CN106467423A - 一种高效环保型季铵盐壳聚糖叶面肥的制备 - Google Patents

Abstract

本叶面肥可较全面的补充作物生长所需的营养，调节作物更好的生长，明显提高农作物产量。其中加入稀土元素镧和铈可以促进种子发芽、促进根系生长、提高根系活力、促进作物茎的生长增加幼苗干重及叶绿素含量，提高作物的光合作用效率,进而使作物增产，提高作物的品质；加入微量元素硒能够与赤霉素、季铵盐壳聚糖等协同作用，提高对真菌的抑制能力，同时提高作物的抗逆性，调节叶绿素的合成，提高作物的品质。其主要成分改性季铵盐壳聚糖，对作物病虫害有较强的趋避和抑制作用，可以取代传统叶面肥中有毒副作用的化学杀虫剂或抑菌剂，另外它可自然降解，且用量少，与传统叶面肥相比，成本下降10%左右，具有高效、环保、价廉这三大优势。

Description

一种高效环保型季铵盐壳聚糖叶面肥的制备

技术领域

本发明是一种高效环保型叶面肥的制备，属于农业叶面肥制备领域。

背景技术

叶面肥作为一种喷施在作物表面促进作物生长和增产的方便肥料而得到越来越广泛的研究与应用，但目前在叶面肥的应用过程中普遍存在三个问题：（1）增产效果不明显，一般增产率不超过5%；（2）使用成本较高，一般在40元/公斤以上，增加了农民负担；（3）叶面肥中的某些化学杀菌剂抑菌剂等对人体和环境造成危害和污染。

本叶面肥的主要成分是从虾蟹壳中提取和制备的季铵盐壳聚糖，这种季铵盐壳聚糖可大大激活植物蛋白酶的活性、促进作物生长，从而达到增产之目的；此外，该季铵盐壳聚糖较普通壳聚糖水溶性较大，可在酸性和中性条件下溶解，而且抗菌活性也有所增加，对作物病虫害有更强的强的趋避和抑制作用，以达到取代叶面肥中有毒副作用的化学杀虫剂或抑菌剂之目的，且该季铵盐壳聚糖可在自然界自然降解、无二次污染，故使叶面肥更加安全和环保；该叶面肥效果好、用量少，使用成本较传统叶面肥下降10%以上，因此具有高效、价廉、环保等三大特点和优势。

发明内容

本发明的目的在于克服上述叶面肥的不足，提供一种能有效提高农作物产量的新型环保型叶面肥。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以从虾蟹壳中提取和制备的季铵盐壳聚糖为叶面肥的主要成分, 以去离子水为溶剂，辅之以微肥（聚磷酸铵、尿素）微量元素（硼酸、硫酸铜、三氯化铁、氯化镁、硫酸锌、钼酸钾、亚硒酸钠、氯化镧铈），戊唑醇聚乙二醇混合液和其他助剂（乙二胺四乙酸锰钠、赤霉素），在特定的工艺条件下制备而成。

本发明提供的叶面肥，含有多种大量元素及微量元素，可以比较全面的补充作物生长所需的营养，调节作物更好的生长，可以明显提高农作物产量，且用量少，成本低，具有很好的普遍推广价值，其中加入稀土元素镧和铈可以促进种子发芽、促进作物茎的生长增加幼苗干重、促进根系生长、提高根系活力及叶绿素含量，提高作物的光合作用效率，促进作物对氮磷钾等元素的吸收和运转，进而使作物增产，提高作物的品质；加入微量元素硒能够与赤霉素、季铵盐壳聚糖等协同作用，提高对真菌的抑制能力，同时提高作物的抗逆性，调节叶绿素的合成，提高作物的品质。

本发明中的主要成分季铵盐壳聚糖，具有天然的成膜性和抑菌作用，取代了传统叶面肥中加入少量杀虫剂给环境带来的负面作用，对人类环境无污染，有安全环保的特点。

上述叶面肥的主要组分与质量百分数分别为：从虾壳中提取的质量浓度为5%的季铵盐壳聚糖水溶液40%-45%；质量浓度为1%的聚磷酸铵水溶液8%-15%；质量浓度为1%的尿素水溶液10%-20%；质量浓度为1%的硼酸3%-5%；质量浓度为1%的硫酸铜溶液5%-8%；质量浓度为5%的三氯化铁溶液5%-8%；质量浓度为1%氯化镁溶液5%-8%；质量浓度为1%的硫酸锌溶液5%-8%；质量浓度为1%的钼酸钾溶液2%-3%；质量浓度为1%的亚硒酸钠溶液2%-3%；质量浓度为1%的氯化镧铈溶液1%-2%；质量浓度为0.5%的戊唑醇工业聚乙二醇混合液（由戊唑醇与聚乙二醇以4：1在水溶液中混配而成）2%；质量浓度为1%的二胺四乙酸锰钠溶液2%-4%；质量分数为75%的赤霉素0.03%，其规格均为工业一级。

所述的从虾壳中提取和制备的5%季铵盐壳聚糖水溶液，是一种改性的天然高分子水溶液，其中季铵盐壳聚糖分子量为30-50万，粘度为10-50mPa﹒S，它可激活植物蛋白酶的活性、促进作物生长；并且它对作物病虫害有较强的趋避和抑制作用，以达到取代叶面肥中有毒副作用的化学杀虫剂或抑菌剂之目的，具有安全环保的特点。

季铵盐壳聚糖的制备过程如下：先称取一定质量的壳聚糖和醚化剂GTAMC于烧杯中，在室温条件下搅拌均匀；然后加一定量的一定浓度的NaOH溶液于混合溶液中，在室温条件下搅拌1小时后，在一定温度下反应一定时间，得到粘稠状固体粗产品；粗产品加入体积分数为80%的乙醇水溶液，并用少量的乙酸调节pH值至7，浸泡24小时；再用无水乙醇抽滤、洗涤，以无水乙醇为溶剂用索氏萃取器萃取24小时；最后将产品70℃真空干燥过夜，就可得到淡黄色粉末状季铵盐壳聚糖。

所述的质量浓度为0.5%的戊唑醇和工业聚乙二醇溶液，戊唑醇和工业聚乙二醇的质量比为4:1，其中戊唑醇为低毒杀菌剂，在叶面肥中加入少许戊唑醇，可有效地防治禾谷类作物的多种锈病、白粉病、网斑病、根腐病、赤霉病，黑穗病及种传轮斑病等；聚乙二醇可以使戊唑醇更好的溶解，同时也可以使叶面肥里面的物质稳定均匀的分布，更好的溶解于混合溶液中。

所述的质量浓度1%的二胺四乙酸锰钠溶液是一种叶面渗透的润湿剂，可提高叶面对营养物质的吸收，使肥力得到更高效的利用。质量分数为75%的赤霉素0.03%可以调节作物的生长，能促进细胞伸长，加速植物的生长和发育，可提高产品的产量和改善产品的品质。

本发明说书的新型高效环保型叶面肥的配制方法是：先按照配方所述的质量百分比配制成半成品，然后在常温常压下，20-30℃温度下高速分散搅拌混合，最后用塑料瓶灌装密封即可。

所述的新型高效环保型叶面肥呈蓝色均匀液体，若在使用过程中稍有沉淀，不影响药效，摇匀后，用水稀释30-40倍后，即可使用。

本发明所述新型高效环保型叶面肥的研制优点是：

（1）这种叶面肥的主要原料为季铵盐壳聚糖，它对常见的作物病虫害有很好的抑制和趋避作用，从而杜绝或取代了叶面肥中某些有毒副作用的化学抑菌剂或杀虫剂的加入，使之更加绿色环保；

（2）这种季铵盐壳聚糖通过植物叶片的内吸作用进入植物内部后，可大大激活植物蛋白酶的活性，酶活性的增强可以促进作物生长、并使作物果实量或含浆量的增加，从而达到增产的目的；

（3）叶面肥中的这种季铵盐壳聚糖只需很少一点点就能达到上述防治病虫害和增产的效果，加多了反而还效果差，这正是该产品的奥妙所在，故该叶面肥具有加量少、成本低、效果好的特点；

（4）加入的稀土元素镧和铈可以促进种子发芽、促进作物茎的生长增加幼苗干重、促进根系生长、提高根系活力及叶绿素含量，提高作物的光合作用效率，促进作物对氮磷钾等元素的吸收和运转，进而使作物增产，提高作物的品质；

（5）加入微量元素硒能够与赤霉素，壳聚糖等协同作用，提高对真菌的抑制能力，同时提高作物的抗逆性，调节叶绿素的合成，提高作物的品质。

本发明通过改变叶面肥主要组成这一技术突破，可使叶面肥具有高产、价廉、环保的特点。该叶面肥的研制成功，不仅可促进作物增产、降低叶面肥使用成本、减轻农民负担，而且还可大大减少农作物（尤其是蔬菜）对化肥和农药的依赖、提高蔬菜和粮食的安全性，对我国生态农业建设、绿色食品生产和民生等都具有十分重要的意义。

具体实施方式：

各种营养盐的配制：称取一定质量的上述盐，加入到水中，使盐的质量占总溶液质量的相应百分数，充分搅拌时期完全溶解即可。

质量浓度为5%的季铵盐壳聚糖水溶液的制备：将5份季铵盐壳聚糖和95份无离子水以依次加入到搪瓷反应釜中，加完后，在65℃和常压下快速搅拌4-6个小时，至季铵盐壳聚糖完全溶解后，停止搅拌，得到质量浓度为5%的季铵盐壳聚糖水溶液。

质量浓度为0.5%的戊唑醇和工业聚乙二醇溶液的配制：首先配制质量浓度为0.5%的工业聚乙二醇199g，然后边搅拌边加入1g戊唑醇，直到溶解完全，便得到质量浓度为0.5%的戊唑醇聚乙二醇溶液。

质量浓度1%的生物助剂的制备：分别配制质量浓度1%的甲紫溶液100g和质量浓度1%的天然紫罗兰溶液50g，然后在搅拌状态下混合均匀，即为质量浓度1%的生物助剂。

按质量分数分别取上述制备好的相应的营养元素盐的水溶液，并在搅拌状态下依次加入质量浓度为0.5%的戊唑醇和工业聚乙二醇溶液，质量浓度1%的生物助剂，持续搅拌15分钟后，再加入质量浓度为1%的二胺四乙酸锰钠溶液；质量分数为75%的赤霉素，然后加入质量浓度为5%的季铵盐壳聚糖水溶液，边加入边搅拌，加完后，再在转速为100转/分下搅拌30分钟，再用氢氧化钠溶液将其pH值调至6-7，即得到该叶面肥成品。

使用时，取以上制得的叶面肥，用水稀释1000倍对农作物进行叶面喷雾，如出现少量沉淀，属于正常情况，摇匀后仍可使用。

以下通过具体实施实例对本发明的制备工艺及其使用方法作进一步说明：

实施例 1

取制备好的质量浓度为1%的聚磷酸铵水溶液70g；质量浓度为1%的尿素水溶液105g；质量浓度为1%的硼酸25g；质量浓度为1%的硫酸铜溶液35g；质量浓度为5%的三氯化铁溶液35g；质量浓度为1%氯化镁溶液40g；质量浓度为1%的硫酸锌溶液35g；质量浓度为1%的钼酸钾溶液20g；质量浓度为1%的亚硒酸钠溶液14g；质量浓度为1%的氯化镧铈溶液7g；并在搅拌状态下依次加入质量浓度为0.5%的戊唑醇和工业聚乙二醇溶液16g，质量浓度1%的生物助剂24g，持续搅拌15分钟后，再加入浓度为质量浓度为1%的二胺四乙酸锰钠溶液21g；质量分数为75%的赤霉素0.2g,质量分数为5%的改性季铵盐壳聚糖水溶液280g，边加入边搅拌，加完后，再在转速为100转/分下搅拌30分钟，即得到蓝色的叶面肥溶液。

使用时，取以上制得的叶面肥溶液，用水稀释1500倍对农作物进行叶面喷雾，通过叶面对营养的吸收作用，补充作物所需的营养，调节作物的生长，从而提高作物品质，实现增产增收。

实施例 2

取制备好的质量浓度为1%的聚磷酸铵水溶液50g；质量浓度为1%的尿素水溶液140g；质量浓度为1%的硼酸30g质量浓度为1%的硫酸铜溶液35g；质量浓度为5%的三氯化铁溶液35g；质量浓度为1%氯化镁溶液50g；质量浓度为1%的硫酸锌溶液35g；质量浓度为1%的钼酸钾溶液25；质量浓度为1%的亚硒酸钠溶液18g；质量浓度为1%的氯化镧铈溶液10g；并在搅拌状态下依次加入质量浓度为0.5%的戊唑醇和工业聚乙二醇溶液20g，质量浓度1%的生物助剂20g，持续搅拌15分钟后，再加入浓度为质量浓度为1%的二胺四乙酸锰钠溶液25g；质量分数为75%的赤霉素0.25g,质量分数为5%的改性季铵盐壳聚糖水溶液300g，边加入边搅拌，加完后，再在转速为100转/分下搅拌30分钟，即得到所制备的叶面肥溶液。

使用时，取以上制得的叶面肥溶液，用水稀释1000倍对农作物进行根部浇灌，通过作物根部对营养物质的吸收来补充作物所需营养，进而实现增产增收。

Claims (9)

1.一种新型高效环保型叶面肥，其特征在于主要组分与质量百分数为：从虾壳中提取和制备的质量浓度为5%的季铵盐壳聚糖水溶液40%-45%；质量浓度为1%的聚磷酸铵水溶液8%-15%；质量浓度为1%的尿素水溶液10%-20%；质量浓度为1%的硫酸铜溶液5%-8%；质量浓度为5%的三氯化铁溶液5%-8%；质量浓度为1%氯化镁溶液5%-8%；质量浓度为1%的硫酸锌溶液5%-8%；质量浓度为1%的钼酸钾溶液2%-3%；质量浓度为1%的亚硒酸钠溶液2%-3%；质量浓度为1%的氯化镧铈溶液1%-2%；戊唑醇工业聚乙二醇混合液（由戊唑醇与聚乙二醇以4：1混配而成）2%；二胺四乙酸锰钠2%-4%；75%赤霉素0.03%其规格均为工业级一级。

2.如权利要求1所述的新型高效环保叶面肥，其特征在于按比例加入了多种作物生长所必需的大量元素及微量元素，其规格均为工业一级。

3.如权利要求1所述的高效环保叶面肥，其特征在于所述的浓度为5%的季铵盐壳聚糖水溶液，是从虾壳中提取和制备的一种改性天然高分子多糖，分子量为30-50万，粘度为10-50mPa﹒S。

4.季铵盐壳聚糖的制备过程如下：先称取一定质量的壳聚糖和醚化剂GTAMC于烧杯中，在室温条件下搅拌均匀；然后加一定量的一定浓度的NaOH溶液于混合溶液中，在室温条件下搅拌1小时后，在一定温度下反应一定时间，得到粘稠状固体粗产品；粗产品加入体积分数为80%的乙醇水溶液，并用少量的乙酸调节pH值至7，浸泡24小时；再用无水乙醇抽滤、洗涤，以无水乙醇为溶剂用索氏萃取器萃取24小时；最后将产品70℃真空干燥过夜，就可得到淡黄色粉末状季铵盐壳聚糖。

5.如权利要求1所述的高效环保叶面肥，其特征在于加入稀土元素镧和铈可以促进种子发芽、促进作物茎的生长增加幼苗干重、促进根系生长、提高根系活力及叶绿素含量，提高作物的光合作用效率，促进作物对氮磷钾等元素的吸收和运转，进而使作物增产，提高作物的品质。

6.如权利要求1所述的新型高效环保叶面肥，其特征在于加入微量元素硒能够与赤霉素，壳聚糖等协同作用，提高对真菌的抑制能力，同时提高作物的抗逆性，调节叶绿素的合成，提高作物的品质。

7.如权利要求1所述的新型高效环保叶面肥，其特征在于所述的质量浓度为0.5%的戊唑醇工业聚乙二醇溶液，戊唑醇和工业聚乙二醇的质量比为1:1，先配好质量分数为0.5%的工业聚乙二醇，然后使戊唑醇溶解在工业聚乙二醇溶液中，边加入边搅拌，至戊唑醇完全溶解。

8.如权利要求1所述的高效环保叶面肥，其特征在于所述的质量浓度1%的生物助剂，其溶质是由龙胆紫和赤霉素组成，二者质量比为2:1，起抗菌和促进作物生长的作用，该叶面肥颜色为紫色，属于悬浮液体，用前需摇匀，然后再兑水进行叶面喷施。

9.如权利要求1所述的新型高效环保叶面肥的配制方法，其特征在于先按照配方所述的质量百分比配制成半成品，然后在常温常压下，20-30℃温度下高速分散搅拌混合，最后用塑料瓶灌装密封即可。