CN113273349B - 一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及种子的包衣或拌种技术领域，公开了一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒及其生产方法，包括种子及包裹在种子外的种衣剂，用于在裸地撒播来形成植被；种子为雾冰藜种子，种衣剂内含有促进种子的根的生长并抑制种子的芽的生长的植物生长调节剂；丸化种粒物理上的重心偏离其几何重心，种子位于丸化种粒物理上的重心位置。本发明中，通过将雾冰藜种子丸粒化，并在种衣剂中掺杂促进种子的根的生长并抑制种子的芽的生长的植物生长调节剂，克服了雾冰藜萌发后因根生长过慢而在裸地上干死的问题；通过调节重心，使丸化种粒在撒播时包含种子的部位朝下，从而使种子能够一定程度上进入土中；使雾冰藜种子能够在裸地上快速形成植被。

Description

一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒及其生产方法

技术领域

本发明涉及种子的包衣或拌种技术领域，特别是涉及一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒及其生产方法。

背景技术

在野外进行的生产生活活动中，往往需要移除当地的植被，在生产生活活动结束后，便会留下大片的裸地，这些裸地需要进行植被恢复，否则会导致水土流失等一系列严重的生态问题。

典型的裸地，包括由道路、桥梁、及水利修建过程而带来的边坡，以及采矿后在采矿面上堆土形成的客土坡。目前的人工水土保持设备普遍比较昂贵且无法长期存在，能够长期有效且经济地起到水土保持作用的依然还是植被。而裸地上已不具备自然产生的植物种子，靠野生动物携带等方式带来种植的话效率太低且不确定性太强，因此有必要采用人工的方式进行补充。而为了使植被快速产生并起到水土保持作用，避免在植被产生时间过长而出现水土流失，就需要播一些生长快速的植物，如一些先锋植物。

经筛选，我们发现，雾冰藜生长快、种子多、抗逆性强、无毒无害、且又为我国的本土物种，十分适合在裸地快速形成植被。我们尝试了在矿山上的客土坡上洒播一些雾冰藜种子，但结果令人失望。在实验室中测得的发芽率很高的种子，在洒播到裸地上后，成活率低到难以形成植被，只有零星几个植株成活。经长期研究发现，影响这些种子的成活率的因素是多种多样的。影响最大的因素在于雾冰藜这类先锋植物通常属于机会物种，有少量的降水就开始萌发，一旦后续的降水不能维持土壤的湿润，还没来得及将根系扎到土壤深处的幼苗就会枯死。而雾冰藜本身的特性加剧了这一点。雾冰藜在萌发后，根的生长比芽的生长慢很多，在植株已经生长到一定高度后，依然不能从土壤深处获得水，而在裸地这种缺乏遮蔽、失水快速的场合，土壤表层只有在降雨期间保持湿润，这导致大部分雾冰藜在萌发后干死。当然如果将种子播到土壤深处，就能够缓解这一点，但在这类需要进行植被恢复的场合，往往不具备深播条件。

几何重心，对于规则几何图形，为其几何中心，对不规则图形则有着复杂的求取方式。可以等效为一个各处密度完全一致的立体物在物理意义上的重心。

发明内容

本发明提供一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒及其生产方法。

解决的技术问题是：欲在裸地上撒播先锋植物形成植被时，由于成活率低而无法完成。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒，包括种子及包裹在种子外的种衣剂，用于在裸地撒播来形成植被；所述种子为先锋植物种子，所述种衣剂内含有促进种子的根的生长并抑制种子的芽的生长的植物生长调节剂。

进一步，所述种子为雾冰藜种子。

进一步，所述植物生长调节剂为赤霉素，所述丸化种粒在充分润湿时，赤霉素在种衣剂中的含量不超过90ppm。

进一步，所述种衣剂中含有保水剂。

进一步，所述种衣剂中含有用于促进种子的根的生长的磷肥。

进一步，所述丸化种粒物理上的重心偏离其几何重心，所述种子位于丸化种粒物理上的重心位置。

进一步，所述种衣剂中含有起缓释磷肥作用以及调节重心作用的磷矿粉、和起用于在种子在播种后改善附近土壤状况以及调节重心作用的有机肥。

进一步，所述丸化种粒呈棒状，所述磷矿粉贴靠种子包裹在种子外，所述种子位于棒状的丸化种粒的一端。

进一步，所述丸化种粒的表面颜色与待进行撒播的裸地的颜色一致。

一种丸化先锋植物种子的生产方法，用于生产上述的一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒，并包括以下步骤：

步骤一：将除磷矿粉以外的种衣剂材料磨碎混合，磨碎混合后的种衣剂材料称为轻粉；将磷矿粉过筛去除大颗粒物质，过筛后的磷矿粉称为重粉；

步骤二：使润湿过的种子在重粉中翻滚，边翻滚边向种子喷洒黏着剂，使重粉黏着在种子上，黏着了重粉的种子称为重粒；

步骤三：在轻粉中揉搓重粒，边揉搓边向重粒喷洒黏着剂，使轻粉黏着在重粒上，揉搓的同时调整重粒位置，形成棒状的、且重粒位于一端的丸化种粒；

步骤四：在步骤三的丸化种粒表面喷洒黏着剂，形成一层薄膜。

本发明一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒及其生产方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明中，通过将雾冰藜种子丸粒化，并在种衣剂中掺杂促进种子的根的生长并抑制种子的芽的生长的植物生长调节剂，克服了雾冰藜萌发后因根生长过慢而在裸地上干死的问题，使之能够用于在裸地上快速形成植被；

本发明中，通过在种衣剂中掺杂保水剂，延长了雾冰藜萌发后干死的时间，使之有更大的机会在干死之前将根系扎入土壤深处；

本发明中，通过在种衣剂中掺杂磷肥，促进雾冰藜萌发后根的生长；并在种衣剂中掺杂疏松的有机肥，使雾冰藜周边土壤疏松，使雾冰藜的根能更顺利地穿透表层土壤；

本发明中，通过使丸化种粒物理上的重心偏移其几何重心，并使种子位于物理上的重心位置，使丸化种粒在撒播时包含种子的部位朝下，从而使种子能够一定程度上进入土中，使根在萌发后能够更快扎入深层土壤；

本发明中，通过密度较大的磷矿粉和密度较小的有机肥来使丸化种粒密度不均，从而使其物理上的重心偏移其几何重心，不需要加工为复杂的几何形状(本发明中丸化种粒为棒状)，从而简化了生产过程，并便于自动化生产；

本发明中，磷矿粉贴靠种子而有机肥位于上端，棒状的丸化种粒在落地后，上端的有机肥在降雨时崩解，有效将种子覆盖在下方，打断表层土壤的毛细管，进一步起到土壤保水效果。

附图说明

图1是不同配方的种衣剂包裹的种子幼苗根长柱状图。

具体实施方式

一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒，包括种子及包裹在种子外的种衣剂，用于在裸地撒播来形成植被；种子为先锋植物种子，种衣剂内含有促进种子的根的生长并抑制种子的芽的生长的植物生长调节剂。

由于植物生长调节剂在不同浓度时产生的效果是完全不同，甚至可以是完全相反的，因此在设计种衣剂中所包含的植物生长调节剂的含量之前，首先需要知道其不同浓度下的效果。

本实施例中，种子选用雾冰藜种子，采集于乌拉山矿山修复区。雾冰藜生长快、种子多、抗逆性强、无毒无害、且又为我国的本土物种，十分适合在裸地快速形成植被。植物生长调节剂为赤霉素。雾冰藜种子采用赤霉素溶液浸种8小时后播下，播下9天后测量植株的尺寸及鲜重(均为多个同条件下植株的平均值，下同)，以获得不同浓度下赤霉素的影响，结果如下：

表1.不同浓度的赤霉素溶液浸种对雾冰藜生长的影响

可见赤霉素对雾冰藜的生长的影响相当复杂，但总体上低浓度的赤霉素可以抑制雾冰藜芽的生长并促进其根的生长。

据此，为探究种衣剂中合适的赤霉素浓度，我们又进行了一些实验，由于种衣剂会受孔隙率等多种变化较大、无法详细定量的因素的影响，不像赤霉素溶液那样能够精确定量，我们获得的是一个大致的趋势：一般而言，丸化种粒在充分润湿时，赤霉素在种衣剂中的含量不超过90ppm，可以抑制雾冰藜芽的生长并促进其根的生长。

本发明中，种衣剂中还含有保水剂以及磷肥，这里的磷肥应为缓释肥，不同于耕地中施用的肥料，这里的磷肥的量很少，不足以对整个裸地的土壤进行施肥，因此必须保证其在降水过程中不被淋失。

我们同样做了一些实验来验证保水剂以及磷肥的影响：

磷肥为磷矿粉，保水剂为“旱可舒”保水剂，种衣剂中还填充有填充剂，填充剂由凹凸棒土和滑石粉按2:1配方混合而成。种衣剂设置三个质量百分比梯度A1(5％)，A2(10％)和A3(15％)，磷肥三个质量百分比梯度B1(5％)，B2(10％)和B3(15％)，对照组种衣剂为A0(0％保水剂)和B0(0％生物肥料)。

使用PEG模拟干旱，按照质量比(W/V)设置三个PEG-6000浓度梯度C1(5％)、C2(10％)和C3(15％)，对照组为C0(0％)。

对保水剂、磷肥、PEG浓度设计三因素三水平正交试验，使不同配方制成的丸化种粒，在不同的PEG-6000浓度下进行萌发试验，加上对照组共十组(表2)。每组设置三个重复，每个重复60粒丸化种粒。在培养皿中放两层滤纸，将丸化种粒放入培养皿，并加入相应浓度的PEG-6000溶液至滤纸饱和，对照组滴加等量蒸馏水，保持试验期间滤纸湿润。种子萌发特性指标的观察、测定和计算。

表2.不同种衣配方在不同干旱强度下对雾冰藜种子萌发特性的影响

由表2可见，相同程度的干旱胁迫下，种衣剂配方中保水剂含量越高，雾冰藜种子发芽指数越高，且发芽势数值越高。

根长的数据见图1，由图1可知，在干旱胁迫下，保水剂能够有效克服干旱对雾冰藜根生长的影响，当保水剂含量达到15％时，雾冰藜根的生长受干旱的影响便基本被克服了；在干旱胁迫下，磷肥对雾冰藜根的生长的影响不明显，但当保水剂克服了干旱胁迫后，可以明显看出，磷肥对雾冰藜根的生长有促进作用。因此磷肥需要与保水剂共同使用，否则效果不明显。

为了使种子能够一定程度上进入土中，我们还使丸化种粒物理上的重心偏离其几何重心，种子位于丸化种粒物理上的重心位置。

种衣剂中含有起缓释磷肥作用以及调节重心作用的磷矿粉、和起用于在种子在播种后改善附近土壤状况以及调节重心作用的有机肥。丸化种粒呈棒状，磷矿粉贴靠种子包裹在种子外，种子位于棒状的丸化种粒的一端。

本实施例中，有机肥为腐熟羊粪肥：豆渣饼肥：碳化稻壳炭：芝麻饼肥按1：1：1：1：1配方混合而成，能够形成疏松多孔的结构以改良土壤，并提供营养元素。注意这里千万不可以采用未腐熟的有机肥，否则的话会直接损伤种子。

这里我们通过磷矿粉和有机肥改变丸化种粒的密度分布来使其重心出现偏移，以避免将丸化种粒加工为复杂的形状，方便人力加工，并可采用机器进行加工。此外，棒状的丸化种粒在落地后，种子以及种子外包的磷矿粉位于下方，有机肥位于上方，上端的有机肥在降雨时崩解，有效将种子覆盖在下方，打断表层土壤的毛细管，进一步起到土壤保水效果。

丸化种粒的表面颜色应与待进行撒播的裸地的颜色一致，以免被当地的野生动物取食。

一种丸化先锋植物种子的生产方法，用于生产上述的一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒，并包括以下步骤：

步骤一：将除磷矿粉以外的种衣剂材料磨碎混合，磨碎混合后的种衣剂材料称为轻粉；将磷矿粉过筛去除大颗粒物质，过筛后的磷矿粉称为重粉。

步骤二：使润湿过的种子在重粉中翻滚，边翻滚边向种子喷洒黏着剂，使重粉黏着在种子上，黏着了重粉的种子称为重粒；本实施例中，黏着剂为乙基纤维素溶液(4％wt)。

步骤三：在轻粉中揉搓重粒，边揉搓边向重粒喷洒黏着剂，使轻粉黏着在重粒上，揉搓的同时调整重粒位置，形成棒状的、且重粒位于一端的丸化种粒；

本步骤如果要用机器实现的话，可改成这样：将重粒等距离分布，撒黏着剂揉搓成长条，然后精确切成段，每段中种子都位于端部。

步骤四：在步骤三的丸化种粒表面喷洒黏着剂，形成一层薄膜，来固定其外形。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒，包括种子及包裹在种子外的种衣剂，用于在裸地撒播来形成植被；其特征在于：所述种子为先锋植物种子，所述种衣剂内含有促进种子的根的生长并抑制种子的芽的生长的植物生长调节剂；

所述丸化种粒物理上的重心偏离其几何重心，所述种子位于丸化种粒物理上的重心位置；

所述种衣剂中含有起缓释磷肥作用以及调节重心作用的磷矿粉、和起用于在种子在播种后改善附近土壤状况以及调节重心作用的有机肥；

所述丸化种粒呈棒状，所述磷矿粉贴靠种子包裹在种子外，所述种子位于棒状的丸化种粒的一端；

所述丸化种粒的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：将除磷矿粉以外的种衣剂材料磨碎混合，磨碎混合后的种衣剂材料称为轻粉；将磷矿粉过筛去除大颗粒物质，过筛后的磷矿粉称为重粉；

步骤二：使润湿过的种子在重粉中翻滚，边翻滚边向种子喷洒黏着剂，使重粉黏着在种子上，黏着了重粉的种子称为重粒；

步骤三：在轻粉中揉搓重粒，边揉搓边向重粒喷洒黏着剂，使轻粉黏着在重粒上，揉搓的同时调整重粒位置，形成棒状的、且重粒位于一端的丸化种粒；

步骤四：在步骤三的丸化种粒表面喷洒黏着剂，形成一层薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒，其特征在于：所述种子为雾冰藜种子。

3.根据权利要求2所述的一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒，其特征在于：所述植物生长调节剂为赤霉素，所述丸化种粒在充分润湿时，赤霉素在种衣剂中的含量不超过90ppm。

4.根据权利要求1所述的一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒，其特征在于：所述种衣剂中含有保水剂。

5.根据权利要求1所述的一种用于在裸地快速形成植被的丸化种粒，其特征在于：所述丸化种粒的表面颜色与待进行撒播的裸地的颜色一致。

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