CN112189405A - 一种耐盐偃麦草种子丸粒化配方及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及种子丸粒化技术领域，具体是涉及了一种耐盐偃麦草种子丸粒化配方及加工工艺，丸粒化配方包括保水剂、复合惰性物料、粘合剂水溶液和成膜染色剂，所述的偃麦草种子、保水剂、复合惰性物料、粘合剂水溶液和染色剂的质量体积比为(g:g:g:ml:g)＝6：(0.5‑8)：(6‑20)：(1‑2)：(0.3‑0.4)，所述的复合惰性物料为惰性物料和花生壳粉按照质量比(2.5‑40)：(22.5‑64)复配而成，加工工艺包括种子精选、原料准备、一次丸化、二次丸化、干燥和抛光染色，本发明在减少对作物本身及生态可能的破坏前提下，有效提高偃麦草种子的发芽率、出苗率、增强保水性及耐盐性。
Description
技术领域
本发明涉及种子丸粒化技术领域，具体是涉及了一种耐盐偃麦草种子丸粒化配方及加工工艺。
背景技术
种子丸粒化作为一项农业高新技术，具有适应机械化精细播种与带肥、带药下田需要的特点，已经逐渐成为农业生产中的一个重要环节和现代农业种子处理研究的一个热点，丸粒化技术主要是通过丸粒化设备(当前市场主要以荸荠式小型种子丸化机和甩盘式丸粒化包衣机使用为主)及相应操作，在不改变种子本身的生物学特性的基础上，将某些物质附着在种子表面，使种子在外形上实现规则均一化、在质量上实现加重化，以便利于机械及定量播种，从而提高播种效率、减少经济成本，丸粒化处理不仅可以改善种子形状、强度等物理机械特性，还可以通过种衣剂中的有效成分，给种子提供一个适宜萌发生长的微型环境，从而来打破种子休眠、促进幼苗生长发育，减少种子由于贮藏、播种、生长而造成的种子活力下降，提高作物抵抗逆境胁迫的能力。
我国丸粒化技术在棉花、高粱、烟草、油菜、玉米等作物上的应用已取得良好效果，国内也已有多项种子丸粒化技术专利的公开，如 CN103392412A公开了一种高粱种子丸粒化方法，CN101238821公开了一种花卉微粒种子丸粒化包衣配方及加工方法，CN110959337A公开了一种种子强度高、生产成本低的烟草种子的高效丸粒化方法，CN1137615C公开了一种玉米种子丸粒化加工工艺，尽管丸粒化应用已逐渐走向成熟，丸粒化加工设备也在商品化、自动化、标准化、系列化上取得了良好的发展，但仍存一些问题需要进一步解决，例如我国丸粒化制剂的配方设计，通用性好但缺乏针对性，丸粒化种子应用的种类少，对于牧草种子来说，禾本科牧草种子细长和扁平类种子丸粒化的应用很少，而且由于当前使用丸粒化设备部分为荸荠式小型种子丸化机，则会导致偃麦草这类细长和扁平类种子成粒形状不理想，成粒性较差，后期容易出现掉粉，有效成分损失等现象，导致发芽率无法保证。
随着我国草牧业、粮改饲等政策的实施，保证草地成功建植和饲草高产是急需解决和改善的问题，而土壤盐渍化是人类所面临的重大生态问题之一，我国盐渍化土地面积约占可耕地总面积的1/4，改良和开发利用这部分土地也是当前面临的重大问题，大量研究证实，种植耐盐碱植物为改良盐碱化土地最经济、最有效的措施之一，而偃麦草为禾本科小麦族偃麦草属多年生根茎疏丛型草本植物，它在所有的优良牧草中禾本科牧草约占 43％，在饲料综合经济评价中居各类牧草之首，是小麦抗性遗传育种最重要的野生基因库，具有抗逆、适应性广、空间侵占能力强等特点，是我国草原改良与植被恢复的重要草种，因此在盐碱胁迫条件下提高偃麦草种子萌发能力、苗期素质以及耐盐性,既是积极响应国家草牧业、粮改饲等政策的重要途径，更有利于对盐碱地的使用、改良土壤和保护生态环境。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种耐盐偃麦草种子丸粒化配方及加工工艺，在减少对作物本身及生态可能的破坏前提下，有效提高偃麦草种子的发芽率、出苗率、增强保水性及耐盐性。
本发明采用的技术方案是，提供了一种耐盐偃麦草种子丸粒化配方，包括保水剂、复合惰性物料、粘合剂水溶液和成膜染色剂，所述的偃麦草种子、保水剂、复合惰性物料、粘合剂水溶液和染色剂的质量体积比为 (g:g:g:ml:g)＝6：(0.5-8)：(6-20)：(1-2)：(0.3-0.4)。
所述的复合惰性物料为惰性物料和花生壳粉按照质量比(2.5-40)：
(22.5-64)复配而成，
所述的惰性物料为滑石粉、硅藻土、高岭土、石灰石、蛭石、凹凸棒土、粉煤灰中的一种或多种。
所述的保水剂为高分子吸水树脂，所述的粘合剂水溶液为阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素中的一种。
本发明提供了一种耐盐偃麦草种子丸粒化加工工艺，包括种子精选、原料准备、一次丸化、二次丸化、干燥和抛光染色，其特征在于，
所述的原料准备工序为：按照质量体积比(g:g:g:ml:g)＝6：(0.5-8)： (6-20)：(1-2)：(0.3-0.4)分别准备偃麦草种子、保水剂、复合惰性物料、粘合剂和成膜染色剂，其中复合惰性物料为凹凸棒土和花生壳粉按照质量比(2.5-40)：(22.5-64)复配而成；
所述的一次丸化工序为：采用甩盘式丸粒化机进行偃麦草种子的一次丸化操作，将偃麦草种子投入甩盘式丸粒化机中，待其运转均匀后，将复合惰性物料投入供料口，根据水、复合惰性物料与偃麦草种子的粘结情况调节供粉量与供水量，5—15分钟后停机取种；
所述的二次丸化工序为：将一次丸化后的偃麦草种子投入到荸荠式丸粒化机中，并均匀喷洒粘合剂水溶液，粘合剂水溶液为浓度0.45％-1％的羧甲基纤维素钠水溶液，同时加入保水剂，将粘合剂水溶液和保水剂交替添加1-3次后，停机取种。
所述的抛光染色工序中，成膜染色剂以浓度45％-55％成膜染色剂水溶液的形式添加，将成膜染色剂水溶液和二次丸化后的偃麦草种子投入到甩盘式丸粒化机中，运转1—3min停止并取出，进行自然晾干。
所述的干燥工序中，采用风热干燥机进行干燥处理，风热温度为40℃ -50℃，干燥时间为30-50分钟。
所述的一次丸化工序中，甩盘式丸粒化机的运转速度为40-50Hz，下料转盘速度为600—800r/h，水泵速度调节为20-35r/min。
所述的二次丸化工序中，荸荠式丸粒化机滚筒转速为35-50r/min。
本发明的有益效果是：
1、经丸粒化加工处理的偃麦草种子体积和重量增加,形状变为规格统一的椭球形，有利于实现机械化和精量播种。
2、高分子吸水性树脂作为保水剂包裹在偃麦草种子外层，凹凸棒土和花生壳粉作为复合惰性物料包裹在偃麦草种子内层，为偃麦草丸粒化种子提供了透气性与裂解性，丸粒化加工工序的顺序既保证了偃麦草种子良好的吸水、保水能力，又防止偃麦草种子在强吸水、高保湿的环境下发生透气—呼吸—活力三位一体减弱，种子变质的情况，显著提高了种子发芽率，缩短发芽时间，发芽率明显优于未丸粒化种子。
3、高分子吸水性树脂作为保水剂包裹在偃麦草种子外层，凹凸棒土和花生壳粉作为复合惰性物料包裹在偃麦草种子内层，避免了粘合剂水溶液直接与偃麦草种子接触，从而对偃麦草种子造成破坏的问题，而且在减少对偃麦草种子本身及生态可能的破坏前提下，有效提高偃麦草种子的发芽率、出苗率、增强保水性及耐盐性。
4、偃麦草种子的丸粒化配方，结合丸粒化加工工艺，将包裹在种子外部的粉剂成为隔盐保水的网状膜层，有效提高偃麦草种子耐盐能力，苗期耐盐保水性较未丸化种子优势明显。
5、综合传统荸荠式丸粒化机与甩盘式丸粒化机配合使用，摒除了在使用荸荠式丸粒化机中，偃麦草种子自身与粘合剂直接接触从而干扰种子萌发能力的不足，也弥补了保水剂、吸水剂投入甩盘式丸粒化机器中导致机器转盘及皮带轮容易卡住的缺陷。
6、偃麦草种子丸粒化配方和加工工艺的结合，使偃麦草种子丸粒化成粒率高，多籽率、掉粉现象减少，形状统一。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种耐盐偃麦草种子丸粒化配方，包括保水剂、复合惰性物料、粘合剂水溶液和成膜染色剂，所述的偃麦草种子、保水剂、复合惰性物料、粘合剂水溶液和染色剂的质量体积比为(g:g:g:ml:g)＝6： (0.5-8)：(6-20)：(1-2)：(0.3-0.4)。
所述的复合惰性物料为惰性物料和花生壳粉按照质量比(2.5-40)： (22.5-64)复配而成。
所述的惰性物料为滑石粉、硅藻土、高岭土、石灰石、蛭石、凹凸棒土、粉煤灰中的一种或多种。
所述的保水剂为高分子吸水树脂，所述的粘合剂水溶液为阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素中的一种。
本发明提供了一种耐盐偃麦草种子丸粒化加工工艺，包含以下工序，
种子精选：用筛子筛除偃麦草种子间灰尘，杂物及干瘪种子，将未筛除的种子进行风选。
设备准备：甩盘式丸粒化机、荸荠式丸粒化机、干燥机、集尘器分别接通220V电源，将输水管过滤器一端放入清水容器中，开启集尘器开关，启动甩盘式丸粒化机和荸荠式丸粒化机，调节转速按钮，显示为40—50Hz 使启动运转一段时间待其平稳。
原料准备：按照质量体积比(g:g:g:ml:g)＝6：(0.5-8)：(6-20)：(1-2)： (0.3-0.4)分别准备偃麦草种子、保水剂、复合惰性物料、粘合剂水溶液和成膜染色剂，其中保水剂为高分子吸水树脂，粘合剂水溶液为浓度 0.45％-1％羧甲基纤维素钠水溶液，然后将成膜染色剂配制成浓度50％—60％的成膜染色剂水溶液，花生壳粉为花生壳过筛除杂后放入粉碎机研磨而成，复合惰性物料为凹凸棒土和花生壳粉按照(2.5-40)：(22.5-64)复配而成。
一次丸化：调节水泵速度为20-35r/min，下料转盘速度为600—800r/h，将300-500g偃麦草种子投入甩盘式丸粒化机械缸体中，待其运转均匀，将备好的复合惰性物料投入供料口中，此时打开水泵，同时打开供料开关，在一次丸粒化过程中，视水、复合惰性物料与偃麦草种子的粘结情况调节供粉量与供水量进，以达到水、粉平衡；5—10min后关闭水泵及下料开关，一次丸化种子空转3—5min后，关机取种。
二次丸化：将一次丸化后的偃麦草种子投入到荸荠式丸粒化机转筒中，均匀喷洒羧甲基纤维素钠水溶液于一次丸化种子上，使其表面湿润但不互相粘结，均匀投入备好的高分子吸水树脂，滚动3—5分钟后将羧甲基纤维素钠水溶液和高分子吸水树脂少量多次的交替投入到滚筒中，再次滚动3 —5分钟，停机取种。
干燥：将取出的偃麦草种子投入到温度设定为40—50℃的风热干燥机中，进行30—50min的机器烘干。
染色抛光：将成膜染色剂水溶液和二次丸粒化完成后的偃麦草种子投入到甩盘式丸粒化机中，运转1—3min停止并取出，最后进行10—15min 的自然晾干完成制备。
以下为对偃麦草种子的实验过程
a、实验方法
按照牧草种子检验规程规定，选取籽粒饱满、均匀一致的偃麦草丸粒化种子200粒及未丸粒化偃麦草种子200粒，记为T和CK，分别将其放置于垫有三层滤纸的直径为12cm的培养皿中做发芽试验，每个培养皿放50 粒种子，每个处理设4次重复，置于25℃恒温光照培养箱中在20℃恒温、 8h光照下培养，培养期间每天加入蒸馏水保持湿度适量，种子发芽试验培养7d后结束(以胚根突出种皮，且长度达种子1/2时记为发芽)，期间每天记录发芽种子数。试验结束后，以每天记录发芽数的原始数据生成发芽率、发芽势、发芽指数。
配制0mol/l、0.05mol/l、0.1mol/l、0.15mol/l、0.20mol/l浓度的NACL 盐溶液做培养液分别记为000、005、010、015、020(CK1/T1),每个浓度处理取200粒偃麦草丸粒化种子(T1)进行发芽试验，发芽试验同上，每个处理做4次重复，取偃麦草种子(CK1)作为对照，以每天记录发芽数的原始数据计算发芽率、发芽势、发芽指数。
发芽势(％)＝发芽丸粒化种子粒数(3d)/供试种子粒数*100％
发芽率(％)＝发芽丸粒化种子粒数(7d)/供试种子粒数*100％
发芽指数＝Td内累计发芽数/Td
b、实验结果与分析
偃麦草种子丸粒化处理前后种子发芽情况(表1)表明,偃麦草种子丸粒化包衣后,种子发芽率由67％显著提高到83.5％，发芽势由59％提高到 79％，与对照组呈显著差异，发芽指数由6.7提高到8.35，与对照组差异显著。
表1丸粒化处理对偃麦草种子发芽的影响
NACL胁迫处理对偃麦草种子发芽的影响(表2)表明,用同一浓度的 NACL处理的偃麦草丸粒化种子和非丸粒化种子萌发能力表现不同，在 0.05mol/l浓度的NACL胁迫处理下，丸粒化与非丸粒化偃麦草种子较无 NACL胁迫时，发芽率、发芽势发芽指数均有所提高，但经丸粒化处理的偃麦草种子T1发芽率较对照组种子CK显著提高了25.00％，发芽势由60.50％显著提高到68％，发芽指数由6.8提高为8.5，与对照组差异显著。
在0.10mol/l浓度的NACL胁迫处理下，丸粒化与非丸粒化偃麦草种子较无NACL胁迫时，发芽率、发芽势发芽指数均有所降低，但经丸粒化处理的偃麦草种子T1发芽率较未丸粒化种子由40％显著提高到49％，发芽指数由4提高为4.3，与对照组无显著差异，发芽势提高了3％，与对照组差异不显著。
在0.15mol/l浓度的NACL胁迫处理下，丸粒化与非丸粒化偃麦草种子较无NACL胁迫时，发芽率、发芽势发芽指数有所减小，但经丸粒化处理的偃麦草种子T1发芽率较对照组种子CK显著提高了75％，发芽势由6.5％显著提高到14.5％，发芽指数由1.14提高为2.07，与对照组差异显著。
在0.20mol/l浓度的NACL胁迫处理下，丸粒化与非丸粒化偃麦草种子发芽率、发芽势发芽指数均为0。
表2 NACL胁迫对偃麦草种子发芽的影响
注:同一NACL溶液浓度处理中的同一列不同小写字母代表平均数值有显著性差异(P<0.05)。
Claims (9)
1.一种耐盐偃麦草种子丸粒化配方，其特征在于：包括保水剂、复合惰性物料、粘合剂水溶液和成膜染色剂，所述的偃麦草种子、保水剂、复合惰性物料、粘合剂水溶液和染色剂的质量体积比为(g:g:g:ml:g)＝6：(0.5-8)：(6-20)：(1-2)：(0.3-0.4)。
2.根据权利要求1所述的一种耐盐偃麦草种子丸粒化配方，其特征在于：所述的复合惰性物料为惰性物料和花生壳粉按照质量比(2.5-40)：(22.5-64)复配而成。
3.根据权利要求2所述的一种耐盐偃麦草种子丸粒化配方，其特征在于：所述的惰性物料为滑石粉、硅藻土、高岭土、石灰石、蛭石、凹凸棒土、粉煤灰中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种耐盐偃麦草种子丸粒化配方，其特征在于：所述的保水剂为高分子吸水树脂，所述的粘合剂水溶液为阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐盐偃麦草种子丸粒化加工工艺，包括种子精选、原料准备、一次丸化、二次丸化、干燥和抛光染色，其特征在于，
所述的原料准备工序为：按照质量体积比(g:g:g:ml:g)＝6：(0.5-8)：(6-20)：(1-2)：(0.3-0.4)分别准备偃麦草种子、保水剂、复合惰性物料、粘合剂和成膜染色剂，其中复合惰性物料为凹凸棒土和花生壳粉按照质量比(2.5-40)：(22.5-64)复配而成；
所述的一次丸化工序为：采用甩盘式丸粒化机进行偃麦草种子的一次丸化操作，将偃麦草种子投入甩盘式丸粒化机中，待其运转均匀后，将复合惰性物料投入供料口，根据水、复合惰性物料与偃麦草种子的粘结情况调节供粉量与供水量，5—15分钟后停机取种；
所述的二次丸化工序为：将一次丸化后的偃麦草种子投入到荸荠式丸粒化机中，并均匀喷洒粘合剂水溶液，粘合剂水溶液为浓度0.45％-1％的羧甲基纤维素钠水溶液，同时加入保水剂，将粘合剂水溶液和保水剂交替添加1-3次后，停机取种。
6.根据权利要求5所述的一种耐盐偃麦草种子丸粒化加工工艺，其特征在于：所述的抛光染色工序中，成膜染色剂以浓度45％-55％成膜染色剂水溶液的形式添加，将成膜染色剂水溶液和二次丸化后的偃麦草种子投入到甩盘式丸粒化机中，运转1—3min停止并取出，进行自然晾干。
7.根据权利要求5所述的一种耐盐偃麦草种子丸粒化加工工艺，其特征在于：所述的干燥工序中，采用风热干燥机进行干燥处理，风热温度为40℃-50℃，干燥时间为30-50分钟。
8.根据权利要求5所述的一种耐盐偃麦草种子丸粒化加工工艺，其特征在于：所述的一次丸化工序中，甩盘式丸粒化机的运转速度为40-50Hz，下料转盘速度为600—800r/h，水泵速度调节为20-35r/min。
9.根据权利要求5所述的一种耐盐偃麦草种子丸粒化加工工艺，其特征在于：所述的二次丸化工序中，荸荠式丸粒化机滚筒转速为35-50r/min。
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