（环境工程专业论文）新型环保小麦种衣剂的研制与应用研究.pdf

摘要 种衣剂是由杀虫剂、杀菌剂、微肥、植物生长调节剂、成膜剂、防冻剂和 其他助剂加工制成的包覆在种子表面形成保护层膜的制剂，它对防治地下害虫、 苗期病害、提高种子发芽率、促进种芽健康成长、提高作物产量、改善作物品 质均具有特定的功效。但传统的种衣剂的主要成分大多是毒性很强的农药原药， 这些种衣剂虽然对粮食的增产能起到一定的促进作用，但同时也给人类健康和 环境带来严重的危害和污染。本文研究通过引入天然高分子多糖作为种衣剂的 主要活性成分，在确保小麦增产的同时，又使种衣剂的毒性和污染等大大下降。 通过实验室和大田试验，研究了环保小麦种衣剂对小麦的发芽势、发芽率、抑 菌率以及田间产量的影响，确定了环保小麦种衣剂的最佳配方，同时对天然高 分子多糖的主要作用机理等进行了分析，研究结果如下： 1 、通过对成膜性、粘度、包衣均匀度、种衣牢固率等物理性能的测定，筛 选了各助剂的种类及其含量为：羧甲基纤维素钠4 0 、氨基酸4 o 、黄元胶 2 o 、t x 一1 0 1 o 、羧甲基纤维素2 o 、乙二醇2 o 、1 0 n a o h 5 o 、紫色 浆3 o 。 2 、根据我国农药行业标准，结合本环保种衣剂特点，确定了外观、p h 值、 粘度、成膜性、包衣均匀度、脱落率、低温稳定性等质量控制指标。 3 、通过大田试验表明，该产品可有效地防治小麦纹枯病，并能大大促进小 麦的分蘖，提高麦穗数，使最终产量比空白提高4 8 ，比传统种衣剂提高4 0 。 4 、总结室内及田间实验结果，分析了天然高分子多糖在抑菌防病以及对农 作物增收丰产方面的作用机理。并简要讨论了各种肥料，微量元素对增强作物 抵抗力，促进作物生长的具体功能。 5 、本论文特点及创新之处在于：其一，用天然无毒的高分子多糖替代了传 统种衣剂中的剧毒杀菌成分，从而大大降低了种衣剂对人畜和环境的危害性； 其二，在环保种衣剂中添加的其他活性成分，能大大促进小麦的分蘖，使小麦 的产量最终得到提高，这是传统种衣剂无法比拟的。 关键词：小麦种衣剂；天然高分子多糖；发芽势；发芽率；抑菌率 a b s t r a c t s e e dc o a t i n ga g e n ti sm a d eu po fp e s t i c i d e s ，f u n g i c i d e s ，m i c r o f e r t i l i z e r , p l a n tg r o w t h r e g u l a t o r s ，f i l m a g e n t , a n t i f r e e z ea n do t h e ra d d i t i v e s ，w h i c hc a l lf o r map r o t e c t i v e l a y e ro f m e m b r a n eo nt h es u r f a c eo fs e e d i tc a np r e v e n ta n dc o n t r o ls o i lp e s t s ，s e e d l i n gd i s e a s e sa n d i m p r o v es e e dg e r m i n a t i o nr a t e ，a n dp r o m o t et h eh e a l t h yg r o w t ho fb u d s ，i n c r e a s ec r o py i e l d sa n d i m p r o v ec r o pq u a l i t y h o w e v e r , t h em a j o rc o m p o n e n t so ft r a d i t i o n a ls e e dc o a t i n ga g e n ta r et h e o r i g i n a ld r u g sp a r t l yw h i c ha r eh i g h l yt o x i cp e s t i c i d e s a l t h o u g ht h e s es e e dc o a t i n ga g e n th a v e p l a y e dar o l eo nt h ei m p r o v e m e n to ff o o dp r o d u c t i o ni ns o m ed e g r e e ，h u m a nb e i n g sa n d e n v i r o n m e n ta r ef a c e dw i t hh a r m sa n dp o l l u t i o n i nt h i ss t u d y , t h em a i na c t i v ei n g r e d i e n to fs e e d c o a t i n ga g e n ti san o n - t o x i cn a t u r a lp o l y m e rc a r b o x y m e t h y lc h i t o s a n , w h i c hc a nr e d u c et h e t o x i c i t yo ft r a d i t i o n a ls e e dc o a t i n ga g e n ta n dm a i n t a i nt h es a m ee f f e c ta n di m p r o v et h ef e r t i l i t y t h r o u g hl a b o r a t o r ya n df i e l dt e s t s ，t ov a l i d a t et h eg e r m i n a t i o nt e n d e n c y , t h eg e r m i n a t i o nr a t e ，t h e r a t eo fi n h i b i t i o n , a sw e l la sf i e l dp r o d u c t i o n ，a tl a s t , w es e tt h eb e s tf o r m u l a t i o n so fw h e a ts e e d c o a t i n ga g e n t a tt h es a m et i m e ，m a k ea n a l y s i so ft h em a i nm e c h a n i s mo fc a r b o x y m e t h y l c h i t o s a na n ds oo n t h er e s u l t so f t h es t u d ya r ea sf o l l o w s ： 1 t h r o u g hs e to u t i n gt h ep h y s i c a lp r o p e r t i e so ff i l m - a g e n t ，v i s c o s i t y , c o a t i n gu n i f o r m i t y , t h es o l i dr a t eo fs e e dc o a t i n ga n ds oo n ，m a k et h ed e t e r m i n a t i o no ft h et y p eo fa s s i s t - a g e n ta n d c o n t e n t ：c m c - n a4 o 、a m i n oa c i d4 o 、t h i c k e n e rh u a n gy u a n j i a o2 0 、t x - 1 01 o 、 c m c2 0 、a n t i f r e e z ee t h y l e n eg l y c o l2 o 、a c i d i t yr e g u l a t o r1 o n a o h5 0 、p u r p l ep u l p 3 o 2 a c c o r d i n gt ot h es t a n d a r do ft h ep e s t i c i d el i n eo fo u rc o u n t r y , c o m b i n i n gw i t ht h e c h a r a c t e r i s t i co ft h i ss e e dc o a t i n ga g e n t , a l lt h ei n d e x e so fq u a l i t yh a v eb e e nd e t e r m i n e ds u c ha s ： a p p e a r a n c e ，p hv a l u e ，v i s c i d i t y , f i l mf o r m i n ga g e n t , a n t i f r e e z e r , a c i d i t yr e g u l a t o ra n dw a r m i n g c o l o r a t i o na n de t c 3 m a k i n gaf i e l de x p e r i m e n to fs e e dc o a t i n ga g e n t ，i th a ds h o w e dt h a tt h ep r o d u c tc o u l d e f f e c t i v e l yc o n t r o ls h e a t hb l i g h to fw h e a ta n da d v a n c ew h e a tf a c i l i t a t et h et i l l e rg r e a t l y , r a i s et h e e a ro fw h e a t , i ti n c r e a s eb ya b o u t4 8 t h a nt h eb l a n kp r o d u c t i o n ，e n h a n c eb ya b o u t4 0 t h a nt h e t r a d i t i o no n e sl a s t l y 4 t h r o u g hs u m m i n gu pi n d o o ra n df i e l de x p e r i m e n t s ，m a k eo u ta n a l y s i sm e c h a n i s mo f n a t u r a lp o l y m e r i ca m y l a s ei nd i s e a s ep r e v e n t i o na n dh i g h - y i e l di n c r e a s i n go fc r o p s a n dd i s c u s s s p e c i f i cf u n c t i o n so faw i d er a n g eo ff e r t i l i z e r sa n dt r a c ee l e m e n t si ne n h a n c i n gt h er e s i s t a n c eo f i l c r o p sa n dp r o m o t i n gt h eg r o w t ho fc r o p s 5 t h ei n n o v a t i o na n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so f t h i st h e s i sa 豫：f n - s t , b e c a u s eo f u s i n gt h en a t u r a l n o n - t o x i cp o l y m e r i ca m y l a s ew h i c hi n s t e a do ft o x i cc o m p o n e n t so fs t e r i l i z a t i o ni nt r a d i t i o n a l s e e dc o a t i n ga g e n t , t h u sr e d u c et h ed a n g e r so fh u m a n sa n da n i m a l sa n dt h ee n v i r o n m e n tg r e a t l y s e c o n d , a d d i n go t h e r 、a c t i v ei n g r e d i e n t si ne n v i r o n m e n t a l l ys e e d c o a t i n ga g e n t , t h a tc a n c o n t r i b u t et h ew h e a tt i l l e r s i g n i f i c a n t l ya n di n c r e a s et h ef i n a lp r o d u c t i o no fw h e a t , w h i c hi s u n m a t c h e db yt h et r a d i t i o n a ls e e dc o a t i n ga g e n t k e y w o r d s ：w h e a ts e e dc o a t i n ga g e n t ；n a t u r a lp o l y m e r i ca m y l o s e ；g e r m i n a t i o nt e n d e n c y ； g e r m i n a t i o nr a t e ；b a c t e r i o s t a t i cr a t i o i i i 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含任何其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含未获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在 论文中作了明确的说明并表示了谢意。 ，尹、 研究生签名：壬亨拯必日期：2 2 1 星：2 ：2 互 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅； 学校可以公布论文的全部内容，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生签名：趣导师签名多鱼虹日期：必 武汉理工大学硕士学位论文 第1 章绪论 小麦是一种温带常日照植物，适应范围较广，从平原到海拔4 0 0 0 米的高度 ( 如中国西藏) 均有栽培。面粉除供人类食用外，仅少量用来生产淀粉、酒精、 面筋等，加工后副产品均为牲畜的优质饲料。小麦不仅是供人营养的食物，也 是供人治病的药物。本草再新把它的功能归纳为四种：养心，益肾，和血， 健脾。医林纂要又概括了它的四大用途：除烦，止血，利小便，润肺燥。 小麦的世界产量和种植面积，居于栽培谷物的首位，以普通小麦种植最广， 占全世界小麦总面积的9 0 以上；硬粒小麦的播种面积约为总面积的6 - 7 。生 产小麦最多的国家有苏联、美国、加拿大和阿根廷等。而我国小麦的种植情况 为：长江中下游冬麦区；东北春麦区；西北春冬麦区，灌区和黄土高原区；西 南麦区，四川盆地、云贵高原、青藏高原冬春麦【l 】。 小麦是我国重要的粮食品种，在国民经济中占有重要地位，针对于我国人 多地少的状况，提高小麦产量一直是农业科技工作者的首要任务之一，但小麦 由于种种原因产量受到很大限制，尤其纹枯病是近十几年来一种危害性较重的 根部病害1 2 剖。纹枯病在七十年代以前很少发生，进入八十年代以来，特别是八 十年代中期以来，病情迅速扩展。纹枯病主要危害小麦根部、茎基部的茎秆、 叶鞘，可造成根茎基部及叶鞘提早干枯死亡，严重影响后期小麦灌浆，使灌浆 不良、籽粒秕瘦，甚至不能结实而严重减产。轻病株一般减产5 1 0 ，重的减产 2 0 4 0 ，甚至形成白穗，颗粒无收【4 】。 种衣剂( s e e dc o m i n ga g e n t ) 是一种用于作物或其它植物种子处理的、具有 成膜特性的农药制剂。通常的种衣剂是由农药原药( 杀虫剂、杀菌剂、激素和 种肥等) 、成膜剂、润湿剂、分散剂、渗透剂和其它助剂加工制成的，可直接或 经稀释后包覆于种子表面，形成具有一定强度和通透性的保护膜的水基悬浮制 剂睁j 。与用于浸种( s e e ds o a k i n g ) 和拌种( s e e dd r e s s i n g ) 的农药乳油、水剂、 粉剂、可湿性粉剂等不同的是，种衣剂能够在种子表面固化形成称为种衣的膜。 种衣剂在土壤中吸水膨胀而不被溶解，允许种子正常发芽所需的水分和空气通 过，所含的农药和种肥等物质缓慢释放。所以，种衣剂具有杀灭地下害虫、苗 期害虫，防治苗期病害和系统性病害，提高种子发芽率、促进种苗健康生长， 减少种子用量等功效，最终达到防病治虫、保苗壮苗、提高产量的目的。种衣 剂中的成膜剂能够保证有限的农药成分集中作用于种子和根部，不易脱落和飞 武汉理工大学硕士学位论文 散，减少了农药在环境中的扩散以及对非靶标的接触量，在减少用药和保护环 境方面具有较大的优势。种衣剂于播种前按规定的种药比拌种包衣使用，可综 合防治苗期病虫害，省药、省时、省工、省钱，有利于环境保护，包衣后又能 促进作物生长，使其根系强大、抗逆性强，可保产、增产，经济、生态效益显 墓【6 】 1 童 。 目前，市场上仍然是以传统型农药剂型的种衣剂占多数，可是这类种衣剂 通常出现成膜性不好，包衣不牢固现象，而且对种子的发芽率也不是尽善尽美， 更重要的是它严重地污染环境和危害人畜的安全【刀，国内这类事件时有发生。随 着人们对绿色产品、有机食品的重视，以及科学技术的不断提高，目前以天然 海洋产物一天然高分子多糖为代表的种衣剂正在崛起，它积无毒、易降解、成 膜性好、杀虫灭菌以及来源丰富等优点于一身，越来越受到人们的青睐。 1 1 种衣剂的发展概况 种子药剂处理是农作物病虫害防治中经济简便的方法之一。人类很早以前 在长期的生产实践中就知道了采用温汤浸种或石灰水浸种进行种子处理可以使 种子和幼苗免受种传和土传病虫危害【8 】。1 7 5 0 年罗马帝国时代人们已经用盐和 石灰处理小麦种子防治黑穗病【9 】。但长久以来，种子处理的方法基本上是用喷 粉、喷雾用的粉剂、可湿性粉剂、水剂、乳油等进行拌种、浸种或闷种。这些 剂型大多需要进行调配才能用于种子处理。粉剂、可湿性粉剂拌种，药剂对种 子的粘着性差，容易脱落，药效期短，也不含警戒色。同时污染较重，对人畜 也极不安全，现己逐步淘汰。药液浸种，因浸种时容器中的药液要浸没种子， 所需药液量较大，浸种后剩余的药液会造成污染和浪费。闷种法，即用较高浓 度的药液将种子拌匀后堆起熏闷，并要用遮盖物覆盖。在堆闷过程中间隔一定 时间还要翻动。这种处理要求挥发性较强的药剂，有气体熏蒸的作用，兼有浸 种和拌种的优点。但无论浸种或闷种，因含水量过高，处理过的种子需即时播 种，若要储藏，需要有干燥设备或用日光暴晒，手续繁琐，劳动强度大，一定 程度上限制了这项措施的应用。 随着农药加工和种子加工业的发展，美国、前苏联、西欧、日本等国研制 成一种用于种子处理的农药新剂型。其外观是一种可流动的悬浮剂，用于种子 处理时，在种子外表形成一层药膜，故有种衣剂之称。这种药剂加工方法上采 用湿法生产，无粉尘、无三废排放，工艺较简便，使用时以种子为载体施入土 壤，具有缓慢释放作用，持效期长，对天敌杀伤力小等优点。如美国有利来路 2 武汉理工大学硕士学位论文 有限公司研制开发的卫福悬浮剂( 萎锈灵+ 福美双) 、o l i n 公司以多菌灵、克菌 丹、氯唑灵或五氯硝基苯为活性成分制成的棉种包衣剂、f m c 公司以克百威为 主要成分的3 5 s t 种衣剂包衣玉米种子防治玉米螟和地下害虫。瑞士汽巴嘉 基公司的a p r o n 种衣剂及西欧一些国家用于甜菜种子种衣剂等在生产上逐步 得到广泛的应用【1 0 。1 2 1 。 经过两个多世纪的发展，种子处理剂已从传统的有机氯产品发展为两元或 三元杀虫剂、杀菌剂、生长调节剂、微肥等的混合种衣剂产品。一些发达国家 如美国、前苏联、法国、丹麦、日本、以色列等拥有比较先进的种衣剂研制及 应用技术，其良种包衣率达9 5 以上。特别是2 0 世纪8 0 年代以后种子处理技 术发展到了一个新的水平。其特点，首先是高效、经济、安全传统农药新品种 的开发不断替代传统的种子处理剂。其次是新型如悬浮剂、悬乳剂等的开发应 用使种子处理技术达到了新的水平。第三是薄膜包衣种子技术的研究及开发， 推动着种子处理朝着产业化、机械化、商品化的方向迅速发展。第四是随着生 物技术及分子生物学的不断发展，利用生物制剂进行种子处理的研究得到了广 泛地开展。 我国种子包衣技术的研究开始于上个世纪八十年代，较国外晚近二十年【1 3 1 。 1 9 8 3 年，北京农业大学李金玉教授成功地研制了克百威和多菌灵组成的国内第 一个种衣剂产品【l4 1 ，1 9 9 3 年西北农业大学针对主要园艺作物蔬菜病虫害情况开 始了种子包衣剂的研制和利用【l 引。1 9 9 1 年天津北方种衣剂中试厂研制生产的2 5 呋福种衣剂和1 9 9 4 年黑龙江八一农垦大学研制生产的3 5 多克福种 衣剂在我国取得了第一批农药登记，标志着我国种衣剂研究、生产和使用进入商 品时代。此后，种衣剂研制开发、生产及推广应用得到迅速发展【1 6 】。为加强对 种衣剂行业的管理，1 9 9 5 年起我国对种衣剂质量和应用状况进行市场抽查和监 督。1 9 9 6 年农业部提出“种子工程，1 9 9 8 年由农业部药检所主持召开了种衣 剂行业标准拟订座谈会，1 9 9 9 年，以农业部药检所、沈阳化工研究院等单位研 究及制订了我国种衣剂产品的国家标准。自1 9 9 6 年以来，随着国家“种子工程” 的实施，种衣剂的研究开发、推广进入了高速的发展阶段，使用的作物覆盖了 小麦、水稻、棉花、大豆、油菜、花生、蔬菜等多个品种【l 川。目前全国已有种 衣剂生产企业3 0 0 多家，生产的品种有2 0 0 多个【l 引。全国各地根据企业自身技 术水平和地区特点，也相继开发出一些种衣剂l l 引，如先正达( 中国) 投资有限 公司生产的“适乐时”牌种衣剂、北农( 海利) 种衣剂有限公司生产的“6 福 戊唑干粉”种衣剂、浙江省种子公司开发的z s b 生物型种衣剂、天津“芽”牌 武汉理工大学硕士学位论文 种衣剂、江苏“华农牌种衣剂、黑龙江多元超细粉体工程有限公司的超细粉 体种衣剂等。 1 2 种衣剂的技术指标 1 2 1 外观 紫红色( 或其它警戒色) 可流动的均匀悬浮液，长期存放可能出现少量沉淀 或分层，但在室温下经摇动后能恢复原状，不应有结块。 1 2 2 有效成分 有效成分含量是种衣剂产品的重要质量指标，要求有效成分的含量不小于 标明值。检测方法要求准确可靠，例如用高效液相色谱法，气相色谱法等。 1 2 3 有害杂质含量 ( 首先判断产品是否存在有害杂质) 根据具体产品而定，控制有害杂质的最 高值，以避免引起药害。 1 2 4 悬浮率 测定种衣剂产品的悬浮率是在我国现有条件下，根据粒度难以直接测定的 情况而设定的一种能够反映产品粒度分布的可行的测定方法。粒度决定产品的 包衣均匀性，粒度越小、产品分布越均匀。因种衣剂产品细度很小，只有采用 激光粒度扫描仪才能测定其粒度大小及其分布情况。由于激光粒度扫描仪十分 昂贵，国内绝大部分种衣剂生产企业难以购置，而目前大部分企业采用的显微 镜下数单位面积内的微粒数从而推断计算产品的实际粒度的方法是不科学的， 显微镜无法确定产品的总微粒数，不能确定某一微粒所占的比例，也不能反映 产品粒度情况。悬浮率与粒子和助剂有关，一般讲，粒度小悬浮率高，但有些 助剂也会提高悬浮率，需通过试验而定。悬浮率要求用c i p a c 采用的重量法测 定，指标9 0 。 4 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 5 粘度 粘度的大小直接影响产品的包衣效果，粘度和包衣效果呈反比的关系。用 粘度计进行测定，一般要求粘度在4 0 0 6 0 0 m p a 8 。 1 2 6p h 值 由农药稳定性决定。 1 2 7 包衣均匀度 包衣均匀度是反映种衣剂产品在种子上分布情况的标准指标。它与产品的 综合防治效果有直接关系。粒度和粘度都能间接地反映出包衣均匀度，因此该 项指标的测定可作为抽检项目，在换一批成膜剂时测一次包衣均匀度。包衣均 匀度检测采用比色法。要求其有效成分含量在平均值3 0 以内和种子数目应大 于包衣种子总数的9 0 。 1 2 8 脱落率 反映种衣剂附着力的一项标准指标。产品脱落率直接反映产品包衣效果以 及包衣后的种子在使用时的安全性，脱落率小则产品包裹效果好。应采用称取 一定量包衣后的种子于振荡仪上振荡一定时间后，用乙醇溶解经振荡后的包衣 种子上的种衣剂，通过测定吸光度和变化计算其脱落率。目前大部分企业采用 称取l o o g 种子经过包衣后，在振荡仪上振荡3 0 m i n ，然后以脱落的药剂的质量 占种子质量的百分比作为种衣剂的脱落率，实际脱落率按有效成分计不大于 1 o f l o 为合格产品。 ； 1 2 9 湿筛实验 湿筛试验是控制产品中较大颗粒比例的有效方法。如果种衣剂产品中存在 较多和较大的颗粒，该种衣剂的包衣效果必然不佳，甚至会由于杂质过多而引起 武汉理工大学硕士学位论文 药害，因而必须进行湿筛试验。 1 2 10 冷贮稳定性 种衣剂产品在低温条件下贮存不稳定会出现分层而影响产品的使用，因而 要求产品在一定低温条件下贮存物理性状和外观无明显变化或置于室温下仍能 恢复原状。具体将产品置于0 1 贮存7 天后，物理性状应无明显变化或置于 室温下仍能恢复原状。 1 2 ”热贮稳定性 因种衣剂产品中有大量的水分存在，大部分农药产品在水中不稳定，因此， 有必要制定热贮稳定性指标。测其热贮稳定性也是检验产品配方是否合理、在 保质期内是否稳定的一项指标要求。方法是将样品在5 4 2 贮存2 周后，其有 效成分分解率应不超过本标准规定的分解率指标，并且各项物理指标仍应符合本 标准的规定。科学地、合理地制订种衣剂产品的技术指标，是保证种衣剂产品 质量的关键，这一问题应该引起高度重视，要实现国家到2 0 0 0 年粮食作物种子 包衣率达到5 0 的统一规划目标，除管理部门尽快制订并实施统一的种衣剂标 准外，还要提高和加强检测人员的检测水平1 2 0 】。 1 3 种衣剂的种类 种衣剂的种类按不同的分类方法可将种衣剂分成不同的类别，常用的分类方 法有两种，即组成分类法和用途分类法。组成分类法按有效成分可把种衣剂分 为单元型种衣剂和复合型种衣剂两类。单元型种衣剂是为解决某一问题而配制 的药剂，如杀虫种衣剂、防病种衣剂、除草种衣剂、微肥种衣剂等，它的特点 是针对性强，能及时、彻底地解决生产上的某一突出问题，药用效率高、效果 好。复合型种衣剂是为解决两个或两个以上问题，利用多种有效成分配制而成， 其特点是适用范围广，易为群众接受，缺点是针对性差，有效成分间容易发生 拮抗而降低药效，无效药物易产生药害和污染。按用途可将其分为十多种类型 【2 1 1 。 6 武汉理工大学硕士学位论文 1 3 1 农药型种衣剂 农药型种衣剂是当前种类最多应用最广泛的种衣剂，能防止土传、种传病 虫害的蔓延，并能有效地防治苗期病虫害，有效期可达4 5 6 0 天。 1 3 2 微肥型种衣剂 微肥型种衣剂通过加人微量元素来调治作物缺素症，可节约微量元素用量， 提高微肥的应用效果。如玉米施用锌肥时，每6 6 7 m 2 农田需硫酸锌5 0 0 1 0 0 0 9 ， 用锌肥拌种需硫酸锌1 0 1 5 9 ，而用加锌种衣处理种子仅只折合硫酸锌2 9 。 1 3 3 除草种衣剂 草。 除草种衣剂这类种衣剂含有易扩展的高效除草剂，专治苗床或大田苗期杂 1 3 4 促进作物生长种衣剂 美国、新西兰等国家用石灰将牧草种子包衣，在酸性土壤中播种，使石灰 中和土壤酸度，保护种子正常萌发和幼苗生长，使牧草植株健壮，增加牧草产 量，改善了草原。日本近年来将过氧化钙加人水稻种衣剂中，用于水下直播和 育苗，由于过氧化钙在水中分解释放氧气，可促进种子水下萌发，保证出苗， 提高健苗率。 1 3 5 调节花期的种衣剂 美国n o r t h r u p k i n g 公司研制出了一种种衣剂，包衣后土壤水分向种子内移动 缓慢，使种子发芽延迟，从而也延迟了生长和开花，用于杂交育种调节花期， 提高产量。 ， 7 武汉理工大学硕士学位论文 1 3 6 利于播种的种衣剂 利于播种的种衣剂主要用于对小粒或表面皱凹不平的种子进行处理，使其 大粒化、均匀化、表面光滑，方便机械播种。 1 3 7 蓄水抗早种衣剂 中东海湾地区国家，采用吸水树脂进行种子包衣处理，可增强种子的吸水 能力，在种子周围形成“水库，其水量为吸水树脂的3 0 0 1 0 0 0 倍，并在土壤中 反复吸收水分，陆续供水，保证种子对水分的需求，促进种子发芽及幼苗生长。 1 3 8 抗流失种衣剂 抗流失种衣剂也由美国n o r t h r u p k i n g 公司研制而成，它是把水粘附剂粘附在 种子上，播后一旦遇水便与周围土粒结合在一起，限制了种子的流动，可用于 在水土易流失的斜坡上播种使用。 1 3 9 生物种衣剂 生物种衣剂是用微生物研制成种衣剂处理种子，可防止污染，保护环境。 美国曾用木霉菌、肠杆菌配成粘质药剂进行玉米、棉花的种子处理。我国也成 功地研制出根瘤种衣剂等生物种衣剂，已初步应用于大田生产。此外，还有以 活性碳为主要成分的抑制除草剂残效种剂和调节土壤p h 种衣剂等类型。 1 4 种子包衣技术的优点 种子包衣技术的主要优点是：首先有利于提高种子质量，播种保全苗。种子 包衣以后可以提高种子发芽能力和防病保苗效果，实行精量播种。一般比不包 衣节约1 4 的种子，还可以提前出苗2 3 天，一般粮食作物保苗效果在9 5 ，棉 花保苗效果在7 0 8 5 。其次，防病虫害效果好，生态效益明显。使用包衣种 子可以控制某些种子带菌的传播。改开放式施药为隐蔽式施药，减少了用药量， 能保护天敌，维护生态平衡，保护环境。第三，促进植物生长，提高作物产量。 8 武汉理工大学硕士学位论文 种子包衣剂中的微肥和植物生长剂，能刺激种子生根发芽，有明显的促进前期 生长的早熟作用，可提高农作物的产量和品质，一般粮食作物可增产7 一1 5 ， 棉花可增产1 0 左右。此外，包衣方法简便易行，省工省时，节约种子和农药， 经济效益十分可观，深受广大农民群众的欢迎阻l 。 1 5 小麦纹枯病概述及防治 小麦纹枯病( w h e a ts h a r pe y e s p o t ) 是一种世界性病害，发生非常普遍，其对 产量影响极大，一般使小麦减产1 0 2 0 ，严重地块减产5 0 左右，个别地块 甚至绝收。 151 小麦纹枯病症状 小麦各生育期均可受到纹枯病的威胁，其主要危害小麦根部、茎基部的茎 秆、叶鞘，可造成根茎基部及叶鞘提早干枯死亡，严重影响后期小麦灌浆，使 灌浆不良、籽粒秕瘦，甚至不能结实而严重减产。 图1 1 小麦纹枯病症状 f i gi - 2 t h es y m p t o mo fr h i z o c t o a i ac e r e a l i so f w h e a t 武汉理工大学硕士学位论文 1 5 2 小麦纹枯病病原 ( 1 ) 无性态：禾谷丝核菌r i z o c t o n i ac e r e a l i s ，属于真菌半知菌亚门丝核菌 属。( 2 ) 有性态：担子菌亚门角担菌c e n a t o b a s i d i u m ，自然情况下不常见。( 3 ) 立枯丝核菌r i z o c t o n i as o l a n i 也能侵染小麦引起纹枯病。 1 5 3 小麦纹枯病病害循环 1 5 3 1 初侵染 病菌以菌核和病残体中的菌丝体在田间越夏越冬，作为第二年的初侵染源， 其中菌核的作用更为重要。 1 5 3 2 传播 此病是典型的土传病害 1 5 3 3 侵染与发病 土壤中的菌核和病残体长出的菌丝接触寄主后，形成附着胞或侵染垫产生 侵人丝直接侵人寄主，或从根部伤口侵入。冬麦区小麦纹枯病在田间的发生过 程可分为以下五个阶段： ( 1 ) 冬前发病期；( 2 ) 越冬静止期；( 3 ) 病情回升期；( 4 ) 发病高峰期， ( 5 ) 病情稳定期。 1 5 3 4 再侵染 小麦纹枯病靠病部产生的菌丝向周围蔓延扩展引起再侵染。 1 5 4 小麦纹枯病发生条件 影响小麦纹枯病发生流行的因素包括品种抗性、气候因素、耕作制度及栽 培技术等【2 3 艺4 】。 1 5 4 1 品种抗病性 2 0 世纪6 0 年代以前我国北方麦区小麦品种以当地的农家品种为主，品种遗 传上存在异质性。2 0 世纪7 0 年代以来各地在品种推广上趋于单一化，大量推广 矮秆品种。河南、山东、江苏等省对各地推广的品种进行抗纹枯病鉴定的结果 表明，目前生产上推广的品种绝大多数为感病品种。只有极少数表现耐病或中 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 抗，缺乏免疫和高抗品种口5 1 。感病品种的大面积推广，是当前小麦纹枯病严重发 生的原因之一。 1 5 4 2 耕作与栽培措施 2 0 世纪6 0 年代以前我国北方麦区一般是二年三作，随着生产集约化的发展 和复种指数的提高，2 0 世纪7 0 年代后，北方麦区逐渐形成了有利于病害发展的 小麦、玉米一年二作的栽培制度。小麦地连作年限长。土壤中菌核数量多，有 利于菌源积累，发病重。另外小麦早播气温较高，纹枯病发病重，适期迟播纹 枯病发生轻。 1 5 4 3 灌溉条件的改善，播种密度的增高，化肥特别是速效氮肥施用量的增 加有利于纹枯病发生流行 2 0 世纪7 0 年代以来我国农业灌溉条件得到改善，水浇麦田面积增加，化肥 施用量增加，播种密度也加大，一些地区氮肥施用量达到了4 0 5 0 k g h m 五，造 成植株生长嫩绿，田间郁闭，相对湿度增加，纹枯病加重。高产田块纹枯病重 于一般田块。 1 5 4 4 气候条件 不同发病阶段对气象因子的反应有显著差异。一般冬前高温多雨有利于发 病，春季气温己基本满足纹枯病发生的要求，湿度成为发病的主导因子。3 月至 5 月上旬的雨量与发病程度密切相关。河南省1 9 9 7 、1 9 9 8 、1 9 9 9 年继续3 年纹 枯病大流行就与当年春季多雨有关；而2 0 0 0 年冬春季干旱，直到4 月上旬调查 小麦纹枯病，仅在下部叶鞘危害，尚未扩展到茎秆，当年小麦纹枯病为轻发生年。 1 5 4 5 土壤条件 小麦纹枯病发生与土壤类型也有一定关系。沙壤土地区纹枯病重于黏土地 区，黏土地区纹枯病重于盐碱土地区。中性偏酸性土壤发病较重。 1 5 5 小麦纹枯病病害控制 小麦纹枯病的发生与农田生态状况关系密切，在病害控制上应以改善农田 生态条件为基础，结合药剂防治的策略【2 6 之8 1 。 1 5 5 1 种植抗( 耐) 病品种 选用抗病品种是防治小麦纹枯病的最根本措施。各地应结合实际选用抗病 品种，如农大1 7 、农大6 8 号等。同时要选择颗粒饱满的新种子，这样小麦出苗 快、生长健壮、不易感病。 武汉理工大学硕士学位论文 1 5 5 2 加强栽培管理 ( 1 ) 拔除病株 苗期表现典型症状的，结合除草在定苗前铲除病苗和可疑苗。苗期不显症 状或症状不易识别时，在拔节期症状明显时，及时拔除病株。小麦收获后的病 残组织要及时处理，压低菌源。 ( 2 ) 轮作 病田停种小麦，结合种植业结构调整，实行小麦与花生或瓜菜类作物3 年 以上的轮作倒茬，避免因连作或倒茬不及时而导致病情加重。 ( 3 ) 适时播种 避免过早播种，重发田块应因地制宜地适期晚播，减少冬前病菌侵染麦苗 的机会。 ( 4 ) 合理密植 根据田块肥力水平，合理掌握播种量，小麦基本苗一般控制在1 5 2 0 万株 左右，改善田间通风透光条件，创造不利于病菌生长发育的环境条件。 ( 5 ) 合理施肥 实行配方施肥，氮、磷、钾及微肥合理施用。结合颖东区地力水平，在抓 好氮、磷的基础上，应重点增施钾肥，如氯化钾、磷酸二氢钾等，增强麦株的 抗病能力。 ( 6 ) 麦田管理 关键是提高整地质量，培育壮苗。提倡冬前麦田化学除草、早春中耕，促 进麦苗健壮生长，提高麦株的抗病能力。 1 5 5 3 药剂防治 甲基硫菌灵、多菌灵、井冈霉素、三唑类内吸性杀菌剂，如可用1 5 - - 唑 酮( 粉锈宁) w p 或1 2 的三唑醇、1 2 5 的烯唑醇、2 立克锈等拌种，药剂用 量一般为种子重量的0 0 2 一0 0 3 ( a i ) 。5 5 浸种灵i i 号e c ，每1 0 0k g 种子 用药1 9 ( a i ) 湿拌；或2 3 宝穗水乳剂，每1 0 0 k g 种子用药2 0 9 ( a i ) 湿拌， 对小麦纹枯病的防治有很好的防治效果。2 5 适乐时悬浮种衣剂对小麦纹枯病 菌室内平板毒力及田间防效试验效果均较高。由于春季是病害的发生高峰期， 仅靠种子处理很难控制春季病害流行，在小麦返青拔节期应根据病情发展及时 进行喷雾防治。喷雾可使用2 3 宝穗水乳剂、1 5 - - 唑酮、1 2 5 的烯唑醇等， 还可兼治小麦白粉病和锈病。 1 5 5 4 生物防治 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 麦丰宁b 3 ，r b 2 、r b 2 6 等芽孢杆菌，室内抑苗测定及苗期盆栽试验中对小 麦纹枯病有一定的作用，丝核菌弱致病株系。 1 6 我国现有防治小麦纹枯病效果较好的种衣剂 1 6 12 戊唑醇千粉种衣剂 用途与特点：本品是以戊唑醇为原药的高效、广谱新型种衣剂，主要用于小 麦包衣，防治作物种传、土传病害，对防治小麦纹枯病有特效，并能提高种子质 量，促使发芽，保苗壮苗。 包衣用量：配成悬浮液后药种比1 ：5 0 1 6 26 福戊唑干粉种衣剂 用途与特点：本品含福美双4 5 ，戊唑醇1 5 ，农药总含量6 ，本品防 治小麦纹枯病有特效。 包衣用量：配成悬浮液后药种比1 ：3 7 1 ：5 6 1 6 317 多克酮悬浮种衣剂 用途与特点：本品主要含多菌灵、克百威、三唑酮。本品防治地下害虫，纹 枯病，白粉病等多种苗期病虫害，效果显著。 包衣用量：药种比1 ：5 0 1 6 412 3 福戊克小麦种衣剂 用途与特点：本品防治地下害虫、纹枯病、白粉病等多种苗期病虫害，效果 显著。 包衣用量：药种比1 ：5 0 武汉理工大学硕士学位论文 1 6 52 0 ，6 多福唑醇小麦种衣剂 用途与特点：本品含多菌灵9 ，福美双1 0 ，三唑醇1 。用于小麦种子 的包衣，防治小麦纹枯病、白粉病、根腐病等苗期病害。 包衣用量：l 公斤种衣剂可包5 0 6 0 公斤小麦良种，即药种比为l ：5 0 1 ： 6 0 1 6 6 适乐时 用途与特点：一种新型杀菌剂，能高效防治多种种传和土传病害引起的死苗， 具有保护、治疗的双重作用，还可以壮苗增产。 包衣用量：药种比1 ：5 0 1 7 我国现有小麦种衣剂存在的问题 种子包衣的出现，在一定程度上解决了小麦纹枯病的问题，同时还能提高 小麦的产量。目前，我国种衣剂厂家有3 0 0 多个，但各厂家技术力量参差不齐， 有的技术不成熟，生产不规范，产品质量不稳，再加上我国幅员辽阔，各地气 候、土壤、种子种类及病害的不同，没有一个单一的配方适合所有地区，因而 种衣剂技术的推广仍有许多工作要做。现在我国所使用的种衣剂当中，传统农 药剂型占主导地位，生物型种衣剂辅之，但是都存在诸多问题。 1 7 1 传统农药剂型 目前防治小麦纹枯病的药剂较多，效果好的药剂有：粉锈宁( 三唑铜) 、羟 锈宁( 三唑醇) 、烯唑醇( s 3 3 0 8 1 ) 和井岗霉素等。这类药剂虽然在一定程度上 抑制了病害的发生，对小麦的增产也有所提高，但他们的有效成分三唑铜、烯 唑醇、三唑醇等都是高毒化学物，易引起人畜中毒。此外，化学种衣剂在土壤 中的残留毒性为5 0 年以上，不环保，随着人们对绿色食品、有机食品的重视， 这种传统农药剂型终究被淘汰。 1 4 武汉理工大学硕士学位论文 1 7 2 生物型种衣剂 该剂型含有对作物有益的微生物或分泌物。无毒，不污染环境，安全性好， 对人、畜本身均无不利影响。且药效长且稳定，有多效性，可影响作物整个生长 期。如小麦复合型种衣剂t b 。但有以下缺点使其推广受阻： ( 1 ) 因组分复杂，大大增加了研制与生产的难度，即周期长、难度大； ( 2 ) 由于受其组分影响，使用不当易发生药害； ( 3 ) 因为受生产成本制约，有时为降低成本而减少其有效成分，造成使用 效果明显下降。 ( 4 ) 防虫效果差，对小麦地下害虫没有直观效果。 随着人们对绿色食品、有机食品的重视，无公害农产品生产发展迅速，目前 以天然海洋产物一天然高分子多糖为代表的种衣剂正在崛起。因为天然高分子 多糖无毒，可降解，具有良好的生物相溶性和较好的成膜性，而且能够促进种子 的萌发、幼苗的生长和能有效防治病虫害的发生。 因此，以天然高分子多糖等海洋生物资源和野生植物资源为突破点研究开 发新型无公害种衣剂有广阔的前景。具有有效成分原料充足，价格低廉，对环 境无害等优势，在市场上必将具备发展潜力。 1 8 未来小麦种衣剂发展的方向 随着人们对绿色食品、有机食品的重视，无公害农产品生产发展迅速，目 前以天然海洋产物一天然高分子多糖为代表的种衣剂正在崛起。因为天然高分 子多糖无毒，可以有效防治病虫害的发生。 作为一种资源丰富，用途广泛的天然高分子化合物，天然高分予多糖的应 用前景是相当诱人的，很有必要对其进行更深入、更全面的系统研究。天然高 分子多糖易生物降解、与环境有较好的相容性、其市场潜力巨大的，加之其对 种子有较好的成膜性、并能促进种子的萌发、幼苗的生长，它将成为今后种衣