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凹凸棒土对种衣剂成膜性能的影响

2022-01-17陈广泉李雨露梁殿智

现代农业科技 2022年1期
关键词:成膜衣剂细度

陈广泉 王 军 李雨露 王 伟 梁殿智

(1河西学院,甘肃张掖 734000;2甘肃省河西地区农作物水肥药一体化工程研究中心,甘肃张掖 734000;3临泽县农技服务中心,甘肃临泽 734200;4成都理工大学,四川成都 610051;5德农种业股份公司张掖分公司,甘肃张掖 734000)

凹凸棒土又称坡缕石(palygorskite)或者坡缕缟石[1],具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质、较高的吸附脱色能力[2]和一定的可塑性及黏结力[3]。凹凸棒土是土壤的一种,可与其他土壤全方位共存,不但可以使农药充分分散,而且能够使农药长期缓慢地释放,延长药效期[4],还能够改善土壤结构,有利于植物的生长。同时,凹凸棒土自身的抗菌性能以及对细菌的吸附作用都对细菌繁殖有一定程度的抑制作用[5]。凹凸棒土作为植物根保水及土壤供养改良剂[6]、农作物蛋白质合成促进剂,可为作物生长提供有利的微量元素,促进作物生长。

种子包衣成膜剂是一种能将种衣剂中农药、微肥、生长调节剂和缓释剂等活性组分黏附于种子表面、固化成膜的物质[7-8]。当种衣剂处于制剂状态时,成膜剂在水中溶解为胶体,为其他成分在制剂中的悬浮提供支撑骨架,保证种衣剂产品具有一定的黏度;种衣剂在种子表面干燥后,成膜剂聚合为具有一定强度的连续膜,束缚农药成分,避免脱落,对衣膜内活性成分起到缓释作用[9]。我国现阶段的种子包衣剂仍然存在包衣容易脱落、经常出现包衣层分层、沉淀和不牢固等现象[10]。包衣层的脱落会使包衣中的有效成分含量降低,从而影响种子包衣技术的推广和应用[11-12]。本文主要将不同细度和不同用量凹凸棒土与成膜剂混合包衣,测定成膜性能,确定凹凸棒土对种子包衣过程中成膜剂性能的影响,以期为凹凸棒土在种子成膜剂中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试玉米种子为德单1104玉米种子,由北京德农种业股份公司张掖分公司提供;凹凸棒土,由临泽县锦诚凹凸棒粘土科技有限责任公司提供;金美粒成膜剂,由深圳诺普信农化股份有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 不同细度凹凸棒土成膜性能的测定。在室温25℃条件下,将细度为 200、250、300、350、400 目凹凸棒土各取30 g,分别放入50 mL的成膜剂中,加水25 mL混合均匀,形成5种加入不同细度凹凸棒土的成膜剂悬浮液。将配制好的成膜剂悬浮液各取7.5 mL,分别包衣玉米种子200 g。以成膜剂加水混匀,不加凹凸棒土包衣玉米种子为对照(CK1)。每个处理3次重复。测定成膜时间、成膜均匀度和成膜脱落率。

1.2.2 不同用量凹凸棒土成膜性能的测定。在室温25℃条件下,选用细度400目的凹凸棒土,分别取10、20、30、40、50 g,分别放入 50 mL 成膜剂中,加水25 mL混合均匀,形成5种加入不同用量的凹凸棒土的成膜剂悬浮液,将配制好的成膜剂悬浮液各取7.5 mL,分别包衣玉米种子200 g。以成膜剂加水混匀,不加凹凸棒土包衣玉米种子为对照(CK2)。每个处理3次重复。测定成膜时间、成膜均匀度和成膜脱落率。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 成膜时间的测定。将包衣均匀的种子倒在干净的牛皮纸上晾干,用秒表开始计时,观察其表面变化,待固化成膜,以种子间不黏连为标准,计算成膜时间。

1.3.2 成膜脱落率的测定。将包衣后的玉米种子约200 g,放入干净的搪瓷盘中,置于(35±1)℃的恒温箱内烘30 min使衣膜固化,然后取出在室温下冷却30 min,准确称其质量;再转入500 mL具塞锥形瓶中,在转速为100 r/min的振荡器上振荡15 min,用50目试样筛筛去脱落的成膜剂后,准确称其质量,计算包衣脱落率。计算公式如下:

X=(M2-M3)/(M2-M)×100

式中,X为包衣脱落率,M是包衣前种子质量,M2是包衣后振荡前种子质量,M3是振荡后包衣种子质量。

1.3.3 成膜均匀度的测定。按照包衣方法将玉米种子包衣后,随机取出10、100粒包衣种子,分别置于2个50 mL具塞锥形瓶中,按每粒种子对应加入乙醇 0.4 mL,盖塞、摇动 1 min,在(40±1)℃的恒温箱中放置20 min,每隔5 min摇动1次,每次30 s。取出冷却至室温,将溶液分别转入10、100 mL容量瓶中,用乙醇润洗具塞锥形瓶及其内的包衣种子,再用乙醇定容,在550 nm下用7220型分光光度计测定吸光度。相关计算公式如下:

D=A2/A1×100

式中,D为包衣均匀度,A1是10粒包衣种子用乙醇溶解衣膜、定容至10 mL测得的吸光度值,A2是100粒包衣种子用乙醇溶解衣膜、定容至100 mL测得的吸光度值。

2 结果与分析

2.1 不同细度凹凸棒土对成膜剂成膜性能的影响

由表1可知,在凹凸棒土用量相同的情况下,随着细度的增加,成膜时间逐渐延长,包衣脱落率逐渐减少,包衣均匀度逐渐增加。通过统计分析和显著性差异比较,各处理间均有一定差异性。在成膜时间上,除了细度为250目和细度为300目处理之间无差异外,其他处理间差异均极显著(P<0.01)。在包衣脱落率上,对照(CK1)与细度为200目处理间无显著差异,细度为 250、300、350、400目处理之间差异不显著,但对照(CK1)和细度为200目处理与其他处理间均有极显著差异(P<0.01)。在包衣均匀度上,对照(CK1)和细度为200目处理之间差异不显著,但与其他处理之间均有极显著差异 (P<0.01);细度为250、300、350目处理之间无显著差异,但与细度为400目处理之间差异极显著(P<0.01)。说明在成膜剂中加入不同细度的凹凸棒土对成膜时间、成膜脱落率和成膜均匀度均有一定的影响。

表1 不同细度凹凸棒土对金美粒成膜剂成膜性能的影响

2.2 不同用量凹凸棒土对成膜剂成膜性能的影响

由表2可知,在细度相同的条件下,随着凹凸棒土用量的增加,成膜时间逐渐延长,包衣脱落率逐渐增加,包衣均匀度逐渐下降。通过统计分析和显著性差异比较,各处理之间均有一定的差异性。在成膜时间上,对照(CK2)和用量为10 g处理之间无显著差异,与其他处理之间均有极显著差异;在包衣脱落率上,对照(CK2)与用量为10 g处理之间无显著差异,与其他处理之间均有极显著差异;在包衣均匀度上,对照(CK2)和10 g处理之间无显著差异,但与其他处理间均有极显著差异。说明在成膜剂中加入不同用量的凹凸棒土对成膜时间、成膜脱落率和成膜均匀度均有一定的影响。

3 结论与讨论

本文从凹凸棒土的细度和用量2个方面探讨了对种衣剂成膜性能的影响。结果表明:在凹凸棒土同一用量条件下,随着凹凸棒土细度的增加,成膜时间逐渐延长,成膜脱落率逐渐降低,成膜均匀度逐渐增加;在凹凸棒土同一细度条件下,随着凹凸棒土用量的增加,成膜时间逐渐延长,成膜脱落率逐渐增加,成膜均匀度逐渐降低。由此可知,在种衣剂中添加凹凸棒土后,凹凸棒土的细度和用量对成膜时间的影响都是一致的,呈现出逐渐增加的趋势,而对包衣脱落率和包衣均匀度的影响则呈现出相反的趋势。在一定的用量范围内,凹凸棒土的细度越大,包衣脱落率越低,包衣均匀度越高,说明凹凸棒土的细度对种衣剂包衣效果的影响是正向的,有利于改善种衣剂的包衣效果。在一定的细度范围内,凹凸棒土的用量越大,包衣脱落率越高,包衣均匀度越低,说明凹凸棒土的用量对种衣剂包衣效果的影响是负向的,不利于种衣剂包衣效果的发挥。

由此推断,凹凸棒土可以作为种子成膜剂的辅助改性成分使用,具有原料易得、容易生产、性能稳定、对生态环境友好等优势。在生产上进行种子包衣处理时,建议选用细度400目以上的凹凸棒土,100 kg种子包衣用量在1 500~2 000 g之间,有利于改善包衣成膜性能。

由于时间仓促,本试验只针对种衣剂成膜时间、成膜脱落率和成膜均匀度进行测定,其他成膜性能以及成膜后对种子和幼苗生长的影响有待于今后进一步研究。

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