一种苔藓配子体包衣剂的制备及应用

1.本发明涉及包衣剂及其制备方法领域，尤其涉及一种苔藓配子体包衣剂的制备及应用。


背景技术：

2.由于自然环境、矿石开采、城市化建设等原因存在的大量裸岩，不仅有碍城市风貌，还易造成水土流失、限制地区发展。现有技术采用挂网、客土喷播、种植悬垂植物和攀援植物等措施进行岩石绿化，但多数绿化或难以长久，或绿化效果不理想，甚至有的坡面受到植物根系影响，反而失去了稳定，而诱发了地质灾害。
3.苔藓结皮在水源涵养、土壤保持、生物多样性维持等生态系统服务方面具有重要作用，能够解决岩石边坡的绿化问题，被视作重要的覆绿植物。苔藓植物的室外栽培主要依靠配子体进行繁殖，苔藓的配子体在生境不利的条件下，会以减少或停止生长而以休眠状态存在渡过不良环境时期。一旦环境条件变得适宜它们又可以迅速恢复正常的生理活动开始生长以继续完成其生活史。苔藓配子体包衣繁育技术是借鉴种子包衣技术形成的一项种子新技术，其主要目的是提高苔藓配子体茎段的存活率、萌发率及对高寒、干旱、贫瘠等生境的耐逆性。
4.目前，我国的种子包衣技术主要应用于大田作物，如小麦、玉米、棉花、大豆、水稻等粮食经济作物，苔藓配子体包衣相关的专利报道较少，因此，对现有包衣剂的结构配方做出改进，以使包衣剂满足在苔藓配子体裸岩表面生长的要求具有重要意义。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决至少一个上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
6.为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，本发明提供了一种苔藓配子体包衣剂，包括：以重量份计，复合添加剂80～140份、成膜剂40～60份、药剂10～20份、抗冻剂8～20份、营养基质200～300份、生长调节剂0.01～1份、乳化剂20～50份、分散剂10～30份，防冻剂10～30份，消泡剂10～20份，去离子水600～800份；其中，复合添加剂为改性蒙脱石；所述药剂为壳聚糖与大蒜提取素的组合，所述壳聚糖与大蒜提取素的质量比为1～4：2～4；所述抗冻剂为海藻类提取物。
7.优选的是，所述成膜剂为可溶性淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、魔芋葡聚糖、黄原胶、阿拉伯树胶、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种组合。
8.优选的是，所述生长调节剂为赤霉素、矮壮素、芸苔素内酯、烯效唑、胺鲜酯中的一种或多种组合。
9.优选的是，所述营养基质为有机的腐殖质和只含无机成分的ms营养液的组合，所述腐殖质与ms营养液的质量比为1～4:1～4。
10.优选的是，所述分散剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠中的任
一种或多种组合；所述防冻剂为乙醇、乙二醇、丙二醇中的任一种或多种组合；所述消泡剂为乳化硅油或聚醚类消泡剂。
11.优选的是，所述改性蒙脱石粉的制备方法：
12.s1、以重量份计，称取20～30份蒙脱石于1000～1500份去离子水中，40～60khz超声剥离1～3h后离心；取离心后的上层清液，向上层清液中加入10～15份的单宁酸，在40～60khz超声辐照下，搅拌反应12～24h，获得混合液；
13.s2、以重量份计，向s1搅拌反应后的混合液中加入0.01～1份过硫酸钾，加热至60～80℃，搅拌处理20～40min后，加入12～20份丙烯酰胺、10～20份苯乙烯磺酸钠，保温、继续搅拌反应6～12h，抽滤、清洗、干燥、研磨、过筛获得改性蒙脱石。
14.本发明还提供了一种苔藓配子体包衣剂的制备方法，包括步骤如下：将乳化剂、分散剂、防冻剂、消泡剂一同加入去离子水中，加热至50～70℃，搅拌溶解均匀，再加入改性蒙脱石和成膜剂，继续搅拌混合均匀，待冷却至室温，加入药剂、抗冻剂、营养基质和生长调节剂，使用高速剪切乳化机混合均匀得到黏稠状混合物。
15.一种苔藓配子体包衣剂的应用，包括一种利用所述苔藓配子体包衣剂处理苔藓配子的方法。
16.优选的是，所述苔藓配子体包衣剂处理苔藓配子的方法包括：挑选健康的、成熟的苔藓配子体，裁剪为1～3cm的茎段，置于70～80％浓度的酒精中浸泡10～20s，冲洗干净，再置于浓度为1～2wt％的次氯酸钠溶液中浸泡10～30s，使用无菌水冲洗干净后，将苔藓茎段全部浸入配制好的包衣剂中2～4s后，提起，置于阴凉处晾干。
17.优选的是，所述苔藓茎段为东亚砂藓茎段、大灰藓茎段、万年藓茎段、匍灯藓茎段、小灰藓、金发藓、真藓茎段中的任一种。
18.与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
19.其一，本发明通过苔藓配子体包衣技术，显著提高苔藓配子体的存活率、萌发率及对高寒、干旱、贫瘠等生境的耐逆性，有效突破苔藓配子体在野外繁育的技术瓶颈；
20.其二、本发明利用腐殖质和ms营养液为苔藓配子体的生长萌发提供养料，利用壳聚糖和大蒜提取素作为抗菌药剂减少发病率，利用生长素调节剂提高苔藓配子体在低温条件下的萌发率和出苗率，利用改性蒙脱石粉作为复合添加剂，改性后的蒙脱石粉具有的超强保水效果、可富集氮磷钾和微量元素，配合成膜剂，借助于成膜剂在茎段上固化一层均匀膜，野外喷播后包衣剂对配子体形成一个保护屏障，吸水后膨胀，不会马上被溶解而且有效成分逐步释放，随配子体萌动、发芽和生长发育，水分及有效成分逐渐被苔藓植株吸收，不仅能够提高苔藓茎段幼株对各种野外逆境的耐受性，还能促进苔藓在野外的生长建植和快速覆绿。
21.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式：
22.下面以几个具体的实施例对本发明所提出的具体方案进行更加详细的叙述。
23.实施例1
24.利用苔藓配子体包衣剂对苔藓茎段进行包衣的方法，包括：
25.s1、制备改性蒙脱石，包括：称取20g钠基蒙脱石于1l去离子水中，40khz超声剥离2h后离心；取上层清液加入反应釜中，加入15g单宁酸，40khz超声辐照下，400rpm搅拌反应16h，再向反应釜中加入0.5g份过硫酸钾作为引发剂，加热至80℃，搅拌处理30min后，加入12g丙烯酰胺和15g份苯乙烯磺酸钠进行接枝共聚，保温、继续搅拌反应6h，抽滤、清洗、干燥、研磨、过100目筛获得改性蒙脱石粉；
26.s2、配置苔藓配子体包衣剂，包括：称取40g脂肪醇聚氧乙烯醚、12g十二烷基磺酸钠、15g乙二醇、10g二甲基硅油加入660g去离子水中，加热至60℃，搅拌溶解，再加入100g改性蒙脱石粉、20g聚乙烯醇、15g魔芋葡聚糖和15g阿拉伯树胶，搅拌均匀，待冷却至室温后，加入8g壳聚糖、8g大蒜提取素、10g海藻提取物、100gms营养液、150g腐殖质、20mg矮壮素和20mg芸苔素内酯，使用高速剪切乳化机混合均匀得到的黏稠状混合物即为苔藓配子体包衣剂。
27.s3、对苔藓配子体进行包衣处理：挑选健康的、成熟的大灰藓配子体，裁剪为1～3cm的茎段，置于75％浓度的酒精中浸泡12s，冲洗干净，再置于浓度为1wt％的次氯酸钠溶液中浸泡20s，使用无菌水冲洗干净后，将苔藓茎段全部浸入配制好的包衣剂中2s后，提起，置于阴凉处晾干，获得配子体包衣。
28.实施例2
29.利用苔藓配子体包衣对苔藓茎段进行包衣的方法，包括：
30.s1、制备改性蒙脱石，其具体制备方法及成分与实施例1相同，不再赘述；
31.s2、配置苔藓配子体包衣剂，包括：
32.称取20g苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、20g脂肪醇聚氧乙烯醚、16g十二烷基磺酸钠、20g乙二醇、12g二甲基硅油加入700g去离子水中，加热至55℃，搅拌溶解，再加入120g改性蒙脱石粉、30g聚乙烯醇、20g魔芋葡聚糖、10g黄原胶搅拌均匀，待冷却至室温后，加入12g壳聚糖、6g大蒜提取素、12g海藻提取物、150gms营养液、150g腐殖质、40mg赤霉素，使用高速剪切乳化机混合均匀得到的黏稠状混合物即为苔藓配子体包衣剂。
33.s3、对苔藓配子体进行包衣处理的方法：挑选健康的、成熟的大灰藓配子体，裁剪为1～3cm的茎段，置于75％浓度的酒精中浸泡12s，冲洗干净，再置于浓度为1wt％的次氯酸钠溶液中浸泡20s，使用无菌水冲洗干净后，将苔藓茎段全部浸入配制好的包衣剂中2s后，提起，置于阴凉处晾干，获得配子体包衣。
34.实施例3
35.利用苔藓配子体包衣对苔藓茎段进行包衣的方法，包括：
36.s1、制备改性蒙脱石，其具体制备方法及成分与实施例1相同，不再赘述；
37.s2、配置苔藓配子体包衣剂，包括：称取20g苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、20g脂肪醇聚氧乙烯醚、16g十二烷基磺酸钠、25g乙二醇、12g二甲基硅油加入700g去离子水中，加热至55℃，搅拌溶解，再加入140g改性蒙脱石粉、30g聚乙烯醇、20g魔芋葡聚糖、10g可溶性淀粉搅拌均匀，待冷却至室温后，加入12g壳聚糖、6g大蒜提取素、15g海藻提取物、150gms营养液、100g腐殖质、20mg烯效唑和20mg赤霉素，使用高速剪切乳化机混合均匀得到的黏稠状混合物即为苔藓配子体包衣剂。
38.s3、对苔藓配子体进行包衣处理的方法：挑选健康的、成熟的大灰藓配子体，裁剪为1～3cm的茎段，置于75％浓度的酒精中浸泡12s，冲洗干净，再置于浓度为1wt％的次氯酸
钠溶液中浸泡20s，使用无菌水冲洗干净后，将苔藓茎段全部浸入配制好的包衣剂中2s后，提起，置于阴凉处晾干，获得配子体包衣。
39.实施例4
40.本实施例与实施例1的区别在于：所述大灰藓配子体替换为东亚藓配子体。
41.实施例5
42.本实施例与实施例1的区别在于：所述大灰藓配子体替换为东亚藓配子体。
43.实施例6
44.本实施例与实施例2的区别在于：所述大灰藓配子体替换为匍灯藓配子体。
45.实施例7
46.本实施例与实施例2的区别在于：所述大灰藓配子体替换为金发藓配子体。
47.实施例8
48.本实施例与实施例3的区别在于：所述大灰藓配子体替换为真藓配子体。
49.实施例9
50.本实施例与实施例3的区别在于：所述大灰藓配子体替换为小灰藓配子体。
51.对比例1
52.利用苔藓配子体包衣剂对苔藓茎段进行包衣的方法，包括：
53.s1、配置苔藓配子体包衣剂，包括：称取40g脂肪醇聚氧乙烯醚、12g十二烷基磺酸钠、20g乙二醇、10g二甲基硅油加入660g去离子水中，加热至60℃，搅拌溶解，再加入100g市售的钠基蒙脱石粉、20g聚乙烯醇、15g魔芋葡聚糖和15g阿拉伯树胶，搅拌均匀，待冷却至室温后，加入8g壳聚糖、8g大蒜提取素、12g海藻提取物、100gms营养液、150g腐殖质、20mg矮壮素和20mg芸苔素内酯，使用高速剪切乳化机混合均匀得到的黏稠状混合物即为苔藓配子体包衣剂；
54.s2、对苔藓配子体进行包衣处理：挑选健康的、成熟的大灰藓配子体，裁剪为1～3cm的茎段，置于75％浓度的酒精中浸泡12s，冲洗干净，再置于浓度为1wt％的次氯酸钠溶液中浸泡20s，使用无菌水冲洗干净后，将苔藓茎段全部浸入配制好的包衣剂中2s后，提起，置于阴凉处晾干，获得配子体包衣。
55.对比例2
56.利用苔藓配子体包衣剂对苔藓茎段进行包衣的方法，包括：
57.s1、配置苔藓配子体包衣剂，包括：称取40g脂肪醇聚氧乙烯醚、12g十二烷基磺酸钠、20g乙二醇、10g二甲基硅油加入660g去离子水中，加热至60℃，搅拌溶解，20g聚乙烯醇、15g魔芋葡聚糖和15g阿拉伯树胶，搅拌均匀，待冷却至室温后，加入8g壳聚糖、8g大蒜提取素、12g海藻提取物、100gms营养液、150g腐殖质、20mg矮壮素和20mg芸苔素内酯，使用高速剪切乳化机混合均匀得到的黏稠状混合物即为苔藓配子体包衣剂。
58.s2、对苔藓配子体进行包衣处理：挑选健康的、成熟的大灰藓配子体，裁剪为1～3cm的茎段，置于75％浓度的酒精中浸泡12s，冲洗干净，再置于浓度为1wt％的次氯酸钠溶液中浸泡20s，使用无菌水冲洗干净后，将苔藓茎段全部浸入配制好的包衣剂中2s后，提起，置于阴凉处晾干，获得配子体包衣。
59.实验例1
60.测定苔藓配子体包衣剂的保水性能力：在室温下，称取相同重量的实施例1～3、对
比例1～2的包衣苔藓配子体记为m1，将各包衣苔藓配子体置于培养皿中，对各包衣苔藓配子的表面喷淋去离子水1次，称重记为m2，静置1h后，再对各包括苔藓配子体包衣进行称重记为m3；包衣剂的保水率q＝(m
3-m1)/(m
2-m1)
×
100％。
61.实验数据：
[0062] 实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2保水率(q)38.3％40.6％41.3％21.7％15.4％
[0063]
添加改性蒙脱石粉包衣剂的保水能力显著增强，可预期的苔藓配子体经过包衣剂处理后，在干旱环境中的耐受性增强。
[0064]
实验例2
[0065]
测定包衣苔藓配子体在高寒条件下的萌发率：在培养箱中将制备的包衣苔藓配子体与未包衣的苔藓配子体播种附着在培育皿上，培育皿为ms培养基+白糖20g/l，ph值为6.0；温度10℃、光照强度2800lx、白天16h、夜间8h、相对湿度70％；每日观察记录各个植株的发芽数及累计发芽数，第25天统计各苔藓配子体的萌发率，萌发率＝萌发配子体数量/总播种数量
×
100。
[0066]
实验数据：
[0067][0068]
苔藓配子体经过包衣机处理后，在高寒环境下的萌发率明显优于未包衣的萌发率，而改性蒙脱石粉的掺量对配子体发芽的影响较小。
[0069]
实验例3
[0070]
包衣苔藓配子体在野外裸岩进行覆绿试验：试验点平均气温约为18℃，最低气温高于6℃，每块试验种植地面积为1.5
×
2m，采用撒播的方式，撒播量为80g/m2，裸岩覆绿的具体方法参考专利cn113875534b，此处不再阐述；每日观察记录这些植株生长状态并采用净增长长度法测定各植株的生长速度：各类苔藓配子体均选择10株状态良好的植株，并使用不同颜色的细线进行标记，每10天记录1次，标记处至生长顶端的长度，持续2个月后进行统计。
[0071]
实验数据：
[0072][0073]
针对苔藓配子体在裸岩表面的繁殖，本发明包衣机成分在抗旱、抗菌、耐寒、营养方面等条件均有所考虑，从上述实验例1～3可以看出，本发明的包衣剂不仅具有超强的保水效果，在低温环境下对苔藓配子体中的萌发率有明显提高，并且对苔藓配子体的生长速度也有促进作用，增强了苔藓配子体对高寒、干旱、贫瘠等生境的耐逆性，突破苔藓配子体在野外繁育的技术瓶颈，有助于促进苔藓在野外的生长建植和快速覆绿。
[0074]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为。

技术特征：
1.一种苔藓配子体包衣剂，其特征在于，包括：以重量份计，复合添加剂80～140份、成膜剂40～60份、药剂10～20份、抗冻剂8～20份、营养基质200～300份、生长调节剂0.01～1份、乳化剂20～50份、分散剂10～30份，防冻剂10～30份，消泡剂10～20份，去离子水600～800份；其中，复合添加剂为改性蒙脱石；所述药剂为壳聚糖与大蒜提取素的组合，所述壳聚糖与大蒜提取素的质量比为1～4：2～4；所述抗冻剂为海藻类提取物。2.如权利要求1所述的苔藓配子体包衣剂，其特征在于，所述成膜剂为可溶性淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、魔芋葡聚糖、黄原胶、阿拉伯树胶、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种组合。3.如权利要求1所述的苔藓配子体包衣剂，其特征在于，所述生长调节剂为赤霉素、矮壮素、芸苔素内酯、烯效唑、胺鲜酯中的一种或多种组合。4.如权利要求1所述的苔藓配子体包衣剂，其特征在于，所述营养基质为有机的腐殖质和只含无机成分的ms营养液的组合，所述腐殖质与ms营养液的质量比为1～4:1～4。5.如权利要求1所述的苔藓配子体包衣剂，其特征在于，所述分散剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠中的任一种或多种组合；所述防冻剂为乙醇、乙二醇、丙三醇中的任一种或多种组合；所述消泡剂为乳化硅油或聚醚类消泡剂。6.如权利要求1所述的苔藓配子体包衣剂，其特征在于，所述改性蒙脱石粉的制备方法：s1、以重量份计，称取20～30份蒙脱石于1000～1500份去离子水中，40～60khz超声剥离1～3h后离心；取离心后的上层清液，向上层清液中加入10～15份的单宁酸，在40～60khz超声辐照下，搅拌反应12～24h，获得混合液；s2、以重量份计，向s1搅拌反应后的混合液中加入0.01～1份过硫酸钾，加热至60～80℃，搅拌处理20～40min后，加入12～20份丙烯酰胺、10～20份苯乙烯磺酸钠，保温、继续搅拌反应6～12h，抽滤、清洗、干燥、研磨、过筛获得改性蒙脱石。7.一种如权利要求1～6任一项所述的苔藓配子体包衣剂的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：将乳化剂、分散剂、防冻剂、消泡剂一同加入去离子水中，加热至50～70℃，搅拌溶解均匀，再加入改性蒙脱石和成膜剂，继续搅拌混合均匀，待冷却至室温，加入药剂、抗冻剂、营养基质和生长调节剂，使用高速剪切乳化机混合均匀得到黏稠状混合物。8.一种如权利要求1～6任一项所述的苔藓配子体包衣剂的应用，其特征在于，包括一种利用所述苔藓配子体包衣剂处理苔藓配子的方法。9.如权利要求8所述的苔藓配子体包衣剂的应用，其特征在于，所述苔藓配子体包衣剂处理苔藓配子的方法包括：挑选健康的、成熟的苔藓配子体，裁剪为1～3cm的茎段，置于70～80％浓度的酒精中浸泡10～20s，冲洗干净，再置于浓度为1～2wt％的次氯酸钠溶液中浸泡10～30s，使用无菌水冲洗干净后，将苔藓茎段全部浸入配制好的包衣剂中2～4s后，提起，置于阴凉处晾干。10.如权利要求9所述的苔藓配子体包衣剂的应用，其特征在于，所述苔藓茎段为东亚砂藓茎段、大灰藓茎段、万年藓茎段、匍灯藓茎段、小灰藓、金发藓、真藓茎段中的任一种。

技术总结
本发明提供了一种苔藓配子体包衣剂，包括：以重量份计，复合添加剂80～140、成膜剂40～60份、药剂10～20份、抗冻剂8～20份、营养基质200～300份、生长调节剂0.01～1份、乳化剂20～50份、分散剂10～30份，防冻剂10～30份，消泡剂10～20份，去离子水600～800份；其中，复合添加剂为改性蒙脱石，所述药剂为壳聚糖和大蒜提取素的组合，所述抗冻剂为海藻类提取物。本发明提供的苔藓配子体包衣剂用于对苔藓配子体进行包衣处理，显著提高苔藓配子体的存活率、萌发率及对高寒、干旱、贫瘠等生境的耐逆性，有效突破苔藓配子体在野外繁育的技术瓶颈。效突破苔藓配子体在野外繁育的技术瓶颈。


技术研发人员：孙庚 肖敏 代英 唐灏 类延宝 任鹏 陈珂 唐运来
受保护的技术使用者：阿坝藏族羌族自治州生态保护与发展研究院 西南科技大学
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/28