CN114292142A - 一种聚糖醛酸生态肥料助剂及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚糖醛酸生态肥料助剂及应用，属于肥料助剂技术领域，所述聚糖醛酸生态肥料助剂是由聚糖醛酸、改性后的木质素磺酸钠、复合后的磺酸盐复合料、腐殖酸和硼酸按比例配置加工而成。本发明中，聚糖醛酸与改性后的木质素磺酸钠与普通肥料混合后能够吸附在其表面，使得肥料粒子之间在静电互斥力的作用下形成良好的分散体系，并能螯合中微量金属离子，进而能够使得普通肥料中的颗粒在溶于水后能够形成稳定的溶液体液，降低磷素固定，避免发生沉淀，提高肥料养分利用率；添加聚糖醛酸生态肥料助剂的肥料具有抗逆、抗病害、促根和促生长的作用。

Description

一种聚糖醛酸生态肥料助剂及应用

技术领域

本发明属于肥料助剂技术领域，尤其涉及一种聚糖醛酸生态肥料助剂及应用。

背景技术

现有技术中公开了部分肥料助剂技术领域的发明专利，其中申请号为CN105198560B的发明专利，公开了肥料助剂及应用，该专利通过设计的肥料助剂是新型肥料十分重要的原材料之一，可以减少施肥次数，提高效率。在改善肥料产品品质、增加肥料产品功能、改进肥料施用效果和提高肥料利用率等方面具有不可或缺的作用，对促进现代农业发展、提高资源利用率及改善肥料施用对环境的影响具有十分重要的意义。2000年以来，国内外的肥料助剂研究在新型防结剂及缓释材料、矿石浮选剂等方面都有较大突破。其中，2008年美国布兰特联合公司(Brandt)研发的糖醇微量元素肥，首次提出了“营养高效运输”***，但没有直接证明肥料利用率的提高。与此同时，国内对聚谷氨酸和聚天冬氨酸的生产工艺大幅改进，使得其在农业上运用也越来越多，成为了非常传统的增效剂。但实际应用中还有待提高，且该专利通过设计的肥料助剂有效解决了上述问题。

一直以来，我国的化肥施用方面存在着施肥量大，养分流失过快，作物吸收不高的特点，这样会造成资源的浪费，环境污染，因此在研究增强肥料的吸收，提高肥料的利用率，减少肥料的投入，降低成本，对于我国的农业发展来说具有非常重要的意义。由于长期过量施肥，造成土壤板结和酸化，病虫害增加，直接影响植物根系生长及对肥料养分的吸收，导致肥料浪费的恶性循环。

基于此，本发明设计了一种聚糖醛酸生态肥料助剂及应用，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决一直以来，我国的化肥施用方面存在着施肥量大，养分流失过快，作物吸收不高的特点，这样会造成资源的浪费，环境污染，因此在研究增强肥料的吸收，提高肥料的利用率，减少肥料的投入，降低成本，对于我国的农业发展来说具有非常重要的意义。由于长期过量施肥，造成土壤板结和酸化，病虫害增加，直接影响植物根系生长及对肥料养分的吸收，导致肥料浪费的恶性循环的问题，而提出的一种聚糖醛酸生态肥料助剂及应用。聚糖醛酸能有效诱导和激发作物在生长、抗逆、抗病方面的内源性功能成分的产生，故具有促生长、抗病、抗逆效果，较明显的刺激作物生长尤其生根。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种聚糖醛酸生态肥料助剂，所述聚糖醛酸生态肥料助剂是由聚糖醛酸、改性后的木质素磺酸钠、复合后的磺酸盐复合料、腐殖酸和硼酸按比例配置加工而成，各组分重量百分配比为：聚糖醛酸60-90％、改性后的木质素磺酸钠10-19％、复合后的磺酸盐复合料10-19％、腐殖酸1-6％和硼酸盐0.5-2％。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述复合后的磺酸盐复合料其复合方法包括：利用流量控制***将十二烷基硫酸钠和苯硫酸钠组成的混合料加入到均质器中，并在均质器中完成复合反应，获得复合后的磺酸盐复合料。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述均质器内进行复合反应的过程是在一定压力环境下进行，所述压力的维持是由压力控制排料阀控制，所述均质器是一种改进的离心泵或高剪切机械混合器。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述改性后的木质素磺酸钠其制备方法包括以下步骤：

步骤A1：将聚乙二醇单甲醚和丙烯酸加入到带有磁搅拌机构的化工用反应釜中；

步骤A2：丙烯酸和聚乙二醇单甲醚混合均匀后快速加入对苯二酚和对甲苯硫酸混合料，待混合均匀后注入溶剂苯溶液；

步骤A3：加入溶剂后继续搅拌，待搅拌均匀后加热至80-110℃，回流6-10h后，利用油水分离技术去除溶剂苯，获得备用料；

步骤A4：接着将备用料、丙烯酸、甲基丙烯硫酸钠和木质素磺酸钠分别配置成一定浓度的水溶液；

步骤A5：将引发剂溶解到去离子水溶液中，随后以滴加的方式将所配置的水溶液加入到反应釜中，化合反应一段时间后冷却至常温状态，最后用氢氧化钠水溶液调节反应釜中的pH值，便能够获得改性后的木质素磺酸钠。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述化工用反应釜上装载有温度计和油水分离器，所述丙烯酸和聚乙二醇单甲醚的摩尔比为2.5：1，所述丙烯酸和聚乙二醇单甲醚的摩尔比为2：0.8。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述硼酸盐为偏硼酸钠、硼砂、硼酸钾或聚四硼酸钾中的一种或者几种组合，所述腐殖酸为腐殖酸钠、腐殖酸铵、腐殖酸钾或黄腐酸中的一种或几种组合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述聚糖醛酸生态肥料助剂成分按重量分最佳百分配比是：聚糖醛酸75％、改性后的木质素磺酸钠11％、复合后的磺酸盐复合料10％、腐殖酸3％和硼酸盐1％。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述聚糖醛酸生态肥料助剂加工方法为：

步骤S1：将聚糖醛酸按重量加入到带有磁搅拌机构的化合反应釜中，混合均匀后获得初级助溶物；

步骤S2：将改性后的木质素磺酸钠、复合后的磺酸盐复合料、腐殖酸以及硼酸盐按重量份依次加入到反应釜中，再次混合均匀后获得二级助溶物；

步骤S3：将所获得的二级助溶物放入真空环境中冷却至室温，粉碎筛分后获得聚糖醛酸生态肥料助剂。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述粉碎筛分过程中筛分成粒径为1-3㎜的颗粒物，所述粉碎筛分过程中还需进行烘干处理，使得所获取的聚糖醛酸生态肥料助剂含水率小于10％。

一种聚糖醛酸生态肥料助剂在生态肥料中的应用，所述聚糖醛酸生态肥料助剂应用在普通尿素、复合肥料或水溶肥料中，所述聚糖醛酸生态肥料助剂在所述普通尿素、复合肥料或水溶肥料中按0.1-1％的比例添加。

有益效果：

1、本发明中，所合成的改性后的木质素磺酸钠与聚糖醛酸能够使普通尿素、复合肥料和水溶肥料在溶于水后保持良好的分散性，且分散保持性良好，改性后的木质素磺酸钠与聚糖醛酸与普通尿素、复合肥料以及水溶肥料混合后能够吸附在其表面，使普通尿素、复合肥料和水溶肥料中的颗粒之间产生静电排斥力，使得肥料粒子之间在静电互斥力的作用下形成良好的分散体系，并能螯合中微量金属离子，进而能够使得普通尿素、复合肥料和水溶肥料中的颗粒在溶于水后能够形成稳定的溶液体液，避免发生沉淀，提高肥料养分利用率，减少肥料的使用成本；添加聚糖醛酸生态肥料助剂的肥料具有抗逆、抗病害、促根和促生长的作用。

2、本发明中，通过在聚糖醛酸生态肥料助剂中加入复合后的磺酸盐复合料，使得聚糖醛酸生态肥料助剂被吸附在普通尿素、复合肥料和水溶肥料中的颗粒避免后，能够获得具有适中亲水亲油的性能，实现协同降低颗粒界面张力作用，使得化肥颗粒在溶于水后能够进一步起到防沉淀以及结块的作用，防止水肥一体化滴灌设备中的滴孔部位发生堵塞。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种聚糖醛酸生态肥料助剂的应用，包括99.4-99.9％的尿素和0.1％-0.6％的添加剂，所述添加剂包括60％的聚糖醛酸和40％改性后的木质素磺酸钠、复合后的磺酸盐复合料、腐殖酸以及硼酸盐混合物，添加剂配制成30-50％溶液，用计量泵添加到尿素蒸发器U型管底部，经二蒸、尿素塔造粒得成品聚糖醛酸尿素。

实施例二

一种聚糖醛酸生态肥料助剂的应用，包括99.1-99.7％的复合肥料和0.3％-0.9％的添加剂，所述添加剂包括70％的聚糖醛酸和30％改性后的木质素磺酸钠、复合后的磺酸盐复合料、腐殖酸以及硼酸盐混合物，用计量秤计量后添加到造粒机中，经造粒、烘干、筛分和防结块剂包裹得成品聚糖醛酸复合肥料，其N-P2O5-K2O养分配比为29-6-7。

实施例三

将实例1制备的聚糖醛酸尿素配制成0.5％溶液，在同一片豆角种植地里选择两块相邻的地块10m2，苗期分别用5kg普通尿素溶液和聚糖醛酸尿素溶液叶片喷洒一次，开花结果期每间隔15天叶片喷洒一次，每次用15kg，其他田间管理、施肥和病虫害防治相同。试验结果为：

	普通尿素	聚糖醛酸尿素	提高(％)	减少(％)
					产量(公斤/亩)	2415	2618	8.41
维生素C含量(mg/100g)	38.2	40.6	6.28
					锈病发病率(％)	3.4	2.5		26.47
霜霉病发病率(％)	3.2	2.1		34.38
					叶斑病发病率(％)	5.2	3.0		42.31
蚜虫损失率(％)	2.0	1.6		20

对试验结果进行对比分析，发现叶片喷施聚糖醛酸尿素比叶片喷施普通尿素，在同等条件下，豆角增产8.41％，维生素C含量提升6.28％，锈病发病率减少26.47％，霜霉病发病率减少34.38％，叶斑病发病率减少42.31％，蚜虫损失减少20％。

实施例四

将实例2制备的聚糖醛酸复合肥料，在同一片玉米种植地里选择两块相邻的地块100m2，分别基施40公斤/亩普通复合肥料(养分配比为29-6-7)和聚糖醛酸复合肥料(养分配比为29-6-7)，结穗期叶片分别喷洒一次普通尿素和聚糖醛酸尿素0.5％溶液20kg。试验结果为：

平均侧根数	13.6	15.5	13.97
					黑穗病发病率(％)	2.1	1.4		33.33
锈病发病率(％)	2.6	1.5		42.31
					蚜虫损失率(％)	2.8	2.3		17.86

对试验结果进行对比分析，发现基施聚糖醛酸复合肥料加叶片喷施聚糖醛酸尿素比基施普通复合肥料加叶片喷施普通尿素，在同等条件下，玉米增产9.06％，平均侧根数增加13.97％，锈病发病率减少42.31％，黑穗病发病率减少33.33％，蚜虫损失减少17.86％。

经试验研究发现，该发明含聚糖醛酸生态肥料助剂具有促进作物抗逆、抗病害、促生根和促生长的功能，提升作物对肥料养分的吸收利用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚糖醛酸生态肥料助剂，其特征在于，所述聚糖醛酸生态肥料助剂是由聚糖醛酸、改性后的木质素磺酸钠、复合后的磺酸盐复合料、腐殖酸和硼酸按比例配置加工而成，各组分重量百分配比为：聚糖醛酸60-90％、改性后的木质素磺酸钠10-19％、复合后的磺酸盐复合料10-19％、腐殖酸1-6％和硼酸盐0.5-2％。

2.根据权利要求1所述的一种聚糖醛酸生态肥料助剂，其特征在于，所述复合后的磺酸盐复合料其复合方法包括：利用流量控制***将十二烷基硫酸钠和苯硫酸钠组成的混合料加入到均质器中，并在均质器中完成复合反应，获得复合后的磺酸盐复合料。

3.根据权利要求2所述的一种聚糖醛酸生态肥料助剂，其特征在于，所述均质器内进行复合反应的过程是在一定压力环境下进行，所述压力的维持是由压力控制排料阀控制，所述均质器是一种改进的离心泵或高剪切机械混合器。

4.根据权利要求1所述的一种聚糖醛酸生态肥料助剂，其特征在于，所述改性后的木质素磺酸钠其制备方法包括以下步骤：

步骤A1：将聚乙二醇单甲醚和丙烯酸加入到带有磁搅拌机构的化工用反应釜中；

步骤A2：丙烯酸和聚乙二醇单甲醚混合均匀后快速加入对苯二酚和对甲苯硫酸混合料，待混合均匀后注入溶剂苯溶液；

步骤A3：加入溶剂后继续搅拌，待搅拌均匀后加热至80-110℃，回流6-10h后，利用油水分离技术去除溶剂苯，获得备用料；

步骤A4：接着将备用料、丙烯酸、甲基丙烯硫酸钠和木质素磺酸钠分别配置成一定浓度的水溶液；

步骤A5：将引发剂溶解到去离子水溶液中，随后以滴加的方式将所配置的水溶液加入到反应釜中，化合反应一段时间后冷却至常温状态，最后用氢氧化钠水溶液调节反应釜中的pH值，便能够获得改性后的木质素磺酸钠。

5.根据权利要求4所述的一种聚糖醛酸生态肥料助剂，其特征在于，所述化工用反应釜上装载有温度计和油水分离器，所述丙烯酸和聚乙二醇单甲醚的摩尔比为2.5：1，所述丙烯酸和聚乙二醇单甲醚的摩尔比为2：0.8。

6.根据权利要求1所述的一种聚糖醛酸生态肥料助剂，其特征在于，所述硼酸盐为偏硼酸钠、硼砂、硼酸钾或聚四硼酸钾中的一种或者几种组合，所述腐殖酸为腐殖酸钠、腐殖酸铵、腐殖酸钾或黄腐酸中的一种或几种组合。

7.根据权利要求1所述的一种聚糖醛酸生态肥料助剂，其特征在于，所述聚糖醛酸生态肥料助剂成分按重量分最佳百分配比是：聚糖醛酸75％、改性后的木质素磺酸钠11％、复合后的磺酸盐复合料10％、腐殖酸3％和硼酸盐1％。

8.根据权利要求7所述的一种聚糖醛酸生态肥料助剂，其特征在于，所述聚糖醛酸生态肥料助剂加工方法为：

步骤S1：将聚糖醛酸和辅料按重量份混合均匀，加入到带有磁搅拌机构的化合反应釜中，混合均匀后获得初级助溶物；

步骤S2：将改性后的木质素磺酸钠、复合后的磺酸盐复合料、腐殖酸以及硼酸按重量份依次加入到反应釜中，再次混合均匀后获得二级助溶物；

步骤S3：将所获得的二级助溶物放入真空环境中冷却至室温，粉碎筛分后获得聚糖醛酸生态肥料助剂。

9.根据权利要求8所述的一种聚糖醛酸生态肥料助剂，其特征在于，所述粉碎筛分过程中筛分成粒径为1-3㎜的颗粒物，所述粉碎筛分过程中还需进行烘干处理，使得所获取的聚糖醛酸生态肥料助剂含水率小于10％。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种聚糖醛酸生态肥料助剂在生态肥料中的应用，其特征在于，所述聚糖醛酸生态肥料助剂应用在普通尿素、复合肥料或水溶肥料中，所述聚糖醛酸生态肥料助剂在所述普通尿素、复合肥料或水溶肥料中按0.1-1％的比例添加。