CN114436702A - 一种可降解的桑树种子包衣膜剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可降解的桑树种子包衣膜剂，原料以质量份数计，包括：腐植酸24～30份、壳聚糖0.3～0.5份、尿素1～5份、环保型成膜剂4～8份、环保型增塑剂4～8份、保水剂0.3～0.5份、杀菌剂1～3份、杀虫剂0.5～1份、微量元素0.5～1份、去离子水110～245份以及与腐植酸中酸根物质的量相对应的强碱，本发明还公开了上述可降解的桑树种子包衣膜剂的制备方法及使用方法，本发明的可降解的桑树种子包衣膜剂能改良土壤结构，改善土壤理化性能，保水、保肥能力，刺激作物根系生长发育，增强作物抵御不良环境的能力，提高水分和养分的利用率，本发明充分利用具有可降解性功能的材料为原料，无毒无害，绿色环保，使用操作简单便捷。
Description
技术领域
本发明属于种子包衣膜剂技术领域，具体涉及一种可降解的桑树种子包衣膜剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
农药对于农业十分重要，但是由于农药的施用通常采用喷雾的方式，农药中的有机溶剂和部分农药漂浮在空气中，污染大气；农田被雨水冲刷，农药则进入江河，进而污染海洋。这样，农药就由气流和水流带到世界各地，残留土壤中的农药则可通过渗透作用到达地层深处，从而污染地下水。
随着科技的发展，种子包衣技术应运而生，成为我国广泛推广使用的植物保护技术。种子包衣技术是通将有杀虫、杀菌、供给营养、调节生长等成分的种衣剂包裹在种子表面，使种子外形成一层光滑、牢固的药膜。种子包衣具有提高播种质量、减少环境污染等特点。使用种子包衣剂处理种子，不仅省时省工，符合国家减少化肥与农药的“两减”政策，对于产物增产增收也发挥着重要作用。因此，研发一种有效及环保的包衣膜成为绿色农业生产中需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可降解的桑树种子包衣膜剂及其制备方法和使用方法，配方合理，能促进作物根系生长发育，抵制虫害，不含有害物质，绿色环保，操作简单。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种可降解的桑树种子包衣膜剂，原料以质量份数计，包括：腐植酸24～30份、壳聚糖0.3～0.5份、尿素1～5份、环保型成膜剂4～8份、环保型增塑剂4～8份、保水剂0.3～0.5、杀菌剂1～3份、杀虫剂0.5～1份、微量元素0.5～1份、去离子水110～245份以及与腐植酸中酸根物质的量相对应的强碱。
本发明还具有以下技术特征；
优选的，所述的环保型成膜剂采用丙二醇苯醚、聚乙烯醇或AH-12。
优选的，所述的环保型增塑剂采用柠檬酸三丁酯、柠檬酸三正丁酯或聚乙二醇。
优选的，所述的保水剂采用聚丙烯酰胺保水剂、膨润土型保水剂或聚丙烯酸钠保水剂。
优选的，所述的杀菌剂采用多菌灵、百菌清或噻菌灵。
优选的，所述的杀虫剂采用吡虫啉、巴丹或氟铃脲。
优选的，所述的微量元素为磷酸二氢钾、硝酸钙、硫酸镁、硝酸钾依次按照质量比(0.1～0.2)：(1～2)：(1～2)：(0.5～1)配置而成。
本发明还保护一种如上所述的可降解的桑树种子包衣膜剂的制备方法，包括以下步骤：
1)在100～200份去离子水中加入3～6份20％的硝酸溶液，在搅拌的条件下向其加入0.3～0.5份壳聚糖，然后置于60～65℃恒温下搅拌至其完全溶解，静置使壳聚糖中气泡消失，得到壳聚糖溶液A，备用；
2)将24～30份腐植酸溶于PH为11-13的强碱溶液中得到质量分数为3％～5％的腐植酸盐溶液B，备用；
3)将1～5份尿素溶入10～45份去离子水中，搅拌均匀，即可得到尿素溶液C，备用；
4)将腐植酸溶液A、壳聚糖溶液B和尿素溶液C在35～45℃恒温下搅拌1～1.5h使之混合均匀，得到混合液；
5)将环保型增塑剂与环保型成膜剂加入容器内，搅拌均匀后，放入反应釜中，在90～95℃下加热，加速溶解；
6)将步骤4)中制备的溶液加入至步骤5)中制备的溶液中，在35～45℃恒温下搅拌40～60min至混合均匀；
7)将微量元素、保水剂、杀菌剂、抑菌剂依次加入至步骤6)中，边加边搅拌，待完全溶解后，室温静置2～3h，过滤所得滤液，即为可降解的包衣膜。
优选的，所述的强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
本发明还保护一种如上所述的可降解的桑树种子包衣膜剂的使用方法，使用时先将桑树种子与可降解桑树包衣膜按质量比(40～60)：1进行包衣处理，4h后取出种子，自然晾干。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明的可降解桑树种子包衣膜，以腐植酸、壳聚糖、尿素、聚乙烯醇、柠檬酸酯等为主要原料，腐植酸中含有生理活性物质，能改良土壤结构，改善土壤理化性能，增强土壤的保水、保肥能力，能刺激作物根系生长发育，提高吸水能力，增强作物抵御不良环境的能力，提高水分和养分的利用率；壳聚糖溶液有很好展着性和成膜性，这种膜能隔离和抑制土壤团粒中各种有害物质侵入，又能隔离或缓冲不适宜的酸碱性渗透；另外，壳聚糖保水性好，能从种子外部多吸水而防止种子失水；除此之外壳聚糖还可以扩大土壤微环境有益微生物区系，达到以菌养壮苗目的，控制有害微生物菌对种苗侵害，对土壤无任何不良残留；尿素作为一种中性肥料，适用于各种土壤和植物，它不但容易保存，使用方便，还对土壤的破坏作用小，能促进细胞的分裂和生长，防止虫害等；聚乙烯醇无毒、无味、无害，与自然环境具有良好的亲和性，不累积，无污染；另外，聚乙烯醇是唯一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在细菌和酶的作用下，46天可降解75％，属于一种生物可降解绿色环保功能性高分子材料；并且，聚乙烯醇具有改良土地的作用，柠檬酸酯类增塑剂具有相容性好、增塑效率高、无毒、不易挥发、耐候性强等特点，还是属于绿色环保产品。
本发明所制的可降解的桑树种子包衣膜，可以通过机械包衣或者人工包衣对桑树种子进行种子包衣，相较于之前的种子包衣来说，除了具有抗菌抑菌，减少病害虫，可以使根系发达等特点外，还具有绿色环保，保护环境等特点；所用的原料中所含的腐植酸不但具有化肥成分还包含了有机质，可以刺激根系生长，柠檬酸酯类增塑剂和聚乙烯醇的成膜剂都是绿色可降解的环保材料；同时，这种可降解桑树包衣含有有壳聚糖成分，从而有利于桑树种子萌发和幼苗生长发育，最后，本发明所提供的可降解桑树种子包衣充分利用具有可降解性功能的材料为原料，原料天然无毒无害，大大减少了对环境的污染。
附图说明
图1为本发明的可降解的桑树种子包衣剂包裹桑树种子示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。
实施例1
1)在200份去离子水中加入6份20％的硝酸溶液，在搅拌的条件下向其加入0.5份壳聚糖，然后置于65℃恒温下搅拌至其完全溶解，静置一段时间使壳聚糖中气泡消失，得到壳聚糖溶液A，备用；
2)将30份腐植酸溶于PH为13的强碱溶液中得到质量分数为5％的腐植酸盐溶液B，备用；
3)将5份尿素溶入45份去离子水中，搅拌均匀，即可得到尿素溶液C，备用；
4)将壳聚糖溶液A、腐植酸溶液B和尿素溶液C在45℃恒温下搅拌1.5h使之混合均匀，得到混合液；
5)将8份聚乙烯醇与8份柠檬酸三正丁酯加入容器内，搅拌均匀后，放入反应釜中，在95℃下加热，加速溶解。
6)将步骤4)中制备的溶液加入至步骤5)中制备的溶液中，在45℃恒温下搅拌60min至混合均匀；
7)将1份微量元素、0.5份聚丙烯酰胺保水剂、3份百菌清、1份吡虫啉依次加入至步骤6)中，边加边搅拌，待完全溶解后，室温静置3h，过滤所得滤液，即为可降解的包衣膜。其中微量元素为磷酸二氢钾、硝酸钙、硫酸镁、硝酸钾按照质量比0.1：1：1：0.5配制。
使用时先将桑树种子与可降解桑树包衣膜按质量比为60：1比例进行包衣处理，4h后取出种子，自然晾干。
实施例2
1)在100份去离子水中加入3份20％的硝酸溶液，在搅拌的条件下向其加入0.3份壳聚糖，然后置于60℃恒温下搅拌至其完全溶解，静置一段时间使壳聚糖中气泡消失，得到壳聚糖溶液A，备用；
2)将24份腐植酸溶于PH为11的强碱溶液中得到质量分数为3％的腐植酸盐溶液B，备用；
3)将1份尿素溶入10份去离子水中，搅拌均匀，即可得到尿素溶液C，备用；
4)将壳聚糖溶液A、腐植酸溶液B和尿素溶液C在35℃恒温下搅拌1h使之混合均匀，得到混合液；
5)将4份丙二醇苯醚与4份柠檬酸三丁酯加入容器内，搅拌均匀后，放入反应釜中，在90℃下加热，加速溶解；
6)将步骤4)中制备的溶液加入至步骤5)中制备的溶液中，在35℃恒温下搅拌40min至混合均匀；
7)将0.5份微量元素、0.3份膨润土型保水剂、1份多菌灵、0.5份吡虫啉依次加入至步骤6)中，边加边搅拌，待完全溶解后，室温静置2h，过滤所得滤液，即为可降解的包衣膜。其中微量元素为磷酸二氢钾、硝酸钙、硫酸镁、硝酸钾按照质量比0.2：2：2：1配制。
使用时先将桑树种子与可降解桑树包衣膜按质量比为40：1比例进行包衣处理，4h后取出种子，自然晾干。
实施例3
1)在150份去离子水中加入6份20％的硝酸溶液，在搅拌的条件下向其加入0.3份壳聚糖，然后置于60℃恒温下搅拌至其完全溶解，静置一段时间使壳聚糖中气泡消失，得到壳聚糖溶液A，备用；
2)将25份腐植酸溶于PH为12的强碱溶液中得到质量分数为4％的腐植酸盐溶液B，备用；
3)将2份尿素溶入20份去离子水中，搅拌均匀，即可得到尿素溶液C，备用；
4)将壳聚糖溶液A、腐植酸溶液B和尿素溶液C在35℃恒温下搅拌1h使之混合均匀，得到混合液；
5)将5份AH-12与5份聚乙二醇加入容器内，搅拌均匀后，放入反应釜中，在90℃下加热，加速溶解；
6)将步骤4)中制备的溶液加入至步骤5)中制备的溶液中，在35℃恒温下搅拌45min至混合均匀；
7)将0.5份微量元素、0.4份聚丙烯酸钠保水剂、3份噻菌灵、0.5份巴丹依次加入至步骤6)中，边加边搅拌，待完全溶解后，室温静置2h，过滤所得滤液，即为可降解的包衣膜。其中微量元素为磷酸二氢钾、硝酸钙、硫酸镁、硝酸钾按照质量比0.1：1：1：1配制。
使用时先将桑树种子与可降解桑树包衣膜按质量比为50：1比例进行包衣处理，4h后取出种子，自然晾干。
实施例4
1)在150份去离子水中加入4份20％的硝酸溶液，在搅拌的条件下向其加入0.4份壳聚糖，然后置于60℃恒温下搅拌至其完全溶解，静置一段时间使壳聚糖中气泡消失，得到壳聚糖溶液A，备用；
2)将26份腐植酸溶于PH为12的强碱溶液中得到质量分数为4％的腐植酸盐溶液B，备用；
3)将3份尿素溶入20份去离子水中，搅拌均匀，即可得到尿素溶液C，备用；
4)将壳聚糖溶液A、腐植酸溶液B和尿素溶液C在35℃恒温下搅拌1h使之混合均匀，得到混合液；
5)将6份丙二醇苯醚与5份柠檬酸三丁酯加入容器内，搅拌均匀后，放入反应釜中，在90℃下加热，加速溶解。
6)将步骤4)中制备的溶液加入至步骤5)中制备的溶液中，在35℃恒温下搅拌50min至混合均匀；
7)将0.7份微量元素、0.4份聚丙烯酰胺保水剂、2份多菌灵、1份巴丹依次加入至步骤6)中，边加边搅拌，待完全溶解后，室温静置2h，过滤所得滤液，即为可降解的包衣膜。其中微量元素为磷酸二氢钾、硝酸钙、硫酸镁、硝酸钾按照质量比0.1：2：1：1配制。
使用时先将桑树种子与可降解桑树包衣膜按质量比为60：1比例进行包衣处理，4h后取出种子，自然晾干。
实施例5
1)在200份去离子水中加入6份20％的硝酸溶液，在搅拌的条件下向其加入0.4份壳聚糖，然后置于63℃恒温下搅拌至其完全溶解，静置一段时间使壳聚糖中气泡消失，得到壳聚糖溶液A，备用；
2)将28份腐植酸溶于PH为11的强碱溶液中得到质量分数为3％的腐植酸盐溶液B，备用；
3)将4份尿素溶入40份去离子水中，搅拌均匀，即可得到尿素溶液C，备用；
4)将壳聚糖溶液A、腐植酸溶液B和尿素溶液C在40℃恒温下搅拌1.2h使之混合均匀，得到混合液；
5)将5份聚乙烯醇与5份柠檬酸三正丁酯加入容器内，搅拌均匀后，放入反应釜中，在92℃下加热，加速溶解；
6)将步骤4)中制备的溶液加入至步骤5)中制备的溶液中，在40℃恒温下搅拌45min至混合均匀；
7)将0.5份微量元素、0.3份膨润土型保水剂、2份百菌清、0.5份氟铃脲依次加入至步骤6)中，边加边搅拌，待完全溶解后，室温静置2.5h，过滤所得滤液，即为可降解的包衣膜。其中微量元素为磷酸二氢钾、硝酸钙、硫酸镁、硝酸钾按照质量比0.2：1：1：2配制。
使用时先将桑树种子与可降解桑树包衣膜按质量比为50：1比例进行包衣处理，4h后取出种子，自然晾干。
实施例6
1)在160份去离子水中加入5份20％的硝酸溶液，在搅拌的条件下向其加入0.3份壳聚糖，然后置于65℃恒温下搅拌至其完全溶解，静置一段时间使壳聚糖中气泡消失，得到壳聚糖溶液A，备用；
2)将28份腐植酸溶于PH为12的强碱溶液中得到质量分数为4％的腐植酸盐溶液B，备用；
3)将4份尿素溶入35份去离子水中，搅拌均匀，即可得到尿素溶液C，备用；
4)将壳聚糖溶液A、腐植酸溶液B和尿素溶液C在35℃恒温下搅拌1h使之混合均匀，得到混合液；
5)将4份AH-12与5份聚乙二醇加入容器内，搅拌均匀后，放入反应釜中，在90℃下加热，加速溶解；
6)将步骤4)中制备的溶液加入至步骤5)中制备的溶液中，在45℃恒温下搅拌50min至混合均匀；
7)将1份微量元素、0.5份聚丙烯酸钠保水剂、2份噻菌灵、0.8份氟铃脲依次加入至步骤6)中，边加边搅拌，待完全溶解后，室温静置3h，过滤所得滤液，即为可降解的包衣膜。其中微量元素为磷酸二氢钾、硝酸钙、硫酸镁、硝酸钾按照质量比0.2：2：2：0.5配制。
使用时先将桑树种子与可降解桑树包衣膜按质量比为55：1比例进行包衣处理，4h后取出种子，自然晾干。
为了表征一种可降解的桑树种子包衣膜的效果，根据国家标准GB/T19177-2003《桑树种子和苗木检验规程》的规定技术，对本发明的包衣膜对桑树幼苗叶绿素、可溶性蛋白含量及根系活力的影响进行测定。叶绿素含量用丙酮法测定，可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝法测定，根系活力用氯化三苯基四氮唑法测定。用本发明的可降解桑树包衣膜浸泡桑种子24h为处理组，以蒸馏水浸泡为对照。每个处理重复4次，每个重复100粒桑种子。浸种后，种子用蒸馏水冲洗干净，置于内垫吸水纸的培养皿中，并保持吸水纸湿润，在25℃恒温培养箱中做标准发芽试验。使用量按本专利实施例1说明使用，对照组按常规管理进行培育。具体实验结果如下表所示：
由表可以看出，经过可降解桑树种子包衣膜处理后的桑树种子的叶绿素、可溶性蛋白和根系活力比没有进行包衣的桑树种子均有所提高，说明本发明的可降解桑树种子包衣膜能够提高种子活力和生理生化活性，促进幼苗生长。
参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种可降解的桑树种子包衣膜剂，其特征在于，原料以质量份数计，包括：腐植酸24～30份、壳聚糖0.3～0.5份、尿素1～5份、环保型成膜剂4～8份、环保型增塑剂4～8份、保水剂0.3～0.5份、杀菌剂1～3份、杀虫剂0.5～1份、微量元素0.5～1份、去离子水110～245份以及与腐植酸中酸根物质的量相对应的强碱。
2.如权利要求1所述的可降解的桑树种子包衣膜剂，其特征在于，所述的环保型成膜剂采用丙二醇苯醚、聚乙烯醇或AH-12。
3.如权利要求1所述的可降解的桑树种子包衣膜剂，其特征在于，所述的环保型增塑剂采用柠檬酸三丁酯、柠檬酸三正丁酯或聚乙二醇。
4.如权利要求1所述的可降解的桑树种子包衣膜剂，其特征在于，所述的保水剂采用聚丙烯酰胺保水剂、膨润土型保水剂或聚丙烯酸钠保水剂。
5.如权利要求1所述的可降解的桑树种子包衣膜剂，其特征在于，所述的杀菌剂采用多菌灵、百菌清或噻菌灵。
6.如权利要求1所述的可降解的桑树种子包衣膜剂，其特征在于，所述的杀虫剂采用吡虫啉、巴丹或氟铃脲。
7.如权利要求1所述的可降解的桑树种子包衣膜剂，其特征在于，所述的微量元素为磷酸二氢钾、硝酸钙、硫酸镁、硝酸钾依次按照质量比(0.1～0.2)：(1～2)：(1～2)：(0.5～1)配置而成。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的可降解的桑树种子包衣膜剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在100～200份去离子水中加入3～6份20％的硝酸溶液，在搅拌的条件下向其加入0.3～0.5份壳聚糖，然后置于60～65℃恒温下搅拌至其完全溶解，静置使壳聚糖中气泡消失，得到壳聚糖溶液A，备用；
2)将24～30份腐植酸溶于PH为11-13的强碱溶液中得到质量分数为3％～5％的腐植酸盐溶液B，备用；
3)将1～5份尿素溶入10～45份去离子水中，搅拌均匀，即可得到尿素溶液C，备用；
4)将腐植酸溶液A、壳聚糖溶液B和尿素溶液C在35～45℃恒温下搅拌1～1.5h使之混合均匀，得到混合液；
5)将环保型增塑剂与环保型成膜剂加入容器内，搅拌均匀后，放入反应釜中，在90～95℃下加热，加速溶解；
6)将步骤4)中制备的溶液加入至步骤5)中制备的溶液中，在35～45℃恒温下搅拌40～60min至混合均匀；
7)将微量元素、保水剂、杀菌剂、抑菌剂依次加入至步骤6)中，边加边搅拌，待完全溶解后，室温静置2～3h，过滤所得滤液，即为可降解的包衣膜。
9.如权利要求8所述的可降解的桑树种子包衣膜剂的制备方法，其特征在于，所述的强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
10.一种如权利要求1-7中任一项所述的可降解的桑树种子包衣膜剂的使用方法，其特征在于，使用时先将桑树种子与可降解桑树包衣膜按质量比(40～60)：1进行包衣处理，4h后取出种子，自然晾干。
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