早在西汉年间的农书《农胜之书》中，已有温汤泡种和药剂浸种的记载。20世纪50年代，中国已有土法药剂浸种、拌种、毒土、毒谷、毒饵、稻种包黄泥后撒播的用药方式。中国对种衣剂的研制在80年代初起步，1981年研制成功适用于牧草种子飞播的种子包衣技术。1983年研制成功含有克百威和多菌灵复配的第一个种衣剂产品。1996年中国农业部提出实施“种子工程”，将种衣剂技术列为一期重点工程，提出包衣率每年要以20%的速度递增，才使该项技术得到发展。农业部在“十五”期间继续实施“种子工程”，国家计委和科技部也将种子包衣处理示范工程列入当时优先发展的高技术产业化重点领域。但是1997年之后，良种包衣面积一度徘徊不前，国产种衣剂的市场萎缩，制约了中国良种包衣技术的发展。“十一五”期间，农业发展面临着确保国家粮食安全、稳步推进农业结构调整和持续增加农民收入三大课题，客观要求种子工程必须与时俱进。但是“十五”至“十一五”期间，中国种衣剂的应用面积却呈下降趋势。而到了“十二五”，每年的中央一号文件聚焦农业生产，此外随着2020年农药使用量“零增长”行动方案的出台，中国种衣剂迎来了进一步发展的良机。
种衣剂是种子处理技术中技术含量最高的产品，因其用药少、效果高、对人畜和环境影响小、持效期长，对土传和种传病害可以进行有效防治，已成为当前非常重要的作物保护方式。由于中国农药使用量“零增长”行动方案的提出，众多研究单位纷纷加大对种衣剂的研发投入，新产品陆续上市，种衣剂市场份额逐渐增加。本文通过检索、分析中国对种衣剂的专利申请，从薄膜化包衣和丸粒化包衣两方面分析中国种衣剂的专利技术发展。检索截止日期为2016年6月21日。
一、 中国薄膜化种衣剂专利技术发展
薄膜包衣在中国经历了比较艰难的发展历程。中国种子薄膜包衣技术的研究起步是1986年首先由北京农业大学开始的，从1986年至2000年，由于技术发展的局限性，几乎完全利用现有技术中已知的成膜剂（一种或几种组合）进行包衣，难以对成膜剂进行系统研究。从2001年以后，逐渐开始对成膜剂的种类进行探索研究，例如对已有的成膜剂进行改性和复配组合，但是仍然主要是利用已知的成膜剂。2011年，以沈阳化工研究院为代表的农药创制中心成功研发出高分子成膜剂，表明中国薄膜种衣剂中的成膜剂研发进入了崭新的发展阶段。图1显示中国薄膜种衣剂研发过程中主要解决的六大技术问题以及重要专利申请，下述将对每一个技术问题中的专利进行具体阐述。
1. 改善包衣成膜性
为克服现有种衣剂病虫防治谱窄及在土中遇水易溶解流失、药效期短等缺点，CN86100095提供种衣剂系列产品配方，使用的成膜剂包括聚乙烯醋酸酯、聚乙烯树脂、聚甲基丙烯酸乙二醇酯、聚乙烯乙二醇。CN200310106168提供的种衣剂中的成膜物，由动物血液成分和高分子成膜物组成。CN200510122881选择具有网状结构速溶树脂为成膜剂，将吸附性强、体轻、多孔、具有崩解性能的材料作为农药载体填料，经混合，并加入界面剂、表面处理剂进行粉碎、粉散、检测为成品，用于小麦、大麦、玉米、棉花、水稻及林木草类种子的包衣。CN200610155097提供一种丙烯酸-丙烯酰胺共聚物种衣剂的制备方法，该方法制备的共聚物涂于种子后，可得到成膜性、粘牢度、溶胀率均较好的种衣剂，且对种子无毒害作用。CN200810114397是将双丙酮丙烯酰胺与不饱和单体化合物进行共聚反应，将得到的聚合物与二酰肼类化合物反应，得到用于种子包衣的成膜材料。CN200810080109提供一种含聚乙烯醇和氧化淀粉-丙烯酰胺共聚物的种衣剂成膜剂，其改善氧化淀粉的耐水性和成膜性，在成膜时间相近的前提下粘接牢固和均匀度均得到了提高，播种后易降解，对环境危害小。CN200910116053提供一种用于种衣剂的成膜剂，其成膜性能好，生物相容性与活性成分的配伍性好、对种子安全，可使种衣剂均匀地包在种子表面迅速固化成膜。CN201110403359用于种子包衣时具有良好的透水、透气性能，从而带来更好的种子发芽率。当该成膜剂应用于水田作物种子时，具有良好的耐水浸泡性。CN201110439791、CN201310060512分别提供一种有机硅改性高分子化合物作为种子包衣成膜剂的用途，该成膜剂具有良好的耐水性和透水性，可同时满足旱田和水田的不同要求。采用该成膜物制备的种衣剂兼顾了粘性和强度的要求，脱落率、粘度和流动性均有明显改善，同时具有较高的光亮度和鲜艳度。CN201410840420提供的种衣剂，具有良好的成膜和缓释功能，有较高的成膜强度和吸水耐水性及化学稳定性，与植物特别是与农作物有良好的生物相容性，不会影响种子的正常呼吸，不会影响种子的发芽率。
2. 减少成膜剂用量
为克服现有技术中高吸水性树脂的用量偏高，从而对种子的透气性有一定的影响的问题，CN94114270提供包含高吸水性树脂的重量百分含量为1.8%~2.8%的抗旱型种子复合包衣剂及制备方法，其减少了设备投资，减化了操作步骤，使成品的加工成本下降，进一步提高增产效果，提高了出苗率，避免了造粒、烘烤等物理加工过程对高吸水性树脂吸水倍率的降低，提高了质量。CN01106671中的魔芋精粉的化学改性产物为魔芋精粉与顺丁烯二***的反应产物，或魔芋精粉与没食子酸的反应产物，或魔芋精粉与磷酸盐的反应产物，该种衣成膜剂量少、无污染，经化学改性后，改善了粘度和溶解性，使成膜性质和加工性能更好。CN00108518提供的种衣剂配方为纤维素醚占40%~55%，无机填料、颜料占25%~35%，其他添加剂为0.2%~1%，增塑剂占20%~30%，乳化剂含量为0.2%~1%；其中纤维素醚是黏度为20~75厘泊的水溶性纤维素醚，乳化剂是可食用的水包油型乳化剂。CN201310381417提供的种衣剂按质量百分比包括：9%~11%克百威、9%~11%福美双、14%~16%多菌灵、9%~11%羧甲基纤维素钠、 1.8%~2.2%碱性大红G、7%~9%十二烷基苯磺酸钠、1.8%~2.2%聚乙二醇、16%~20%滑石粉和17.6%~32.4%二氧化硅粉混合而成的超微粉体，超微粉体中占质量95%以上粉体的粒径≤5μm。
3. 提高种子抗逆性
为提高种子、幼苗抗逆性，CN03129618提供用于处理油菜种子的种衣剂，以防治或减轻油菜苗期病虫害，培育壮苗，调控油菜生长。CN200610155114提供用于超甜玉米种子的种子包衣剂，可明显提高低温逆境下的种子发芽率、发芽指数、活力指数、壮苗率和幼苗素质。CN201110294164、CN201110299586、CN201110298386分别提供具有双重抗旱功能的丸化种子与普通丸化种子在外观上无差异，但可以显著提高种子的抗旱功能，包括水杨酸和聚2-丙烯酰胺基-***丙磺酸。CN201110390123提供由温控缓释抗寒剂和包衣辅料组成的种衣剂，所述的温控缓释抗寒剂由温控缓释材料和水杨酸组成，所述的温控缓释材料为N-异丙基丙烯酰胺与甲基丙烯酸丁酯的无规共聚物，保证抗寒剂的有效作用充分发挥，提高种衣剂的抗寒作用效果，延长作用时间，且用量少，减少对环境的污染。CN201010259654提供用于能增强抗逆性，能显著提高根瘤菌的存活及与土著微生物的竞争力，可减少化肥及农药的使用量，保护环境，能改善产品品质。CN201310653542提供在低温条件下具有较好的流动性、延展性，可在-24.5℃室外低温条件下与种衣剂混合使用，包衣均匀度为98.22%，包衣脱落率为2.46%，不会影响包衣颜色，防冻油选自植物油和甲酯化植物油。CN201310279411可以改变聚合乳液胶体粒子结构，增加了丙烯酸共聚物的透气性和生物安全性，具有水不溶解性能，包衣膜浸种不会被溶毁，成膜时间短，包衣脱落率低，透气性良好，对作物安全，不影响种子萌发，能够增强苗期作物对酰胺类除草剂的耐药性，且安全剂可以缓慢释放，延长安全剂作用的持效期。
4. 降低成膜剂环境污染
为解决包衣剂造成环境污染问题，CN02110643提供含天然活性物质壳聚糖的蔬菜种子包衣剂，经壳聚糖包衣剂处理的辣椒种子，出苗株数与根长好，各项生理指标明显提高。CN200410029455提供一种抗旱保水种衣剂，基本组分为植物纤维，吸水率高，透气性好，不会板结，易于降解，对环保无污染，可以提高种子的发芽速度。CN200510018554提供农业种子包衣剂，在防治病虫害、增产作物的同时不对人畜和环境产生危害和污染。CN201010194113提供棉花悬浮种衣剂，能有效提高棉花苗期立枯病等病虫害的防治率和种子发芽率，对棉花出苗无副作用，药物持续时间延长，保护期延长，环境污染减少。CN201010504378将具有抗真菌作用的拮抗酵母与具有成膜效果的多糖相结合，制备出含有拮抗酵母菌的生物活性多糖种衣剂，用于包被种子，提高种子自身抗性，包覆稳定，提高种子发芽率及成苗率；多糖成膜性能优良，在自然界中可被生物降解，不会产生环境污染问题，稳定耐用。
5. 调节种子萌发微环境
为调节种子在土壤中的环境，CN201010100719提供种衣成膜剂，其可与土壤全方位共存，不会引起土壤板结，用量大，被吸附的农药能渗入到成膜剂的微孔中，缓慢释放，分解率低，药效期长，化学性质稳定，能保持农药固有特性，对细菌吸附作用强，抑制细菌繁殖，自身的抗菌性能增强。CN201010019334提供的种衣剂能有效防控苗期病虫害，不易受日晒雨淋及高温的影响，低毒化，减少环境污染，促控幼苗生长，保证苗齐、壮，分蘖多，成秧率明显提高，有效防治缺素症。CN200710022534提供一种用于处理种子和植物根茎的环保型涂覆组合物，其可以改善种子和植物根茎生长的微环境，提高种子抗病菌的能力及发芽率和插栽存活率。
6. 提高制剂储存稳定性
为了改善制剂存储的稳定性以及制剂使用，CN200610001377提供的悬浮种衣剂在长时间静置中处于絮凝状态，体系的零切粘度≥1×104mPa?S，体系的流动性很差或根本不能流动，但体系絮凝强度比较弱，很容易打破絮凝，打破絮凝后体系的粘度可以降低至1×103mPa?S以下，流动性很好，但打破絮凝后，整个分散体系在静置过程中能逐渐恢复絮凝状态。CN201510603988能够提高包衣剂在作物种子上的附着能力，减少包衣剂有效成分的流失，提高作物种子的保水性能。CN201310521650在种子表面形成的包衣具有一定厚度，可以减缓种子间的碰撞和损伤，成膜率高，脱落率和表皮损伤率低，可以有效降低病害，种子的出苗率高，产量高，在土壤中无残留。
二、 中国丸粒化种衣剂专利技术发展
种子丸粒化不仅可以提高种子的质量，而且还可以减少农民的劳动量，是现代化农业发展的必由之路。虽然中国丸粒化技术没有大面积推广，但很多单位已经取得了一些研究进展或正在进行这些方面的研究。1993年由原化工部沈阳化工研究院开始，使用的保水剂的种类是当时现有技术中已知的淀粉衍生物、膨润土等，并用于水稻直播田的种衣剂，对中国水稻种衣剂的研发具有重要的影响。后来陆续开发了种子包衣粉剂，利用的保水剂的种类也逐渐丰富起来，其中复配助剂占据了绝大多数，但是粘结剂或保水剂的种类却鲜有新的种类出现。图2显示中国丸粒化种衣剂研发过程中主要解决的六大技术问题以及重要专利申请，下述将对每一个技术问题中的专利进行具体阐述。
1. 加快种子萌发
为提高种子萌发的效率，CN93103717提供一种烤烟种子包衣剂，以滑石粉和土为基本原料，加粘合剂，并配以微量元素、复合肥料、生长激素及防治病虫害的相关农药为辅料，包衣烟种颗粒大，包衣固着力强，表面光滑，成球性好，遇水2分钟内裂解，生根发芽快，抗病虫害能力强。CN02136771采用粉料和黏合剂，可使丸化种子的硬度增大，丸衣在水中的崩裂速度加快并且大幅度减少种子生产时间，有利于种子的发芽。CN200910088982打破了丸粒剂在耕层土壤吸水的传统观念，建立播前吸水催芽后播种的理论，通过在丸粒剂组分中增加富有吸水膨胀性的作物秸秆粉或腐熟有机物，实现丸粒剂包衣后可以播前吸水，吸水后不撒，具有良好膨胀性，使种子在丸粒剂中萌发，能够采用机械化播种的目的。
2. 杀灭地下害虫
为扩大防治谱，CN94112646用于杀灭大田作物的地下害虫、苗期害虫、大豆食心虫、芽虫等害虫，由河砂、甲拌磷原药、硅藻土、石膏、水、氧化配制成。CN99123069提供一种微粉型种子包衣剂，具有价格低廉、杀虫效果稳定、用量少、使用方便、粘度和pH值适中、稳定性较好、成膜时间短、不需日晒、种子脱落率较低、包衣厚度适中等优点。
3. 改善种苗微环境
为幼苗前期的生长发育提供良好的微环境，CN201010139616提供种子抗旱包衣组合物，包括固态物质和液态物质，促进种子快速出芽成苗，提高种子发芽率和幼苗的成活率，保证直播幼苗的健壮，在种子吸水萌发的同时使种衣剂物质崩解。
4. 降低生产工艺难度
CN200410009184解决已有种衣剂使用高吸水树脂导致生产工艺复杂化、产量低的问题，提供配方为腐植酸土15-25，硫酸钾粉10-15，磷酸二氢钾粉1-5，过磷酸钙粉25-30，麦饭石粉10-15和膨润土20-30，按重量份计。
5. 克服种子随风漂移
为克服牧草种子随风飘移的问题，CN00125478使用吸水树脂作为牧草种子丸衣，所述的吸水树脂主要有高支链淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水成分构成，可改善牧草种子的发芽状况。CN200410075014提供一种飞播用种子大粒化包衣剂，有效地解决了目前飞播种子包衣与破损和包衣与发芽的矛盾，在10mm降雨条件下，种子发芽率高，后期生长效果好。CN200510128055可解决飞播过程中种子的飘移和位移问题，同时使飞播种子在包衣丸化后具有驱避作用、胶化作用和遇到适量水分崩解作用。CN201310566908提供一种柠条种子丸粒化配方，由填充料和保水剂经施用粘着剂复合而成，填充料为粘土和滑石粉的任意比例混合物，保水剂为丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物类保水剂，粘着剂为羧甲基纤维素钠或聚乙烯醇。
6. 克服种子形状不规则
CN201210409286解决肉苁蓉种子小、播种困难、播种量大、播种不均匀的难题，并可实现肉苁蓉种子的机械化精量播种。CN200810182211黏结强度高、崩解速度快，能解决不规则大粒化种子的强度与发芽的矛盾，可完全降解，不会对环境造成二次污染。CN201410270132解决了禾本科牧草种子形状不规则，容易在加工过程中遭到破坏的技术问题，能有效降低种子的漂移性，增加种子落地的稳定性，提高播种的准确性和种子发芽率。
三、 小结
对于中国种衣剂的专利申请，无论在专利申请数量还是专利申请质量上，都与国外跨国公司存在不小的差距。中国种衣剂研发的主体以科研院所为主，种衣剂新技术从实验室到商品上市还有较长的一段路要走。对于中国种衣剂的产业发展，一方面需要加强产学研的结合，谋求创新与市场连动，提高技术研发的能力和专利申请的质量；另一方面要加大力气进行专利权的实施转化，将专利技术尽快转变成生产力，促进产业的升级更新。
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