CN113662009A - 一种种子处理剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种种子处理剂及其制备方法和应用。每1000体积份的种子处理剂中包括以下重量份的原料：可溶性腐植酸或其盐100‑300份，磺化试剂10‑20份，酸性pH调节剂10‑50份，无机锌盐5‑100份，碱性pH调节剂10‑50份，分散剂1‑50份，成膜剂1‑50份，去离子水余量，其中，体积份与重量份的比值为L:Kg；本发明还给出了上述种子处理剂的制备方法及其在种子包衣中的应用。本发明是一种生物型种子处理剂，可以提高种子发芽率，促进根系生长，提高种子成活率；能够及时降解，还不含有对种子产生药害的化学农药成分，也不会在农田中留下污染，避免了给人畜和周围环境带来的安全隐患，值得广泛推广应用。

Description

一种种子处理剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于种子包衣剂的技术领域，特别是指一种种子处理剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着全球化进程加快，生物技术发展的不断深入，中国种业发展将面临新的挑战。保障国家粮食安全的建设现代农业，对种业发展提出了更高要求。国务院颁发了《关于加快推进现代农作物种业发展的意见》，旨在推进种业体制改革和机制创新，构建以产业为主导，企业为主体，基地为依托，产学研相结合，“育繁推一体化”的现代农作物种业体系，全面提升种业发展水平。作为保障作物良好生长的第一道屏障，种子处理技术在种业发展过程中彰显的作用将越来越大。伴随着种子产业的大发展，种子处理企业的资金投入加大，预示着国内种子处理市场将迎来新的发展机遇。
现有技术中出现了一些种子包衣剂，这些种子包衣剂在提高种子发芽率、苗期长势、抗病虫害、增产等方面表现出了一定的优势，但是，这些种子包衣剂多是传统的化学种衣剂。这种化学种衣剂是属于农药剂型化学种衣剂，种子包衣之后，种衣剂中的化学农药成分不仅容易对种子产生药害，抑制种子的生长发育，还会在农田中留下持久性污染，从而给人畜和周围环境带来巨大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种种子处理剂及其制备方法和应用，旨在解决现有技术中农药剂型化学种衣剂容易对种子产生药害、抑制种子的生长发育还会污染农田从而给人畜和周围环境带来安全隐患的问题。
为了解决上述技术问题，本发明主要是通过以下技术方案加以实现的：
在一个方面，本发明的一种种子处理剂，每1000体积份的所述种子处理剂中包括以下重量份的原料：可溶性腐植酸或其盐100-300份，磺化试剂10-20份，酸性pH调节剂10-50份，无机锌盐5-100份，碱性pH调节剂10-50份，分散剂1-50份，成膜剂1-50份，去离子水余量，其中，体积份与重量份的比值为L:Kg。
本发明中腐植酸在磺化试剂的作用下得到了磺甲基化，腐植酸分子结构中的苯环与磺化试剂通过分子共价键结合，将磺酸基(-SO3H)引入腐植酸分子中，加上腐植酸分子结构上的酚羟基、醇羟基、羧基、胺基等活性基团，进一步丰富了腐植酸中官能团的种类和数量，提高了腐植酸的螯合能力；然后，利用其强大的螯合能力与无机锌盐中的锌元素螯合，制得黄腐酸螯合锌；最后，通过碱性pH调节剂调整pH值，并添加分散剂和成膜剂，即得种子处理剂。本发明的种子处理剂是一种生物型种子处理剂，这种种子处理剂可以提高种子发芽率，促进根系生长，提高种子成活率；而且，这种种子处理剂在增加多种官能团的同时更易被降解，还不含有对种子产生药害的化学农药成分，也不会在农田中留下持久性污染，避免了给人畜和周围环境带来的安全隐患。
作为一种优选的实施方案，每1000体积份的所述种子处理剂中包括以下重量份的原料：可溶性腐植酸或其盐100-200份，磺化试剂10-20份，酸性pH调节剂20-40份，无机锌盐5-40份，碱性pH调节剂30-40份，分散剂30-50份，成膜剂30-50份，去离子水余量，其中，体积份与重量份的比值为L:Kg。
本发明中腐植酸在农作物上使用时可以全面促进土壤团粒结构的形成，有效的降低土壤容重，同时提高阳离子代换量，活化交换矿质元素提高元素的有效性，极大缓冲了土壤酸碱度，从而提高了土壤保水、保肥、保温和通气的能力。此外，腐植酸是一种高分子有机化合物，施入土壤后可以为土壤微生物提供充足的碳源和能源，从而促进微生物代谢及生长发育，增加了土壤有机质含量，从而改善作物的营养条件。
锌是植物必需的微量元素之一。锌以阳离子Zn2+形态被植物吸收，在作物体内间接影响着生长素的合成；当作物缺锌时，茎和芽中的生长素含量减少，生长处于停滞状态，叶片缩小，茎节缩短，植株矮小。锌也是许多酶的活化剂，通过对植物碳、氮代谢产生广泛的影响，因此，有助于光合作用。此外，锌还可增强植物的抗逆性，提高籽粒重量，改变籽实与茎杆的比率；比如：(1)锌是一些脱氢酶、碳酸酐酶和磷脂酶的组成元素，这些酶对植物体内的物质水解、磺化还原过程和蛋白质合成起重要作用；(2)参与生长素吲哚乙酸的合成；(3)稳定细胞核糖体的必要成分；(4)参加叶绿素的形成。
本发明中将锌离子与磺甲基化的腐植酸络合，这种络合物能够参与种子的新陈代谢过程，激发种子体内酶的活性，通过对碳和氮代谢产生影响，促进种子细胞活力，可促进作物根系生长发育，激发生长代谢过程，影响形成层活力，促进愈伤组织，进而大幅度提高植物对氮磷钾及其它元素的吸收、利用和运转能力，并提高种子在成长期的抗逆性，延长植物的衰老期，从而增加作物产量和改善作物品质。
作为一种优选的实施方案，所述磺化试剂为偏重亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐中的任意一种或几种。腐植酸是一类天然有机酸的复杂混合物，分子结构中含有很多环状基团，这些环状基团上又连接很多酚羟基、醇羟基、羧基、胺基等活性基团，磺化试剂通过分子共价键与腐植酸中苯环连接，将磺酸基(-SO3H)引入腐植酸分子中，反应条件温和，不会破坏腐植酸的基本官能团，不影响腐植酸原有的活性，进一步丰富了腐植酸分子结构中官能团的种类和数量，提高腐植酸的螯合能力。
作为一种优选的实施方案，所述无机锌盐为硝酸锌、氯化锌、硫酸锌中的任意一种或几种。本发明的无机锌盐是水溶性无机锌盐，硝酸锌、氯化锌、硫酸锌具有较强的水溶性，溶解速度快，可以快速地释放出锌离子，促进了络合反应的进行。
作为一种优选的实施方案，所述可溶性腐植酸或其盐为褐煤、煤灰或泥炭中提取的矿源腐植酸或其盐。本发明的腐植酸及其盐均是水溶性腐植酸及其盐，这种水溶性腐植酸及其盐的分子量小，通常情况下，这种水溶性腐植酸及其盐的分子量不超过5000Da，这类腐植酸及其盐一般是以褐煤、煤灰或泥炭为原料提取的矿源腐植酸或其盐，这种腐植酸本身具有大量的活性基团。
作为一种优选的实施方案，所述酸性pH调节剂为磷酸、柠檬酸、硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或几种。本发明的酸性pH调节剂是为了调节磺化反应体系的pH值，使磺化反应在酸性条件下进行；这些酸性pH调节剂不仅调节了磺化反应体系的pH值，还补充了作物生长所必需的营养成分；优选地，酸性pH调节剂选用柠檬酸和磷酸配合使用，这种复合pH调节剂不但补充了磷元素，而且还提高了种子处理剂的抗絮凝能力。
作为一种优选的实施方案，所述碱性pH调节剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、乙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺、乙二胺、焦磷酸钾中的任意一种或几种。本发明的碱性pH调节剂是为了调节磺甲基化腐植酸与锌离子络合反应后体系的pH值的，也就是调节种子处理剂的pH值；这些碱性pH调节剂不仅调节了络合反应后体系的pH值，还补充了作物生长所必需的营养成分；优选地，碱性pH调节剂选用三乙醇胺，三乙醇胺不但补充了氮元素，而且还提高了种子处理剂的表面活性。
作为一种优选的实施方案，所述可溶性腐植酸或其盐与磺化试剂的重量比为5:1-15:1，优选8:1。本发明还可以通过控制可溶性腐植酸或其盐与磺化试剂的重量比来调节腐植酸与磺化试剂的反应程度，使腐植酸被充分磺甲基化，进一步提高磺甲基化后腐植酸的络合能力。
作为一种优选的实施方案，所述可溶性腐植酸或其盐与锌元素的重量比为5:1-15:1，优选10:1。本发明还可以通过控制可溶性腐植酸或其盐与锌元素的重量比来调节磺甲基化后腐植酸与锌离子的络合效果，使锌离子充分络合到磺甲基化后腐植酸上，从而提高种子处理剂的性能；这里的锌元素就是指无机锌盐中的锌元素。
作为一种优选的实施方案，所述分散剂为阴离子木质素磺酸盐、非离子碳13异构醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、磷酸酯型阴离子表面活性剂中的任意一种或几种。本发明中分散剂的使用进一步提高了种子处理剂的分散性能，由其处理的种子可以得到更加均匀的包裹；这些分散剂环境友好，分散剂的使用，降低了种子处理剂的表面张力，提高了种子处理剂的渗透润湿附着性能；优选地，分散剂采用阴离子木质素磺酸盐与非离子碳13异构醇醚搭配使用，这种组合分散剂不但提供了大量的离子键，而且还具有强大的空间位阻作用，能够使处理之后的种子包裹的更加均匀。
作为一种优选的实施方案，所述成膜剂为丙烯酸丁酯共聚物乳液、丙烯酰胺共聚物乳液、丙烯酸共聚物乳液、PVA(聚乙烯醇)、CMC(羧甲基纤维素钠)、黄原胶、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)中的任意一种或几种。本发明中成膜剂的使用是为了提高种子处理剂的成膜性能，这些成膜剂具有较强的耐水性，允许种子萌芽所需的水分通过，充分保证了种子处理剂具有一定的粘度和良好的成膜性，由其处理后的种子的衣膜具有良好的均匀性以及适宜的牢固度，同时，还可以控制衣膜内的活性成分缓慢释放，有效满足了种子发芽的需要。
在另一个方面，本发明的一种种子处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)取可溶性腐植酸或其盐和磺化试剂，添加去离子水，搅拌，使之溶解，添加酸性pH调节剂，使其pH值调节至1.0-6.0，升温至100-200℃，在0.7-1.0MPa的压力下进行磺化反应，反应2-4h，同时进行均质处理，使体系中颗粒的尺寸均匀分布且D90＜10μm；
2)降温，调节pH值至3.0-4.5，添加无机锌盐，在60-100℃的温度下进行络合反应，反应0.5-2h；
3)添加碱性pH调节剂，调节pH值至5.0-8.0，加入分散剂和成膜剂，搅拌，定容，得种子处理剂。
本发明的种子处理剂的制备方法分三步完成，首先，可溶性腐植酸或其盐与磺化试剂在酸性条件下进行磺甲基化反应，磺化试剂与腐植酸或其盐进行取代加成，将磺酸基(-SO3H)引入腐植酸分子中；接着，采用无机盐锌作为锌源，与磺甲基化的腐植酸进行络合反应，形成黄腐酸锌络合物，这种络合物实现了锌元素的缓慢释放；最后，调节体系的pH值，加入分散剂和成膜剂，搅拌均匀，即得种子处理剂。这种制备方法简单，工艺流程短，操作方便，易于实现产业化；而且，磺甲基化和络合反应分开进行，避免了两步反应因条件不同而导致取代加成络合效果降低的现象，提高了种子处理剂的使用性能；三步反应连续进行，防止热量流失，没有废水、废气和废渣的产生，安全环保，值得在农作物上广泛推广。
作为一种优选的实施方案，所述步骤1)中，磺化反应的温度为150-180℃。本发明中磺化温度影响磺基进入芳环的位置，磺化是放热反应，高温磺化时需要加热保温；本发明中利用磺化试剂加成取代腐植酸的苯环上的氢，将磺酸基(-SO3H)引入腐植酸分子中，使腐植酸磺甲基化，进一步丰富了腐植酸分子结构中官能团的种类和数量，提高了腐植酸的螯合能力。
作为一种优选的实施方案，所述步骤1)中，添加酸性pH调节剂，使其pH值调节至2.5-3.5。本发明的磺化试剂还原性较强烈，调节pH值使之保持在2.5-3.5之间，可以充分保证磺化试剂在稳定环境中进行反应，有利于提高反应的稳定性。
作为一种优选的实施方案，所述步骤2)中，络合反应的温度为80-90℃。本发明中磺甲基化的腐植酸中的活性基团与锌离子通过共轭效应充分络合，在80-90℃下，络合反应稳定进行，络合度高。
在再一个方面，一种种子处理剂的应用，所述种子处理剂在玉米、水稻、小麦或棉花种子包衣中的应用。本发明的种子处理在应用的时候，只需要将其稀释拌种即可；使用方便，容易操作，对种子的包衣效果好，包衣均匀，成膜性能好，可以提高种子发芽率，促进根系生长，提高种子成活率，值得在农作物上广泛推广应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中腐植酸在磺化试剂的作用下得到了磺甲基化，腐植酸分子结构中的苯环与磺化试剂通过分子共价键结合，将磺酸基(-SO3H)引入腐植酸分子中，加上腐植酸分子结构上的酚羟基、醇羟基、羧基、胺基等活性基团，进一步丰富了腐植酸中官能团的种类和数量，提高了腐植酸的螯合能力；然后，利用其强大的螯合能力与无机锌盐中的锌元素螯合，制得黄腐酸螯合锌；最后，通过碱性pH调节剂调整pH值，并添加分散剂和成膜剂，即得种子处理剂。本发明种子处理剂的制备方法中三步反应连续进行，防止热量流失，操作方便，工艺流程短，没有废水、废气和废渣的产生，安全环保，值得在农作物上广泛推广。本发明的种子处理剂使用方便，对种子的包衣效果好，包衣均匀，成膜性能好，可以提高种子发芽率，促进根系生长，提高种子成活率；而且，能够及时降解，还不含有对种子产生药害的化学农药成分，也不会在农田中留下持久性污染，避免了给人畜和周围环境带来的安全隐患，是一种生物型种子处理剂。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种种子处理剂，每1000体积份的所述种子处理剂中包括以下重量份的原料：可溶性腐植酸或其盐100-300份，磺化试剂10-20份，酸性pH调节剂10-50份，无机锌盐5-100份，碱性pH调节剂10-50份，分散剂1-50份，成膜剂1-50份，去离子水余量，其中，体积份与重量份的比值为L:Kg。
优选地，每1000体积份的所述种子处理剂中包括以下重量份的原料：可溶性腐植酸或其盐100-200份，磺化试剂10-20份，酸性pH调节剂20-40份，无机锌盐5-40份，碱性pH调节剂30-40份，分散剂30-50份，成膜剂30-50份，去离子水余量，其中，体积份与重量份的比值为L:Kg。
进一步地，所述磺化试剂为偏重亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐中的任意一种或几种。
进一步地，所述无机锌盐为硝酸锌、氯化锌、硫酸锌中的任意一种或几种。
进一步地，所述可溶性腐植酸或其盐为褐煤、煤灰或泥炭中提取的矿源腐植酸或其盐。
进一步地，所述酸性pH调节剂为磷酸、柠檬酸、硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或几种。
进一步地，所述碱性pH调节剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、乙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺、乙二胺、焦磷酸钾中的任意一种或几种。
进一步地，所述可溶性腐植酸或其盐与磺化试剂的重量比为5:1-15:1。
具体地，所述可溶性腐植酸或其盐与磺化试剂的重量比为8:1。
进一步地，所述可溶性腐植酸或其盐与锌元素的重量比为5:1-15:1。
具体地，所述可溶性腐植酸或其盐与锌元素的重量比为10:1。
进一步地，所述分散剂为阴离子木质素磺酸盐、非离子碳13异构醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、磷酸酯型阴离子表面活性剂中的任意一种或几种。
进一步地，所述成膜剂为丙烯酸丁酯共聚物乳液、丙烯酰胺共聚物乳液、丙烯酸共聚物乳液、PVA、CMC、黄原胶、PVP中的任意一种或几种。
一种种子处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)取可溶性腐植酸或其盐和磺化试剂，添加去离子水，搅拌，使之溶解，添加酸性pH调节剂，使其pH值调节至1.0-6.0，升温至100-200℃，在0.7-1.0MPa的压力下进行磺化反应，反应2-4h，同时进行均质处理，使体系中颗粒的尺寸均匀分布且D90＜10μm；
2)降温，调节pH值至3.0-4.5，添加无机锌盐，在60-100℃的温度下进行络合反应，反应0.5-2h；
3)添加碱性pH调节剂，调节pH值至5.0-8.0，加入分散剂和成膜剂，搅拌，定容，得种子处理剂。
优选地，所述步骤1)中，磺化反应的温度为150-180℃。
优选地，所述步骤1)中，添加酸性pH调节剂，使其pH值调节至2.5-3.5。
优选地，所述步骤2)中，络合反应的温度为80-90℃。
一种种子处理剂的应用，所述种子处理剂在玉米、水稻、小麦或棉花种子包衣中的应用。
实施例一
本发明的一种种子处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份称取原料：
矿源腐植酸钾100Kg，焦亚硫酸钾10Kg，质量浓度为85％的磷酸(H3PO4)10Kg，柠檬酸10Kg，硫酸锌5Kg，三乙醇胺30Kg，木质素磺酸钠10Kg，三苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯20Kg，黄原胶2Kg，丙烯酸丁酯共聚物乳液30Kg，去离子水500Kg；
2)取矿源腐植酸钾和焦亚硫酸钾，加入高压均质反应釜中，添加去离子水，搅拌，使之溶解，添加磷酸和柠檬酸，使其pH值调节至3.0，升温至150℃，在0.7MPa的压力下进行磺化反应，反应2h，同时进行均质处理，使体系中颗粒的尺寸均匀分布且D90＜10μm；
3)降温，加入部分三乙醇胺，调节pH值至4.5，添加硫酸锌，在80℃的温度下进行络合反应，反应0.5h；
4)添加剩余的三乙醇胺，调节pH值至6.0，加入木质素磺酸钠、三苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯以及丙烯酸丁酯共聚物乳液和黄原胶，搅拌，添加去离子水定容至1000L，得种子处理剂。
实施例二
本发明的一种种子处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份称取原料：
水溶性腐植酸150Kg，亚硫酸钾12Kg，质量浓度为85％的磷酸(H3PO4)10Kg，柠檬酸20Kg，硝酸锌10Kg，三乙醇胺40Kg，木质素磺酸钠10Kg，碳13异构醇醚30Kg，丙烯酰胺共聚物乳液40Kg，黄原胶2Kg，去离子水400Kg；
2)取水溶性腐植酸和亚硫酸钾，加入高压均质反应釜中，添加去离子水，搅拌，使之溶解，添加磷酸和柠檬酸，使其pH值调节至2.5，升温至180℃，在1.0MPa的压力下进行磺化反应，反应4h，同时进行均质处理，使体系中颗粒的尺寸均匀分布且D90为8μm；
3)降温，加入部分三乙醇胺，调节pH值至3.0，添加硝酸锌，在90℃的温度下进行络合反应，反应2h；
4)添加剩余的三乙醇胺，调节pH值至5.0，加入木质素磺酸钠、碳13异构醇醚以及丙烯酰胺共聚物乳液和黄原胶，搅拌，添加去离子水定容至1000L，得种子处理剂。
实施例三
本发明的一种种子处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份称取原料：
褐煤200Kg，焦亚硫酸钾20Kg，质量浓度为85％的磷酸(H3PO4)10Kg，柠檬酸30Kg，氯化锌40Kg，三乙醇胺40Kg，木质素磺酸钠20Kg，三苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯30Kg，丙烯酸共聚物乳液48Kg，黄原胶2Kg，去离子水400Kg；
2)取褐煤和焦亚硫酸钾，加入高压均质反应釜中，添加去离子水，搅拌，使之溶解，添加磷酸和柠檬酸，使其pH值调节至3.0，升温至100℃，在0.8MPa的压力下进行磺化反应，反应3h，同时进行均质处理，使体系中颗粒的尺寸均匀分布且D90为5μm；
3)降温，加入部分三乙醇胺，调节pH值至4.5，添加氯化锌，在60℃的温度下进行络合反应，反应1h；
4)添加剩余的三乙醇胺，调节pH值至7.0，加入木质素磺酸钠、三苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯以及丙烯酸共聚物乳液和黄原胶，搅拌，添加去离子水定容至1000L，得种子处理剂。
实施例四
本发明的一种种子处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份称取原料：
水溶性腐植酸100Kg，亚硫酸氢钾10Kg，质量浓度为50％的硝酸10Kg，硝酸锌10Kg，焦磷酸钾50Kg，木质素磺酸钠1Kg，羧甲基纤维素钠1Kg，去离子水800Kg；
2)取水溶性腐植酸和亚硫酸氢钾，加入高压均质反应釜中，添加去离子水，搅拌，使之溶解，添加硝酸，使其pH值调节至3.5，升温至200℃，在1.0MPa的压力下进行磺化反应，反应4h，同时进行均质处理，使体系中颗粒的尺寸均匀分布且D90＜10μm；
3)降温，调节pH值至4.5，添加硝酸锌，在100℃的温度下进行络合反应，反应1h；
4)添加焦磷酸钾，调节pH值至8.0，加入木质素磺酸钠和羧甲基纤维素钠，搅拌，添加去离子水定容至1000L，得种子处理剂。
实施例五
本发明的一种种子处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份称取原料：
水溶性腐植酸钾300Kg，焦亚硫酸钾20Kg，质量浓度为50％的硫酸15Kg，硝酸锌100Kg，三乙醇胺50Kg，聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物20Kg，聚乙烯吡咯烷酮30Kg，去离子水465Kg；
2)取水溶性腐植酸钾和焦亚硫酸钾，加入高压均质反应釜中，添加去离子水，搅拌，使之溶解，添加硫酸，使其pH值调节至3.0，升温至100℃，在0.9MPa的压力下进行磺化反应，反应3h，同时进行均质处理，使体系中颗粒的尺寸均匀分布且D90为6μm；
3)降温，调节pH值至3.0，添加硝酸锌，在100℃的温度下进行络合反应，反应2h；
4)添加三乙醇胺，调节pH值至8.0，加入聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物和聚乙烯吡咯烷酮，搅拌，添加去离子水定容至1000L，得种子处理剂。
实验1
本发明实施例一至实施例五所得的五份种子处理剂、某进口高端锌肥、市售乙二胺四乙酸锌钠(EDTA-Zn)以及可溶性腐植酸钾与硝酸锌按照腐植酸与锌元素的重量比为10:1组成的水溶性肥料分别进行效果验证试验。
试验在室内生测室进行，选用市售V优46水稻种子。
供试材料为：实施例一至实施例五所得的五份种子处理剂、某进口高端锌肥(对照样一)、市售EDTA-Zn(对照样二)以及可溶性腐植酸钾与硝酸锌按照腐植酸与锌元素的重量比为10:1组成的水溶性肥料(对照样三)。
试验共设8个处理：处理1，实施例一制备的种子处理剂，稀释200倍拌种；处理2，实施例二制备的种子处理剂，稀释200倍拌种；处理3，实施例三制备的种子处理剂，稀释200倍拌种；处理4，实施例四制备的种子处理剂，稀释200倍拌种；处理5，实施例五制备的种子处理剂，稀释200倍拌种。处理6，某进口高端锌肥，稀释200倍拌种；处理7，市售EDTA-Zn稀释200倍拌种；处理8，可溶性腐植酸钾与硝酸锌按照腐植酸与锌元素的重量比为10:1组成的水溶性肥料，稀释200倍拌种。试验时间：2020年4月。
取水稻干种，采用3％w/v的双氧水浸泡30min，去除漂浮瘪种，清水洗净，晾干，平均分成8份，备用；取上述8种处理液，以原液15毫升/千克干种计，分别添加到上述8份晾干后的水稻种子中，搅拌2-3min，使之混合均匀，自然晾干，进行发芽率检测。
发芽率检测：取上述处理后的种子，分装到不同处理皿中，干种百粒重约2.46g，加水没过水稻种，放入恒温培养箱中于28℃全黑条件下催芽24h，放入常温黑暗处，培养至水稻种子的破胸期；置于光照常温条件下，培养24h，计算发芽情况，并在水培条件下，继续培养7天，观察根系长度；其中，发芽率是测试种子发芽数占测试种子总数的百分比，发芽势是从发芽开始到发芽高峰时段内发芽种子数占测试种子总数的百分比，根系长度是测试所有发芽种子根的长度，然后，取平均值。
表1不同处理对水稻发芽率的影响
序号 样品名称 发芽率(％) 发芽势(％) 生长7天后根长(cm)
1 实施例一 89.63 84.33 9.8
2 实施例二 91.31 86.78 10.3
3 实施例三 90.06 85.69 9.5
4 实施例四 89.57 84.28 9.2
5 实施例五 89.35 84.17 8.7
6 对照样一 84.45 80.13 8.3
7 对照样二 70.08 74.58 7.8
8 对照样三 69.87 74.23 7.4
由表1可以看出，采用本发明的种子处理剂处理后的市售V优46水稻种子的发芽率均在89.35-91.31％，这明显高于某进口高端锌肥处理后水稻种子的发芽率，同时，也高于市售乙二胺四乙酸锌钠处理后水稻种子的发芽率，还高于可溶性腐植酸钾与硝酸锌单纯混合后水溶性肥料处理后水稻种子的发芽率。因此，本发明种子处理剂可以明显提高种子的发芽率。另外，采用本发明的种子处理剂处理后的市售V优46水稻种子的发芽势均在84.17-86.78％，这明显高于某进口高端锌肥处理后的效果，同时，也高于市售乙二胺四乙酸锌钠的处理效果，还高于可溶性腐植酸钾与硝酸锌单纯混合后水溶性肥料的处理效果。本发明的种子处理剂能够提高种子活力，提高种子的发芽速度和整齐度。再者，采用本发明的种子处理剂处理后的市售V优46水稻种子水培7天后的根系长度为8.7-10.3cm，这明显高于某进口高端锌肥处理后水稻种子水培7天后的根系长度，同时，也高于市售乙二胺四乙酸锌钠处理后水稻种子水培7天后的根系长度，还高于可溶性腐植酸钾与硝酸锌单纯混合后水溶性肥料处理后水稻种子水培7天后的根系长度。因此，本发明种子处理剂可以明显提高种子的生根速度，提高种子的成活率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中腐植酸在磺化试剂的作用下得到了磺甲基化，腐植酸分子结构中的苯环与磺化试剂通过分子共价键结合，将磺酸基(-SO3H)引入腐植酸分子中，加上腐植酸分子结构上的酚羟基、醇羟基、羧基、胺基等活性基团，进一步丰富了腐植酸中官能团的种类和数量，提高了腐植酸的螯合能力；然后，利用其强大的螯合能力与无机锌盐中的锌元素螯合，制得黄腐酸螯合锌；最后，通过碱性pH调节剂调整pH值，并添加分散剂和成膜剂，即得种子处理剂。本发明种子处理剂的制备方法中三步反应连续进行，防止热量流失，操作方便，工艺流程短，没有废水、废气和废渣的产生，安全环保，值得在农作物上广泛推广。本发明的种子处理剂使用方便，对种子的包衣效果好，包衣均匀，成膜性能好，可以提高种子发芽率，促进根系生长，提高种子成活率；而且，能够及时降解，还不含有对种子产生药害的化学农药成分，不会在农田中留下持久性污染，避免了给人畜和周围环境带来的安全隐患，是一种生物型种子处理剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种种子处理剂，其特征在于，每1000体积份的所述种子处理剂中包括以下重量份的原料：
可溶性腐植酸或其盐100-300份，磺化试剂10-20份，酸性pH调节剂10-50份，无机锌盐5-100份，碱性pH调节剂10-50份，分散剂1-50份，成膜剂1-50份，去离子水余量，其中，体积份与重量份的比值为L:Kg。
2.根据权利要求1所述的种子处理剂，其特征在于，每1000体积份的所述种子处理剂中包括以下重量份的原料：
可溶性腐植酸或其盐100-200份，磺化试剂10-20份，酸性pH调节剂20-40份，无机锌盐5-40份，碱性pH调节剂30-40份，分散剂30-50份，成膜剂30-50份，去离子水余量，其中，体积份与重量份的比值为L:Kg。
3.根据权利要求1所述的种子处理剂，其特征在于：
所述磺化试剂为偏重亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐中的任意一种或几种；
优选地，所述无机锌盐为硝酸锌、氯化锌、硫酸锌中的任意一种或几种；
优选地，所述可溶性腐植酸或其盐为褐煤、煤灰或泥炭中提取的矿源腐植酸或其盐。
4.根据权利要求1所述的种子处理剂，其特征在于：
所述酸性pH调节剂为磷酸、柠檬酸、硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或几种；
优选地，所述碱性pH调节剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、乙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺、乙二胺、焦磷酸钾中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1所述的种子处理剂，其特征在于：
所述可溶性腐植酸或其盐与磺化试剂的重量比为5:1-15:1，优选8:1。
优选地，所述可溶性腐植酸或其盐与锌元素的重量比为5:1-15:1，优选10:1。
6.根据权利要求1所述的种子处理剂，其特征在于：
所述分散剂为阴离子木质素磺酸盐、非离子碳13异构醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、磷酸酯型阴离子表面活性剂中的任意一种或几种；
优选地，所述成膜剂为丙烯酸丁酯共聚物乳液、丙烯酰胺共聚物乳液、丙烯酸共聚物乳液、PVA、CMC、黄原胶、PVP中的任意一种或几种。
7.一种根据权利要求1-6中任意一项所述的种子处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取可溶性腐植酸或其盐和磺化试剂，添加去离子水，搅拌，使之溶解，添加酸性pH调节剂，使其pH值调节至1.0-6.0，升温至100-200℃，在0.7-1.0MPa的压力下进行磺化反应，反应2-4h，同时进行均质处理，使体系中颗粒的尺寸均匀分布且D90＜10μm；
2)降温，调节pH值至3.0-4.5，添加无机锌盐，在60-100℃的温度下进行络合反应，反应0.5-2h；
3)添加碱性pH调节剂，调节pH值至5.0-8.0，加入分散剂和成膜剂，搅拌，定容，得种子处理剂。
8.根据权利要求7所述的种子处理剂的制备方法，其特征在于：
所述步骤1)中，磺化反应的温度为150-180℃；
优选地，所述步骤1)中，添加酸性pH调节剂，使其pH值调节至2.5-3.5。
9.根据权利要求7所述的种子处理剂的制备方法，其特征在于：
所述步骤2)中，络合反应的温度为80-90℃。
10.一种根据权利要求1-6中任意一项所述的种子处理剂的应用，其特征在于：
所述种子处理剂在玉米、水稻、小麦或棉花种子包衣中的应用。
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