包衣效果；间隔时间过长，包衣形成的颗粒会黏结在一起，形成大型的颗粒，也影响包衣效果。

其中，每次加入包衣料和粘合剂的质量体积(w/v)比为(3-8)：1，优选为6.25：1或5：1。

步骤四、后续：将包衣种子放入振动筛中，筛出过大或过小的种子，保留大小符合要求的包衣种子；再将经过筛选后的包衣种子自然晾干。

以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

实施例1

本实施例选用的种子为500g紫穗槐种子或100g紫花苜蓿种子。

本实施例的种衣剂中的固态成分(除了粘合剂外)与种子的重量比为1:1。

本实施例的种衣剂的固态成分包括以下质量百分比原料：

蛭石40％，钠基膨润土10％，滑石粉34.2％，聚丙烯酸钠3％，赤霉素0.02％，萘乙酸0.03％，水杨酸0.05％，腐植酸12％，根瘤固氮菌0.7％。

还包括：质量百分浓度为7％的聚乙烯醇水溶液，固态成分与聚乙烯醇水溶液的质量体积比分别为6.25:1(紫穗槐种子)和5:1(紫花苜蓿种子)。

上述根瘤固氮菌菌种采用多萌DORMAL根瘤菌(美国)，由北京阳光克劳沃生化技术有限公司提供。

本实施例的紫穗槐包衣种子制备方法包括以下步骤：

(1)包衣料制备：称取上述配比的蛭石、钠基膨润土、滑石粉、聚丙烯酸钠、赤霉素、萘乙酸、水杨酸、腐植酸、根瘤固氮菌菌种，上述原料中蛭石、钠基膨润土、滑石粉的粒径均为500-800目，并混合均匀，得到包衣料(固态成分的粉末)。

(2)丸化包衣：将种子放在立式圆形载锅中，以1500转/分钟的速度进行旋转，在植物种子旋转过程中，先将聚乙烯醇水溶液用高压喷枪喷成雾状均匀地喷洒在种子表面，再将上述包衣料(混合料)均匀地加入载锅中；每隔20秒重复以上两个加料的操作，每次加入的包衣料为50g，每次加入的聚乙烯醇水溶液为8ml，直至将紫穗槐裸种包衣为直径5毫米的包衣种子。

本实施例的紫花苜蓿包衣种子制备方法包括以下步骤：

(1)包衣料制备：与上述紫穗槐包衣种子的操作相同。

(2)丸化包衣：与上述紫穗槐包衣种子的操作相似，区别在于：每次加入的包衣料为10g，每次加入的聚乙烯醇溶液为2ml，直至将紫花苜蓿裸种包衣为直径3.5毫米的包衣种子。

检测例1

本检测例为实施例1的室内盆栽实验。

实验中分别以紫穗槐和紫花苜蓿裸种为对照，以同一批次采集的北京市当地黄土为基质，采用盆栽形式。首先将土基质烘干至相对含水量为0％，定量装盆1kg，然后根据盆中土壤重量加水，使土壤达到5％、10％、15％三种含水量，分别植入待试裸种和实施例1制备的包衣种子，深0.5-1.0cm，每组重复3盆，每盆播种20粒种子，此后每天称量盆重，定量补水以维持含水量，观测发芽与生长情况。针对紫穗槐，在播种25天时统计发芽率，在播种40天后测量并统计根冠比；针对紫花苜蓿，在播种15天时统计发芽率，在播种25天后测量并统计根冠比。

模拟抗旱实验是检验种子抗旱包衣效果的良好途径，本发明通过上述实验，对紫穗槐、紫花苜蓿两种包衣种子的抗旱效能进行验证，可以看出包衣种子的发芽率相较于裸种显著提高，幼苗的根冠比也同比较高，取得了良好的效果(见表1、2)，见表1、2分别记载了发芽率和根冠比的平均值，从表1中可以看出，对于三种土壤含水量的测试中，两种植物的包衣种子均比裸种的发芽率均显著提高，这说明，本发明所制备的种衣剂能够显著提高种子的发芽率。从表2中可以看出，对于三种土壤含水量的测试中，两种植物的包衣种子均比裸种的根冠比均提高，这说明，本发明所制备的种衣剂能够促进植物根系的发育，进而更好地吸收土壤中的营养。

表1：两种包衣种子盆栽发芽率

表2：两种包衣种子盆栽幼苗根冠比

检测例2

本检测例为实施例1的沙化土地实地播种实验。

采用随机区组设计，在内蒙古西乌旗选取轻度、中度、重度沙化草场分别进行实地播种，各处理播种10穴，穴深1.0-2.0cm，每穴3粒，播种后，每穴用青草覆盖。经过实践检验，实施例1制备的包衣种子及其幼苗都显著好于未包衣种子(见表3-4)。

表3：包衣种子实地播种发芽率

表4：包衣种子实地播种幼苗根冠比

对比例1

本对比例选用的种子为500g紫穗槐种子。

本对比例的种衣剂中的固态成分(除了粘合剂外)与种子的重量比为1:1。

本对比例的种衣剂的固态成分包括以下质量百分比原料：

蛭石20％，钠基膨润土30％，滑石粉34.2％，聚丙烯酸钠3％，赤霉素0.02％，萘乙酸0.03％，水杨酸0.05％，腐植酸12％，根瘤固氮菌0.7％。

还包括：质量百分浓度为7％的聚乙烯醇溶液，固态成分与聚乙烯醇溶液的质量体积比分别为6.25:1。

本对比例的包衣种子制备方法的操作和参数与实施例1相同。

本对比例导致种衣的硬度较大，吸水性变差，使得种子不易萌发。干旱地区限制种子发芽的主要因素是水分，钠基膨润土用量过高会导致种衣的硬度变大，吸水性变差，进而影响种子萌发和生长。

按照检测例1和2中的检测方法，本对比例包衣种子盆栽发芽率和幼苗根冠比，以及实地播种发芽率和幼苗根冠比如下表5-6。

表5：包衣种子盆栽发芽率和幼苗根冠比

表6：包衣种子实地播种发芽率和幼苗根冠

对比例a

对比例a与实施例1的区别在于，本对比例的原料中不含根际微生物菌种，其他的原料配比、操作和参数与实施例1相同。

检测例a

1、通过与检测例1相同的方法使用对比例a所制备种衣剂检测紫穗槐和紫花苜蓿的发芽率和根冠比，记录在如下表7中。

表7：对比例a包衣种子盆栽发芽率和幼苗根冠比

2、通过与检测例2相同的方法用对比例a所制备被种衣剂进行沙化土地实地播种实验，紫穗槐和紫花苜蓿裸的发芽率和根冠比记录在如下表8中。

表8：对比例a包衣种子实地播种发芽率和幼苗根冠比

3、通过与检测例2相同的方法用实施例1和对比例a所制备种衣剂进行沙化土地实地播种实验，紫花苜蓿的根瘤数记录在如下表9中。

表9：包衣种子实地播种单株结瘤数和有效根瘤数

对比例2

本对比例选用的种子为500g紫穗槐种子。

本对比例的种衣剂中的固态成分(除了粘合剂外)与种子的重量比为1:1。

本对比例的种衣剂的固态成分包括以下质量百分比原料：

蛭石52％，钠基膨润土22％，滑石粉10.2％，聚丙烯酸钠3％，赤霉素0.02％，萘乙酸0.03％，水杨酸0.05％，腐植酸12％，根瘤固氮菌菌种0.7％。还包括：质量百分浓度为7％的聚乙烯醇溶液，固态成分与聚乙烯醇溶液的质量体积比分别为6.25:1。

本对比例的包衣种子制备方法的操作和参数与实施例1相同。

本对比例的种衣剂会导致种子黏连，使种子抗压强度降低，影响包衣种子的质量。

按照检测例1和2中的检测方法，本对比例包衣种子盆栽发芽率和幼苗根冠比，以及实地播种发芽率和幼苗根冠比如下表10-11。

表10：包衣种子盆栽发芽率和幼苗根冠比

表11：包衣种子实地播种发芽率和幼苗根冠比

实施例2

本实施例选用的种子为500g紫穗槐种子。

本实施例的种衣剂中的固态成分(除了粘合剂外)与种子的重量比为1:1。

本实施例的种衣剂的固态成分包括以下质量百分比原料：

蛭石40％，钠基膨润土10％，滑石粉32.2％，聚丙烯酸钠3％，赤霉素0.02％，萘乙酸0.03％，水杨酸0.05％，腐植酸12％，根瘤固氮菌0.7％，甲霜灵1.3％，克百威0.5％，碱性玫瑰红0.2％。还包括：质量百分浓度为7％的聚乙烯醇水溶液，固态成分与聚乙烯醇水溶液的质量体积比为6.25:1。

上述根瘤固氮菌菌种的来源于实施例1相同。

本实施例的包衣种子的制备方法的操作和参数与实施例1相同。

本实施例的包衣种子具有良好的长势和抗旱效果。按照检测例1和2中的检测方法，本实施例包衣种子盆栽发芽率和幼苗根冠比，以及实地播种发芽率和幼苗根冠与实施例1相近，本实施例的包衣种子能够起到比实施例1较好的效果。

实施例3

本实施例选用的种子20g披碱草种子或12g高羊茅种子。

本实施例的种衣剂中的固态成分(除了粘合剂外)与种子的重量比为1:0.7。

本实施例的种衣剂的固态成分包括以下质量百分比原料：

蛭石42％，钠基膨润土12％，滑石粉30.11％，聚丙烯酸钠2％，赤霉素0.03％，萘乙酸0.02％，水杨酸0.04％，腐植酸13％，丛枝菌根真菌0.8％。还包括：质量百分浓度为6％的聚乙烯醇水溶液，固态成分与聚乙烯醇水溶液的质量体积比分别为3:1(披碱草种子)和4.5:1(高羊茅种子)。

上述丛枝菌根真菌菌种采用丛枝真菌中的根内球囊霉菌，由北京市农林科学院植物营养与资源研究所购买得到。

本实施例的披碱草包衣种子制备方法包括以下步骤：

(1)包衣料制备：称取上述配比的蛭石、钠基膨润土、滑石粉、聚丙烯酸钠、赤霉素、萘乙酸、水杨酸、腐植酸、丛枝菌根真菌，粒径均为500-800目，并混合均匀，得到包衣料(固态成分的粉末)。

(2)丸化包衣：将种子放在立式圆形载锅中，以1200转/分钟的速度进行旋转，在植物种子旋转过程中，先将聚乙烯醇水溶液用高压喷枪喷成雾状均匀地喷洒在种子表面，再将上述包衣料(混合料)均与地加入载锅中；每隔15秒重复以上两个加料的操作，每次加入的包衣料为6g，每次加入的聚乙烯醇溶液为2ml，直至将披碱草裸种包衣为直径2.5毫米的包衣种子。

本实施例的高羊茅包衣种子制备方法包括以下步骤：

(1)包衣料制备：与上述披碱草种子的操作相同。

(2)丸化包衣：与上述披碱草包衣种子的操作相似，区别在于：每次加入的包衣料为9g，每次加入的聚乙烯醇溶液为2ml，直至将高羊茅裸种包衣为直径2毫米的包衣种子。

本实施例的包衣种子具有良好的长势和抗旱效果，能够起到与实施例1相似的效果。

实施例4

本实施例选用的种子20g披碱草种子或12g高羊茅种子。

本实施例的种衣剂中的固态成分(除了粘合剂外)与种子的重量比为1:0.8。

本实施例的种衣剂的固态成分包括以下质量百分比原料：

蛭石45％，钠基膨润土10％，滑石粉30.33％，聚丙烯酸钠4％，赤霉素0.02％，萘乙酸0.02％，水杨酸0.03％，腐植酸10％，丛枝菌根真菌0.6％。还包括：质量百分浓度为6％的聚乙烯醇水溶液，固态成分与聚乙烯醇水溶液的质量体积比分别为3:1(披碱草种子)和4.5:1(高羊茅种子)。

上述丛枝菌根真菌菌种的来源与实施例3相同。

本实施例的披碱草和高羊茅包衣种子制备方法的操作和参数与实施3相同。

本实施例的包衣种子具有良好的长势和抗旱效果，能够起到与实施例1相似的效果。

实施例5

本实施例选用的种子500g草木樨种子或100g胡枝子种子。

本实施例的种衣剂中的固态成分(除了粘合剂外)与种子的重量比为1:1.2。

本实施例的种衣剂的固态成分包括以下质量百分比原料：

蛭石43％，钠基膨润土11％，滑石粉33.44％，聚丙烯酰胺2％，赤霉素0.01％，萘乙酸0.02％，水杨酸0.02％，腐植酸10％，根瘤固氮菌0.5％。还包括：质量百分浓度为6％的聚乙烯醇水溶液，固态成分与聚乙烯醇水溶液的质量体积比分别为6.25:1(草木樨种子)和5:1(胡枝子种子)。

上述根瘤固氮菌菌种的来源于实施例1相同。

本实施例的包衣种子制备方法的操作和参数与实施例1相似，步骤(2)中：草木樨：每次加入包衣料50g，聚乙烯醇水溶液8ml，直至将裸种包衣为直径5毫米的包衣种子；胡枝子：每次加入包衣料10g，每次加入的聚乙烯醇水溶液为2ml，直至将裸种包衣为直径3.5毫米的包衣种子。

本实施例的包衣种子具有良好的长势和抗旱效果，能够起到与实施例1相似的效果。

实施例6

本实施例选用的种子500g草木樨种子或100g胡枝子种子。

本实施例的种衣剂中的固态成分(除了粘合剂外)与种子的重量比为1:1.5。

本实施例的种衣剂的固态成分包括以下质量百分比原料：

蛭石40％，钠基膨润土15％，滑石粉31.96％，聚丙烯酰胺1％，赤霉素0.02％，萘乙酸0.01％，水杨酸0.01％，腐植酸11％，根瘤固氮菌1％。还包括：质量百分浓度为6％的聚乙烯醇水溶液，固态成分与聚乙烯醇水溶液的质量体积比分别为6.25:1(草木樨种子)和5:1(胡枝子种子)。

上述根瘤固氮菌菌种的来源于实施例1相同。

本实施例的包衣种子制备方法的操作和参数与实施5相同。

本实施例的包衣种子具有良好的长势和抗旱效果，能够起到与实施例1相似的效果。

实施例7-8

实施例7-8选用的种子均为500g紫穗槐种子。

实施例7-8的种衣剂中的固态成分(除了粘合剂外)与种子的重量比均为1:1。

实施例7的种衣剂的固态成分包括以下质量百分比原料：

蛭石48.47％，钠基膨润土10％，滑石粉30％，聚丙烯酸钠接枝淀粉1％，赤霉素0.01％，萘乙酸0.01％，水杨酸0.01％，腐植酸10％，根瘤固氮菌0.5％。还包括：质量百分浓度为7％的聚乙烯醇水溶液，固态成分与聚乙烯醇水溶液的质量体积比分别为6.25:1。

上述聚丙烯酸钠接枝淀粉的品牌为HMH，购自北京灵宝科技有限公司；上述根瘤固氮菌菌种的来源于实施例1相同。

实施例8的种衣剂的固态成分包括以下质量百分比原料：

蛭石40％，钠基膨润土10％，滑石粉38.47％，聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠1％，赤霉素0.01％，萘乙酸0.01％，水杨酸0.01％，腐植酸10％，根瘤固氮菌0.5％。还包括：质量百分浓度为7％的聚乙烯醇水溶液，固态成分与聚乙烯醇水溶液的质量体积比分别为6.25:1。

上述聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠是根据中国专利申请(申请号201510035395.3)“聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠包埋益生菌微胶囊及其制备方法”中记载的方法制备的；上述根瘤固氮菌菌种的来源于实施例1相同。

实施例7-8的包衣种子的制备方法的操作和参数与实施例1相同。

实施例7-8的包衣种子具有良好的长势和抗旱效果。按照检测例1和2中的检测方法，本实施例包衣种子盆栽发芽率和幼苗根冠比，以及实地播种发芽率和幼苗根冠比均与实施例1相当，实施例7-8的包衣种子能够起到与实施例1相似的效果。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沙化土地生态修复用种衣剂，其特征在于：

所述种衣剂的原料按照质量份计，包括：

填充剂80-110，高吸水树脂1-4，植物生长调节剂0.03-0.11，

腐植酸10-15，根际微生物菌种0.5-1；

还包括：粘着剂，所述填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种的总质量的与所述粘着剂的质量体积比为(3-8)：1，优选为6.25：1或5：1。

2.根据权利要求1所述种衣剂，其特征在于：

所述种衣剂的原料按照质量份计，还包括：

杀虫剂1-1.5，杀菌剂0.4-0.6，着色剂0.1-0.3。

3.根据权利要求1或2所述种衣剂，其特征在于：

所述填充剂包括：蛭石、钠基膨润土、滑石粉，所述蛭石，钠基膨润土，滑石粉的质量份数比为(40-50)：(10-20)：(30-40)；

优选地，所述高吸水树脂选自：聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钠接枝淀粉、聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种；

优选地，所述植物生长调节剂包括：赤霉素、萘乙酸、水杨酸，所述赤霉素、萘乙酸、水杨酸的质量份数比为(0.01-0.03)：(0.01-0.03)：(0.01-0.05)；

优选地，所述根际微生物菌种选自：固氮菌、芽孢杆菌、假单胞菌、丛枝菌根真菌、木霉菌中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述种衣剂，其特征在于：

所述粘着剂为质量浓度为5％-8％的聚乙烯醇溶液，优选为5％-8％的聚乙烯醇水溶液。

5.根据权利要求2所述种衣剂，其特征在于：

所述杀菌剂选自：甲霜灵、萎锈灵和福美双中的一种或多种；

优选地，所述杀虫剂为氨基甲酸酯类农药，优选为克百威、涕灭威、丁硫克百威、吡虫啉、阿维菌素中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述种衣剂，其特征在于：

所述着色剂选自碱性玫瑰红、甲基紫、酒石黄、品红中的一种或多种。

7.一种沙化土地生态修复用包衣种子的制备方法，其特征在于：

该方法采用权利要求1-6中任一项所述种衣剂的材料，该方法包括以下步骤：

包衣料制备步骤：将所述填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种、或再加入所述杀虫剂、杀菌剂、着色剂，混合均匀，得到均匀的包衣料；优选地，所述灭菌填充剂、高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种、杀虫剂、杀菌剂、着色剂的粒径均为小于等于300目，优选为500-800目；

优选，先将所述填充剂进行灭菌处理后，再与所述高吸水树脂、植物生长调节剂、腐植酸、根际微生物菌种、或再加入所述杀虫剂、杀菌剂、着色剂，混合均匀，得到均匀的包衣料；

再包衣步骤：将所述包衣料和粘合剂对种子进行丸化包衣处理，得到包衣种子。

8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于：

所述包衣步骤中，所述丸化包衣处理采用载锅转动法，包括：将所述种子置于载锅中；在所述载锅转动时，将所述粘合剂均匀地喷洒在种子表面，再将所述包衣料均匀地加入所述载锅中；然后重复喷洒粘合剂和加入包衣料至种子粒径达到预定大小；

优选地，在所述载锅转动时，将所述粘合剂喷成雾状，均匀地喷洒在种子表面；

优选地，所述载锅的转速为1000-2000转/分。

9.一种沙化土地生态修复用包衣种子，包括：未处理种子和包覆于所述未处理种子外表的包衣剂，所述包衣剂是如权利要求1-6任一项所述的包衣剂；优选地，所述包衣种子是根据权利要求7或8所述的制备方法制备得到的。

10.根据权利要求9所述包衣种子，其特征在于：

所述未处理种子选自：紫花苜蓿、草木樨、高羊茅、披碱草、羊草、沙米、沙蒿、梭梭、沙棘、柠条、胡枝子、花棒、紫穗槐种子中的一种或多种。