本發(fā)明涉及種子處理,具體的,涉及一種種子包衣劑及其制備工藝。
背景技術:
1、種子包衣技術作為現(xiàn)代農業(yè)中重要的植物保護技術,自20世紀20年代提出以來,經過近一個世紀的發(fā)展,已在全球范圍內得到廣泛應用。所謂種子包衣,主要通過一定方法將殺蟲殺菌劑、生長調節(jié)劑和包衣劑等多種成分的均勻包覆在種子表面,形成一層光滑、牢固的藥膜。伴隨著種子的萌發(fā)和生長,種子包衣中的有效成分逐漸被植株根系吸收并傳導到幼苗植株各部位,對病菌及害蟲起到防治作用,使種子苗期生長旺盛,增產增收。其中,包衣劑能夠幫助種衣劑中含有的各種有效成分緩慢地釋放,被種子幼苗逐步吸收到體內,從而達到防治苗期病蟲害、促進生長發(fā)育、提高作物產量的目的。
2、近年來,雖然目前全國多個省市也相繼開發(fā)了多種類型的種子包衣劑,在農業(yè)生產中廣泛推廣,并在農業(yè)生產中取得了一定成效,但現(xiàn)有技術仍存在一些不足:現(xiàn)有種子包衣劑的粘附包裹性能和緩釋性能較差,與種衣劑的活性成分混合后,存在種衣劑中的活性成分釋放效果不佳等問題,影響種子的質量,可見,種子包衣劑的粘附性能和促進活性成分的緩釋性能對農業(yè)生產的效益和質量至關重要?;诖?,本發(fā)明提出了一種種子包衣劑及其制備工藝。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提出一種種子包衣劑及其制備工藝,旨在提高種子包衣劑的粘附性能和緩釋性能,還提升了種子的發(fā)芽率。
2、本發(fā)明的技術方案如下:
3、第一方面,本發(fā)明提出一種種子包衣劑,由以下重量份的原料組成:殼聚糖改性卡波姆水凝膠14-16份,聚乙烯醇10-14份,羧甲基纖維素鈉2-6份,過氧化鈣6-8份,海藻提取物5-10份,填充料30-40份,抗菌劑0.4-0.6份。
4、作為進一步的技術方案,所述殼聚糖改性卡波姆水凝膠的制備方法包括:將卡波姆、殼聚糖和去離子水混合攪拌靜置,每間隔5-10min進行攪拌1-2min,待卡波姆吸水膨脹直至燒杯內無結塊;滴加三乙醇胺調節(jié)ph=7,隨后繼續(xù)攪拌6-8min后即得。
5、作為進一步的技術方案,所述卡波姆、殼聚糖和去離子水的用量比為(5-6)g:(4-5)g:(40-50)ml。
6、作為進一步的技術方案,所述殼聚糖的重均分子量為3200da-3600da,脫乙酰度為85%-95%。
7、作為進一步的技術方案,所述填充料包括重量份比值為(5-8):(10-12):(2-3)的滑石粉、高嶺土和海泡石。
8、作為進一步的技術方案,所述填充料粒徑介于10-100微米之間的顆粒重量百分比不大于總顆粒數(shù)的90%。
9、作為進一步的技術方案,所述抗菌劑為多菌靈。
10、作為進一步的技術方案,還包括植物生長調節(jié)劑,所述植物生長調節(jié)劑至少包括赤霉素、三十烷醇、920增效劑、克黑凈、穗萌抑制劑、萘乙酸、多效唑中的一種或幾種。
11、作為進一步的技術方案,所述植物生長調節(jié)劑用量為填充料重量份的50%-60%。
12、第二方面,本發(fā)明提出一種種子包衣劑的制備工藝,步驟包括:首先制備殼聚糖改性卡波姆水凝膠,向殼聚糖改性卡波姆水凝膠中加入聚乙烯醇,羧甲基纖維素鈉和過氧化鈣進行第一次混合,隨后加入海藻提取物,填充料和抗菌劑進行第二次混合,混合均勻后即得。
13、本發(fā)明的工作原理及有益效果為:
14、本發(fā)明利用殼聚糖改性卡波姆水凝膠作為粘合劑和緩釋劑,其中殼聚糖是一種天然多糖,具有良好的成膜性和粘附性。通過將其與卡波姆結合形成水凝膠,不僅增強了水凝膠的吸水性、保水性和彈性,還顯著提高了包衣劑對種子表面的粘附力。這種粘附力有助于包衣劑在種子表面形成均勻且持久的保護層,減少播種后的脫落現(xiàn)象。本發(fā)明中利用殼聚糖改性卡波姆水凝膠、聚乙烯醇和羧甲基纖維素鈉三者間的協(xié)同作用作為復合粘合劑,既利用了聚乙烯醇的成膜性又發(fā)揮了羧甲基纖維素鈉的粘附性,從而使得包衣劑能夠在種子表面形成一層均勻且牢固的薄膜,二者在包衣劑中起到增強膜強度和粘附性的作用。此外,它們與殼聚糖改性卡波姆水凝膠相互作用,形成更加致密和穩(wěn)定的膜結構,能夠進一步提升包衣劑對種子的粘附性能。本發(fā)明中利用過氧化鈣的供氧作用,在包衣劑中作為氧源,能在種子萌發(fā)過程中緩慢釋放氧氣,改善種子周圍的微環(huán)境,促進根系呼吸和生長。特別是在缺氧或土壤透氣性差的條件下,過氧化鈣的供氧作用尤為關鍵,能有效提高種子的發(fā)芽率和出苗率。且海藻提取物富含多種礦物質、微量元素、氨基酸和植物生長調節(jié)物質,這些成分對種子的萌發(fā)和生長具有積極的促進作用。它們能夠為種子提供必要的營養(yǎng)支持,增強種子的代謝能力和抗逆性,從而提高發(fā)芽率。本發(fā)明中殼聚糖改性卡波姆水凝膠具有一定的緩釋作用,由于殼聚糖和卡波姆都具有較好的吸水性和保水性,它們形成的水凝膠能夠在種子萌發(fā)過程中逐漸釋放水分和養(yǎng)分,為種子提供持續(xù)的供給。同時,這種緩釋機制有助于控制養(yǎng)分的釋放速度,避免養(yǎng)分流失和浪費,提高養(yǎng)分的利用率。此外,過氧化鈣、海藻提取物和植物生長調節(jié)劑配合殼聚糖改性卡波姆水凝膠共同作用能夠對氧氣和營養(yǎng)物質的釋放起到一定的緩釋作用,從而提升供氧效果,以此可以有效提升發(fā)芽率。本發(fā)明利用滑石粉的耐磨性又能發(fā)揮高嶺土的吸附性,從而使得包衣劑不僅能夠牢固地附著在種子表面,還能夠抵御外界環(huán)境的影響,保持較長時間的有效性;此外,本發(fā)明填充料中還包括海泡石,其纖維結構有助于形成網狀結構,將包衣劑中的成分緊密地結合在一起,提高整體的粘附性能;此外,配合海泡石后還能夠隨著種子在生長和發(fā)育的過程中,逐漸釋放這些養(yǎng)分,實現(xiàn)緩釋效果,使養(yǎng)分在較長時間內持續(xù)供應給種子和幼苗,進一步地為種子供給養(yǎng)分,進一步提高發(fā)芽率。
1.一種種子包衣劑,其特征在于,由以下重量份的原料組成:殼聚糖改性卡波姆水凝膠14-16份,聚乙烯醇10-14份,羧甲基纖維素鈉2-6份,過氧化鈣6-8份,海藻提取物5-10份,填充料30-40份,抗菌劑0.4-0.6份。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種種子包衣劑,其特征在于,所述殼聚糖改性卡波姆水凝膠的制備方法包括:將卡波姆、殼聚糖和去離子水混合攪拌靜置,每間隔5-10min進行攪拌1-2min,待卡波姆吸水膨脹直至燒杯內無結塊;滴加三乙醇胺調節(jié)ph=7,隨后繼續(xù)攪拌6-8min后即得。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種種子包衣劑,其特征在于,所述卡波姆、殼聚糖和去離子水的用量比為(5-6)g:(4-5)g:(40-50)ml。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種種子包衣劑,其特征在于,所述殼聚糖的重均分子量為3200da-3600da,脫乙酰度為85%-95%。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種種子包衣劑,其特征在于,所述填充料包括重量份比值為(5-8):(10-12):(2-3)的滑石粉、高嶺土和海泡石。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種種子包衣劑,其特征在于,所述填充料粒徑介于10-100微米之間的顆粒重量百分比不大于總顆粒數(shù)的90%。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種種子包衣劑,其特征在于,所述抗菌劑為多菌靈。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種種子包衣劑,其特征在于,還包括植物生長調節(jié)劑,所述植物生長調節(jié)劑至少包括赤霉素、三十烷醇、920增效劑、克黑凈、穗萌抑制劑、萘乙酸、多效唑中的一種或幾種。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種種子包衣劑,其特征在于,所述植物生長調節(jié)劑用量為填充料重量份的50%-60%。
10.一種如權利要求1-7任一項所述的種子包衣劑的制備工藝,其特征在于,步驟包括:首先制備殼聚糖改性卡波姆水凝膠,向殼聚糖改性卡波姆水凝膠中加入聚乙烯醇,羧甲基纖維素鈉和過氧化鈣進行第一次混合,隨后加入海藻提取物,填充料和抗菌劑進行第二次混合,混合均勻后即得。