本发明涉及叶面肥制备,特别涉及一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥及其制备方法。
背景技术:
1、叶面肥作为一种辅助施肥方式,通过植物地上部分直接向目标输送养分,营养成分不会被土壤固定,是补充根部施肥的有效方法。叶面肥中的微量元素被作物制作成有机络合态或螯合态,元素之间不会发生拮抗,易被作物吸收。因此通过喷施叶面肥来补充作物所需要的中微量营养元素,能够促进作物的养分平衡供应,是调节作物生长发育的有效方法,也有助于减少土壤施肥对土壤的破坏。
2、专利号cn102976831a公开了一种叶面肥,主要用于农作物叶面喷施,该叶面肥的组分包括:尿素、磷酸二氢钾、氧化钾、硫酸锌、硼砂、硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸镁;该发明具有药肥双效、营养成分全、浓度高、成本低、无毒害、防病抗灾效果显著、使用方便、增产幅度大、适合多种土壤和各种农作物施用等特点;但是该发明没有缓释作用,见效快但是持续时间短。
3、专利号cn106748342a公开了一种叶面肥,该发明包括如下的组分:尿素、过磷酸钙、硫酸锌、硫酸镁、亚硒酸钠、硫酸铜、硫酸锰、硫酸亚铁、络合剂,其余为水。该发明具有作物生产所必须的营养元素及微量元素,喷施到作物叶面,可被叶面所吸收,提高肥效利用率,但是该发明直接喷施于作物叶面会导致大部分叶面肥滴入土壤造成浪费,其中包含的大量无机肥料容易导致土壤板结。
4、针对目前存在的技术问题,开发一种对于肥料的双控释放,提升肥料分散性,植物更易吸收,避免多次施肥,达到减施增效作用的叶面肥很有现实意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足,本发明提供了一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥及其制备方法。本发明的新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥的制备工艺简单,无需进行繁琐的生产加工,能大大节省生产时间,该叶面肥具备良好的分散性,能够双控释放,植物更易吸收,避免多次施肥,达到减施增效。
2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
3、本发明第一方面提供了一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,所述叶面肥包括如下重量份的原料:黄腐酸微囊15-30份、化学肥料10-20份、微量元素肥料5-8份、络合剂3-10份、硫酸亚铁1-3份、150-200份水。
4、在一些实施方式中,所络合剂包括如下制备步骤:
5、(1)将丝氨酸、醋酸胍和醋酸加入反应器中回流搅拌18-36h后,减压浓缩除掉醋酸,调节ph值至8-10,用二氯甲烷萃取,合并有机相,减压浓缩,进行柱层析分离即得中间体1;
6、(2)将中间体1、柠檬酸、hatu、dmap和dmf加入反应器,常温搅拌3-6h,用二氯甲烷萃取,用水洗涤,减压浓缩进行柱层析分离即得中间体2;
7、(3)将中间体2溶于有机溶剂中,加入有机碱,在10-40℃下反应1-6h,反应液水洗,分离有机层,旋蒸,干燥,乙醚研磨,过滤,即得络合剂。
8、优选地,所述络合剂包括如下制备步骤:
9、(1)将丝氨酸、醋酸胍和醋酸加入反应器中回流搅拌24h后,减压浓缩除掉醋酸,调节ph值至9,用二氯甲烷萃取,合并有机相,减压浓缩,进行柱层析分离即得中间体1;
10、(2)将中间体1、柠檬酸、hatu、dmap和dmf加入反应器,常温搅拌4h,用二氯甲烷萃取,用水洗涤,减压浓缩进行柱层析分离即得中间体2;
11、(3)将中间体2溶于有机溶剂中,加入有机碱,在30℃下反应4h,反应液水洗,分离有机层,旋蒸,干燥,乙醚研磨,过滤,即得络合剂。
12、植物生长需要多种微量金属元素参与到光合作用和呼吸作用中,微量元素对植物的生长至关重要,但是微量元素并不稳定,容易在环境中发生氧化还原反应,导致离子价态发生改变不能再被植物吸收利用,因此减缓此过程的发生并提高微量元素的利用率是叶面肥需要突破的一个问题。
13、申请人发现柠檬酸与丝氨酸发生缩合反应生成的产物能与多种离子络合,增强离子在环境中的稳定性,被植物吸收后该络合剂会缓慢释放出微量金属离子,起到稳定和缓释的作用,其中该络合剂对亚铁离子的稳定和缓释能力尤为明显,使亚铁离子能较长时间暴露于空气中不被氧化,该络合剂应用在叶面肥当中,能显著提高作物产量。
14、在一些实施方式中,所述黄腐酸微囊包括如下制备步骤:
15、s1:将黄腐酸和溶剂搅拌混合均匀,得到溶液1;
16、s2:将聚多巴胺加入水中,调节ph值至4-6,在室温下搅拌直至全部溶解,得到溶液2;
17、s3:将所述溶液1加入溶液2中,搅拌制成均相乳液;
18、s4:将均相乳液通过喷雾干燥机进行喷雾干燥得到微胶囊1;
19、s5:将微胶囊1分散在水中,加入交联剂,搅拌反应1-3h,即得黄腐酸微囊。
20、优选地,所述黄腐酸微囊包括如下制备步骤:
21、s1:将黄腐酸和溶剂搅拌混合均匀,得到溶液1;
22、s2:将聚多巴胺水中,调节ph值至5,在室温下搅拌直至全部溶解,得到溶液2;
23、s3:将所述溶液1加入溶液2中,搅拌制成均相乳液;
24、s4:将均相乳液通过喷雾干燥机进行喷雾干燥得到微胶囊1;
25、s5:将微胶囊1分散在水中,加入交联剂,搅拌反应2h,即得黄腐酸微囊。
26、微囊是利用高分子材料作为囊膜壁壳,将药物包裹形成药库型微型胶囊,可以掩盖药物的不良气味及口味,同时还能提高药物的稳定性、减少药物对人体的刺激、固化液态药物、方便使用、减少复方药物的配伍变化和缓释的效果,但是微囊的药物释放不稳定这一特点使微囊的使用受到了一定的限制。
27、申请人发现聚多巴胺与天然醛类有机交联剂反应形成的微囊,大气中的ph值呈弱酸性,在此条件下改性多巴胺外壳会逐渐破裂缓慢释放出黄腐酸达到稳定缓释的目的。且改性多巴胺具有一定的粘附性,能粘附在植物叶片上,喷洒少量即可产生良好的效果,避免因叶片的表面张力导致叶面肥脱落产生浪费,同时改性聚多巴胺是一种环境友好型外壳材料,在酸性环境下分解释放出肉桂醛和柠檬醛,肉桂醛是一种天然杀虫剂,对人体无毒无害,柠檬醛是一种天然植物生长素,有利于植株生长。
28、在一些实施方式中,所述步骤s1中黄腐酸和溶剂按照质量比(1-3):40。
29、优选地,所述步骤s1中黄腐酸和溶剂按照质量比1:20。
30、在一些实施方式中,所述步骤s2聚多巴胺和水按照质量比(1-2):100。
31、优选地,所述步骤s2中聚多巴胺和水按照质量比1.5:100。
32、在一些实施方式中,所述步骤s5微胶囊1和交联剂按照质量比1:(0.1-0.15)。
33、优选地,所述步骤s5中微胶囊1和交联剂按照质量比1:0.12。
34、在一些实施方式中,所述交联剂为肉桂醛或柠檬醛。
35、优选地,所述交联剂为柠檬醛。
36、在一些实施方式中,所述化学肥料为碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、磷酸铵、硝酸磷、硝酸钾和磷酸二氢钾中的一种或多种。
37、优选地,所述化学肥料为碳酸氢铵和磷酸二氢钾。
38、优选地,所述碳酸氢铵和磷酸二氢钾的质量比为2:1。
39、在一些实施方式中,所述微量元素肥料为硼砂、硫酸锌、硫酸锰中的一种或多种。
40、优选地,所述微量元素肥料为硫酸锌和硫酸锰。
41、优选地,所述硫酸锌和硫酸锰的质量比为1:1。
42、本发明另一方面提供了一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥的制备方法,包括如下步骤:
43、将络合剂溶于水调节ph至6-7,加入硫酸亚铁混合搅拌1-2h后,加入黄腐酸微囊、化学肥料和微量元素肥料混合搅拌均匀即得叶面肥。
44、与现有技术相比,本发明的有益效果为:
45、1、本发明的一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,制备简单,利用对ph敏感型生物基外壳包覆黄腐酸,在一定ph条件下,生物基外壳消解释放出黄腐酸肥,避免多次施肥,达到减施增效的作用,同时还具有防治病虫害和调节植物生长的作用。
46、2、本发明自制的改性聚多巴胺是由聚多巴胺与天然醛类有机交联剂反应形成亚胺,亚胺在酸性环境下并不稳定,大气中的ph值呈弱酸性,在此条件下改性多巴胺外壳会逐渐破裂缓慢释放出黄腐酸达到缓释的目的。改性多巴胺具有一定的粘附性,能粘附在植物叶片上,喷洒少量即可产生良好的效果,避免因叶片的表面张力导致叶面肥脱落产生浪费,同时改性聚多巴胺是一种环境友好型外壳材料,在酸性环境下分解释放出肉桂醛和柠檬醛,肉桂醛是一种天然杀虫剂对人体无毒无害,柠檬醛是一种天然植物生长素,有利于植株生长。
47、3、本发明自制的络合剂能与亚铁离子络合,起到稳定和缓释亚铁离子的作用,同时该络合剂也能络合多种植物所需微量金属离子,有利于植物对微量元素的吸收。
1.一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,其特征在于:所述黄腐酸液体叶面肥包括如下重量份的原料:黄腐酸微囊15-30份、化学肥料10-20份、微量元素肥料5-8份、络合剂3-10份、硫酸亚铁1-3份、150-200份水。
2.如权利要求1所述的一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,其特征在于:所述络合剂包括如下制备步骤:
3.如权利要求1所述的一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,其特征在于:所述黄腐酸微囊包括如下制备步骤:
4.如权利要求3所述的一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,其特征在于:所述步骤s1中黄腐酸和溶剂按照质量比(1-3):40。
5.如权利要求3所述的一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,其特征在于:所述步骤s2中聚多巴胺和水按照质量比(1-2):100。
6.如权利要求3所述的一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,其特征在于:所述步骤s5中微胶囊1和交联剂按照质量比1:(0.1-0.15)。
7.如权利要求3所述的一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,其特征在于:所述交联剂为肉桂醛或柠檬醛。
8.如权利要求1所述的一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,其特征在于:所述化学肥料为碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、磷酸铵、硝酸磷、硝酸钾和磷酸二氢钾中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的一种新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥,其特征在于:所述微量元素肥料为硼砂、硫酸锌、硫酸锰中的一种或多种。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的新型长效缓释微囊包覆黄腐酸液体叶面肥的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
