柠条种子丸粒化配方

摘要

柠条种子丸粒化配方，由填充料和保水剂经施用粘着剂复合而成，其中保水剂为填充料质量的5%~7%，粘着剂为填充料质量的1‰~3‰，所述填充料为粘土和滑石粉的任意比例混合物，所述保水剂为丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物类保水剂，所述粘着剂为羧甲基纤维素钠或聚乙烯醇。本发明对柠条种子进行丸粒化包衣，使其重量增加，抗逆能力增强，解决飞播位移大问题，提高播种精确度，还能提高种子活力和抗旱性。从而提高柠条种子在干旱半干旱地区飞播造林的发芽率以及最终成活量，对防止草场沙化退化，改善生态环境，促进畜牧业的可持续发展均具有重要的社会及经济意义。

说明书

技术领域

本发明涉及种子丸粒化技术领域，尤其涉及一种针对柠条(Caragana Korshinskii.)种子丸粒 化的组合物配方。

背景技术

种子丸粒化是种子处理中的一种，它主要是指将某些物质包被在种子表面，以改变种子 的形状、增大种子体积、促进种子萌发和植株生长、提高种子抗性的处理。经丸粒化处理的 种子体积可以增大至几倍，称为丸化种子或种子丸。它们不仅适用于机械化精量播种，而且 改善了种子的质量，并将化学物质对环境的污染降到了最小。

目前，飞播用丸粒化种衣剂主要是增加种子的重量，防止飞播后种子随风漂移，但仍没 有解决丸粒化后破损与发芽的矛盾，同时包衣成分相对单一，不能够给飞播后的植物提供生 长微环境，存在飞播后植物发芽率和成活率低等问题；同时当前的飞播用的丸粒化种子并不 能有效的防止鸟害、鼠害和虫害等也是种子成活率低的一个重要原因；再者，普通丸粒化的 种子不能在干旱半干旱地区飞播条件下抵御干旱水分的胁迫。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供一种针对柠条种子丸粒化的组合物配方，使其重量增加， 抗逆能力增强，解决飞播位移大问题，提高播种精确度，还能提高种子活力和抗旱性。

技术方案：柠条种子丸粒化配方，由填充料和保水剂经施用粘着剂复合而成，其中保水 剂为填充料质量的5%～7%，粘着剂为填充料质量的1‰～3‰，所述填充料为粘土和滑石粉的 任意比例混合物，所述保水剂为丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物类保水剂，所述粘着剂为羧甲 基纤维素钠或聚乙烯醇。

所述保水剂为填充料质量的5%，粘着剂为填充料质量的1‰～3‰，粘着剂为质量浓度为 1.00%的羧甲基纤维素钠，填充料为粘土:滑石粉质量比4:1的混合物。

所述填充料还包括高岭土，其中按质量份组成为粘土20～80份，滑石粉10～60份，高岭 土10～40份。

所述保水剂为填充料质量的7%，粘着剂为填充料质量的1‰～3‰，粘着剂为质量浓度为 1.25%的羧甲基纤维素钠；填充料为粘土:滑石粉:高岭土按质量比3:1:1的混合物。

所述保水剂为填充料质量的5%，粘着剂为填充料质量的1‰～3‰，粘着剂为质量浓度为 2.00%的聚乙烯醇；填充料为粘土:滑石粉:高岭土按质量比8:1:1的混合物。

有益效果：本发明提供一种针对柠条种子丸粒化的组合物配方，对柠条种子进行丸粒化 包衣，使其重量增加，抗逆能力增强，解决飞播位移大问题，提高播种精确度，还能提高种 子活力和抗旱性。从而提高柠条种子在干旱半干旱地区飞播造林的发芽率以及最终成活量， 对防止草场沙化退化，改善生态环境，促进畜牧业的可持续发展均具有重要的社会及经济意 义。

附图说明

图1为4种丸粒化配方柠条种子的保水力测定；其中a为丸粒化配方A3C3的保水力的

测定、b为丸粒化配方B1C4的保水力的测定、c为丸粒化配方A2D3的保水力的测定、

d为丸粒化配方B1D1的保水力的测定，得出4种丸粒化柠条配方保水剂含量在7％时的

相对失水率均低于保水剂含量为0、3％、5％时的相对失水率；

图2为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子发芽率的影响；

图3为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子成苗率的影响；

图4为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子发芽指数的影响；

图5为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子活力指数的影响；

图6为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子抗旱指数的影响；

图7为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子幼苗形态指标的影响，其中a为不同含水量对

不同丸化配方柠条种子幼苗根长的影响，b为不同含水量对不同丸化配方柠条种子幼苗

苗高的影响；

图8为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子幼苗鲜重的影响；

图9为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子幼苗脯氨酸含量的影响；

图10为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子幼苗丙二醛含量的影响；

图11为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子幼苗可溶性糖含量的影响；

图12为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子幼苗可溶性蛋白质含量的影响；

图13为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子幼苗SOD活性的影响；

图14为水分胁迫对不同丸化配方柠条种子幼苗POD活性的影响。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明 精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。 若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1：

第一阶段粘着剂与填充料筛选的结果与分析

在附表1～3中本试验选择的粘着剂类型主要有：羧甲基纤维素钠（A）和聚乙烯醇（B）； 填充料选择粘土、滑石粉、高岭土。

羧甲基纤维素钠（A）质量浓度分别设为0.75%（A1）、1.0%（A2）、1.25%（A3）、1.5% （A4），4个浓度梯度；聚乙烯醇（B）质量浓度分别设为2%（B1）、4%（B2）、6%（B3）、 8%（B4），4个浓度梯度。填充料高岭土、粘土、滑石粉配成不同比例。不同种类和浓度的 粘着剂与不同比例的填充料进行随机组合，得到64种配方组合，分别对柠条种子进行丸化处 理，每个处理称取种子30g，增重至7倍。

首先将丸粒化好的64个配方的种子各取100粒测定有子率和单子率；将每个配方丸粒化 好的种子各取50粒置于湿润滤纸上，测定5min内丸粒化配方裂解的粒数占供试丸粒化种子 总数的百分率。

见附表4～7四种方案中不同配方柠条丸粒化种子的有子率均较高，除A2D1（87.67%）、 A3D2（88.00%）、B1D2(68.67%)外，其余各处理均在90%以上；单子率表现较高，均在95% 以上，且大多数都达到100%。不同丸化配方对柠条种子的丸粒外观影响较大，各处理均能使 种子成丸，但种子丸化外观表现出明显差异，有的丸粒大小不均匀或表面不光滑，外观很好 的表现为丸粒大小均匀，表面光滑圆润，流动性好，具有成为优良配方的潜力。不同丸化配 方柠条种子的裂解率也存在差异，最低裂解率为71.33%，最高为100%，其中方案2中各处 理差异较小，方案4中各处理差异较大。

其次进行不同丸粒化种子配方对种子活力的影响的试验，包括发芽率、发芽指数、种子 活力指数的试验。

见附表8～11方案1丸粒化配方中，柠条种子发芽率、发芽指数、活力指数指标中综合 表现较好的丸粒化配方分别为A1C2（87.7%、20.336、34.036）、A3C3（88.7%、20.720、33.863）、 A4C2（88.3%、20.343、34.877）丸粒化配方，同时比较丸粒化种子外观形态及裂解率以配方 A3C3为方案1最优配方。方案2丸粒化配方中，柠条种子发芽率、发芽指数、活力指数指标 中综合表现较好的丸粒化配方分别为B1C4（86.75%、20.168、32.326）、B2C4（87.7%、20.035、 25.842）、B3C3（85.3%、19.669、29.875）丸粒化配方，比较丸粒化种子外观形态及裂解率 以配方B1C4为方案2最优配方。方案3丸粒化配方中，柠条种子发芽率、发芽指数、活力 指数指标中综合表现较好的丸粒化配方分别为A1D1（87.0%、19.088、30.832）、A2D3（89.0%、 19.738、29.449）、A4D1（88.0%、18.355、25.591）丸粒化配方，结合比较丸粒化种子外观形 态及裂解率以配方A2D3为方案3最优配方。方案4丸粒化配方中，柠条种子发芽率、发芽 指数、活力指数指标中综合表现较好的丸粒化配方分别为B1D1（87.7%、18.944、28.911）、 B1D4（89.0%、18.808、27.751）、B4D4（89.0%、18.699、28.112）、B2D1（86.3%、20.654、 30.428）丸粒化配方，综合比较丸粒化种子外观形态及裂解率以配方B1D1为方案4最优配方。 因此最终选取的最优柠条种子丸粒化配方为A3C3、B1C4、A2D3和B1D1丸粒化配方。

第二阶段保水剂筛选的结果与分析

首先将由粘着剂、填充料的初筛选得出的4个最佳配方继续进行保水剂的筛选。选用的 保水剂为丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物类保水剂，保水剂设为0、3%、5%、7%，4个浓度 梯度。分别对柠条种子进行丸粒化，每份处理取种子30g，丸化7倍。丸化种子干燥后进行 发芽实验来确定保水剂的添加量。在烧杯中称取40g沙土，每个容器中放入总质量相等的丸 粒化的种子，模拟降雨10mm，然后称量得到总重量，在室温条件下，每隔24h称量一次， 计算相对失水率。在实验的时间段内，平均温度17℃，平均湿度38%。

见附图1随着保水剂含量的增加，4种丸粒化配方柠条种子的相对失水率均呈上升趋势， 但保水剂含量为7%时的相对失水率均低于保水剂含量为0、3%、5%时的相对失水率。丸粒 化配方A3C3中，M4柠条种子的相对失水率比M1、M2、M3分别降低了31.8%、16.1%、21.2%； 配方B1C4中，M8柠条种子的相对失水率比M5、M6、M7分别低29.7%、21.2%、15.9%； 配方A3D3中，M12柠条种子的相对失水率比M9、M10、M11分别低34.8%、29.5%、22.0%； 配方B1D1中，M16柠条种子的相对失水率比M13、M14、M15分别降低了33.5%、33.3%、 7.8%。由此可以表明，随着保水剂含量的增加，4种丸粒化配方柠条种子的保水力都有所提 高。

其次4种丸粒化配方柠条种子在添加不同含量保水剂后对柠条种子萌发的发芽率、发芽 指数、活力指数及幼苗鲜重的影响。

见附表12，结果分析表明，B1C4、A2D3、B1D1丸粒化配方柠条种子发芽率均随着保 水剂含量的增加呈先上升后下降的趋势，配方A3C3柠条种子的发芽率先下降后上升。配方 M3、M8、M12柠条种子发芽指数、活力指数与对照（CK）差异显著，其余配方柠条种子发 芽指数与对照（CK）无显著差异；配方M12柠条种子的鲜重与对照（CK）差异显著且比对 照降低了4.0%，其余配方柠条种子幼苗鲜重与对照（CK）均有显著差异且高于对照。

综合附图1和附表12的分析结果可得配方M4、M7、M11为最优配方，即配方 M4:A3C3+7%保水剂、M7:B1C4+5%保水剂和M11:A2D3+5%保水剂。保水剂的百分比含义为 占填充料的质量比例。

第三阶段沙控水模拟水分胁迫对柠条丸粒化种子萌发的影响

首先将第二阶段筛选出的3种较佳配方丸粒化柠条种子(A3C3、B1C4、A2D3)和未做任 何处理的柠条裸种子(CK)作为实验材料。

其次采用沙控水法（水分胁迫条件直接由控制沙中的含水量产生，水分含量分别为1%、 3%、5%、10%、15%、20%、25%、30%，与之相对应的溶液水势梯度分别为-0.10MPa、-0.20MPa、 -0.40MPa、-0.60MPa、-0.86MPa）取大发芽盒，每盒装有烘干的沙子800g，分别加入蒸馏水 8g、24g、40g、80g、120g、160g、200g、240g，拌匀后将供试种子置床于发芽盒中，每个处 理3次重复，每重复100粒种子。置于光照培养箱中，25℃恒温，12h/d光照条件下进行发芽 试验，每天称量法补充蒸发的水分以保证水势恒定。每天统计发芽量，以露出大于种长两倍 即顶出沙面为萌发标准，发芽日数以2d内无1粒种子萌发为发芽结束时间。发芽第4天统计 发芽势，发芽结束后取芽苗测苗高、鲜重并测定相关生理指标。测定结果见附图2～14。

再次通过对不同丸粒化配方柠条种子及其幼苗在含水量为3%干旱胁迫处理下所测定的 各项指标进行相关性分析，结果见附表13。从表中可以看出，许多指标间存在显著相关性。 由于指标过多，指标间经常存在一定的相关性，因而所得统计数据反映的信息在一定程度上 有重叠，采用主成分分析，在原始组合中利用新转换组合的较少综合指标，能够较好的反映 柠条抗旱性。

最后在测定多项形态指标和生理指标的基础上，利用主成分分析法，结合隶属函数对3 种不同丸粒化配方柠条种子的抗旱性进行了综合评价，比较其抗旱性差异，以期为筛选出抗 旱的丸粒化配方柠条种子提供理论依据见附表14。从表中可以看出，不同丸化配方柠条种子 耐旱胁迫能力由大到小依次为：M4丸化配方＞M11丸化配方＞对照（CK）＞M7丸化配方。

第四选出最佳配方

本研究通过丸粒化配方的初筛选和模拟干旱试验进一步筛选出最优柠条种子丸粒化配方 为M4配方，即粘着剂为1.25%浓度的羧甲基纤维素钠，填充料为60%粘土、20%滑石粉、20% 高岭土，保水剂含量为填充料的7%wt；其次是M11配方，即粘着剂为1.0%浓度的羧甲基纤 维素钠，填充料为80%粘土、20%滑石粉，保水剂含量为填充料的5%wt；最后是M7配方， 即2%浓度的聚乙烯醇，填充料为80%粘土、10%滑石粉、10%高岭土，保水剂含量为填充料 的5%wt。

按照M4丸化配方示例：包衣30g柠条种子需要增重至原来种子重量的约7倍需要180g 填充料，即需要粘土180g×3/5=108g，滑石粉180g×1/5=36g；高岭土180g×1/5=36g；保水 剂180g×7%=12.56g，粘着剂质量为20g×1.25%=0.25g。

按照M11丸化配方示例：包衣30g柠条种子需要增重至原来种子重量的约7倍需要180g 填充料，即需要粘土180g×4/5=144g，滑石粉180g×1/5=36g；保水剂180g×5%=9.00g，粘 着剂质量为20g×1.00%=0.20g。

按照M7丸化配方示例：包衣30g柠条种子需要增重至原来种子重量的约7倍需要180g 填充料，即需要粘土180g×4/5=144g，滑石粉180g×1/10=18g；高岭土180g×1/10=18g；保 水剂180g×5%=9.00g，粘着剂质量为20g×2.00%=0.40g。

表1粘土、滑石粉、高岭土配比（C）

表2粘土与滑石粉配比（D）

表3丸化配方处理方案

表4方案1不同丸粒化配方柠条丸粒种子丸化质量指标

注：-表示不成丸粒；+表示丸粒大小不均匀，表面不光滑；++表示大小较均匀，表面较光滑；+++表示大 小均匀，表面光滑。表中不同大、小写字母分别表示0.01和0.05检验水平差异显著。下同。

表5方案2不同丸粒化配方柠条丸粒种子丸化质量指标

表6方案3不同丸粒化配方柠条丸粒种子丸化质量指标

表7方案4不同丸粒化配方柠条丸粒种子丸化质量指标

表8不同丸粒化配方对柠条种子发芽率的影响

注：*，P＜0.05；**，P＜0.01。下同。

表9不同丸化配方对柠条种子发芽指数的影响

表10不同丸化配方对柠条种子活力指数的影响

表11不同丸化配方对柠条种子萌发幼苗鲜重的影响

表124种丸粒化配方柠条种子添加保水剂后的种子活力的影响

表13水分胁迫下不同丸化配方柠条种子活力、幼苗形态指标及生理生化指标的相关性分析

  A B C D E F G H I J K L M N A   0.969** 0.990** 0.967** 0.947** 0.737** 0.454 0.506 0.041 0.699* 0.570 0.071 0.865** 0.070 B 0.969**   0.978** 0.952** 0.946** 0.683* 0.418 0.493 -0.123 0.636* 0.539 0.054 0.913** -0.011 C 0.990** 0.978**   0.975** 0.956** 0.683* 0.426 0.474 0.037 0.665* 0.582* 0.049 0.862** 0.029 D 0.967** 0.952** 0.975**   .0926** 0.755** 0.448 0.639* 0.001 0.711** 0.479 -0.045 0.800** -0.090 E 0.947** 0.946** 0.956** 0.926**   .0675* 0.368 0.456 0.023 0.508 0.437 -0.078 0.782** -0.085 F 0.737** 0.683* 0.683* 0.755** 0.675*   0.778** 0.823** -0.248 0.642* 0.088 -O.185 0.558 -0.257 G 0.454 0.418 0.426 0.448 0.368 0.778**   0.524 -0.392 0.438 0.063 -0.067 0.447 -0.138 H 0.506 0.493 0.474 0.639* 0.456 0.823** 0.524   -0.294 0.619* -0.091 -0.250 0.361 -0.366 I 0.041 -0.123 0.037 0.001 0.023 -0.248 -0.392 -0.294   -0.079 0.135 -0.088 -0.249 0.354 J 0.699* 0.636* 0.665* 0.711** 0.508 0.642* 0.438 0.619* -0.079   0.685* 0.490 0.690* 0.309 K O.570 0.539 0.582* 0.479 0.437 0.088 0.063 -0.091 0.135 0.685*   0.788** 0.684* 0.661* L 0.071 0.054 0.049 -0.045 -0.078 -0.185 -0.067 -0.250 -0.088 0.490 0.788**   0.362 0.804** M 0.865** 0.913** 0.862** 0.800** 0.782** 0.558 0.447 0.361 -0.249 0.690* 0.684* 0.362   0.278 N 0.070 -0.011 0.029 -0.090 -0.085 -0.257 -0.138 -0.366 0.354 0.309 0.661* 0.804** 0.278  

注：*，P<0.05，**，P<0.01：

A：发芽率；B：成苗率；c：发芽指数；D：活力指数；E：萌发抗旱指数；F：根长；G：苗高；

H：鲜重；I：脯氨酸含量；J：丙二醛含量；K：可溶性糖含量；L：可溶性蛋白含量；M：SOD

活性：N：POD活性。

表14不同丸粒化配方柠条种子耐干旱能力隶属度的综合评价