利用納米鈦白粉制備寬葉植物葉面肥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于葉面噴施肥的技術(shù)領(lǐng)域，涉及寬葉植物的葉面肥，具體涉及利用納米 鈦白粉制備寬葉植物葉面肥的方法，本方法簡單易操作、安全無污染，制備的葉面肥施用 后，可明顯改善寬葉植物的長勢(shì)和品質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在農(nóng)作物種植業(yè)中，一般采用化肥、農(nóng)家肥來促進(jìn)農(nóng)作物生產(chǎn)，這在一定程度上能 夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量，改良農(nóng)作物品種。但化肥、農(nóng)家肥的大量使用會(huì)帶來對(duì)土壤的破壞，進(jìn) 而破壞生態(tài)環(huán)境，另外這種傳統(tǒng)的施肥方式會(huì)受到天氣條件的影響。我國農(nóng)業(yè)正處于結(jié)構(gòu) 調(diào)整的時(shí)期，從片面追求產(chǎn)量轉(zhuǎn)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和保持生態(tài)平衡、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。為 達(dá)到這一目標(biāo)，必須使用許多新的優(yōu)良品種和新的耕作技術(shù)，不斷提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技含 量。近年來開發(fā)應(yīng)用了多種葉面肥，葉面肥作為追肥可以根據(jù)天氣條件和實(shí)際情況調(diào)節(jié)施 肥時(shí)間和施肥量以滿足農(nóng)作物的需要，使用方便。目前，葉面肥己被大面積推廣應(yīng)用，并取 得了較顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但是，現(xiàn)有的葉面肥絕大多數(shù)的葉面肥只能采用液體劑型，因此存 在著儲(chǔ)藏、運(yùn)輸困難，穩(wěn)定性差，成本高等問題，另外存在針對(duì)性差，有效量少的缺點(diǎn)。在種 植業(yè)的活動(dòng)中，人們目前還不熟悉的農(nóng)用鈦制劑，就有許多可發(fā)揮作用之處。
[0003] 自從1896年Wait發(fā)現(xiàn)植物中含有鈦元素以來，至今已100余年了。在20世紀(jì)的 前70年間，許多科學(xué)家用多種鈦化合物對(duì)植物進(jìn)行處理，證明在一定的濃度下，對(duì)植物生 長有良好的促進(jìn)作用。匈牙利的Pais及其同事在70年代，經(jīng)過近10年的系統(tǒng)研究工作， 用螯合鈦在近30種植物上進(jìn)行了廣泛的試驗(yàn)，取得了良好的效果，終于首次使農(nóng)用鈦劑成 為了商品。
[0004] 從80年代后期開始，我國多家科研單位先后開展了農(nóng)用鈦劑的研究開發(fā)工作，并 陸續(xù)推向了市場(chǎng)。從80年代后期到90年代中期，各開發(fā)單位在我國遼闊的土地上，通過小 區(qū)試驗(yàn)、對(duì)比試驗(yàn)、示范和推廣，在數(shù)千萬畝土地，數(shù)十種作物上都取得了可喜的效果。蔬菜 瓜果類平均增產(chǎn)在15~30%，投入產(chǎn)出比在1 :20~60 ;經(jīng)濟(jì)作物平均增產(chǎn)在15~20%， 投入產(chǎn)出比在1 :15~30 ;糧食作物平均增產(chǎn)在1:10~20%，投入產(chǎn)出比在1:10~20。 除了增產(chǎn)之外，使用鈦劑還有一些對(duì)提高種植效益更為有利的作用，它們是：（1)農(nóng)產(chǎn)品的 質(zhì)量獲得提高。瓜果類作物在使用了鈦劑后，果形、著色均有明顯的改善，單果重增加，口感 更好，營養(yǎng)成分如Vc、水溶性糖和微量元素的含量明顯提高。（2)促進(jìn)早熟。（3)增強(qiáng)作物 的抗逆性。由于使用了鈦劑后，作物植株健壯，根深葉茂，光合作用加強(qiáng)，植株內(nèi)養(yǎng)分積累增 多，從而增強(qiáng)了植株的抗病能力。（4)鈦劑可以與酸性農(nóng)藥混合使用，這就節(jié)省了工時(shí)。尤 其是農(nóng)藥，可殺蟲或殺菌，但是對(duì)恢復(fù)植株的長勢(shì)并不起作用。
[0005] 微量元素在植物的生長過程中具有極其重要的作用，植物在生長過程中缺少微量 元素會(huì)壞死，生長不良，發(fā)育不全，產(chǎn)量低，品質(zhì)差等現(xiàn)象。植株常易缺乏的幾種微量元素 是：硼、鋅、鐵、猛、鉬。比如植物缺鋅會(huì)發(fā)育不良，影響葉綠素的合成和碳水化合物蛋白質(zhì)的 代謝作用。油菜開花不結(jié)實(shí)、麥穗空癟無粒、棉花現(xiàn)蕾不開花結(jié)鈴等，常是缺硼引起的，施硼 肥顯著提高產(chǎn)量。果樹花期噴硼可減少落花落果。豆科植物施鉬肥?？稍龆嗲v數(shù)、每莢粒 數(shù)和粒重，降低空癟率。另外，如果人長期使用含微量元素較低的食物后會(huì)造成人體內(nèi)微量 元素的缺乏，從而導(dǎo)致人新陳代謝失調(diào)，體制減弱。因此，增加農(nóng)作物微量元素的吸收是目 前農(nóng)作物種植業(yè)中一個(gè)重要技術(shù)問題。將鈦劑與微量元素進(jìn)行復(fù)合制備復(fù)合肥的技術(shù)有待 進(jìn)一步的研究和發(fā)展，特別是單純的將鈦劑與微量元素進(jìn)行復(fù)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種利用納米鈦白粉制備寬葉植物葉面肥的方法，本發(fā)明相 較于鈦、鐵、鋅與氮、磷、鉀的簡單組合肥效更高，利用率更好，肥效的釋放均勻穩(wěn)定，不僅對(duì) 植物前、中期的生長發(fā)育進(jìn)行調(diào)控，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)植物后期營養(yǎng)的補(bǔ)充。
[0007] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是：
[0008] 利用納米鈦白粉制備寬葉植物葉面肥的方法，包括以下步驟：
[0009] A、鈦液的氨氣曝氣水解：以含鐵鈦比小于0. 2的硫酸鈦液為原料，以1102計(jì)，將硫 酸鈦液的濃度調(diào)節(jié)至45-50g/L，然后用氨氣進(jìn)行曝氣水解，當(dāng)體系的pH值達(dá)6. 8-7. 2時(shí)，向 其中加入磷酸，磷酸加完后改用凈化空氣曝氣60-80min，得水解物料；此步驟中，硫酸鈦液 選用含鐵鈦比小于0.2的為原料，是長期研究的結(jié)果，這樣制備出來的是納米鈦白粉，本文 件中的硫酸鈦液是鈦精礦酸解、沉降、冷凍結(jié)晶，過濾后，得到的硫酸鈦液。
[0010] B、鈉米鐵鈦酸鋅的制備：以含鐵鈦比為0. 3-0. 4的硫酸鈦液為原料，將其濃度調(diào) 整到1102濃度為45-50g/L，加入ZnCl2，攪拌均勻后，用堿液調(diào)節(jié)體系的pH值至9. 2-9. 6， 然后向其中加入相轉(zhuǎn)化催化劑，再將pH值調(diào)至9. 4,然后用蒸汽曝氣110-130min，制備出 5-20nm的鐵鈦酸鋅；此步驟中，硫酸鈦液選用含鐵鈦比小于0. 2的為原料，是長期研究的結(jié) 果，這樣制備出來的是鐵鈦酸鋅。
[0011] C、納米前驅(qū)體的制備：控制攪拌速度為16-20r/min，向步驟A得到的水解物料中 加入步驟B制備的鐵鈦酸鋅，得到納米前驅(qū)體；
[0012] D、葉面肥的制備：將步驟C得到的納米前驅(qū)體置于噴霧干燥器中進(jìn)行干燥，然后 將干燥后的納米前驅(qū)體用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎過程加入清油對(duì)物料進(jìn)行包膜處理， 得到葉面肥。
[0013] 步驟A中，磷酸的加入量為硫酸鈦液中Ti02總量的9.5%_9.9%。優(yōu)選的為 9. 6% -9. 8%，更為優(yōu)選的為9. 7%。磷酸的加入量要嚴(yán)格控制在硫酸鈦液中Ti02總量的 9. 5% -9. 9%，否則會(huì)造成偏工藝條件、偏產(chǎn)品質(zhì)量，甚至做不出產(chǎn)品。
[0014] 步驟B中，ZnCl2的加入量為：達(dá)到鐵元素與鋅元素的摩爾比為2:1，ZnCl2的加入 量必須嚴(yán)格控制在這個(gè)范圍內(nèi)，否則會(huì)造成偏工藝條件、偏產(chǎn)品質(zhì)量，甚至做不出產(chǎn)品。
[0015] 所述的堿液為Κ0Η溶液，所述的相轉(zhuǎn)移催化劑為聚乙二醇。
[0016] 步驟C中，水解物料的濃度以1102計(jì)，鐵鈦酸鋅的濃度以ZnO計(jì)，鐵鈦酸鋅的加入 量控制在濃度比ZnO:1102為3. 15%。
[0017]步驟D中噴霧干燥器的干燥條件是：進(jìn)料固含量45-55 %，進(jìn)料溫度25°C-45 °C， 產(chǎn)品含濕量0.5-3%，進(jìn)口溫度450°C-500°C，出口溫度100°C-140°C。
[0018] 清油的用量為干燥后的納米前驅(qū)體重量的1. 8 % -2. 0 %。優(yōu)選的為 1. 85% -1. 95%，進(jìn)一步優(yōu)選的為1. 9%。
[0019] 所述的蒸汽為壓力2kg，溫度145°C-155°C。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明方法簡單易操作，安全無污染，原料易得，易于規(guī)模 化生產(chǎn)，在生產(chǎn)工藝上以鈦液原料，在納米前驅(qū)體的制備中將水解物料與鈉米鐵鈦酸鋅按 濃度比ZnO:1102為3. 15%混合，并輔以攪拌，使得兩者相吸附，再輔以清油，具有優(yōu)良的包 膜緩釋控制能力，透肥量均勻持久，使得肥料的利用率更高，肥效更為持久；制備的葉面肥 綠色、環(huán)保、高效，植物噴施本產(chǎn)品后，能提高成活率、促進(jìn)植物發(fā)芽、抽穗、拔節(jié)、催長、?；?保果、抗寒抗旱，關(guān)鍵是噴施本葉面肥后，能在促進(jìn)細(xì)胞分裂的同時(shí)，提高細(xì)胞質(zhì)的濃度，增 加植物細(xì)胞壁厚度，增強(qiáng)保水性能。
[0021] 本發(fā)明制備的葉面肥可提高植物的光合作用，使用本葉面肥后，植物的葉面積增 大，葉色深綠，植物干物質(zhì)的90~95%是來自光合作用的產(chǎn)物，對(duì)果實(shí)和籽粒來說，功能葉 片光合作用產(chǎn)物的積累和運(yùn)輸更是關(guān)鍵，因而可進(jìn)一步提高干物質(zhì)的積累。本方法制備的 葉面肥還可實(shí)現(xiàn)類激素效應(yīng)和提高酶的活性，葉面噴灑使用了本葉面肥，植物的葉面積系 數(shù)可提高30~50%。鈦有類似于生長素和細(xì)胞分裂素的效應(yīng)，還能調(diào)動(dòng)植株內(nèi)自身生物 合成的生長素向生長中心如根、嫩葉運(yùn)輸，使植株變得根深葉茂，葉色深綠；使用納米二氧 化鈦，并輔以施加鐵、鋅有效充分，將更能促進(jìn)植物中一些酶的活性，提高植物對(duì)養(yǎng)分的吸 收和植物的良心生長。本發(fā)明利用納米鈦白粉制備葉面肥，制備的葉面肥具有良好的分散 性，用于噴施肥料中，使肥料噴施得更均勾，而且納米鈦白粉的粘結(jié)性能好，與清油相結(jié)合， 肥料噴施到葉面以后不容易脫落，而且納米鈦白粉還是催化劑載體，具有催氧化作用，可以 促使肥料中的有效成分氧化分解，便于植物吸收。