专利名称：一种叶面肥及其制备方法
技术领域：
本发明属于肥料领域。具体而言，本发明涉及一种叶面肥及其制备方法。
背景技术：
竹醋液是用竹材烧炭的过程中，收集竹材在高温分解中产生的气体，并将这种气体在常温下冷却得到的液体物质。竹醋液含有近300种天然高分子有机化合物，包括有机酸类、醇类、酮类、醛类、酯类及微量的碱性成分等。竹醋液能够改良土壤，将竹醋液喷洒在土壤中可以预防种子的立枯病，也可用作土壤的消毒剂。土壤中施用竹醋液能有效抑制有碍植物生长的微生物的繁殖，并能杀死根瘤线虫等害虫，能够有效改善土壤的微生物类群，促进有机物分解利用，从而使土壤的团粒结构、通气性、透水性得到改善，提高肥料的利用率。竹醋液还是植物生长调节剂，竹醋液能够促进农作物种子发芽、生根、生长，还能够促进蔬菜、果树、花卉、水稻、草坪等植物的生长。此外，竹醋液还可以制造肥料，抑制杂草的生长，减少农药用量，作为虫害的驱避剂等。 竹醋液对植物病虫害有很好的防治效果，与农药联合使用还具有良好的增效作用，对降低农药用量、减少农药残留具有良好效果。甲壳素广泛存在于虾、蟹等甲壳动物的甲壳中及蘑菇等菌类的细胞壁和乌贼等软体动物的器官中，是2-乙酰胺-2-脱氧-D-葡萄糖通过β -1，4苷链联结而成的直链多糖， 是近年来崛起的一种新型天然高分子材料。甲壳素脱去乙酰基后称为壳聚糖，这是甲壳素最重要和应用最广泛的衍生物，其无毒无味、耐热、耐腐蚀、可生物降解，独具的生理特性引起人们的极大关注。目前，对其在医药工业、食品工业、水处理、日用化妆、农业、纺织、印染、 造纸、膜材料、催化及分析化学等众多领域的开发、研究和利用正受到许多国家的重视。壳聚糖含有游离羟基和氨基等极性基团，具有很强的吸水性和保水性，可用于干旱地区种子萌发的机制或作为种子处理剂，使种子包埋在漆膜内防止土壤中霉菌的侵害；其水解产物还可用于作物的叶面喷施，具有植物生长调节作用。甲壳素在农业上的主要作用是增殖土壤有益菌群，抑制有害菌；诱导植物开启自身免疫反应，提高农作物和蔬菜抗病性，减少或不用农药的使用；促进植物生长，提高农作物和蔬菜产量。叶面肥是指通过作物叶片为作物提供营养物质的肥料的统称，它可以补充根部施肥的不足，具有迅速补充营养、充分发挥肥效、经济合算以及减轻对土壤的污染的特点。但是，鉴于叶面与根的结构差异，如何解决叶面充分有效吸收营养成分一直是业界研究的重要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的叶面肥，其可以同时通过植物叶面有效提供竹醋液与壳聚糖，并且两者对于农作物增产具有增效作用。本发明的另一个目的是提供所述叶面肥的制备方法。用于实现上述目的的技术方案如下
一方面，本发明提供一种叶面肥，按重量百分比计，所述叶面肥包含壳聚糖1 10%，竹醋液溶液15 25%，表面活性剂0. 5 3%。优选地，所述叶面肥还包含尿素5 15%，氢氧化钾2 8%，磷酸氢二铵5 10%，余量为水。在所述的叶面肥中，所述竹醋液通过以下步骤制备将竹材粉碎至40 60目，喷加竹材重量的10% 20%的水，再加入竹材重量的 0.5% 1.0%的纤维素酶，堆放发酵12 15小时，然后将发酵物置于蒸馏器中，加热至 100 140°C，热解6 9小时，之后冷却至40°C，然后将得到竹醋液粗提物离心沉降，取上清液，即得到竹醋液。此外，所述叶面肥中的壳聚糖的平均分子量为5000 6000道尔顿；进一步优选地，所述壳聚糖的平均分子量为阳00 6000道尔顿。其中，所述壳聚糖是通过将甲壳质溶解在醋酸中，然后用过氧化氢降解制得。优选地，所述壳聚糖通过以下步骤制备按重量份计算，将50 150份甲壳质溶解在700 900份0. 5 2% (体积比) 的醋酸水溶液中，然后加入50 150份10 20% (体积比)的过氧化氢水溶液，升温至 40°C 70°C，降解1 5小时，烘干。通过凝胶液相色谱检测可知，采用上述步骤制备的壳聚糖的平均分子量为5000 6000道尔顿。在本发明的叶面肥中，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠(简称ABS)和/或烷基酚聚氧乙烯醚(简称0P-10)；优选地，所述表面活性剂为0P-10。另一方面，本发明提供上述叶面肥的制备方法，其包括将壳聚糖、竹醋液及表面活性剂加入水中，然后升温至30°C 60°C，搅拌1 3小时，混合均勻而制得。优选地，所述制备方法还包括将尿素、氢氧化钾和磷酸氢二铵与壳聚糖、竹醋液、 表面活性剂一起加入水中，然后升温至30°C 60°C，搅拌1 3小时，混合均勻。其中，所述竹醋液通过以下步骤制备将竹材粉碎至40 60目，喷加竹材重量的10% 20%的水，再加入竹材重量的 0.5% 1.0%的纤维素酶，堆放发酵12 15小时，然后将发酵物置于蒸馏器中，加热至 100 140°C，热解6 9小时，之后冷却至40°C，然后将得到竹醋液粗提物离心沉降，取上清液，即得到竹醋液。其中，所述壳聚糖的平均分子量为5000 6000道尔顿；优选地，所述壳聚糖的平均分子量为5500 6000道尔顿。在上述制备方法，所述壳聚糖是通过将甲壳质溶解在醋酸中，然后用过氧化氢降解制得。优选地，所述壳聚糖通过以下步骤制备按重量份计算，将50 150份甲壳质溶解在700 900份0. 5 2% (体积比) 的醋酸水溶液中，然后加入50 150份10 20% (体积比)的过氧化氢水溶液，升温至 40°C 70°C，降解1 5小时，烘干。在上述制备方法中，采用的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠(简称ABQ和/或烷基酚聚氧乙烯醚(简称0P-10)；优选地，所述表面活性剂为0P-10。
以下是本发明的详细描述本发明所提供的含壳聚糖和竹醋液的叶面肥可以具有两种类型第一类型是由甲壳质经过降解后分解成小分子量的壳聚糖、竹醋液、表面活性剂加入到水中，升温至30 60°C，搅拌1 3小时，混合均勻制备而成；第二类型是由甲壳质经过降解后分解成小分子量的壳聚糖、竹醋液、尿素、氢氧化钾、磷酸氢二铵、表面活性剂加入到水中，升温至30 60°C，搅拌1 3小时，混合均勻制备而成。各组分的重量百分比为壳聚糖1 10%，尿素 5 15 %，氢氧化钾2 8 %，磷酸氢二铵5 10 %，表面活性剂0. 5 3 %，竹醋液15 25%，水 39 61. 5%。为了解决通过叶面向作物有效提供包括壳聚糖等的营养物质，从而补充根部施肥的不足、迅速补充营养、充分发挥肥效、施用量很少、能减轻对土壤的污染等优势，经研究发现，作物可有效吸收经叶面施用的竹醋液与壳聚糖的合剂，更重要的是两者合用能够对于作物增产具有增效作用，从而充分发挥叶面肥的功效。其中，将甲壳质溶解在醋酸溶液中，然后经过过氧化氢降解，甲壳质被降解后分解成小分子壳聚糖，其平均分子量控制在6000左右。这一分子量范围的壳聚糖制成竹醋液与壳聚糖的合剂非常利于作物有效吸收，它的主要作用包括能给农作物直接增加糖的浓度， 促进农作物根系生长；能增强植株的生理生化机质，诱导作物产生多种抗病物质，对真菌、 细菌有极强的抑制、钝化和预防作用，从而有效地防治病虫害，提高农作物产品的质量和产量。竹醋液能有效抑制有碍植物生长的微生物的繁殖，并能杀死根瘤线虫等害虫，能够有效改善土壤的微生物类群，促进有机物分解利用，从而使土壤的团粒结构、通气性、透水性得到改善，提高肥料的利用率。竹醋液还是植物生长调节剂，竹醋液能够促进农作物种子发芽、生根、生长，还能够促进蔬菜、果树、花卉、水稻、草坪等植物的生长。此外，本发明的竹醋液与壳聚糖的合剂中含有表面活性剂，其能够降低肥料和叶面的表面张力，从而增加它们之间的附着面积，提高肥料的吸收和利用率，减少肥料的使用量，降低农产品生产成本。并且，本发明的竹醋液与壳聚糖的合剂第二类型还含有作物所需的氮、磷、钾等营养，并且可以直接喷施于叶面，使用方便。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为常规商店购买得到。实施例1 原料名称重量百分比(％) 原料名称重量百分比(％)壳聚糖5竹醋液 15表面活性剂 2水78原料竹醋液制备将100公斤竹材(来自浙江丽水)粉碎至50目，喷加15公斤水，加入0. 6公斤纤维素酶，堆放发酵14小时，然后将发酵物加入到蒸馏器中，以竹材下脚料为燃料，加热至
6120°C，热解7小时，冷却至40°C，得到竹醋液粗提物，离心沉降，取上清液，得到竹醋液50公斤。原料壳聚糖制备将100公斤甲壳质溶解在醋酸水溶液750公斤中，然后加入15%过氧化氢水溶液60公斤，升温至50°C，降解3小时，烘干待用。用液相色谱法检测制得的壳聚糖的平均分子量，检测条件如下流动相和固定相为色谱级四氢呋喃和正己烷；CGX 500硅胶柱，粒度为IOymJL 径为500A;采用一台L-7100等度泵，其连有一台L-7400UV检测器，均为日立公司生产， 检测波长为260nm，7100型进样阀，定量管为20 μ L，在进样阀和泵之间的连接管的长度为 120mm,体积为12 μ L ；数据采集通过D-7000HPLC系统接口和软件；流速为1. OmL/min，样品质量浓度为0. 5g/L，用L-7300柱炉把温度控制在25°C。测得制备的壳聚糖的平均分子量为5000 6000道尔顿。叶面肥制备将根据上述方法制备的壳聚糖50公斤、竹醋液15公斤、表面活性剂0P-1020公斤加入到780公斤水中，升温55°C，搅拌2小时，混合均勻、离心。实施例2
原料名称重量百分比(％)原料名称
壳聚糖5尿素
重量百分比(％) 10
氢氧化钾
4
磷酸氢二铵竹醋液
5
15
表面活性剂 2
水59原料竹醋液制备将100公斤竹材粉碎至50目，喷加15公斤水，加入0. 6公斤纤维素酶，堆放发酵 14小时，然后将发酵物加入到蒸馏器中，以竹材下脚料为燃料，加热至120°C，热解7小时， 冷却至40°C，得到竹醋液粗提物，离心沉降，取上清液，得到竹醋液50公斤。原料壳聚糖制备将80公斤甲壳质溶解在醋酸水溶液880公斤中，然后加入10%过氧化氢水溶液70公斤，升温至40°C，降解2. 5小时，烘干待用。用液相色谱法检测制得的壳聚糖的平均分子量，检测条件如下流动相和固定相为色谱级四氢呋喃和正己烷；CGX 500硅胶柱，粒度为IOymJL 径为500A;采用一台L-7100等度泵，其连有一台L-7400UV检测器，均为日立公司生产， 检测波长为260nm，7100型进样阀，定量管为20 μ L，在进样阀和泵之间的连接管的长度为 120mm,体积为12 μ L ；数据采集通过D-7000HPLC系统接口和软件；流速为1. OmL/min，样品质量浓度为0. 5g/L，用L-7300柱炉把温度控制在25°C。测得制备的壳聚糖的平均分子量为5000 6000道尔顿。叶面肥制备将根据上述方法制备的壳聚糖50公斤、竹醋液15公斤、尿素100公斤、氢氧化钾40公斤、磷酸氢二铵50公斤、表面活性剂0P-1020公斤加入到590公斤水中，升温55°C，搅拌2小时，混合均勻、离心。实施例3
原料名称壳聚糖氢氧化钾表面活性剂水
重量百分比(％) 6 6
1.5 49.5
原料名称
尿素磷酸氢二铵竹醋液
重量百分比(％) 12 7 18原料竹醋液制备将100公斤竹材粉碎至60目，喷加20公斤水，加入0. 8公斤纤维素酶，堆放发酵 15小时，然后将发酵物加入到蒸馏器中，以竹材下脚料为燃料，加热至140°C，热解9小时， 冷却至40°C，得到竹醋液粗提物，离心沉降，取上清液，得到竹醋液60公斤。原料壳聚糖制备将120公斤甲壳质溶解在醋酸水溶液840公斤中，然后加入20%过氧化氢水溶液80公斤，升温至60°C，降解3小时，烘干待用。用液相色谱法检测制得的壳聚糖的平均分子量，检测条件如实施例1中所示。测得制备的壳聚糖的平均分子量为5000 6000道尔顿。叶面肥制备将根据上述方法制备的壳聚糖60公斤、竹醋液18公斤、尿素120公斤、氢氧化钾 60公斤、磷酸氢二铵70公斤、表面活性剂ABS 15公斤加入到495公斤水中，升温45°C，搅拌2. 5小时，混合均勻、离心。实施例4
原料名称重量百分比(％)原料名称
壳聚糖7尿素
重量百分比(％) 13
氢氧化钾
4
磷酸氢二铵 8 竹醋液25表面活性剂 3
水40原料竹醋液制备将100公斤竹材粉碎至60目，喷加18公斤水，加入0. 7公斤纤维素酶，堆放发酵 12小时，然后将发酵物加入到蒸馏器中，以竹材下脚料为燃料，加热至100°C，热解7小时， 冷却至40°C，得到竹醋液粗提物，离心沉降，取上清液，得到竹醋液40公斤。原料壳聚糖制备将50公斤甲壳质溶解在醋酸水溶液900公斤中，然后加入18%过氧化氢水溶液25公斤，升温至60°C，降解3. 5小时，烘干待用。用液相色谱法检测制得的壳聚糖的平均分子量，检测条件如实施例1中所示。测
8得制备的壳聚糖的平均分子量为约6000。叶面肥制备将根据上述方法制备的壳聚糖70公斤、竹醋液25公斤、尿素130公斤、氢氧化钾 40公斤、磷酸氢二铵80公斤、0P-1020公斤、ABS 10公斤加入到40公斤水中，升温60°C，搅拌2. 5小时，混合均勻、离心。实施例5 本发明叶面吧的效果验证以黄瓜为试验作物，验证了本发明叶面肥的肥料效果。1、试验设计和测定试验作物黄瓜，基本情况见下表1。表1试验作物基本情况
品种密度(林/hm3)播种期定植期收获期天津177692010年8月12日10年8月31日10年9月25日 -11月6日试验土壤情况土壤基础养分见表2。表2试验土壤基础养分
取样深度 (cm)有机质 (g/kg)全氮 (g/kg)碱解氮 (mg/kg)有效石痒 (mg/kg)有效钾 (mg/kg)0-2020.331.5596.5135142试验设4个处理，处理1 (试验肥料)面积0. 22hm2，处理2 (专利申请 CN201110278299. 3实施例1叶面肥)面积0. 22hm2,处理3 (专利CN1401779A实施例1的竹醋液)面积0. 22hm2，处理4 (对照)面积0. 12hm2。处理1—喷施清水+本发明实施例2制备的叶面肥。其中将叶面肥以675ml/hm2 的用量，稀释700倍，从黄瓜定植7天后开始叶面喷施4次，每次间隔15天。处理2——喷施清水+叶面肥(按照专利申请CN201110278299. 3实施例1制备，其中含分子量为5000 6000道尔顿的壳聚糖5重量％，尿素10重量％，氢氧化钾4重量％， 磷酸氢二铵5重量％，表面活性剂2重量％，水74重量％)。其中将叶面肥以675ml/hm2的用量，稀释700倍，从黄瓜定植7天后开始叶面喷施4次，每次间隔15天。处理3——喷施清水+竹醋液(按照专利申请CN1401779A实施例1制备)。其中将叶面肥以675ml/hm2的用量，稀释700倍，从黄瓜定植7天后开始叶面喷施4次，每次间隔15天。处理4——喷施清水+常规施肥(尿素8. lg/hm2，氢氧化钾4. lg/hm2，磷酸氢二铵 4. 7g/hm2)，稀释700倍，从黄瓜定植7天后开始叶面喷施4次，每次间隔15天。对黄瓜单瓜重、黄瓜瓜长、黄瓜产量3个方面进行了比较，其中测定方法为黄瓜单瓜重、黄瓜瓜长测定方法多点取样，避开边行，采用对角线取样方法，选取有代表性样点5个，每个样点取10条黄瓜，分别测定，计算平均值。
9
黄瓜产量测定方法试验地块单独收获、单独计产，折算出公顷产量。2、试验结果与分析不同处理对黄瓜单瓜重、黄瓜瓜长的影响见表3。表3不同处理的黄瓜单瓜重、瓜长
权利要求
1.一种叶面肥，其特征在于，按重量百分比计，所述叶面肥包含壳聚糖1 10%，竹醋液10 25 %，表面活性剂0. 5 3 %。
2.根据权利要求1所述的叶面肥，其特征在于，所述叶面肥还包含尿素5 15%，氢氧化钾2 8%，磷酸氢二铵5 10%，余量为水。
3.根据权利要求1或2所述的叶面肥，其特征在于，所述叶面肥中的竹醋液通过以下步骤制备将竹材粉碎至40 60目，喷加竹材重量的10% 20%的水，再加入竹材重量的0.5% 1.0%的纤维素酶，堆放发酵12 15小时，然后将发酵物置于蒸馏器中，加热至 100 140°C，热解6 9小时，之后冷却至40°C，然后将得到竹醋液粗提物离心沉降，取上清液。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的叶面肥，其特征在于，所述壳聚糖的平均分子量为5000 6000道尔顿；优选地，所述壳聚糖的平均分子量为5500 6000道尔顿。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的叶面肥，其特征在于，所述壳聚糖是通过将甲壳质溶解在醋酸中，然后用过氧化氢降解制得；优选地，所述壳聚糖通过以下步骤制备按重量份数计算，将50 150份甲壳质溶解在700 900份0.5 2% (体积比)的醋酸水溶液中，然后加入50 150份10 20% (体积比)的过氧化氢水溶液，升温至40°C 70°C，降解1 5小时，烘干。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的叶面肥，其特征在于，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚和/或十二烷基苯磺酸钠；优选地，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的叶面肥的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将壳聚糖、竹醋液、表面活性剂加入水中，然后升温至30°C 60°C，搅拌1 3小时，混合均勻；优选地，所述制备方法还包括将尿素、氢氧化钾和磷酸氢二铵与壳聚糖、竹醋液、表面活性剂一起加入水中，然后升温至30°C 60°C，搅拌1 3小时，混合均勻。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述竹醋液通过以下步骤制备 将竹材粉碎至40 60目，喷加竹材重量的10 % 20 %的水，加入竹材重量的0. 5 % 1.0 %的纤维素酶，堆放发酵12 15小时，然后将发酵物置于蒸馏器中，加热至100 140°C，热解6 9小时，之后冷却至40°C，然后将得到竹醋液粗提物离心沉降，取上清液。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖的平均分子量为 5000 6000道尔顿；优选地，所述壳聚糖的平均分子量为5500 6000道尔顿。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的制备方法，所述壳聚糖通过将甲壳质溶解在醋酸中，然后用过氧化氢降解制得；优选地，所述壳聚糖通过以下步骤制备按重量份数计算，将50 150份甲壳质溶解在700 900份0.5 2% (体积比)的醋酸水溶液中，然后加入50 150份10 20% (体积比)的过氧化氢水溶液，升温至40°C 70°C，降解1 5小时，烘干。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚和/或十二烷基苯磺酸钠；优选地，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
全文摘要
本发明提供了一种叶面肥及其制备方法。按重量百分比计，所述叶面肥包含壳聚糖1～10％，竹醋液10～25％，表面活性剂0.5～3％。此外，所述叶面肥还包含尿素5～15％，氢氧化钾2～8％，磷酸氢二铵5～10％，余量为水。本发明的叶面肥为竹醋液与壳聚糖的合剂，经施用给植物叶面后，可以给农作物直接增加糖的浓度，促进农作物根系生长，诱导作物产生多种抗病物质，对真菌、细菌有极强的抑制、钝化和预防作用，从而有效地防治病虫害，提高农作物产品的质量和产量。
文档编号C05G3/02GK102503667SQ20111032246
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者严国富, 汤洁 申请人:北京雷力农用化学有限公司