CN111357426A - 一种耐盐型紫花苜蓿丸衣种子及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于种子加工技术领域的一种耐盐型紫花苜蓿丸衣种子及其制作方法。所述耐盐型紫花苜蓿丸衣种子包括紫花苜蓿裸种子、粘合剂、粉剂和活性物质，所述活性物质为抗坏血酸溶液和/或水杨酸溶液。本发明方法制备的耐盐型紫花苜蓿丸衣种子，不仅可以有效缓解紫花苜蓿种子的盐胁迫效应，还能提高种子的活力，具有一定的催芽效果，达到促进种子发芽、齐苗、壮苗的目的；并且丸粒化加工处理的紫花苜蓿种子体积和重量增加，规格较为统一，有利于实现机械化和精量播种。

Description

一种耐盐型紫花苜蓿丸衣种子及其制作方法

技术领域

本发明属于种子加工技术领域，特别涉及一种耐盐型紫花苜蓿丸衣种子及其制作方法。

背景技术

紫花苜蓿(Medicago sativa)隶属于豆科(Leguminosae)苜蓿属(Medicagospp)，是一种 多年生的牧草，因为其具有抗逆性好、优质高产等特点，被誉为牧草之王。紫花苜蓿可以通过 生物固氮的作用对土壤进行改良，不仅有较高的经济利用价值，对生态环境的保护和修复也有 很大的利用价值，在我国农业、畜牧业的发展和生态环境的保护中发挥着重要作用，被广泛种 植在盐碱地、滩涂地以及土壤退化地区进行土地改良和草原恢复。

种子在萌发过程中受到盐胁迫时，会诱导活性氧的产生，同时会抑制抗氧化酶的活性，导 致活性氧无法被清除而大量累积，进而使细胞膜上的不饱和脂肪酸过氧化，损伤细胞膜结构， 影响细胞膜功能，从而抑制种子的萌发。抗坏血酸通过参与动植物体内的氧化还原反应来抵御 脂质过氧化带来的伤害，延缓细胞死亡，用抗坏血酸处理植物种子能有效清除多余的活性氧， 防止细胞衰老，提高种子活力。水杨酸是一种重要的信号分子，通过调节细胞抗氧化机制、诱 导逆境相关蛋白的表达等来缓解外界胁迫对植物的影响。在低温、盐碱、虫害[等逆境胁迫下， 通过外源水杨酸处理可以增强苜蓿抵抗逆境胁迫的能力。因此，利用SA对种子进行处理，研 究盐胁迫下种子的萌发特性，对提高种子抗逆性和种子发芽能力具有重要意义。

目前，国内外工厂的膜衣、壳衣和丸粒化等包衣工艺已经很成熟，但针对不同逆境条件促 进种子萌发的包衣处理技术，一直都是种子加工研究与实践的重点。盐胁迫是一种主要的非生 物胁迫，高盐胁迫下，植物体会受到离子毒害作用，还会引起次生胁迫，使植物不能进行正常 的生长发育。种子萌发是草地能够成功建植的前提。因此，以植物盐胁迫影响机制为基础，本 发明采用了抗坏血酸或水杨酸一种或多种对种子进行拌种处理，然后对种子进行丸衣处理，以 期能提高种子对盐胁迫的抵抗能力，有助于提高盐胁迫下草地建植的成功率，进而扩大种植面 积，提高盐渍土地的利用效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐盐型紫花苜蓿丸衣种子，包括紫花苜蓿裸种子、粘合剂、粉 剂和活性物质，所述活性物质为抗坏血酸溶液和/或水杨酸溶液。

所述活性物质为抗坏血酸，活性物质与紫花苜蓿裸种的质量比为(0.7-1.4)mg：1g；所 述活性物质为水杨酸，活性物质与紫花苜蓿裸种的质量比为(0.14-0.69)mg：1g；所述抗坏 血酸溶液浓度为4-8mmol·L^-1，水杨酸溶液浓度为1-5mmol·L^-1。

所述裸种子与粉剂的质量比为1：(0.4～2.0)；裸种子质量/g与粘合剂的体积/mL比为1： (0.2～0.8)。

所述粉剂为滑石粉和/或皂土；所述粘着剂为羟甲基纤维素钠溶液。

所述皂土和滑石粉的质量比为1：1，羟甲基纤维素钠溶液的质量分数为1-1.5％。

所述拌种时间在60s以上。

一项所述耐盐型紫花苜蓿丸衣种子的制备方法，

1)将紫花苜蓿裸种子用活性物质进行拌种，得到包裹体；

2)将步骤1)紫花苜蓿种子于包衣机中匀速滚动，交替加入粘着剂和粉剂，搅拌均匀， 使其均匀包裹在紫花苜蓿种子上，得到所述耐盐型紫花苜蓿丸衣种子。

在所述步骤2)之后，将耐盐型紫花苜蓿丸衣种子在30-35℃条件下干燥0.5-1h。

所述步骤2)中粘着剂和粉剂均分多次加入，所述粘着剂的加入次数≥20次，粉剂的加入 次数≥20次。

本发明的有益效果在于：

1.本发明技术提高了紫花苜蓿种子抵抗NaCl胁迫的能力；

2.本发明技术可以用于相关企业进行紫花苜蓿丸粒化包衣，增加种子的重量，便于播种；

3.本发明技术方法简便，节约材料，易于操作和程序规范化。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

1)紫花苜蓿种子选择

试验选取均匀一致的紫花苜蓿种子，发芽率大于95％。

2)抗坏血酸或水杨酸拌种

称取紫花苜蓿种子10g于3号自封袋中，分别用0.1g浓度为4mmol·L^-1的抗坏血酸和0.1g 浓度为1mmol·L^-1水杨酸进行拌种处理，抗坏血酸与紫花苜蓿裸种的质量比为0.7mg：1g；水 杨酸与紫花苜蓿裸种的质量比为0.14mg：1g；拌种后充分摇匀60s，倒出晾干，备用。

3)种子丸衣步骤：

第一阶段～成核期：选取10g种子倒入包衣机中，调整转速为500rpm～600rpm使种子沿着 卡槽匀速滚动，确保种子碰到挡板有一定的下落高度，将雾化盘固定于卡槽内，迅速向槽内雾 化盘添加0.2～0.5mL 1wt％CMC水溶液，种子表面湿润且种子不粘在一起(此时种子碰到挡板 时，下落高度降低)。

配制粉剂：5g皂土和5g滑石粉混合均匀，均分为10份；粘合剂：3～4ml 1.5％CMC水溶 液，均分为10份。

加入一份粉剂，滚动1～2min，此时种子匀速滚动(碰到挡板回到原先的下落高度)，继续 添加一份量的1.5wt％CMC水溶液，1～2min加完。重复上述操作，粘结剂和粉剂交替加入， 直至配方粉剂和粘合剂加完。

注意，在丸衣过程中粘合剂和粉剂要交替添加，先加粘合剂，在保证种子不粘在一起前提 下，待种子表面湿润时加入适量的粉剂，使粉剂均匀的包裹于种子表面。

第二阶段～增大滚圆期：在第一阶段粉剂加完后，调整包衣机转速为600rpm，使种子滚动 1～2min；

配制粉剂：10g皂土和10g滑石粉混合均匀，均分为20份；配制粘合剂：6～8ml1.5wt％CMC 水溶液，均分为20份；

加入一份粉剂，滚动0.5～1.5min，此时种子匀速滚动(碰到挡板回到原先的下落高度)， 继续添加一份量的1.5wt％CMC水溶液，0.5～1.5min加完。重复上述操作，粘结剂和粉剂交替 加入，直至配方粉剂和粘合剂加完。

第三阶段～成膜期：在第二阶段结束后，调整包衣机转速为650rpm，使种子滚动2～3min；

配制粉剂：4g滑石粉；配制粘合剂：2～3ml 1.5％CMC水溶液；

根据配方交替添加粘合剂和粉剂，交替进行5次左右，每次间隔搅拌10s左右。

待配方粉剂全部加完后将紫花苜蓿丸衣种子取出，过12～9目筛子，筛选留取尺寸为 1.4～2.0mm的丸衣种子。将紫花苜蓿丸衣种子放入烘箱中干燥0.5h，干燥温度为40～50℃，干 燥备用。

丸衣种子性能评价

1)丸衣种子粒径大小测定(Pelletized seed diameter)

随机取丸衣种子100粒，用游标卡尺对丸粒种子的直径进行测量，计算平均值，单位mm， 精确到0.01mm。

2)裂解率(Splitting decomposition percentage)

随机取丸衣种子100粒，将种子置于湿润的滤纸上，5min后统计裂解的粒数，计算裂解 粒数占试验丸衣种子总粒数的百分比，设3个重复。

3)单籽率(Single seed percentage)

随机取丸衣种子100粒，统计单籽种子数(每粒丸衣种子中只有一粒裸种)，计算单籽种 子数占被检验丸衣种子的百分比，要求单籽率≥98.0％。

4)丸衣种子千粒重(Thousand seed weight)

随机取丸衣种子100粒，称量其重量，重复八次，计算100粒种子的平均重量，千粒重为 其10倍。

5)丸化倍数(Multiple of pelletization)

丸化倍数是指丸衣种子的千粒重：裸种种子的千粒重。

结果显示(表1)，经过丸衣处理，紫花苜蓿种子丸化倍数达到了4.4倍，丸衣种子单籽率 达到95％，裂解率为100％。丸衣种子质量较好。

表1紫花苜蓿丸粒化种子性能评价

丸粒种子活力指标测定

参照牧草种子检验规程(GB/T 2930.10-2001)紫花苜蓿丸衣种子发芽标准进行纸上发芽试 验，选取紫花苜蓿丸衣种子100粒，将其放入盛有3层滤纸的11.5×11.5cm²有盖培养皿中， 设4次重复，裸种子为对照(CK)。将培养皿放置于光照培养箱(GXZ-380B-LED)中，在20℃ 恒温，光照8h和黑暗16h条件下培养。初次计数为第4d，末次计数为第10d。统计正常种苗 数、不正常种苗数、新鲜未发芽数、硬实种子数和死种子数，待第10d发芽结束后，从培养皿 中随机取出10株正常种苗测量种苗长，并对其进行称重，计算发芽势、发芽率、种苗长、种 苗重。培养期间每24h统计种子发芽情况，以胚根突破种皮2mm为标准，计算平均发芽时间。

发芽势(％)＝发芽初次计数的正常种苗数/供试种子数；

发芽率(％)＝发芽终期全部正常种苗数/供试种子数；

平均发芽时间＝∑nt/∑n，n为在时间t时，新发芽的种子数，t为发芽时间。

对比例1-2

盐胁迫对裸种子活力的影响

称取NaCl粉末0.50、1.0、1.25、1.50g分别溶于100mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解，配 成0.50％、1.00％、1.25％、1.50％的NaCl盐溶液作培养液，对裸种子进行胁迫处理，CK1记 作裸种子，水为对照。参照牧草种子检验规程(GB/T 2930.4-2017)紫花苜蓿种子发芽标准进 行发芽试验，计算发芽势、发芽率、苗长、根长、苗重、平均发芽时间。

结果表明(表2)，NaCl胁迫影响了紫花苜蓿种子的萌发，延长了种子的平均发芽时间， 降低了种子的发芽势和发芽率；种苗长和鲜重也显著(P<0.05)降低。在NaCl浓度为0.50％ 时，紫花苜蓿种子的发芽势、发芽率和鲜重与CK相比差异不显著(P>0.05)，而平均发芽时 间延长，种苗长显著(P<0.05)降低。在NaCl浓度为1.25％和1.50％处，种子发芽势、发芽 率显著(P<0.05)下降，发芽率分别为56％和24％。

表2 NaCl胁迫对紫花苜蓿种子发芽的影响

注：同列不同小写字母代表不同NaCl胁迫下的差异显著(P<0.05)。

对比例3-4

盐胁迫对不拌种的丸衣种子活力的影响

将紫花苜蓿裸种子和用实施例1中种子丸衣方法制备的不经过活性物质拌种的种子进行 对比(实验结果见表3)，CK2记作不作拌种处理的丸衣种子，试验结果显示，在不同浓度的 NaCl处理下，丸衣处理后种子的发芽势都显著(P<0.05)低于裸种子；而在0.50％～1.50％的 NaCl浓度下，丸衣对紫花苜蓿种子的发芽影响不显著(P>0.05)；在低浓度NaCl处理下(0.00％ 和1.00％)，丸衣显著(P<0.05)延长了紫花苜蓿种子的平均发芽时间，而在NaCl浓度为1.25％ 和1.50％处，丸衣对种子的平均发芽时间影响不显著(P>0.05)。

表3盐胁迫对不拌种丸衣种子发芽的影响

注：在同一NaCl浓度胁迫下，不同小写字母代表差异显著(P<0.05)。

实施例1-8

盐胁迫对采用本发明实施例1方法制备的抗坏血酸或水杨酸拌种处理的紫花苜蓿丸衣种 子发芽的影响

以紫花苜蓿种子为材料，采用上述方法设置不同浓度的抗坏血酸或水杨酸溶液(表4)对 种子拌种后进行丸衣处理，控制抗坏血酸与紫花苜蓿裸种的质量比为1.4mg：1g；水杨酸与紫 花苜蓿裸种的质量比为0.69mg：1g；将不同处理的丸衣种子进行耐盐性能评价。以1.25％和 1.5％浓度的NaCl为紫花苜蓿盐胁迫浓度，对照为水溶液。进行纸上发芽试验，测量并计算种 子的发芽势、发芽率、种苗长、苗重、平均发芽时间。

表4紫花苜蓿种子抗坏血酸和水杨酸的拌种浓度

结果显示，在NaCl浓度为1.25％和1.50％时，PAA4和PAA8的发芽率都显著(P<0.05) 大于CK1，而且PAA4的种苗长和种苗重也大于CK1(表5)；PAS1和PAS5的发芽率都大于CK1和CK2，而且当NaCl浓度为1.50％时，PAS1和PAS5的种苗长都显著大于CK1和CK2 (表6)。

表5紫花苜蓿抗坏血酸丸衣对种子发芽的影响

注：在同一NaCl浓度胁迫下，不同小写字母代表不同抗坏血酸处理间差异显著(P<0.05)。

表6紫花苜蓿水杨酸丸衣对种子发芽的影响

注：在同一NaCl浓度胁迫下，不同小写字母代表不同水杨酸处理间差异显著(P<0.05)。

Claims (9)

1.一种耐盐型紫花苜蓿丸衣种子，其特征在于，包括紫花苜蓿裸种子、粘合剂、粉剂和活性物质，所述活性物质为抗坏血酸溶液和/或水杨酸溶液。

2.根据权利要求1所述的耐盐型紫花苜蓿丸衣种子，其特征在于，所述活性物质为抗坏血酸，活性物质与紫花苜蓿裸种的质量比为(0.7-1.4)mg：1g；所述活性物质为水杨酸，活性物质与紫花苜蓿裸种的质量比为(0.14-0.69)mg：1g；所述抗坏血酸溶液浓度为4-8mmol·L^-1，水杨酸溶液浓度为1-5mmol·L^-1。

3.根据权利要求1所述的耐盐型紫花苜蓿丸衣种子，其特征在于，所述裸种子与粉剂的质量比为1：(0.4～2.0)；裸种子质量/g与粘合剂的体积/mL比为1：(0.2～0.8)。

4.根据权利要求1所述的耐盐型紫花苜蓿丸衣种子，其特征在于，所述粉剂为滑石粉和/或皂土；所述粘合剂为羟甲基纤维素钠溶液。

5.根据权利要求4所述的耐盐型紫花苜蓿丸衣种子，其特征在于，所述皂土和滑石粉的质量比为1：1，羟甲基纤维素钠溶液的质量分数为1-1.5％。

6.根据权利要求1所述的耐盐型紫花苜蓿丸衣种子，其特征在于，所述拌种时间在60s以上。

7.利用权利要求1-6任一项所述耐盐型紫花苜蓿丸衣种子的制备方法，其特征在于，

1)将紫花苜蓿裸种子用活性物质进行拌种，得到包裹体；

2)将步骤1)紫花苜蓿种子于包衣机中匀速滚动，交替加入粘合剂和粉剂，搅拌均匀，使其均匀包裹在紫花苜蓿种子上，得到所述耐盐型紫花苜蓿丸衣种子。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，在所述步骤2)之后，将耐盐型紫花苜蓿丸衣种子在40～50℃条件下干燥0.5h。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中粘着剂和粉剂均分多次加入，所述粘着剂的加入次数≥20次，粉剂的加入次数≥20次。