專利名稱：一種含有助劑的微量元素葉面肥料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有助劑的微量元素葉面肥料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水平的不斷提高和化肥用量的增加，微量元素缺乏的問題顯得日益 突出，有的地方已成為農(nóng)作物生產(chǎn)的障礙因素。農(nóng)業(yè)科技界把含量介于0. 2-200mg/Kg的 必須營養(yǎng)元素稱為微量元素，必需的微量元素有鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬、氯等7種，植物的生 長發(fā)育需要吸收各種營養(yǎng)，但是決定植物產(chǎn)量的是土壤中相對含量最小的有效植物生長因 素，產(chǎn)量也在一定限度內(nèi)隨著這個因素的增減而相應(yīng)變化，由于這個限制因素的存在，即使 繼續(xù)增加其它營養(yǎng)成分也難以提高植物的產(chǎn)量。隨著氮磷鉀化肥的施用量急劇增加，隨作 物帶走的中微量元素養(yǎng)分還沒有得到系統(tǒng)的補給，所以目前缺乏中微量元素的地區(qū)、作物 和土壤越來越廣泛，問題也越來越嚴重。因此，通過科學(xué)研究，有針對性地使用微肥已成為 一項新課題新熱點。發(fā)達國家非常重視微量元素的應(yīng)用。其指出不僅應(yīng)該將作物從土壤中取走的營養(yǎng) 元素歸還土壤，而且還應(yīng)該把土壤肥力提高到與植物生理特性相適應(yīng)的最高水平。為了保 證植物生長必須的微量元素，發(fā)達國家則采取多種措施保持土壤的綜合肥力。美國要求普 通化肥中一定要含有一定量的微量元素，美國植物養(yǎng)料協(xié)會提出了肥料中微量元素最低百 分含量的保證值，即使如此對于缺乏微量元素的土壤，必須另外增施。我國大部分地區(qū)都存 在不同程度的微量元素的缺乏，我國缺少微量元素鐵、銅、鉬、硼、錳、鋅的耕地分別占5%、 6. 9%,21. 3%,46. 8%,34. 5%和51. 5%。針對性的施用微肥，不僅可以作為提高中低產(chǎn)田 的有效技術(shù)措施，還可以有效增強作物對病蟲害、低溫冷害、高溫干旱的抗逆性，從而增加 了產(chǎn)量提高經(jīng)濟效益。國外微肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)廣泛應(yīng)用已有半個多世紀的經(jīng)歷，目前世界上已有20 多個國家的微肥生產(chǎn)已定型化和商業(yè)化。而且國外微肥品種的發(fā)展是多元化的，其主要特 點和發(fā)展趨勢是多元素化，高濃度化和專用化。國外產(chǎn)品以螯合態(tài)居多，性能和質(zhì)量穩(wěn)定具 有明顯的優(yōu)勢。我國在20世紀80-90年代，國內(nèi)生產(chǎn)的微肥以固態(tài)無機成分為主，應(yīng)用以土壤施 用為主根外施用為輔。21世紀以來我國微肥發(fā)展進入快速階段，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍以小企業(yè)居 多，產(chǎn)品以粉劑占一半以上，產(chǎn)品組分中難以體現(xiàn)作物、土壤、種植制度的差異等，養(yǎng)分比例 設(shè)計缺乏嚴格的科學(xué)性。而且絕大多數(shù)產(chǎn)品都不含有助劑，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，質(zhì)量不能得到 充分的保證。葉面肥料中添加助劑是提高肥料有效利用率，減少肥料施用量的重要手段。 助劑可以有效地降低肥料液的表面張力，降低肥液與植物葉片的接觸角，增加肥液在植物 葉片表面的濕潤和鋪展能力。能有效提高肥料的利用率，降低生產(chǎn)成本，從而提高了經(jīng)濟效益。葉面肥料具有針對性強、養(yǎng)分吸收快、肥料利用率高、環(huán)境污染小和成本低等特 點。噴施到葉片表面的營養(yǎng)物質(zhì)，主要是通過葉片細胞的外質(zhì)連絲和氣孔被作物吸收。因而提高肥液在作物葉片上的潤濕程度和滲透能力，對提高葉面肥料利用率有著極其重要的 作用。許多植物的葉片不易被水和葉面肥料潤濕，這是因為它們表面覆蓋著一層疏水蠟質(zhì) 層，這一疏水蠟質(zhì)層屬低能表面，水和葉面肥料在其上面會形成接觸角θ >90°的液滴。 加之蠟質(zhì)層表面的粗糙會使接觸角進一步增大，造成葉面肥料對蠟質(zhì)層的潤濕性更差，在 葉面上形成易滾落的液珠。養(yǎng)分在作物葉面的濕潤是養(yǎng)分向葉片內(nèi)部滲透的重要前提，因 此，必須克服蠟質(zhì)層造成的障礙，減小噴施液與植株葉片之間界面接觸角，使噴施液在葉面 上得以鋪展?jié)駶?，才可以提高養(yǎng)分的吸收率。在噴施液內(nèi)加入一定量的表面活性劑后可以 明顯改變噴施液的表面性質(zhì)，液體的表面張力會降低，增加噴施液在葉面的濕潤作用。表面 活性劑這種良好的表面活性性質(zhì)，對提高葉面的養(yǎng)分吸收效率具有明顯的作用。它的使用 已經(jīng)成為葉面肥研制與應(yīng)用的一項關(guān)鍵技術(shù)。因此，在葉面肥的施用過程中，要提高葉面肥 料的濕潤性，降低表面張力就只有通過向其加入表面活性劑來實現(xiàn)。所以，通過研究表面活性劑的表面張力可以相應(yīng)地反映出其濕潤和滲透性能。用 表面張力法測定溶液中表面活性劑的臨界膠束濃度。在溶液中表面活性劑的濃度低于臨界 膠束濃度時，溶液的表面張力隨表面活性劑濃度的增高而急劇下降，當表面活性劑達到臨 界膠束濃度即表面活性劑的表面吸附達到飽和后，溶液的表面張力幾乎不再隨表面活性劑 濃度的增高而改變。由此測定含有不同濃度的表面活性劑溶液的表面張力，作濃度對數(shù)與 表面張力的曲線圖，曲線轉(zhuǎn)折點相應(yīng)的表面活性劑濃度即為該表面活性劑的臨界膠束濃度 (CMC)。CMC為表面活性劑的臨界膠束濃度。臨界膠束濃度所對應(yīng)的表面張力為該表面活 性劑降低表面張力的能力，臨界膠束濃度本身的大小表明該表面活性劑降低表面張力的效 率。由于表面張力等原因噴施在作物表面的肥料液難以在葉片上濕潤展布持液量少，從而 影響噴施效果也造成浪費。因此，開發(fā)一種葉面持液量高、肥效好且配方合理的微量元素葉 面肥料，具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微量元素葉面肥及其制備方法。本發(fā)明所提供的微量元素葉面肥料，其組成如下每IOOkg所述微量元素葉 面肥由下述物質(zhì)組成硫酸銅^g_12kg、硫酸亞鐵!Bkgjkg、硫酸鋅12kg-Hkg、硫酸 錳 7kg-llkg、硼酸 1. Okg-2. 5kg、EDTA 二 鈉 2. 0-5. 0kg、檸檬酸 1. 0-5. 0kg、烷基糖苷 5. 0-10. 0kg、余量為水。制備本發(fā)明微量元素葉面肥料的方法，包括下述步驟1)將50kg-70kg水、EDTA 二鈉和檸檬酸在70_8(TC下混合，攪拌溶解；2)向步驟1)的混合液中加入硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸錳和硼酸，在 70-80°C下反應(yīng)1. 0-2. 0小時；3)反應(yīng)結(jié)束后，將步驟2)中的反應(yīng)液冷卻至室溫，加入烷基糖苷使其分散均勻， 最終加水至100kg，得到所述微量元素葉面肥。將步驟3)得到的葉面肥過濾后，裝瓶、封蓋，即可得成品。本發(fā)明中所用的烷基糖苷具體為APG-0810。APG-0810的質(zhì)量指標如下碳數(shù) C8-C10 ；外觀為淡黃色渾濁粘稠溶液；固形物50-53% ；pH值11. 5-12. 5 ；粘度IOOOmPa. s ； 密度 1. 07-1. 08。
本品適用于葉面噴施或用于無土栽培滴灌施入，噴施時用水稀釋500-1000倍使 用，整個生長期噴施2-3次為宜，每畝地每次噴施葉面肥用量為30克。如果有缺素癥狀可 以適當增加噴施次數(shù)，噴施間隔5-7天效果最佳。在早上或傍晚噴施為宜，若噴施后遇雨需 及時補噴。本品存放于陰涼干燥處。本發(fā)明采用的助劑烷基糖苷(APG)是新一代性能全面的非離子表面活性劑，烷基 糖苷使用的主要原料是來自玉米或土豆淀粉的葡萄糖以及來自椰子油的天然脂肪醇。烷基 糖苷在自然界中能夠完全被生物降解，不會形成難于生物降解的代謝物從而避免了對環(huán)境 造成的新的污染，是新型綠色環(huán)保產(chǎn)品。其在酸、堿性溶液中呈現(xiàn)出優(yōu)良的相容性、穩(wěn)定性 和表面活性，在高濃度電解質(zhì)溶液中仍具有良好的水合特性。本發(fā)明所提供的微量元素葉面肥能增加作物表面的濕潤性和附著性從而提高葉 面持液量及肥效，減少浪費降低成本。本發(fā)明的葉面肥具有高含量、高吸收、高效能、安全環(huán) 保，使用方便等的特點。葉面肥中添加助劑和螯合劑使其養(yǎng)分吸收快，可有效地補充植物所 急需的微量元素，預(yù)防和矯治植物由于缺乏微量元素而造成的小葉病，花葉病，花而不實等 生理病害，能夠快速減輕作物的缺素癥狀，提高植物的抗逆性，延遲葉片早衰，從而保證植 物健康生長，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)。本品用量少養(yǎng)分利用率高，減輕對土壤的污染，是環(huán)境友 好型的葉面肥料。施用結(jié)果表明，本發(fā)明的微量元素葉面肥噴施到葉片表面，能較好地鋪展在葉片 上充分發(fā)揮其營養(yǎng)作用，且助劑的加入更有利于提高葉片對狗、Mn、Cu、Si這4種元素的吸 收，而且作物的長勢和生物量也有明顯的增加。


圖1為實施例1中不同濃度的APG的表面張力及APG的臨界膠束濃度。圖2為實施例2中不同濃度的APG對黃瓜葉片的持液量。圖3為實施例2中不同濃度的APG對油菜葉片的持液量。
具體實施例方式下述實施例中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和生物材 料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。下述實施例中所用的烷基糖苷是APG-0810，購自中國石化集團金陵石化有限責 任公司。APG-0810的質(zhì)量指標如下碳數(shù)C8-C10 ；外觀為淡黃色渾濁粘稠溶液；固形物 50-53% ；pH 值 11. 5-12. 5 ；粘度 IOOOmPa. s ；密度 1. 07-1. 08。實施例中所用的黃瓜、油菜(品種為京綠2號)、大白菜(品種為北京新三號)、草 莓(品種為豐香)的種子均購自北京京研益農(nóng)科技發(fā)展中心。實施例1、不同濃度APG表面張力的測定及其臨界膠束濃度的確定(1)采用JZ-200A自動界面張力儀測定表面活性劑的表面張力。APG 溶液的濃度分別為 10mg/L、30mg/L、50mg/L、100mg/L、500mg/L、1000mg/L、 5000mg/L、10000mg/L、15000mg/L。將不同濃度的APG溶液及水分別用表面張力儀測定其表 面張力。)同一樣品連續(xù)3次測定的表面張力相差小于0.2mN/m。結(jié)果見圖1。從圖1轉(zhuǎn)折點可知表面活性劑APG的臨界膠束濃度為100mg/L左右，此時表面張力為37. 8mN/m。實施例2、考察不同濃度APG對黃瓜葉片和油菜葉片的持液量取新鮮的葉片測定其質(zhì)量，然后將葉片在不同濃度的APG溶液中浸IOs取出，至葉 片不滴水時，測定浸潤后的葉片質(zhì)量，重復(fù)3次計算平均值；同時測定葉面積，折算Icm2的
持液量。(1)不同濃度APG對黃瓜葉片的持液量隨著APG濃度的增加在黃瓜葉片上的持液量也隨之增加，到達臨界膠束濃度附近 持液量最大，高于這一值后持液量開始下降，隨著濃度的繼續(xù)增高持液量又有所上升然后 趨于平穩(wěn)。從圖2可以看出表面活性劑APG持液量為28. lmg/cm2，相應(yīng)APG濃度為0. 01% (即 100mg/L)。(2)不同濃度APG對油菜葉片持液量隨著表面活性劑濃度的增加在油菜葉片上的持液量也隨之增加，在到達臨界膠束 濃度附近持液量最大，高于這一值后持液量開始下降，隨著濃度的繼續(xù)增高持液量又有所 上升然后趨于平穩(wěn)。從圖3可以看出表面活性劑APG持液量為^.9mg/cm2，相應(yīng)APG濃度 % 0. 01% (即 100mg/L)。實施例3、制備微量元素葉面肥料每IOOkg微量元素葉面肥由下述物質(zhì)組成硫酸銅9. 0kg、硫酸亞鐵4. ^g、硫酸鋅 15. 5kg、硫酸猛9. 0kg、硼酸2. 0kg、EDTA 二鈉5. 0kg、檸檬酸1. 0kg、烷基糖苷10kg、余量為 水。制備方法如下1、在反應(yīng)釜中加入50kg水，溫度控制在70_80°C，加入螯合劑EDTA 二鈉和檸檬酸， 攪拌使其充分溶解。2、然后在反應(yīng)釜中依次加入硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸錳、硼酸、邊加入邊充 分攪拌使其快速溶解，在70-80°C下充分反應(yīng)1. 5小時；3、冷卻到室溫后加入助劑APG，充分攪拌使其在溶液中分散均勻，最終加水至 100kg。4、過濾后裝瓶、封蓋，即可得微量元素葉面肥成品。實施例4、制備微量元素葉面肥料每IOOkg微量元素葉面肥由下述物質(zhì)組成硫酸銅6. 0kg、硫酸亞鐵8. 0kg、硫酸鋅 17. 0kg、硫酸錳7. 0kg、硼酸2. 5kg, EDTA 二鈉5. 0kg、檸檬酸1. 0kg、烷基糖苷10kg、余量為 水。制備方法如下1、在反應(yīng)釜中加入50kg水，溫度控制在70_80°C，加入螯合劑EDTA 二鈉和檸檬酸， 攪拌使其充分溶解。2、然后在反應(yīng)釜中依次加入硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸錳、硼酸、邊加入邊充 分攪拌使其快速溶解，在70-80°C下充分反應(yīng)1. 0小時；3、冷卻到室溫后加入助劑APG，充分攪拌使其在溶液中分散均勻，最終加水至 100kg。4、過濾后裝瓶、封蓋，即可得微量元素葉面肥成品。
實施例5、制備微量元素葉面肥料每IOOkg微量元素葉面肥由下述物質(zhì)組成硫酸銅12. 0kg、硫酸亞鐵3. 0kg、硫酸 鋅12. 0kg、硫酸猛11. 0kg、硼酸1. 0kg、EDTA 二鈉2. 0kg、檸檬酸5. 0kg、烷基糖苷5kg、余量 為水。制備方法如下1、在反應(yīng)釜中加入50kg水，溫度控制在70_80°C，加入螯合劑EDTA 二鈉和檸檬酸， 攪拌使其充分溶解。2、然后在反應(yīng)釜中依次加入硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸錳、硼酸、邊加入邊充 分攪拌使其快速溶解，在70-80°C下充分反應(yīng)1. 0小時；3、冷卻到室溫后加入助劑APG，充分攪拌使其在溶液中分散均勻，最終加水至 100kg。4、過濾后裝瓶、封蓋，即可得微量元素葉面肥成品。實施例6、考察微量元素葉面肥對黃瓜長勢的影響(1)微量元素葉面肥對黃瓜葉面吸收微量元素的影響試驗采用基質(zhì)栽培，珍珠巖、河砂按質(zhì)量比2 1混配，裝入lL(15X13cm)營養(yǎng) 缽，各營養(yǎng)缽中以基肥形式加入等量NPK肥N、P205、K20加入量均為0. lg/L。栽培作物為黃瓜，育苗至4真葉時定植，每缽定植1株，每個處理為12株。共設(shè)3 個處理1)噴施等量清水(CKO)，幻噴施微量元素葉面肥(CKl)，幻噴施本發(fā)明提供的含有 助劑APG-0810的微量元素葉面肥(APG)，試驗設(shè)3次重復(fù)。噴施液均稀釋500倍。定植一 周后噴施葉面肥，每星期噴施一次，共噴施三次，每個處理噴施IOOml，每次噴施的前一天取 樣。測定有關(guān)生物學(xué)指標和微量元素Fe、Mn、Cu、Zn含量。噴肥后6天每個處理取樣3株，先用濕紗布擦去葉表灰塵，然后用蒸餾水沖洗 lmin。烘干后粉碎，用原子吸收分光光度計測定Fe、Mn、Cu、Si。結(jié)果見表1-5。表1-5中CKO為空白對照組，CKl為不含APG的葉面肥，其余組成 同實施例3中的葉面肥，APG為實施例3制備的葉面肥。表1、含APG的微量元素葉面肥對黃瓜葉片中鐵吸收的影響
權(quán)利要求
1.一種微量元素葉面肥料，其特征在于每IOOkg所述微量元素葉面肥料由下述物質(zhì) 組成硫酸銅6-12kg、硫酸亞鐵3-8kg、硫酸鋅12-17kg、硫酸錳7-llkg、硼酸1. 0-2. 5kg、 EDTA 二鈉 2. 0-5. 0kg、檸檬酸 1. 0-5. 0kg、烷基糖苷 5. 0-10. 0kg、余量為水。
2.制備權(quán)利要求1所述微量元素葉面肥料的方法，包括下述步驟1)將50kg-70kg水、EDTA二鈉和檸檬酸在70-80°C下混合，攪拌溶解；2)向步驟1)的混合液中加入硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸錳和硼酸，在70-80°C下 進行反應(yīng)；3)反應(yīng)結(jié)束后，將步驟2)中的反應(yīng)液冷卻至室溫，加入烷基糖苷使其分散均勻，最終 加水至100kg，得到所述微量元素葉面肥料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟2)中所述反應(yīng)的時間為1.0-2. 0小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于所述方法還包括將步驟幻得到的微 量元素葉面肥料進行過濾、裝瓶、封蓋的步驟。
5.權(quán)利要求1所述微量元素葉面肥料的使用方法，其特征在于將所述微量元素葉面 肥料稀釋500-1000倍，用于葉面噴施或無土栽培滴灌施入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微量元素葉面肥料及其制備方法。每100kg本發(fā)明微量元素葉面肥由下述物質(zhì)組成硫酸銅6-12kg、硫酸亞鐵3-8kg、硫酸鋅12-17kg、硫酸錳7-11kg、硼酸1.0-2.5kg、EDTA二鈉2.0-5.0kg、檸檬酸1.0-5.0kg、烷基糖苷5.0-10.0kg、余量為水。施用結(jié)果表明，本發(fā)明的微量元素葉面肥噴施到葉片表面，能較好地鋪展在葉片上充分發(fā)揮其營養(yǎng)作用，且助劑的加入更有利于提高葉片對Fe、Mn、Cu、Zn這4種元素的吸收，而且作物的長勢和生物量也有明顯的增加。
文檔編號C05G3/00GK102140048SQ201110115349
公開日2011年8月3日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者劉寶存, 左強, 張琳, 王甲辰, 谷佳林, 鄒國元 申請人:北京市農(nóng)林科學(xué)院