CN1784981A - 生物胶种衣剂及其制备方法及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于种子丸衣化的生物胶种衣剂及其制备方法及用途。所述生物胶种衣剂包括以重量份数计的下述成分：吸水性树脂、崩解剂、膨润土、滑石粉、生物胶和粘结剂。所述生物胶种衣剂还可以包括以重量份数计的多孔沸石粉。本发明的生物胶种衣剂可以有效解决飞播造林中种子抗干旱、风蚀、飘移、位移、鼠害等难题。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于种子丸衣化的生物胶种衣剂及其制备方法及用途。
背景技术：
我国是世界上人口最多，受荒漠化危害最严重的国家之一。沙地飞播造林是一项现代化治沙技术。目前，我国飞播造林治沙已经有了很大的发展，一片片飞播林草已出现在沙漠腹地，形成林草相混合的防护林体系，控制着风沙的危害，保证着农牧业的稳产高产。
但是，在飞播治沙造林已取得成效的同时，对其发展具有“瓶颈”制约效应的种子处理技术仍然未取得突破性的进展。由于干旱、半干旱风沙区的自然和社会经济发展的特点和现状以及飞播造林治沙技术本身的特点，至今未能突破干旱、风蚀、飘移、位移、鼠害等制约因子的限制，致使飞播技术仍处于比较低水平的状态。
因此，迫切需要开发能够解决上述飞播造林种子处理中制约因素的新技术。
发明内容：
本发明的目的是提供一种对种子进行丸衣化的生物胶种衣剂。
本发明的另一个目的是提供所述生物胶种衣剂的制备方法。
本发明的再一个目的是提供所述生物胶种衣剂的用途。
本发明的生物胶种衣剂包括以重量份数计的下述成份：
可吸水性树脂 0.5-5份
崩解剂 1-6份
膨润土 20-50份
滑石粉 30-70份
籽蒿胶 2-15份
羧甲基纤维素 1-10份。
所述可吸水性树脂为SAP保水剂——聚丙烯铣铵，聚丙烯酸酯或聚乙烯醇的一种或几种。
所述崩解剂选自羧甲基淀粉钠和羧甲基纤维素钠中的一种或两种。
所述膨润土选自钙基膨润土和钠基膨润土中的一种或两种。
生物胶种衣剂还包括以重量份数计的沸石粉1-8份。
本发明的生物胶种衣剂的制备方法如下，其包括有以下步骤：
(1)按比例将可吸水性树脂、崩解剂、籽蒿胶和羧甲基纤维素混合，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(2)按比例将滑石粉和膨润土混合，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(3)将步骤(1)和(2)中得到的两种混合物再进行混合、稳定、检验粉末的细度和测定比重，要求细度500目以上，比重≥1.6g/cm3，合格后包装。
上述步骤(1)和(2)中的混合是用超细粉磨设备粉碎、过滤并混合30分钟以上。
上述步骤(3)中的混合是在双辊混合器中混合60分钟以上。
上述制备生物胶种衣剂的方法制备过程是在常温下进行的。
上述步骤(1)中进一步加入以重量份数计的沸石粉1-8份，进行混合。
使用上述所述生物胶种衣剂用于种子的丸衣化。
本发明的优点：本发明的生物胶种衣剂在种子包衣丸化、防止飞播种子下落过程中产生的飘移和落种后由于风蚀作用所产生的位移等方面，以及在利用沙区常见沙生灌木蒿子提炼生物胶—籽蒿胶，进而解决飞播种子包衣丸化后的驱避作用、胶化作用和遇到适量水分崩解作用方面，取得了重大突破，可以有效解决上述种子处理技术中的制约因素。
首先，本发明可基本上解决种子的飘移和位移问题。根据不同种子裸种大小，可进行一倍、二倍、三倍甚至更大粒径的丸化包衣，同时由于籽蒿胶的胶体吸水性特强，遇水能生成粘状物，糊状物，具有粘接作用，种子与沙粒接触后，产生粘连，从而防止其位移，同时籽蒿胶遇潮能生成保护膜，粘接沙土后自然丸化，从而起到保护层作用。
其次，由于籽蒿胶又有特殊异味，可起到驱避鸟鼠虫危害的作用，且籽蒿胶本身又无公害、无污染。籽蒿胶中含有大量的常量和微量营养元素，这些营养元素使得飞播种子在萌发和幼苗生长期内，能够获得足够的营养元素，并且可提高其抗逆性，这在贫瘠的半固定和流动沙丘中是十分重要的。与其它胶结剂相比较，籽蒿胶——自身具有特殊异味，可起到驱避鼠害的作用，但不会在环境和生态系统中的生物链上积累有毒物质。另一方面，由于籽蒿胶本身是胶体，在播区水分含量少时(降水＜10mm)籽蒿胶首先吸收水分，而种子得不到水分，自然处于休眠状态，不易闪芽，而当水分多时(降水≥10mm)，籽蒿胶胶体自然溶解膨胀并起到崩解膨化作用。同时在丸化包衣过程中，采用高吸水性树脂—SAP保水剂，解决了干旱期幼苗水分供应缺乏的技术难点。
附图说明
附图1为生物胶种衣剂的制备流程图。
下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施方式：
实施例1：生物胶种衣剂包括有聚丙烯铣铵50克，羧甲基淀粉钠100克，钙基膨润土2000克，滑石粉3000克，籽蒿胶200克，羧甲基纤维素100克。
其制备力法包括有以下步骤：其制备过程在常温下进行的，
(1)按比例将聚丙烯铣铵、羧甲基淀粉钠、籽蒿胶和羧甲基纤维素用超细粉磨设备粉碎、过滤并混合30分钟以上，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(2)按比例将滑石粉和钙基膨润土用超细粉磨设备粉碎、过滤并混合30分钟以上，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(3)将步骤(1)和(2)中得到的两种混合物再在双辊混合器中混合60分钟以上，稳定、检验粉末的细度和测定比重，要求细度500目以上，比重≥1.6g/cm3，合格后包装。
上述生物胶种衣剂用于种子的丸衣化。
实施例2：生物胶种衣剂包括有聚丙烯酸酯500克，羧甲基纤维素钠600克，钠基膨润土5000克，滑石粉7000克，籽蒿胶1500克，羧甲基纤维素1000克，沸石粉800克。
其制备方法包括有以下步骤：其制备过程在常温下进行的，
(1)按比例将聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠、籽蒿胶和羧甲基纤维素和沸石粉用超细粉磨设备粉碎、过滤并混合30分钟以上，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(2)按比例将滑石粉和钙基膨润土用超细粉磨设备粉碎、过滤并混合30分钟以上，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(3)将步骤(1)和(2)中得到的两种混合物再在双辊混合器中混合60分钟以上，稳定、检验粉末的细度和测定比重，要求细度500目以上，比重≥1.6g/cm3，合格后包装。
上述生物胶种衣剂用于种子的丸衣化。
实施例3：生物胶种衣剂包括有聚乙烯醇250克，羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠350克，钠基膨润土和钙基膨润土3500克，滑石粉5000克，籽蒿胶850克，羧甲基纤维素550克，沸石粉450克。
其制备方法包括有以下步骤：其制备过程在常温下进行的，
(1)、按比例将聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠、籽蒿胶和羧甲基纤维素和沸石粉用超细粉磨设备粉碎、过滤并混合30分钟以上，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(2)、按比例将滑石粉和钙基膨润土和钠基膨润土用超细粉磨设备粉碎、过滤并混合30分钟以上，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(3)、将步骤(1)和(2)中得到的两种混合物再在双辊混合器中混合60分钟以上，稳定、检验粉末的细度和测定比重，要求细度500目以上，比重≥1.6g/cm3，合格后包装。
上述生物胶种衣剂用于种子的丸衣化。
实施例4：生物胶种衣剂包括有聚乙烯醇100克，羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠200克，钠基膨润土和钙基膨润土2500克，滑石粉3500克，籽蒿胶500克，羧甲基纤维素150克，沸石粉100克。
其制备方法包括有以下步骤：其制备过程在常温下进行的，
(1)、按比例将聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠、籽蒿胶和羧甲基纤维素和沸石粉用超细粉磨设备粉碎、过滤并混合30分钟以上，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(2)、按比例将滑石粉和钙基膨润土和钠基膨润土用超细粉磨设备粉碎、过滤并混合30分钟以上，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(3)、将步骤(1)和(2)中得到的两种混合物再在双辊混合器中混合60分钟以上，稳定、检验粉末的细度和测定比重，要求细度500目以上，比重≥1.6g/cm3，合格后包装。
上述生物胶种衣剂用于种子的丸衣化。
实施例5 飞播种子飘移作用分析
在飞播现场，设置固定风速测定点，观测瞬时风速。同时在飞播带两侧，分别距播带0m、12.5m、25m处设置1×1m2的接种布样方，观测记录接种布样方内飞播种子的有无及数量。一次观测4个播带，测定落种准确率和种子飘移距离。
通过对飞播作业带两侧设置的接种布样方观测记录表明，当风速在5m/s、航高为50m、播辐为50m的条件下，丸化种子(大粒种子丸化倍数为3倍，小粒种子丸化倍数为5倍)未发生飘移现象，包衣种子的飘移距离(水平)平均达到25.3m，裸种的飘移距离(水平)高达32.5m，已完全飘移至另外的播带上，造成飞播种子落种的严重不均。因此，丸化处理对降低种子飘移现象具有明显的作用。
实施例6 飞播种子位移作用分析
按照飞播成苗调查方法，播后第二天，在原设计播区中设置1×1平方米样方，确定样方内飞播种子的数量和种类，并固定样方，7天后，观测种子位移状况，每天测定风速变化。
飞播包衣丸化是解决飞播种子位移问题的主要技术措施之一。杨柴种子包衣丸化与裸种(对照)播区样方内播后7天保存种子数量如表1所示。
表1 飞播种子处理与裸种对照的样方内落种量状况
从表1可知，裸种对照在播区样方中平均保存种量为8.1粒/m2，丸化处理后，飞播种子的平均保存种量达到19.1粒/m2，比裸种对照的单位面积保存种量大大提高，效果是显而易见的。因此，使用本发明生物胶种衣剂进行包衣丸化对减少播区种子的位移有显著促进作用。
实施例7：生物胶种衣剂对丸化种子水稳性及崩解性作用
不同种子由于原种大小不同，其丸化的程度也应有所差异。
目前国内飞播植物种的丸化包衣处理，均是用一种粘合剂，且绝大多数是化学胶剂，在丸化处理时，又加入一些有毒的，且可残留的生化药剂以起到趋避作用，虽然它们可以起到一定的驱避和减少种子位移的作用，但残留物对今后该区域系统中食物链有毒物质的富集和毒化有一定的作用。而本发明中，所采用的生物胶-籽蒿胶吸水性强，加上包衣丸化时按比例关系加入一定的高分子吸水树脂，丸化后遇水能生成粘结物、糊状物，且具有黏结作用，这样种子落地后，就同沙粒胶结，使种子重量增大，从而降低了因风蚀而产生的种子
位移作用，当降水量≤10mm时，生物胶体和丸粒中的吸水剂首先吸收一定量水分，种子得不到其吸胀萌动所需的最低水分，仍然处于休眠状态，避免了“闪芽”现象，提高了有效发芽种子的粒数。当用生物胶丸化处理后的种子遇到≥10mm降水后，能够迅速崩解，迅速萌动发芽，由于丸化种子内除含有生物胶外，还有供幼苗初期生长所需的各种营养物质，因而幼苗生长迅速，同时生物胶因有特殊异味，可起到驱避鸟、鼠危害作用，且其无公害，不会污染环境，研究结果证明，利用生物胶对常见飞播植物种进行处理，即能保证飞播种子具有特殊的驱避效应，避免鸟鼠危害，又能保证植物种子发芽时所需的适宜水分和飞播植物种幼苗期对养分的需求，生物胶的使用解决了驱避效应的持久性、无污染性、有效性和干旱期幼苗水分、养分供应的技术难点。
实施例8 包衣丸化处理对提高飞播林草种子发芽率作用分析
杨柴、中间锦鸡儿包衣丸化处理后与裸种对照的场圃发芽率和发芽势如表2所示。
表2 包衣丸化种子与裸种的发芽率和发芽势表
| 重复 | 杨柴 | 中间锦鸡 | ||||||
| 裸种 | 包衣丸化 | 裸种 | 包衣丸化 | |||||
| 发芽率 | 发芽势 | 发芽率 | 发芽势 | 发芽率 | 发芽势 | 发芽率 | 发芽势 | |
| 1234 | 60616465 | 34314231 | 67656973 | 35314052 | 75636378 | 41404051 | 87778176 | 44533949 |
| 平均 | 62.5 | 34.5 | 68.5 | 39.5 | 69.75 | 43 | 80.25 | 46.25 |
从表2中可以看出，包衣丸化后，杨柴种子和中间鸡锦儿种子的场圃发芽率均有所提高。与裸种相比，包衣丸化杨柴种子场圃发芽率由裸种的62.5％，增加到了68.5％，提高了6％；中间锦鸡儿的场圃发芽率由裸种的69.75％，提高到了包衣丸化的80.25％，提高了10.5％，同时发芽势也有所提高。说明包衣丸化后，能够提高种子质量，促进种子发芽。
需要特别指出的是，包衣丸化后的种子与裸种相比，其达到发芽势的最高日期，一般丸化后的要推迟1-2日，这对飞播种子的保存和吸水萌动是有利的，同时也说明包衣丸化后，种子吸胀过程是：由于丸衣包裹，首先是丸衣中的吸湿剂吸水，然后种子才能吸水萌动。这对于飞播种子在沙面上的稳定以及萌动时小环境中水分的改善都有积极意义。
实施例9 包衣丸化处理对飞播苗木的生长影响分析
由于包衣丸化过程中，添加了吸湿剂、驱避剂和各种营养物质，因而对播后种子的萌动和幼苗生长产生了明显的促进作用。从播后的15天飞播幼苗的根系生长和地上部分生长的状况来分析，均是包衣丸化处理的生长量高于对照组，(丸化处理过程中，由于包衣中含有有利于种子萌动和幼苗生长的营养元素，因此播后15天，杨柴包衣丸化种子的平均根长达到了35.62mm，而对照杨柴裸种的平均根长则仅长23.7mm，包衣丸化种子的根长比裸种增长了11.92mm；从地上部分与苗木的高生长状况来看，也是丸化处理优于裸种对照。播后15天，包衣丸化处理的杨柴幼苗高度平均达到14.53mm，而裸种对照的杨柴苗高平均仅为9.87mm，二者相差达到4.66mm。
综上所述，使用本发明生物胶种衣剂对种子进行包衣丸化具有如下优点：
首先，包衣丸化种子性能好。林草包衣丸化种子具有蓄水、防鼠、抗病等综合功能，应用林草包衣丸化种子不仅播种方便，更重要的是提高了种子的发芽率和幼苗的成活率，培育了壮苗，增加了产量，因而容易被广大农牧民接受。
其二，包衣丸化种子成本较低。林草包衣种子采用新设备、新材料、新配方、新工艺，不仅价格低廉而且操作方便，因此有利于大面积推广。
最后，包衣丸化种子的质量高。林草包衣丸化种子采用先进的配方和工艺有籽率达到100％，单籽率大于98％，整齐度大于98％，均匀度好，既有较强的吸水性又有一定的抗压强度，适应性强，适宜机械化播种。尤其是中国的西北部地区大面积飞播造林，既解决了种子飘移、位移和种子难覆土的问题，提高了飞播造林的质量，又解决了土壤贫瘠和干旱条件下林草出苗率低、幼苗生长慢、成活率低、产量小的问题，可见其应用前景十分广阔。
Claims (11)
1、一种生物胶种衣剂，其特征在于，包括以重量份数计的下述成份：
可吸水性树脂 0.5-5份
崩解剂 1-6份
膨润土 20-50份
滑石粉 30-70份
籽蒿胶 2-15份
羧甲基纤维素 1-10份。
2、如权利要求1所述的生物胶种衣剂，其特征在于，所述可吸水性树脂为SAP保水剂——聚丙烯铣铵，聚丙烯酸酯或聚乙烯醇的一种或几种。
3、如权利要求1所述的生物胶种衣剂，其特征在于，所述崩解剂选自羧甲基淀粉钠和羧甲基纤维素钠中的一种或两种。
4、如权利要求1所述的生物胶种衣剂，其特征在于，所述膨润土选自钙基膨润土和钠基膨润土中的一种或两种。
5、权利要求1-4中任意一项所述的生物胶种衣剂，其特征在于，还包括以重量份数计的沸石粉1-8份。
6、一种制备权利要求1-5中任意一项所述生物胶种衣剂的方法，其特征在于，其包括有以下步骤：
(1)按比例将可吸水性树脂、崩解剂、籽蒿胶和羧甲基纤维素混合，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(2)按比例将滑石粉和膨润土混合，检验粉末的细度，要求达到500目以上；
(3)将步骤(1)和(2)中得到的两种混合物再进行混合、稳定、检验粉末的细度和测定比重，要求细度500目以上，比重≥1.6g/cm3，合格后包装。
7、如权利要求6所述制备生物胶种衣剂的方法，其特征在于，上述步骤(1)和(2)中的混合是用超细粉磨设备粉碎、过滤并混合30分钟以上。
8、如权利要求6所述制备生物胶种衣剂的方法，其特征在于，上述步骤(3)中的混合是在双辊混合器中混合60分钟以上。
9、如权利要求6-8中任意一项所述制备生物胶种衣剂的方法，其特征在于，制备过程在常温下进行。
10、如权利要求6-9中任意一项所述制备生物胶种衣剂的方法，其特征在于，步骤(1)中进一步加入以重量份数计的沸石粉1-8份，进行混合。
11、如权利要求1-5中任意一项所述生物胶种衣剂的用途，其特征在于，将权利要求1-5中任意一项所述生物胶种衣剂用于种子的丸衣化。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080227 Termination date: 20121124 |