CN116042021B - 小麦种子包衣材料及利用该包衣材料包覆小麦种子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于种子包衣材料技术领域，具体涉及一种小麦种子包衣材料及利用该包衣材料包覆小麦种子的方法。本发明以微波水热法处理烟草废弃物，提取多糖化合物用于制作小麦种子的包衣材料，所述种子包衣材料可降解，无污染，提高了小麦种子发芽率和小麦产量，同时，本发明变废为宝，利用烟草废弃物中丰富的多糖和纤维素制备种子包衣材料，实现了资源的再利用，解决了烟草废弃物处理难度大、污染大的问题。
Description
技术领域
本发明属于种子包衣材料技术领域，具体涉及一种小麦种子包衣材料及利用该包衣材料包覆小麦种子的方法。
背景技术
种子包衣在现代农业种植技术中发挥了重要作用，用种子包衣材料包膜处理的种子，在播种后能迅速吸水膨胀，随着种子内胚芽的逐渐发育以及幼苗的不断生长，各种有效成分缓慢地释放，被种子幼苗逐步吸收，从而达到防治苗期病虫害、促进生长发育、提高作物产量的目的。目前，种子包衣材料通常使用农药、化肥、植物生长激素等化学药品，长时间的使用会对环境和土壤造成了严重危害，会使土壤中有害物质增多，微生物数量减少，进而导致种子和作物的活力下降。天然包衣材料更加环保，对环境的污染较小，因此，亟待开发一种天然绿色无污染的包衣材料。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种小麦种子包衣材料及利用该包衣材料包覆小麦种子的方法，以微波水热法处理烟草废弃物，提取多糖化合物用于制作小麦种子的包衣材料，所述种子包衣材料可降解，无污染，提高了小麦种子发芽率和小麦产量。
本发明所述的小麦种子包衣材料，包括由烟草多糖、硅酸钾、CMC-Na组成的包衣液，和由烟草去糖残渣组成的包衣粉。
所述烟草为废弃的烟叶和烟梗。
本发明所述的利用该包衣材料包覆小麦种子的方法，包括以下步骤：
（1）将废弃烟草粉碎后加入水中涡旋混合，进行水热处理提取多糖，得到烟草多糖混合物，将混合物离心后分别得到烟草多糖溶液和烟草去糖残渣；
（2）向烟草多糖溶液加入无水乙醇，多糖沉淀后进行离心收集沉淀，将沉淀物冷冻干燥，得到烟草多糖；将烟草去糖残渣烘干粉碎后得到包衣粉，灭菌备用；
（3）烟草多糖和硅酸钾加入水中，使烟草多糖浓度为1%，硅酸钾浓度为0.1%，得到多糖液，再以水为溶剂配制浓度为0.2%的CMC-Na溶液，将CMC-Na溶液与多糖液以体积比1:100混合均匀，得到包衣液，灭菌备用；
（4）对小麦种子进行种子表面消毒，将消毒后的种子用包衣液浸种，取出种子均匀分散，使用包衣粉对种子进行丸化，即可完成种子包衣。
优选的，废弃烟草添加量为每100mL水加入6-8g废弃烟草。
优选的，水热处理是在微波消解系统中进行，温度为120-130℃，时间为15-20min。
优选的，离心转速3000-4000rpm，时间3-5min；步骤（1）中，离心后用水将烟草去糖残渣清洗2-3次，将清洗后的液体归入烟草多糖溶液中。
优选的，步骤（2）中，无水乙醇添加量为烟草多糖溶液体积的3-4倍；烟草去糖残渣的烘干温度为70-80℃，粉碎粒度为≤0.3mm。
优选的，步骤（4）中，浸种时间为1-2min，包衣粉的用量为每100粒种子0.2-0.3g包衣粉；
优选的，灭菌均采用紫外辐照灭菌。
种子表面消毒的方法如下：先用75%乙醇清洗种子1min，用水清洗1次，再加入5%KClO3溶液清洗震荡15min，用水清洗3次，用0.5%次氯酸钠溶液消毒1min，最后用水冲洗完成消毒，用滤纸吸干水分并晾干。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的包衣材料绿色可降解，无污染，基本所有材料都可以参与到种子萌发生长中，促进了小麦种子生长发育，有效防止病虫害的发生，提高了小麦种子发芽率和小麦产量。
2、本发明变废为宝，利用烟草废弃物中丰富的多糖和纤维素制备种子包衣材料，实现了资源的再利用，解决了烟草废弃物处理难度大、污染大的问题。
具体实施方式
为进一步说明本发明的方法和效果，以下结合实施例对本发明做进一步阐述。下列实施例中所用药品和材料等，除特殊说明，均为市购。
实施例1
本发明所述的小麦种子包衣材料，包括由烟草多糖、硅酸钾、CMC-Na组成的包衣液，和由烟草去糖残渣组成的包衣粉；其中，烟草为废弃的烟叶和烟梗。
本发明所述的利用该包衣材料包覆小麦种子的方法，包括以下步骤：
（1）将6g废弃烟草粉碎后加入100mL水中涡旋混合，在微波消解系统中进行水热处理提取多糖，水热处理温度为120℃，时间为20min，得到烟草多糖混合物，将混合物3000rpm离心5min，分别得到烟草多糖溶液和烟草去糖残渣，离心后用水将烟草去糖残渣清洗2次，将清洗后的液体归入烟草多糖溶液中；
（2）向烟草多糖溶液加入烟草多糖溶液3倍体积的无水乙醇，多糖沉淀后进行离心收集沉淀，将沉淀物冷冻干燥，得到烟草多糖；将烟草去糖残渣80℃烘干，粉碎至0.3mm粒度，得到包衣粉，紫外辐照灭菌，备用；
（3）烟草多糖和硅酸钾加入水中，使烟草多糖浓度为1%，硅酸钾浓度为0.1%，得到多糖液，再以水为溶剂配制浓度为0.2%的CMC-Na溶液，将CMC-Na溶液与多糖液以体积比1:100混合均匀，得到包衣液，紫外辐照灭菌，备用。
（4）对小麦种子进行种子表面消毒，将消毒后的种子用包衣液浸种1min，取出种子均匀分散，使用包衣粉对种子进行丸化，即可完成种子包衣，其中，包衣粉的用量为每100粒种子0.2g包衣粉，种子表面消毒的方法如下：先用75%乙醇清洗种子1min，用水清洗1次，再加入5%KClO3溶液清洗震荡15min，用水清洗3次，用0.5%次氯酸钠溶液消毒1min，最后用水冲洗完成消毒，用滤纸吸干水分并晾干。
实施例2
本发明所述的小麦种子包衣材料，包括由烟草多糖、硅酸钾、CMC-Na组成的包衣液，和由烟草去糖残渣组成的包衣粉；其中，烟草为废弃的烟叶和烟梗。
本发明所述的利用该包衣材料包覆小麦种子的方法，包括以下步骤：
（1）将7g废弃烟草粉碎后加入100mL水中涡旋混合，在微波消解系统中进行水热处理提取多糖，水热处理温度为125℃，时间为20min，得到烟草多糖混合物，将混合物3000rpm离心5min，分别得到烟草多糖溶液和烟草去糖残渣，离心后用水将烟草去糖残渣清洗2次，将清洗后的液体归入烟草多糖溶液中；
（2）向烟草多糖溶液加入烟草多糖溶液3倍体积的无水乙醇，多糖沉淀后进行离心收集沉淀，将沉淀物冷冻干燥，得到烟草多糖；将烟草去糖残渣70℃烘干，粉碎至0.3mm粒度，得到包衣粉，紫外辐照灭菌，备用；
（3）烟草多糖和硅酸钾加入水中，使烟草多糖浓度为1%，硅酸钾浓度为0.1%，得到多糖液，再以水为溶剂配制浓度为0.2%的CMC-Na溶液，将CMC-Na溶液与多糖液以体积比1:100混合均匀，得到包衣液，紫外辐照灭菌，备用；
（4）对小麦种子进行种子表面消毒，将消毒后的种子用包衣液浸种2min，取出种子均匀分散，使用包衣粉对种子进行丸化，即可完成种子包衣，其中，包衣粉的用量为每100粒种子0.25g包衣粉，种子表面消毒的方法参考实施例1。
实施例3
本发明所述的小麦种子包衣材料，包括由烟草多糖、硅酸钾、CMC-Na组成的包衣液，和由烟草去糖残渣组成的包衣粉；其中，烟草为废弃的烟叶和烟梗。
本发明所述的利用该包衣材料包覆小麦种子的方法，包括以下步骤：
（1）将8g废弃烟草粉碎后加入100mL水中涡旋混合，在微波消解系统中进行水热处理提取多糖，水热处理温度为130℃，时间为15min，得到烟草多糖混合物，将混合物4000rpm离心3min，分别得到烟草多糖溶液和烟草去糖残渣，离心后用水将烟草去糖残渣清洗2次，将清洗后的液体归入烟草多糖溶液中；
（2）向烟草多糖溶液加入烟草多糖溶液4倍体积的无水乙醇，多糖沉淀后进行离心收集沉淀，将沉淀物冷冻干燥，得到烟草多糖；将烟草去糖残渣80℃烘干，粉碎至0.3mm粒度，得到包衣粉，紫外辐照灭菌，备用；
（3）烟草多糖和硅酸钾加入水中，使烟草多糖浓度为1%，硅酸钾浓度为0.1%，得到多糖液，再以水为溶剂配制浓度为0.2%的CMC-Na溶液，将CMC-Na溶液与多糖液以体积比1:100混合均匀，得到包衣液，紫外辐照灭菌，备用；
（4）对小麦种子进行种子表面消毒，将消毒后的种子用包衣液浸种1min，取出种子均匀分散，使用包衣粉对种子进行丸化，即可完成种子包衣，其中，包衣粉的用量为每100粒种子0.3g包衣粉，种子表面消毒的方法参考实施例1。
对比例1
参照实施例1制备过程，不同的是：步骤（3）中烟草多糖浓度为3%。
对比例2
参照实施例1制备过程，不同的是：步骤（3）中硅酸钾浓度为0.3%。
对比例3
参照实施例1制备过程，不同的是：步骤（3）中CMC-Na溶液为0.3%。
对上述实施例1-3以及对比例1-3制备得到的包衣后的种子和未包衣种子，进行萌发和生长试验，共7组，每组30粒种子，分别在第四天统计发芽势、第七天统计发芽率，第十五天统计根长、株高、地上部分干重和地下部分干重，结果见表1，其中，根长、株高、地上部分干重和地下部分干重指标数据为平均值。
表1 种子萌发和生长情况数据表
Claims (7)
1.一种利用小麦种子包衣材料包覆小麦种子的方法，其特征在于：所述小麦种子包衣材料包括由烟草多糖、硅酸钾、CMC-Na组成的包衣液和由烟草去糖残渣组成的包衣粉；
所述方法包括以下步骤：
（1）将废弃烟草粉碎后加入水中涡旋混合，进行水热处理提取多糖，得到烟草多糖混合物，将混合物离心后分别得到烟草多糖溶液和烟草去糖残渣；
（2）向烟草多糖溶液加入无水乙醇，多糖沉淀后进行离心收集沉淀，将沉淀物冷冻干燥，得到烟草多糖；将烟草去糖残渣烘干粉碎后得到包衣粉，备用；
（3）烟草多糖和硅酸钾加入水中，使烟草多糖浓度为1%，硅酸钾浓度为0.1%，得到多糖液，再以水为溶剂配制浓度为0.2%的CMC-Na溶液，将CMC-Na溶液与多糖液以体积比1:100混合均匀，得到包衣液，备用；
（4）对小麦种子进行种子表面消毒，将消毒后的种子用包衣液浸种，取出种子均匀分散，使用包衣粉对种子进行丸化，即可完成种子包衣。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：废弃烟草添加量为每100mL水加入6-8g废弃烟草。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：水热处理是在微波消解系统中进行，温度为120-130℃，时间为15-20min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：离心转速为3000-4000rpm，时间为3-5min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：无水乙醇添加量为烟草多糖溶液体积的3-4倍。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：烟草去糖残渣的烘干温度为70-80℃，粉碎粒度为≤0.3mm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包衣粉的用量为每100粒种子0.2-0.3g包衣粉。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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