專利名稱：一種葉面肥及其制備方法
技術領域：
本發明屬于肥料領域。具體而言，本發明涉及一種葉面肥及其制備方法。
背景技術：
竹醋液是用竹材燒炭的過程中，收集竹材在高溫分解中產生的氣體，并將這種氣體在常溫下冷卻得到的液體物質。竹醋液含有近300種天然高分子有機化合物，包括有機酸類、醇類、酮類、醛類、酯類及微量的堿性成分等。竹醋液能夠改良土壤，將竹醋液噴灑在土壤中可以預防種子的立枯病，也可用作土壤的消毒劑。土壤中施用竹醋液能有效抑制有礙植物生長的微生物的繁殖，并能殺死根瘤線蟲等害蟲，能夠有效改善土壤的微生物類群，促進有機物分解利用，從而使土壤的團粒結構、通氣性、透水性得到改善，提高肥料的利用率。竹醋液還是植物生長調節劑，竹醋液能夠促進農作物種子發芽、生根、生長，還能夠促進蔬菜、果樹、花卉、水稻、草坪等植物的生長。此外，竹醋液還可以制造肥料，抑制雜草的生長，減少農藥用量，作為蟲害的驅避劑等。 竹醋液對植物病蟲害有很好的防治效果，與農藥聯合使用還具有良好的增效作用，對降低農藥用量、減少農藥殘留具有良好效果。甲殼素廣泛存在于蝦、蟹等甲殼動物的甲殼中及蘑菇等菌類的細胞壁和烏賊等軟體動物的器官中，是2-乙酰胺-2-脫氧-D-葡萄糖通過β -1，4苷鏈聯結而成的直鏈多糖， 是近年來崛起的一種新型天然高分子材料。甲殼素脫去乙酰基后稱為殼聚糖，這是甲殼素最重要和應用最廣泛的衍生物，其無毒無味、耐熱、耐腐蝕、可生物降解，獨具的生理特性引起人們的極大關注。目前，對其在醫藥工業、食品工業、水處理、日用化妝、農業、紡織、印染、 造紙、膜材料、催化及分析化學等眾多領域的開發、研究和利用正受到許多國家的重視。殼聚糖含有游離羥基和氨基等極性基團，具有很強的吸水性和保水性，可用于干旱地區種子萌發的機制或作為種子處理劑，使種子包埋在漆膜內防止土壤中霉菌的侵害；其水解產物還可用于作物的葉面噴施，具有植物生長調節作用。甲殼素在農業上的主要作用是增殖土壤有益菌群，抑制有害菌；誘導植物開啟自身免疫反應，提高農作物和蔬菜抗病性，減少或不用農藥的使用；促進植物生長，提高農作物和蔬菜產量。葉面肥是指通過作物葉片為作物提供營養物質的肥料的統稱，它可以補充根部施肥的不足，具有迅速補充營養、充分發揮肥效、經濟合算以及減輕對土壤的污染的特點。但是，鑒于葉面與根的結構差異，如何解決葉面充分有效吸收營養成分一直是業界研究的重要課題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種新型的葉面肥，其可以同時通過植物葉面有效提供竹醋液與殼聚糖，并且兩者對于農作物增產具有增效作用。本發明的另一個目的是提供所述葉面肥的制備方法。用于實現上述目的的技術方案如下
一方面，本發明提供一種葉面肥，按重量百分比計，所述葉面肥包含殼聚糖1 10%，竹醋液溶液15 25%，表面活性劑0. 5 3%。優選地，所述葉面肥還包含尿素5 15%，氫氧化鉀2 8%，磷酸氫二銨5 10%，余量為水。在所述的葉面肥中，所述竹醋液通過以下步驟制備將竹材粉碎至40 60目，噴加竹材重量的10% 20%的水，再加入竹材重量的 0.5% 1.0%的纖維素酶，堆放發酵12 15小時，然后將發酵物置于蒸餾器中，加熱至 100 140°C，熱解6 9小時，之后冷卻至40°C，然后將得到竹醋液粗提物離心沉降，取上清液，即得到竹醋液。此外，所述葉面肥中的殼聚糖的平均分子量為5000 6000道爾頓；進一步優選地，所述殼聚糖的平均分子量為陽00 6000道爾頓。其中，所述殼聚糖是通過將甲殼質溶解在醋酸中，然后用過氧化氫降解制得。優選地，所述殼聚糖通過以下步驟制備按重量份計算，將50 150份甲殼質溶解在700 900份0. 5 2% (體積比) 的醋酸水溶液中，然后加入50 150份10 20% (體積比)的過氧化氫水溶液，升溫至 40°C 70°C，降解1 5小時，烘干。通過凝膠液相色譜檢測可知，采用上述步驟制備的殼聚糖的平均分子量為5000 6000道爾頓。在本發明的葉面肥中，表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉(簡稱ABS)和/或烷基酚聚氧乙烯醚(簡稱0P-10)；優選地，所述表面活性劑為0P-10。另一方面，本發明提供上述葉面肥的制備方法，其包括將殼聚糖、竹醋液及表面活性劑加入水中，然后升溫至30°C 60°C，攪拌1 3小時，混合均勻而制得。優選地，所述制備方法還包括將尿素、氫氧化鉀和磷酸氫二銨與殼聚糖、竹醋液、 表面活性劑一起加入水中，然后升溫至30°C 60°C，攪拌1 3小時，混合均勻。其中，所述竹醋液通過以下步驟制備將竹材粉碎至40 60目，噴加竹材重量的10% 20%的水，再加入竹材重量的 0.5% 1.0%的纖維素酶，堆放發酵12 15小時，然后將發酵物置于蒸餾器中，加熱至 100 140°C，熱解6 9小時，之后冷卻至40°C，然后將得到竹醋液粗提物離心沉降，取上清液，即得到竹醋液。其中，所述殼聚糖的平均分子量為5000 6000道爾頓；優選地，所述殼聚糖的平均分子量為5500 6000道爾頓。在上述制備方法，所述殼聚糖是通過將甲殼質溶解在醋酸中，然后用過氧化氫降解制得。優選地，所述殼聚糖通過以下步驟制備按重量份計算，將50 150份甲殼質溶解在700 900份0. 5 2% (體積比) 的醋酸水溶液中，然后加入50 150份10 20% (體積比)的過氧化氫水溶液，升溫至 40°C 70°C，降解1 5小時，烘干。在上述制備方法中，采用的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉(簡稱ABQ和/或烷基酚聚氧乙烯醚(簡稱0P-10)；優選地，所述表面活性劑為0P-10。
以下是本發明的詳細描述本發明所提供的含殼聚糖和竹醋液的葉面肥可以具有兩種類型第一類型是由甲殼質經過降解后分解成小分子量的殼聚糖、竹醋液、表面活性劑加入到水中，升溫至30 60°C，攪拌1 3小時，混合均勻制備而成；第二類型是由甲殼質經過降解后分解成小分子量的殼聚糖、竹醋液、尿素、氫氧化鉀、磷酸氫二銨、表面活性劑加入到水中，升溫至30 60°C，攪拌1 3小時，混合均勻制備而成。各組分的重量百分比為殼聚糖1 10%，尿素 5 15 %，氫氧化鉀2 8 %，磷酸氫二銨5 10 %，表面活性劑0. 5 3 %，竹醋液15 25%，水 39 61. 5%。為了解決通過葉面向作物有效提供包括殼聚糖等的營養物質，從而補充根部施肥的不足、迅速補充營養、充分發揮肥效、施用量很少、能減輕對土壤的污染等優勢，經研究發現，作物可有效吸收經葉面施用的竹醋液與殼聚糖的合劑，更重要的是兩者合用能夠對于作物增產具有增效作用，從而充分發揮葉面肥的功效。其中，將甲殼質溶解在醋酸溶液中，然后經過過氧化氫降解，甲殼質被降解后分解成小分子殼聚糖，其平均分子量控制在6000左右。這一分子量范圍的殼聚糖制成竹醋液與殼聚糖的合劑非常利于作物有效吸收，它的主要作用包括能給農作物直接增加糖的濃度， 促進農作物根系生長；能增強植株的生理生化機質，誘導作物產生多種抗病物質，對真菌、 細菌有極強的抑制、鈍化和預防作用，從而有效地防治病蟲害，提高農作物產品的質量和產量。竹醋液能有效抑制有礙植物生長的微生物的繁殖，并能殺死根瘤線蟲等害蟲，能夠有效改善土壤的微生物類群，促進有機物分解利用，從而使土壤的團粒結構、通氣性、透水性得到改善，提高肥料的利用率。竹醋液還是植物生長調節劑，竹醋液能夠促進農作物種子發芽、生根、生長，還能夠促進蔬菜、果樹、花卉、水稻、草坪等植物的生長。此外，本發明的竹醋液與殼聚糖的合劑中含有表面活性劑，其能夠降低肥料和葉面的表面張力，從而增加它們之間的附著面積，提高肥料的吸收和利用率，減少肥料的使用量，降低農產品生產成本。并且，本發明的竹醋液與殼聚糖的合劑第二類型還含有作物所需的氮、磷、鉀等營養，并且可以直接噴施于葉面，使用方便。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明進行進一步的詳細描述，給出的實施例僅為了闡明本發明，而不是為了限制本發明的范圍。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為常規商店購買得到。實施例1 原料名稱重量百分比(％) 原料名稱重量百分比(％)殼聚糖5竹醋液 15表面活性劑 2水78原料竹醋液制備將100公斤竹材(來自浙江麗水)粉碎至50目，噴加15公斤水，加入0. 6公斤纖維素酶，堆放發酵14小時，然后將發酵物加入到蒸餾器中，以竹材下腳料為燃料，加熱至
6120°C，熱解7小時，冷卻至40°C，得到竹醋液粗提物，離心沉降，取上清液，得到竹醋液50公斤。原料殼聚糖制備將100公斤甲殼質溶解在醋酸水溶液750公斤中，然后加入15%過氧化氫水溶液60公斤，升溫至50°C，降解3小時，烘干待用。用液相色譜法檢測制得的殼聚糖的平均分子量，檢測條件如下流動相和固定相為色譜級四氫呋喃和正己烷；CGX 500硅膠柱，粒度為IOymJL 徑為500A;采用一臺L-7100等度泵，其連有一臺L-7400UV檢測器，均為日立公司生產， 檢測波長為260nm，7100型進樣閥，定量管為20 μ L，在進樣閥和泵之間的連接管的長度為 120mm,體積為12 μ L ；數據采集通過D-7000HPLC系統接口和軟件；流速為1. OmL/min，樣品質量濃度為0. 5g/L，用L-7300柱爐把溫度控制在25°C。測得制備的殼聚糖的平均分子量為5000 6000道爾頓。葉面肥制備將根據上述方法制備的殼聚糖50公斤、竹醋液15公斤、表面活性劑0P-1020公斤加入到780公斤水中，升溫55°C，攪拌2小時，混合均勻、離心。實施例2
原料名稱重量百分比(％)原料名稱
殼聚糖5尿素
重量百分比(％) 10
氫氧化鉀
4
磷酸氫二銨竹醋液
5
15
表面活性劑 2
水59原料竹醋液制備將100公斤竹材粉碎至50目，噴加15公斤水，加入0. 6公斤纖維素酶，堆放發酵 14小時，然后將發酵物加入到蒸餾器中，以竹材下腳料為燃料，加熱至120°C，熱解7小時， 冷卻至40°C，得到竹醋液粗提物，離心沉降，取上清液，得到竹醋液50公斤。原料殼聚糖制備將80公斤甲殼質溶解在醋酸水溶液880公斤中，然后加入10%過氧化氫水溶液70公斤，升溫至40°C，降解2. 5小時，烘干待用。用液相色譜法檢測制得的殼聚糖的平均分子量，檢測條件如下流動相和固定相為色譜級四氫呋喃和正己烷；CGX 500硅膠柱，粒度為IOymJL 徑為500A;采用一臺L-7100等度泵，其連有一臺L-7400UV檢測器，均為日立公司生產， 檢測波長為260nm，7100型進樣閥，定量管為20 μ L，在進樣閥和泵之間的連接管的長度為 120mm,體積為12 μ L ；數據采集通過D-7000HPLC系統接口和軟件；流速為1. OmL/min，樣品質量濃度為0. 5g/L，用L-7300柱爐把溫度控制在25°C。測得制備的殼聚糖的平均分子量為5000 6000道爾頓。葉面肥制備將根據上述方法制備的殼聚糖50公斤、竹醋液15公斤、尿素100公斤、氫氧化鉀40公斤、磷酸氫二銨50公斤、表面活性劑0P-1020公斤加入到590公斤水中，升溫55°C，攪拌2小時，混合均勻、離心。實施例3
原料名稱殼聚糖氫氧化鉀表面活性劑水
重量百分比(％) 6 6
1.5 49.5
原料名稱
尿素磷酸氫二銨竹醋液
重量百分比(％) 12 7 18原料竹醋液制備將100公斤竹材粉碎至60目，噴加20公斤水，加入0. 8公斤纖維素酶，堆放發酵 15小時，然后將發酵物加入到蒸餾器中，以竹材下腳料為燃料，加熱至140°C，熱解9小時， 冷卻至40°C，得到竹醋液粗提物，離心沉降，取上清液，得到竹醋液60公斤。原料殼聚糖制備將120公斤甲殼質溶解在醋酸水溶液840公斤中，然后加入20%過氧化氫水溶液80公斤，升溫至60°C，降解3小時，烘干待用。用液相色譜法檢測制得的殼聚糖的平均分子量，檢測條件如實施例1中所示。測得制備的殼聚糖的平均分子量為5000 6000道爾頓。葉面肥制備將根據上述方法制備的殼聚糖60公斤、竹醋液18公斤、尿素120公斤、氫氧化鉀 60公斤、磷酸氫二銨70公斤、表面活性劑ABS 15公斤加入到495公斤水中，升溫45°C，攪拌2. 5小時，混合均勻、離心。實施例4
原料名稱重量百分比(％)原料名稱
殼聚糖7尿素
重量百分比(％) 13
氫氧化鉀
4
磷酸氫二銨 8 竹醋液25表面活性劑 3
水40原料竹醋液制備將100公斤竹材粉碎至60目，噴加18公斤水，加入0. 7公斤纖維素酶，堆放發酵 12小時，然后將發酵物加入到蒸餾器中，以竹材下腳料為燃料，加熱至100°C，熱解7小時， 冷卻至40°C，得到竹醋液粗提物，離心沉降，取上清液，得到竹醋液40公斤。原料殼聚糖制備將50公斤甲殼質溶解在醋酸水溶液900公斤中，然后加入18%過氧化氫水溶液25公斤，升溫至60°C，降解3. 5小時，烘干待用。用液相色譜法檢測制得的殼聚糖的平均分子量，檢測條件如實施例1中所示。測
8得制備的殼聚糖的平均分子量為約6000。葉面肥制備將根據上述方法制備的殼聚糖70公斤、竹醋液25公斤、尿素130公斤、氫氧化鉀 40公斤、磷酸氫二銨80公斤、0P-1020公斤、ABS 10公斤加入到40公斤水中，升溫60°C，攪拌2. 5小時，混合均勻、離心。實施例5 本發明葉面吧的效果驗證以黃瓜為試驗作物，驗證了本發明葉面肥的肥料效果。1、試驗設計和測定試驗作物黃瓜，基本情況見下表1。表1試驗作物基本情況
品種密度(林/hm3)播種期定植期收獲期天津177692010年8月12日10年8月31日10年9月25日 -11月6日試驗土壤情況土壤基礎養分見表2。表2試驗土壤基礎養分
取樣深度 (cm)有機質 (g/kg)全氮 (g/kg)堿解氮 (mg/kg)有效石癢 (mg/kg)有效鉀 (mg/kg)0-2020.331.5596.5135142試驗設4個處理，處理1 (試驗肥料)面積0. 22hm2，處理2 (專利申請 CN201110278299. 3實施例1葉面肥)面積0. 22hm2,處理3 (專利CN1401779A實施例1的竹醋液)面積0. 22hm2，處理4 (對照)面積0. 12hm2。處理1—噴施清水+本發明實施例2制備的葉面肥。其中將葉面肥以675ml/hm2 的用量，稀釋700倍，從黃瓜定植7天后開始葉面噴施4次，每次間隔15天。處理2——噴施清水+葉面肥(按照專利申請CN201110278299. 3實施例1制備，其中含分子量為5000 6000道爾頓的殼聚糖5重量％，尿素10重量％，氫氧化鉀4重量％， 磷酸氫二銨5重量％，表面活性劑2重量％，水74重量％)。其中將葉面肥以675ml/hm2的用量，稀釋700倍，從黃瓜定植7天后開始葉面噴施4次，每次間隔15天。處理3——噴施清水+竹醋液(按照專利申請CN1401779A實施例1制備)。其中將葉面肥以675ml/hm2的用量，稀釋700倍，從黃瓜定植7天后開始葉面噴施4次，每次間隔15天。處理4——噴施清水+常規施肥(尿素8. lg/hm2，氫氧化鉀4. lg/hm2，磷酸氫二銨 4. 7g/hm2)，稀釋700倍，從黃瓜定植7天后開始葉面噴施4次，每次間隔15天。對黃瓜單瓜重、黃瓜瓜長、黃瓜產量3個方面進行了比較，其中測定方法為黃瓜單瓜重、黃瓜瓜長測定方法多點取樣，避開邊行，采用對角線取樣方法，選取有代表性樣點5個，每個樣點取10條黃瓜，分別測定，計算平均值。
9
黃瓜產量測定方法試驗地塊單獨收獲、單獨計產，折算出公頃產量。2、試驗結果與分析不同處理對黃瓜單瓜重、黃瓜瓜長的影響見表3。表3不同處理的黃瓜單瓜重、瓜長
權利要求
1.一種葉面肥，其特征在于，按重量百分比計，所述葉面肥包含殼聚糖1 10%，竹醋液10 25 %，表面活性劑0. 5 3 %。
2.根據權利要求1所述的葉面肥，其特征在于，所述葉面肥還包含尿素5 15%，氫氧化鉀2 8%，磷酸氫二銨5 10%，余量為水。
3.根據權利要求1或2所述的葉面肥，其特征在于，所述葉面肥中的竹醋液通過以下步驟制備將竹材粉碎至40 60目，噴加竹材重量的10% 20%的水，再加入竹材重量的0.5% 1.0%的纖維素酶，堆放發酵12 15小時，然后將發酵物置于蒸餾器中，加熱至 100 140°C，熱解6 9小時，之后冷卻至40°C，然后將得到竹醋液粗提物離心沉降，取上清液。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的葉面肥，其特征在于，所述殼聚糖的平均分子量為5000 6000道爾頓；優選地，所述殼聚糖的平均分子量為5500 6000道爾頓。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的葉面肥，其特征在于，所述殼聚糖是通過將甲殼質溶解在醋酸中，然后用過氧化氫降解制得；優選地，所述殼聚糖通過以下步驟制備按重量份數計算，將50 150份甲殼質溶解在700 900份0.5 2% (體積比)的醋酸水溶液中，然后加入50 150份10 20% (體積比)的過氧化氫水溶液，升溫至40°C 70°C，降解1 5小時，烘干。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的葉面肥，其特征在于，所述表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚和/或十二烷基苯磺酸鈉；優選地，所述表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的葉面肥的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括將殼聚糖、竹醋液、表面活性劑加入水中，然后升溫至30°C 60°C，攪拌1 3小時，混合均勻；優選地，所述制備方法還包括將尿素、氫氧化鉀和磷酸氫二銨與殼聚糖、竹醋液、表面活性劑一起加入水中，然后升溫至30°C 60°C，攪拌1 3小時，混合均勻。
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述竹醋液通過以下步驟制備 將竹材粉碎至40 60目，噴加竹材重量的10 % 20 %的水，加入竹材重量的0. 5 % 1.0 %的纖維素酶，堆放發酵12 15小時，然后將發酵物置于蒸餾器中，加熱至100 140°C，熱解6 9小時，之后冷卻至40°C，然后將得到竹醋液粗提物離心沉降，取上清液。
9.根據權利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，所述殼聚糖的平均分子量為 5000 6000道爾頓；優選地，所述殼聚糖的平均分子量為5500 6000道爾頓。
10.根據權利要求7至9中任一項所述的制備方法，所述殼聚糖通過將甲殼質溶解在醋酸中，然后用過氧化氫降解制得；優選地，所述殼聚糖通過以下步驟制備按重量份數計算，將50 150份甲殼質溶解在700 900份0.5 2% (體積比)的醋酸水溶液中，然后加入50 150份10 20% (體積比)的過氧化氫水溶液，升溫至40°C 70°C，降解1 5小時，烘干。
11.根據權利要求7至10中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚和/或十二烷基苯磺酸鈉；優選地，所述表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚。
全文摘要
本發明提供了一種葉面肥及其制備方法。按重量百分比計，所述葉面肥包含殼聚糖1～10％，竹醋液10～25％，表面活性劑0.5～3％。此外，所述葉面肥還包含尿素5～15％，氫氧化鉀2～8％，磷酸氫二銨5～10％，余量為水。本發明的葉面肥為竹醋液與殼聚糖的合劑，經施用給植物葉面后，可以給農作物直接增加糖的濃度，促進農作物根系生長，誘導作物產生多種抗病物質，對真菌、細菌有極強的抑制、鈍化和預防作用，從而有效地防治病蟲害，提高農作物產品的質量和產量。
文檔編號C05G3/02GK102503667SQ20111032246
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者嚴國富, 湯潔 申請人:北京雷力農用化學有限公司