种子包衣技术研究概述

王科翰 邱德志

（信阳学院 河南信阳464000）

在我国传统农业中， 经常运用浸种和拌种技术对种子进行处理加工，虽然取得了一定的效果，但也存在相应的局限性。 例如，药剂不能均匀地附着在种子表面， 而且在搬运过程中因种子之间相互摩擦会造成严重的脱落散失，药效持续时间不长，且土壤中残留的药剂会污染环境，不能适应现代农业的需求。种子包衣是一种新的种子处理方法，是以浸种、拌种为依据，运用不同领域的高新技术发展起来的。 它是采用机械或手工的方法将一种膜状物包在种子外面， 该物质遇水不会溶解流失， 也不影响种子的吸涨，使包衣种子能够正常发芽，且能够缓慢的释放膜中包含的农药、微量元素、肥料等活性物质，具有调节幼苗生长、防治作物幼苗病虫害等作用，节省了农药的使用和施药的时间，有效期长，有助于提高种子科技含量、促进幼苗的生长[1]。

1 种衣剂

1.1 种衣剂的概念

种衣剂是借助特殊的加工手段，将农药、肥料等物质和一些辅助成分混合在一起， 研制成具有成膜特性的种子处理药剂， 可直接用来包衣也可用其他溶液稀释之后再做包衣处理。 简单地说，种衣剂就是用来包衣种子的物质。

1.2 种衣剂的主要成分

种衣剂的主要成分分为2 个部分， 一部分是由成膜剂、分散剂等组成的非活性成分，具有维持种衣剂的理化性质，控制药剂缓慢释放的作用。 成膜剂是其中最重要的组成物质，常用的有壳聚糖、羟甲基纤维素钠、聚乙烯醇等。 另一部分是由农药、植物生长调节剂、肥料等物质组成的活性成分，能够直接作用于种子及幼苗。

针对不同的作物和病虫害使用的农药种类也不尽相同，应该根据作物自身的生长特性加以选择。 目前，种衣剂中常用的新型杀虫剂有吡虫啉等，杀菌剂有福美双、多菌灵等。 可以根据不同需求选择不同作用的植物生长调节剂，如能够促进生长的生长素类、赤霉素等，和能够延缓生长的烯效唑、多效唑等。 根据土壤的肥力情况及缺素现象可以在种衣剂中有选择的添加肥料和微量元素， 以达到促进种子萌发和幼苗生长的目的。 在种衣剂中添加微生物能够保护环境，防止土壤污染，而且能够防病促进幼苗生长，常用的微生物有根瘤菌、固氮菌等。

2 种子包衣技术

2.1 种子包衣的概念

种子包衣就是借助黏着剂或成膜剂等附着作用强的物质， 通过人工或者是使用机械的方法， 将农药、肥料、植物生长调节剂等非种子材料按比例均匀包在种子表面的加工处理技术。

2.2 种子包衣的分类

以种子的体积在包衣前后是否发生改变为标准， 将包衣分为包膜和丸化2 种类型。 种子包膜是借助成膜剂将有效成分包在种子外面， 包膜后种子基本保持原形状， 质量略微增加， 适用于玉米等大、 中粒种子包衣。 种子丸化是借助丸化剂制成体积增大、 大小一致、 表面光滑的丸化种子， 丸化后种子质量增加3～50 倍， 丸化种子形态特征与机械化精量播种的要求一致， 主要适用于蔬菜等小粒种子包衣。

手工包衣和机械包衣是种子包衣的2 种不同的方法。 机械包衣就是借助特制的机器进行植物种子包衣，包衣较均匀，适用于种子公司进行大规模的种子包衣。 人工包衣是指通过手工的方法将种子和种衣剂充分混合均匀，主要是进行小规模的包衣处理，经过人们的实践，发现使用铁桶、塑料袋和大盆都可以进行人工包衣。 其中，使用塑料袋进行包衣的要点就是要保证塑料袋足够结实， 能够在种子快速混合的时候不会破裂，然后扎紧袋口，使塑料袋内有一定空气，便于种子快速滚动，双手快速晃动，使种衣剂能够均匀地黏在种子表面[2]。

3 种子包衣的作用

随着包衣种子的萌发及幼苗的生长， 种衣剂中的农药、肥料等有效物质缓慢释放，持续发挥作用，被种子和幼苗利用。 种子包衣的作用有以下几点。

3.1 有利于种子萌发，调控植株生长，增产增收

种衣剂中添加的活性成分，能够促进种子萌发，提高发芽率，刺激种子生根发芽，持续为幼苗提供营养，促进植株苗期生长，保证田间的成苗、壮苗生长，提高幼苗素质，从而增加产量。 研究表明，包衣之后，粮食作物和蔬菜产量均得到不同程度的增加。 张健等分析玉米种子增加铁、锰、钼包衣对幼苗性状生长的影响，结果表明，适宜浓度的微量元素包衣玉米种子，能够显著提高幼苗高度和地上部鲜重，增加叶绿素含量，促进玉米幼苗生长[3]。

3.2 防病治虫效果显著

农药作为种衣剂中主要的成分之一， 对于种子自身携带的病菌和播种环境的危害有很好的防治作用，而且通过缓慢释放，药效持续时间长，对于植物苗期病虫害的危害也有一定的预防作用。 研究表明，种子经过包衣处理之后， 能够降低植物苗期病虫害的发生，防治效果提高了20%～40%[4]。 赵俊丽等的研究发现杀虫剂包衣能防治棉花蚜虫的发生而且药效能维持很长时间[5]。

3.3 提高植株抗逆性

种子包衣能够增强幼苗的抗逆性， 使植株在不利环境中也能正常生长。 大量研究证明，种子包衣主要是能够提高植物的抗氧化能力， 提高幼苗体内的抗氧化酶的活性，降低了脯氨酸和丙二醛含量[6]。 种子包衣在不同的植物上有相似的作用，比如，包衣提高了玉米的POD 活性，促进根系生长[7]。 吴旭红利用含有中药成分的种衣剂包衣大豆种子， 研究其对大豆幼苗抗低温的作用， 中药包衣减缓了叶片中光合色素的下降，提高了可溶性糖含量，从而提高了大豆对于低温的适应力[8]。

4 种子包衣技术的应用

4.1 国外研究进展

国外的种子包衣是以面糊包裹棉花种子开始的，这种处理使棉种大粒均匀，便于播种，解决了棉花籽粒小而不均，无法控制播种量的问题。 此后，种子包衣技术不断发展改进并被人们所接受， 逐步在其他作物上得到了应用。 随着认识的提升，人们对于种子包衣的研究逐渐深入， 英国种子公司最先开展了种衣剂研制，并获得成功，1941 年美国科研人员开始了对蔬菜和花卉种子的包衣技术研究[9]。 国外种子处理技术在20 世纪中叶得到迅速发展，人们生产了大量用于包衣蔬菜和花卉种子的种衣剂。 到了20 世纪70 年代，种子包衣的作用从最初的方便播种变成了防病治虫，被发达国家广泛应用于棉花、玉米等作物上[10]。 随着薄膜种衣剂的研制成功，种子包衣技术得到了广泛的应用，并基本发展成熟，欧美发达国家相继研发了特用型种衣剂。 随着高分子聚合物的问世，人们对种衣剂的研制也更加深入，为种子包衣带来了变革。 不同的国家研究不同的作物种子包衣技术，目前，种子包衣在美国主要应用于玉米、棉花、蔬菜和大麦，荷兰、日本和德国对于蔬菜种子的包衣处理较多。

4.2 国内研究进展

我国西汉年间就出现了有关于种子包衣处理的相关记录， 而具体的研究和应用起步较晚， 随着1976 年科研人员对甜菜种子进行包衣， 我国现代种子包衣技术正式拉开了帷幕。1978 年，沈阳化工研究院初步探索添加农药种衣剂的研制， 随后中国农业大学开始了种衣剂配方的研制和制作工艺的探索并对包衣应用效果进行了研究。 随着“种子工程”的提出，种子包衣技术得到快速发展。 进入21 世纪，人们对于种子包衣的研究逐步增加， 陈世勇等对大豆种子进行DZY 型种衣剂包衣[11]。 赵康平等研究玉米种子包衣，发现包衣处理能显著提高幼苗素质[12]。 付艳等的研究表明， 不同包衣处理能提高玉米种子在干旱条件下的发芽能力， 而且能够促进幼苗对于干物质的积累能力[13]。刘佳丽等的研究表明玉米包衣处理能够提高抗倒性[14]。

对种子进行合理处理有助于促进农作物的生长发育，提高农业生产总值。 种子包衣是借助黏着剂或成膜剂等附着作用强的物质， 通过人工或者是使用机械的方法，将农药、肥料、植物生长调节剂等非种子材料按比例均匀包在种子表面的一种新的种子加工处理技术。 目前，种子包衣在玉米、水稻、大豆、小麦等传统粮食作物的种子处理中得到广泛应用，而在蔬菜、草坪、花卉等高附加值经济作物中的应用也在逐步开展。

种子包衣在种子产业化工程中占有举足轻重的作用，人们逐渐了解到，运用种子包衣技术能够防治作物幼苗期间病菌和虫害的侵染， 而且增产增收效果明显， 种子包衣处理还促进了作物精细播种的发展进程， 这些都表明了种子包衣的重要性及其运用在不同作物种子上的必然性。