CN108863555A - 一种液态型叶面肥增效剂及制备和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液态型叶面肥增效剂及制备和应用，它由一定比例的γ‑聚谷氨酸、十二烷基甜菜碱、聚丙烯酰胺和水组成，步骤是：A、先将γ‑聚谷氨酸溶于水中，制成溶液；B、再将十二烷基甜菜碱溶解于A中的溶液，缓慢搅动；C、最后将聚丙烯酰胺以间歇进料方式，完全溶解于B中，以蒸馏水定容后混匀，即获得一种液态型叶面肥增效剂。该增效剂在叶面肥施用或制备中的应用。解决了叶面肥液滴在棉花叶面上的附着量少、渗透性差导致的叶面面肥吸收的问题。应用本发明，叶面肥液滴在棉花叶片的附着量增加60％以上，单位面积氮素渗透增加6％～10％，单位面积钾素渗透增加33％～110％；添加增效剂的叶面肥处理单株成铃数提高1.6个，每亩籽棉增产31.2kg，增产11.9％。

Description

一种液态型叶面肥增效剂及制备和应用

技术领域

本发明属于肥料增效剂技术领域，更具体涉及一种液态型叶面肥增效剂，同时还涉及一种液态型叶面肥增效剂的制备方法，还涉及一种液态型叶面肥增效剂的用途。

背景技术

在进行叶面施肥过程中，由于植物叶片表面蜡质影响，叶面肥液滴不易在叶片表面附着，因此通过添加表面活性剂等助剂能够提高叶面施肥的效果，请见：王强，王邦俊.表面活性剂PPJ对小麦叶子吸收营养物质的影响.西南大学学报(自然科学版),2001,23(2):113-116.李艳婷，李秀英，肖艳，等.叶面肥的营养机理及应用研究进展.中国农业科学,2009,42(1):162-172。

检索现有技术，农业领域应用的肥料增效剂有聚谷氨酸、脂肪醇聚氧***、膨润土、黄腐酸钾等物质。聚谷氨酸作为增效剂能够为解磷菌、解钾菌的生存提供更为良好的生长环境，还能螯合解磷菌、解钾菌所释放出来的营养元素，此种组合型肥料增效剂可与肥料配合使用，提高肥料的利用率，请见：冯小海，徐虹，李莎，等.一种含聚谷氨酸、解磷菌和解钾菌的组合型肥料增效剂及其制备方法和应用：CN104276882A[P].2015。脂肪醇聚氧乙烯醚作为增效剂能够促进小麦叶片对硼、天冬氨酸、锰离子的吸收，请见：王强，王邦俊.表面活性剂PPJ对小麦叶子吸收营养物质的影响.西南大学学报(自然科学版),2001,23(2):113-116。膨润土作为一种抗旱保湿剂，能够用于农业、林业抗旱蓄水、保墒施肥，请见：马建华，韩生金，王慧燕.膨润土植物抗旱保湿剂：CN101333442[P].2008。黄腐酸钾作为一种有机钾原料，不但能够提高钾元素，还能够在于肥料制备过程中充当络合剂作用，请见：何守学，王婷婷，李文平，等.一种含有黄腐酸钾全营养马铃薯专用肥及其生产方法：CN104496705A[P].2015。

但是这些增效剂主要是应用于土壤，虽然具有保墒增效、提高作物的养分利用效率、促使植物生长，但是针对叶面施肥却没有明确效果；而脂肪醇聚氧***虽然能够在小麦叶面施肥上应用，仅仅是提高叶面肥液滴的延展，没有明确对氮磷钾的吸收促进效果。

综上，现有技术并没有解决叶面施肥施用过程中叶面肥液滴延展能力不足、渗透能力不强带来的叶面肥液滴附着、叶面肥养分离子渗透差导致的养分不能高效吸收的问题。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种液态型叶面肥增效剂，它适用于以棉花为代表的农作物，通过室内试验和田间小区试验验证，解决了由于作物本身叶片表面疏水结构带来的叶面肥液滴附着困难的问题，能够明显的促进尿素、硫酸铵、硝酸钙、硫酸钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾等叶面肥养分在棉花叶面上的附着、渗透，促进了氮和钾素的吸收利用，促进了棉花的生长发育和产量形成。

本发明的另一个目的是在于提供了一种液态型叶面肥增效剂的制备方法，原料混合过程中操作简便；增效剂性质稳定，能够与尿素、硫酸铵、硝酸钙、硫酸钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾等多种肥料混合施用且无化合沉淀反应；原料环境友好，生态安全，可生物分解利用，因此不存在环境污染问题；易于推广应用。

本发明还有一个目的是在于提供了一种液态型叶面肥增效剂在叶面肥施用或制备中的应用，本发明为溶液，可以在进行叶面肥施用时进行混合添加，由于物质性状温和、稳定，可以在叶面肥溶解后添加、也可以在叶面肥溶剂前添加、或者与叶面肥同时添加进行溶解，本发明原料为可溶性液体不仅适合普通人工或机械喷雾，还可以应用于微量喷雾添加应用；此外，还可以在液体或膏状叶面肥加工、制备过程中进行添加，具有良好的配伍能力且可以充分混合。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种液态型叶面肥增效剂，它由以下原料的质量浓度制成：

按照顺序分别将一定量γ-聚谷氨酸、十二烷基甜菜碱和聚丙烯酰胺(以间歇进料方式)溶解于水中，加入蒸馏水定容(至1L)后充分混合，即获得一种液态型叶面肥增效剂。一种液态型叶面肥增效剂，它由以下原料的质量浓度制成(优选范围)：

一种液态型叶面肥增效剂，它由以下原料的质量浓度制成(好范围)：

一种液态型叶面肥增效剂，它由以下原料的质量浓度制成(最佳范围)：

一种液态型叶面肥增效剂，它由以下原料的质量浓度制成(最佳值)：

上述三种原料，γ-聚谷氨酸作为渗透剂能够帮助叶面肥养分离子快速通过叶表蜡纸屏障，进入叶肉细胞；十二烷基甜菜碱和聚丙烯酰胺作为延展剂和锁水剂能够降低叶面肥溶液在叶片表面的张力，使叶面肥液滴与叶片表面夹角降低，利于叶面肥液滴在叶片表面的展开，帮助叶面肥液滴与叶片充分接触，防止液滴沿叶表方向水平移动，进而提高叶面肥中养分离子在叶片表面的附着与渗透。本发明的创新点在于将渗透、延展和锁水保湿三种增效功能集中在一种增效剂上来，可以很好的解决叶面肥在施用过程中由于液滴与叶片表面延展、附着差，渗透不足造成的叶面肥浪费和应用效果不良等实际问题；相对于生产中使用的洗衣粉(主要成分是离子表面活性剂，主要功能是降低叶面肥液滴表面张力)和有机硅(主要功能是通过影响蜡质层结构提高叶面肥液滴渗透)，本发明兼具了延展、渗透和锁水保湿三种功能，田间试验增效显著，而且原料性质温和，均可自然降解。

通过配比试验和田间试验，申请人发现聚谷氨酸浓度越高越利用叶面肥养分元素的渗透；聚丙烯酰胺浓度增加，增效剂锁水能力增强，但是过多会影响叶面肥液滴垂直叶表方向移动；而过多的十二烷基甜菜碱会使叶面肥液滴在叶表延展增强而影响附着量；为了平衡延展、锁水保湿、渗透三种功效的主次作用，我们最后确定渗透剂、延展剂和锁水剂之间比例为5:1:4。

一种液态型叶面肥增效剂的制备方法，其步骤是：

A、先将一定质量的γ-聚谷氨酸溶于水中，制备成溶液；

B、再将十二烷基甜菜碱溶解于步骤A中的溶液，缓慢搅动、减少气泡产生；

C、最后将聚丙烯酰胺以间歇进料方式，完全溶解于步骤B中，加入蒸馏水定容(至1L)后充分混合，即获得一种液态型叶面肥增效剂。

一种液态型叶面肥增效剂在叶面施肥中的应用，其步骤是：

A、将叶面肥按照体积比例溶解于水中；

B、按照1mL/L的使用浓度将叶面肥增效剂加入叶面肥溶液中，进行叶面喷施。

通过上述配比的增效剂在叶面肥施用中的应用，更有利于叶面肥液滴在叶片表面的附着和延展，同时加快叶面肥中养分离子通过叶表蜡质层的速度，从而达到了增加叶面肥施用效果的目的。

一种液态型叶面肥增效剂在叶面肥制备中的应用，其步骤是：

A、将叶面肥原料进行粉碎(固体原料)过200目筛或沉降(液体原料)，除去杂质，

B、根据所制备叶面肥养分国家标准(GB/T 17420-1998微量元素叶面肥料)，将叶面肥增效剂和叶面肥原料按照1:20～30比例进行添加，混合。

通过上述配比的增效剂在叶面肥施用中的应用，更有利于叶面肥液滴在叶片表面的附着和渗透，同时加快叶面肥中铵离子、硝酸根离子和钾离子通过叶表蜡质层的速度，从而达到增加叶面肥施用效果的目的。

与现有肥料增效剂(多为土壤施用肥料增效剂或固体增效剂)相比，本发明为液体，因此不用担心吸湿、结块、溶解度低等问题，适用于普通人工或机械喷雾设备，还适用于无人机喷雾设备，重点解决了叶面肥在施用过程中的叶表附着、保湿、渗透的问题；此外，本发明还可以在液体叶面肥加工、制备过程中进行添加，本发明所采用的原料具有良好的配伍能力，对叶面肥性状不产生影响。

该方法要求简便，增效剂可以在叶面肥(所述的叶面肥为尿素、硫酸铵、硝酸钙、硫酸钾、磷酸二氢钾或磷酸氢二钾中的一种或几种)溶解后再加入或与叶面肥同时混合溶解，混合制备操作简便；配制溶液可人工喷施也可用于机械喷施；增效剂性质稳；原料环境友好，生态安全，可生物分解利用，因此不存在环境污染问题；易于推广应用。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：

解决了叶面肥液滴在棉花叶面上的附着量少、渗透性差导致的叶面面肥吸收的问题。应用本发明，叶面肥液滴在棉花叶片的附着量增加，与普通叶面增效剂(有机硅和洗衣粉)相比，单位面积叶面肥液滴附着量分别增加6.33g/m2和6.57g/m2，同比分别增加64％和69％。与添加有机硅叶面肥相比，添加增效剂叶面肥处理的单位面积氮素渗透增加比例在尿素、硫酸铵和硝酸钙上分别为6％、12％和10％，单位面积钾素渗透增加比例在硫酸钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾上分别为110％、63％和33％。此外，添加叶面肥增效剂处理单株成铃数较对照高1.6个，单铃重无显著差异，每亩籽棉增产31.2kg，增产11.9％。

具体实施方式

实施例1：

一种液态型叶面肥增效剂，它由以下原料的质量浓度制成：

一种液态型叶面肥增效剂的制备方法，其步骤是：

A、先将γ-聚谷氨酸(500g)溶于水中，制备成溶液；

B、再将十二烷基甜菜碱(100g)溶解于步骤A中的溶液，缓慢搅动、减少气泡产生；

C、最后将聚丙烯酰胺(400g)以间歇进料方式，完全溶解于步骤B中，加入蒸馏水定容(至1L)后充分混合，即获得一种液态型叶面肥增效剂。

通过上述技术措施，我们即可获得一种性质稳定的液态叶面肥增效剂，该增效剂可以在叶面肥溶解后添加、也可以在叶面肥溶剂前添加、或者与叶面肥同时添加进行溶解。

实施例2至实施例13：

一种液态型叶面肥增效剂，它由以下原料的质量浓度(g/L)制成：

原料及实施例	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
													γ-聚谷氨酸(g)	800	600	650	600	500	200	720	400	550	580	475	700
十二烷基甜菜碱(g)	100	50	150	200	150	200	80	100	50	120	75	50
													聚丙烯酰胺(g)	100	350	200	200	350	600	200	500	400	300	450	250
总计(加水定容1L)	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

其制备步骤与实施例1相同。

实施例14：

一种液态型叶面肥增效剂在叶面施肥中的应用，其步骤是：

A、将叶面肥按照体积比例溶解于水中；

B、按照1mL/L的使用浓度将叶面肥增效剂加入叶面肥溶液中，进行叶面喷施。

通过上述配比的增效剂在叶面肥施用中的应用，更有利于叶面肥液滴在叶片表面的附着和延展，同时加快叶面肥中养分离子通过叶表蜡质层的速度，从而达到增加叶面肥施用效果的目的。

实施例15：

一种液态型叶面肥增效剂在叶面肥制备中的应用，其步骤是：

A、将叶面肥原料进行粉碎(固体原料)过200目筛或沉降(液体原料)，除去杂质；

B、根据所制备叶面肥养分行业标准，将叶面肥增效剂和叶面肥原料按照1:20～30比例进行添加，混合。

与现有肥料增效剂(多为土壤施用肥料增效剂或固体增效剂)相比，本发明为液体，因此不用担心吸湿、结块、溶解度低等问题，适用于普通人工或机械喷雾设备，还适用于无人机喷雾设备，重点解决了叶面肥在施用过程中的叶表附着、保湿、渗透的问题；此外，本发明还可以在液体叶面肥加工、制备过程中进行添加，本发明所采用的原料具有良好的配伍能力，对叶面肥性状不产生影响。

上述实施例1、实施例14、实施例15中的方法简便，增效剂可以在叶面肥溶解后再加入或与叶面肥同时混合溶解，混合制备操作简便；配制溶液可人工喷施也可用于机械喷施；增效剂性质稳定，能够与中性肥料混合，也可以与酸性或碱性肥料混合施用；原料环境友好，生态安全，可生物分解利用，因此不存在环境污染问题；易于推广应用。

解决了叶面肥液滴在棉花叶面上的附着量少、渗透性差导致的叶面面肥吸收的问题。应用本发明，叶面肥液滴在棉花叶片的附着量增加，与普通叶面增效剂(有机硅和洗衣粉)相比，单位面积叶面肥液滴附着量分别增加6.33g/m2和6.57g/m2，同比分别增加64％和69％。与添加有机硅叶面肥相比，添加增效剂叶面肥处理的单位面积氮素渗透增加比例在尿素、硫酸铵和硝酸钙上分别为6％、12％和10％，单位面积钾素渗透增加比例在硫酸钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾上分别为110％、63％和33％。此外，添加叶面肥增效剂处理单株成铃数较对照高1.6个，单铃重无显著差异，每亩籽棉增产31.2kg，增产11.9％。

实施例16：

一种液态型叶面肥增效剂在棉花叶面施氮中的应用，其使用过程是：

2017年8月，利用田间生长棉花进行叶面肥喷施试验。小区面积20m²，随机区组排列。按照氮素应用浓度1％分别配制尿素、硫酸铵和硝酸钙进行叶面施用，对照为添加1000倍的有机硅，处理按照应用浓度1mL/L添加液体型叶面肥增效剂，重复3次。叶面施肥后2h，采集棉花功能叶，蒸馏水冲洗叶表(除去灰尘和未渗透的叶面肥)，105℃杀青30分钟，70℃烘干至恒重，研磨成粉，测定氮含量。单位面积氮素渗透增加比例＝(处理氮含量-对照氮含量)/叶面肥氮素浓度×100％。

试验结果表明，与对照(叶面肥+有机硅)相比，处理(叶面肥+液态型叶面肥)功能叶叶片中氮含量均较高，单位面积氮素渗透增加比例在尿素、硫酸铵和硝酸钙上分别为6％、12％和10％，且在硫酸铵和硝酸钙两种氮素肥料上表现显著增加。说明本发明的液态型叶面肥增效剂能够有效增加氮素肥料在棉花叶片表面的渗透，而且效果优于有机硅。

表1增效剂对不同形态氮素在棉花叶片渗透的影响

注不同字母表示处理间差异达到P<0.05。

实施例17：

一种液态型叶面肥增效剂在棉花叶面施钾中的应用，其使用过程是：

2017年8月，利用田间生长棉花进行叶面肥喷施试验。小区面积20m²，随机区组排列。按照钾素应用浓度0.3％分别配制硫酸钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾进行叶面施用，对照为添加1000倍的有机硅，处理按照应用浓度1mL/L添加液体型叶面肥增效剂，重复3次。叶面施肥后2h，采集棉花功能叶，蒸馏水冲洗叶表(除去灰尘和未渗透的叶面肥)，105℃杀青30分钟，70℃烘干至恒重，研磨成粉，测定钾含量。单位面积钾素渗透增加比例＝(处理氮含量-对照氮含量)/叶面肥氮素浓度×100％。

试验结果表明，与对照(叶面肥+有机硅)相比，处理(叶面肥+液态型叶面肥)功能叶叶片中钾含量均较高，单位面积钾素渗透增加比例在硫酸钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾上分别为110％、63％和33％，且在三种钾肥肥料上均表现显著增加。说明本发明的液态型叶面肥增效剂能够有效增加钾素肥料在棉花叶片表面的渗透，而且效果优于有机硅。

表2增效剂对不同形态氮素在棉花叶片渗透的影响

注不同字母表示处理间差异达到P<0.05。

实施例18：

一种液态型叶面肥增效剂在棉花叶面施肥中的应用，其使用过程是：

2017年8月，利用田间生长棉花功能叶开展增效剂对叶面肥液滴附着影响试验。试验设置3个处理，分别为叶面肥+1000倍的洗衣服(处理1)，叶面肥+1000倍的有机硅(处理2)，叶面肥+1mL/L液体型叶面肥增效剂(处理3)，重复3次，每个重复5片功能叶。采集棉花功能叶，扫描叶面积，称量鲜重1，叶面施肥后再称鲜重2。

试验结果表明，处理3功能叶鲜重增加量最高，经过叶面积换算，其单位面积叶面肥液滴附着量也最高，与添加洗衣服处理和有机硅处理相比，单位面积叶面肥液滴附着量分别增加6.33g/m²和6.57g/m²，同比分别增加64％和69％。说明本发明的液态型叶面肥增效剂能够有效增加叶面肥在棉花叶片表面的附着，而且效果优于有机硅和洗衣粉。

表3增效剂对叶面肥在棉花叶片附着的影响

注不同字母表示处理间差异达到P<0.05。

实施例19：

一种液态型叶面肥增效剂在棉花中后期生产中的应用，其使用过程是：

2017年8月，利用田间生长棉花开展叶面肥添加增效剂施用响试验。试验设置2个处理，分别为叶面肥单施(对照)和叶面肥+1mL/L液体型叶面肥增效剂(处理)，喷施2次，两次间隔7天。小区面积57.6m²，随机区组排列，重复3次。

试验结果表明，添加叶面肥增效剂处理单株成铃数较对照高1.6个，单铃重无显著差异，每亩籽棉增产31.2kg，增产11.9％。说明应用本发明后，叶面施肥效果显著增加，能够显著增加棉花籽棉产量。

表3增效剂对叶面肥在棉花叶片附着的影响

注不同字母表示处理间差异达到P<0.05。

Claims (7)

1.一种液态型叶面肥增效剂，它由以下原料的质量浓度制成：

一种液态型叶面肥增效剂的制备方法，其步骤是：

A、先将一定质量的γ-聚谷氨酸溶于水中，制备成溶液；

B、再将十二烷基甜菜碱溶解于步骤(A)中的溶液，缓慢搅动、减少气泡产生；

C、最后将聚丙烯酰胺以间歇进料方式，完全溶解于步骤(B)中，加入蒸馏水定容至1L后充分混合，获得一种液态型叶面肥增效剂。

2.根据权利要求1所述的一种液态型叶面肥增效剂，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种液态型叶面肥增效剂，其特征在于

4.根据权利要求1所述的一种液态型叶面肥增效剂，其特征在于

5.根据权利要求1所述的一种液态型叶面肥增效剂，其特征在于

6.权利要求1所述的一种液态型叶面肥增效剂在叶面施肥中的应用，其步骤是：

A、将叶面肥按照体积比例溶解于水中；

B、按照1mL/L的使用浓度将叶面肥增效剂加入叶面肥溶液中，进行叶面喷施。

7.权利要求1所述的一种液态型叶面肥增效剂在叶面肥制备中的应用，其步骤是：

A、将叶面肥原料进行粉碎过200目筛或沉降，除去杂质；

B、根据所制备叶面肥养分行业标准，将叶面肥增效剂和叶面肥原料按照1:20～30比例进行添加，混合。