种子包衣技术

第四章种子包衣技术自治区种子管理总站第一节种子包衣技术概述一、种子包衣技术的发展80年代，世界上发达国家种子包衣技术已基本成熟。种衣剂发展为农药型、药肥型、以及目前的生物型和特异型，许多种子公司拥有保密的独特配方，包衣的种子有小麦、玉米、棉花等农作物种子和蔬菜、花卉作物种子。我国种子包衣技术研究起步较晚，北京农业大学在1980年开始研制种衣剂，并已成功地研制出应用于多种作物和不同地区的不同型号的种衣剂，1991年获发明专利，开发了“北农”牌种衣剂。近年来，我国种子包衣率明显提高，开发天然、无毒的种子包衣剂是种子包衣技术的发展趋向。二、种子包衣的目的意义种子包衣技术是随着农业现代化发展而出现的一项种子新技术。其主要目的是使种子适于播种，并起到防病、防虫，提高抗寒、抗旱、抗潮特性，促进出苗，增加产量和改善产品质量综合作用的种子加工新技术。1.小粒种子丸粒化成球形，适合机械播种2.降低苗期发病率和死苗率，提高防病保苗效果种衣剂包衣处理对苗期的立枯病、炭疽病等有较好的防治效果。防病效果提高33.3%～41.2%，保苗效果提高30%～33.3%。3.防治苗期虫害各地试验证明，种衣剂对蚜虫的防治效果明显。如棉花种衣剂区比药剂区和常规区蚜株率和百株蚜量都低。另外，种衣剂对花生蚜虫防治效果也十分明显，能推迟和减轻花生病毒病的发生和蔓延。种衣剂对棉花蚜虫防效期为48d左右，对花生蚜虫的防效期为50d以上。4.防治地下害虫为害使用种衣剂处理种子后，可以有效地防治地下害虫的为害。各地试验证明：种衣剂对金龟甲幼虫及成虫、蝼蛄、蛴螬、金针虫防效均好于其他药剂处理。种衣剂对金针虫具有较高的防效，保苗效果达95%。5.防治根结线虫病效果明显为了防治线虫病对作物的为害，采用含有呋喃丹的种衣剂处理种子，防治效果比较明显。在根结线虫病重的地区，种衣剂区感病指数低于其他处理区。6.种衣剂促进幼苗生长用种衣剂处理过的种子，出苗一星期后，幼苗生长旺盛，长势强，苗壮，真叶片多，植株高，苗色深绿，百株鲜重高。7.应用种衣剂能增加作物产量种衣剂有增加产量的作用，平均增产幅度为11%～18%。8.应用种衣剂可以减少环境污染应用种衣剂后，使田间苗期开放式喷施农药，改为隐蔽式施药。病虫害一般发生的年份，可以持续40～50d内不需进行喷药防治，重发年份可推迟喷施时间和减少喷药次数，从而避免了环境污染，减少了人畜中毒机会。三、种衣剂的作用特点1.高效种衣剂是从农作物生长发育的起点着手，抓住关键部位和有利时期来发挥农药的作用，因而必然会取得较理想的效果。多种病菌以种子传播、土壤传播和空气传播等多种方式侵染幼嫩娇弱的根芽，众多地下害虫、线虫、吸浆虫、鼠类等咬吮刚刚萌动的幼体，无疑对农作物造成重大威胁，因此保种、保苗十分关键。从有害生物看，作物苗期病虫多处于冬后复苏或夏后入眠的阶段，是它们生活史中最薄弱的环节，对药物反应最敏感，最容易被消灭。随着生长期的延长，病虫个体抵抗力增强，群体增多，一旦发生蔓延，势必造成重大灾害。因此，种衣剂是体现预防为主的一种新的农药剂型，能充分发挥药剂效果。2.经济安全由于种衣剂紧贴种子，既能杀死种子内部和表面的病虫，同时在种子周围形成保护屏障，使周围有害生物难以存活，因此药力集中、利用率高，比叶面喷洒、土壤处理、毒土、毒铒等方法省药、省工和省种。由于种子包衣在小范围内隐蔽施药，对大气、土壤无污染，不伤天敌，有利于综合防治，且使作物地上部药物残留量减少，有助于高毒农药实现低毒化。3.残效期长种衣剂包覆种子后，农药不易迅速向周围土壤扩散，而是缓慢释放，加之与土壤广泛接触，又不受日晒雨淋和高温的影响，因而残效期比其他施药方法大幅度延长，优良种衣剂残效期长达40～60d。4.多功能种衣剂由多种内吸农药复配，能够综合防治作物苗期地下和地上病、虫、鼠、雀危害，再加上微量元素、生长调节剂的作用，出苗率、成苗率、壮苗率大幅度提高，土壤微量元素得到补充，收到一剂多用、一举多得的效果。5.改进种子外观，提高种子商品性经包衣的种子外观一致，色泽明亮，商品性好。但是种衣剂的残效期有限，对生育期长的作物需重视中后期病虫害的防治，并配合必要的栽培管理措施。第二节种子包衣方法分类和种衣剂性能一、种子包衣是指利用粘着剂或成膜剂，将杀菌剂、杀虫剂、微肥、植物生长调节剂、着色剂或填充剂等非种子材料，包裹在种子外面，以达到使种子成球形或基本保持原有形状，适于机械匀播，提高抗逆性、抗病性，加快发芽，促进成苗，增加产量，提高质量的一项种子新技术。二、种子包衣方法分类目前种子包衣方法主要分为三类：1.丸化种子这是指利用粘着剂，将杀菌剂、杀虫剂、染料、填充剂等非种子物质粘着在种子外面。通常做成在大小和形状上没有明显差异的球形单粒种子单位。这种包衣方法主要适用于小粒农作物、蔬菜等种子。2.包衣种子这是指利用粘着剂，将微量元素，杀菌剂和杀虫剂等物质粘附在种子外表以改善种子出苗特性，而不明显改变种子形状的包衣方法。这种包衣方法适用于中、大粒种子。3.包膜种子这是指利用成膜剂，将杀菌剂、杀虫剂、微肥、染料等非种子物质包裹在种子外面，形成一层薄膜。经包膜后，基本上像原来种子形状的种子单位，一般适用于大粒和中粒种子。三、种衣剂的类型及其性能种衣剂是一种用于种子包衣的新制剂，主要由杀虫剂、杀菌剂，复合肥料、微量元素、植物生长调节剂、缓释剂和成膜剂或粘着剂等加工制成的药肥复合型的种子包衣新产品。种衣剂以种子为载体，借助于成膜剂或粘着剂粘附在种子上，很快固化为均匀的一层药膜，不易脱落。播种后种衣剂对种子形成一个保护屏障，吸水后膨胀，不会马上被溶解，随种子萌动、发芽、出苗成长，有效成分逐渐被植株根系吸收，传导到幼苗植株各部位，使幼苗植株对种子带菌、土壤带菌及地上地下害虫起到防治的作用，促进幼苗生长，增加作物产量。目前种衣剂按其组成成分和性能的不同，可分为农药型、复合型、生物型和特异型等类型。(一)农药型这种类型种衣剂应用的主要目的是防治种子和土壤病害，种衣剂中主要成分是农药。美国玉米种衣剂和我国“北农牌”等多种种衣剂都属于这种类型。大量应用这种种衣剂会污染土壤和造成人畜中毒，因此应尽可能选用高效低毒的农药加入种衣剂中。（二)复合型这种种衣剂是为防病、提高抗性和促进生长等多种目的而设计的复合配方类型。因此种衣剂中的化学成分包括有农药、微肥、植物生长调节剂或抗性物质等。目前许多种衣剂都属于这种类型。(三)生物型这是世界上新开发的种衣剂。根据生物菌类之间拮抗原理，筛选有益的拮抗根菌，以抵抗有害病菌的繁殖、侵害而达到防病的目的。从环保角度看，开发天然、无毒、不污染土壤的生物型包衣剂是一个发展趋向。(四)特异型特异型种衣剂是根据不同作物和目的而专门设计的种衣剂类型。有人用过氧化钙包衣小麦种子，使播种在冷湿土壤中的小麦出苗率从30%提高到90%。四、种衣剂配合成分(一)种衣剂配合成分目前使用的种衣剂成分主要有两类。1.有效活性成分该成分是对种子和作物生长发育起作用的主要成分。杀菌剂主要用于杀死种子上的病菌和土壤病菌，保护幼苗健康生长。目前我国应用于种衣剂的农药有呋喃丹、甲胺磷、辛硫磷、多菌灵、五氯硝基苯、粉锈宁等。微肥主要用于促进种子发芽和幼苗植株发育。具体成分简介如下：(1)主要使用农药1、呋喃丹属高毒、广谱性的内吸杀虫、杀线虫剂。呋喃丹毒性甚高，能被植物根系吸收，并输送到植株各器官，在土壤中残效期30～60d，主要用于防治各种作物的地下害虫、蚜虫、蓟马和线虫等。2、甲拌磷又名3911，为高毒、高效、广谱的内吸杀虫、杀螨剂，有臭味。甲拌磷进入植物体内后，受植物代谢的影响转化成毒性更大的氧化物(亚砜、砜)，因而毒性极强，药效期可长达1—2个月，甲拌磷因毒性甚高，只准用于种子处理，防治作物地下害虫、蚜虫、飞虱、蓟马、红蜘蛛等。3、甲基硫环磷为高毒、高效、广谱、残效期长、残留量低的内吸杀虫剂。对刺吸式口器和咀嚼式口器的多种害虫，如蚜虫、红蜘蛛、蓟马、甜菜象甲、地老虎、蝼蛄、蛴螬、金龟子等均有良好的防效。4、多菌灵是一种高效低毒、广谱性内吸杀菌剂。对许多子囊菌和半知菌都有效，具有保护和治疗双重作用，主要用于防治麦类黑穗病、纹枯病、根腐病，水稻稻瘟病、纹枯病，棉花立枯病、炭疽病。多菌灵与福美双混配对水稻恶苗病的防治有特效。5、三唑酮又名粉锈宁，是一种高效、低毒、广谱性内吸杀菌剂。对多种作物白粉病、锈病、黑穗病有预防和治疗作用，对麦类作物根腐病、纹枯病、叶枯病、全蚀病有较好防效，还能促进分蘖，抑制伸长生长。6、甲基立枯磷是一种高效、低毒、广谱性内吸杀菌剂。对半知菌类、担子纲和子囊菌纲等各种病菌均有很强的杀菌活性，对苗立枯、菌核病等有良好防治效果。7、萎锈灵为选择性内吸杀菌剂。主要用于防治由锈菌和黑粉菌引起的锈病和黑粉(穗)病，对棉花立枯病、黄萎病也有效。萎锈灵对植物生长有刺激作用，可使小麦增产。8、福美双是一种具有保护作用的中毒杀菌剂，抗菌谱广，兼具有杀虫剂、动物拒避剂的作用。福美双主要用于防治禾谷类作物白粉病、黑穗病和菌期立枯病。福美双具有很好的复配特性，能与很多种杀菌剂混用，产生增效作用。(2)植物生长调节剂和微量元素植物生长调节剂和微量元素在种衣剂中所占比重不大，但对种衣剂的功效、应用效果起到了不可忽视的作用。植物生长调节剂和微量元素影响作物生命过程而不产生毒害作用，种衣剂中添加植物生长调节剂和微量元素，通过参与种子内部的生理生化过程或调节内源激素水平，促进种子萌发，调节作物生长，补偿土壤元素的缺乏，改善产品品质，提高产量。植物生长调节剂主要包括生长素、赤霉素和腐植酸等。微量元素主要有硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰和硼酸等。2.非活性成分种衣剂除有效活性成分外，还需要有其他配用助剂，以保持种衣剂的理化特性。这些助剂包括有包膜种子用的成膜剂、悬浮剂、抗冻剂、防腐剂、酸度调整剂、胶体保护剂、渗透剂、粘度稳定剂、扩散剂和警戒色染料等。成膜剂。是种衣剂中最为重要的物质。成膜剂能使种衣剂具有一定粘度，而均匀固化在种皮表面形成种衣。成膜剂在成膜、成型过程中，形成毛细管型或膨胀型、裂缝型孔道，同时把农药等有效成分及其他添加物网结在一起，把种子包裹起来。播种后，膜质种衣在土壤中潮解膨胀而缓慢溶解，以保证种衣剂中的活性物质逐步释放，参与作物各生长发育阶段的生理生化过程而不被淋溶。在增加后效的同时，又不会因养分、农药的聚集而产生药害，达到防治病虫害，促进生长，提高产量的目的。填充剂。种衣剂中其他助剂成分包括黄原胶、硅藻土等或尿素等肥料，可以保证种衣剂物理性能，赋予种衣剂新的作用，对种衣剂包衣的均匀度、种衣的脱落、种衣的光滑程度、种衣外层的保水透水性、透气性亦有重要影响。乳化湿润悬浮剂。作用是使种衣乳化、湿润和悬浮均匀。其他配套助剂。主要有：交链剂，渗透剂，防冻剂，防腐剂，消泡型，警戒色。五、种衣剂理化特性优良包膜型种衣剂的理化特性应达到如下的要求：1.合理的细度。细度是成膜性好坏的基础。种衣剂细度标准为2～4μm。要求≤2μm的粒子在92%以上，≤4μm的粒子在95%以上。2.适当的粘度。粘度是种衣剂粘着在种子上牢度的关键。粘度小，分层沉淀严重；粘度大，展开性差，包衣效果不好。不同种子因表面平滑度不同，其动力粘度也有所不同，一般在150～400mPa·s之间。小麦、大豆要求在180～270mPa·s，玉米要求在50～250mPa·s，棉花种子要求在250～400mPa·s。3.适宜的酸度。酸度决定了是否影响种子发芽和贮藏期的稳定性，要求种衣剂为微酸性至中性，一般pH值6.8～7.2为宜。4.高纯度。纯度是指所用原料的纯度，要求有效成分含量要高。5.良好的成膜性。成膜性是种衣剂的又一关键特性，要求能迅速固化成膜，种子不粘连，不结块。6.有效含量包括两方面指标：一是实际含量应达到标定数量；二是农药应具备保护、内吸、广谱、低毒、高效的要求7.种衣牢度。种子包衣后，膜光滑，不易脱落。牢度的大小用种衣脱落率表示，一般种衣脱落率不超过药剂干重的0.5%