一种具有杀线和保水功能的土壤调理剂的制备及其应用的制作方法

本发明属于土壤调理剂，特别涉及一种具有杀线和保水功能的土壤调理剂的制备及其应用。

背景技术：

1、农业农村部肥料登记评审委员会通过的土壤调理剂定义为指加入土壤中用于改善土壤的物理、化学和/或生物性状的物料，其主要功能包括改良土壤质地与结构、提高土壤保水供水能力、调节土壤酸碱度、改良盐碱土、改善土壤的养分供应状况、修复重金属污染土壤等。除上述6个方面的主要功能外，某些土壤调理剂施用后还对土壤的微生态环境起到了改善作用， 促进了有益微生物的繁殖，抑制了病原菌和有害生物的数量，对一些传统的土传病害也有一定效果。如邢世和等利用石灰、粉煤灰、白云石、废菌棒和化肥制成不同组合的土壤改良剂研究了对土壤微生物、酶活性和烤烟产量的影响，结果显示施用不同组合的土壤改良剂明显促进了耕层土壤5种微生物(细菌、放线菌、磷细菌、钾细菌和纤维分解菌)的繁殖，提高了酶(过氧化氢酶、脲酶、磷 酸酶、纤维素酶)活性。杜相革等以木醋液作为土壤改良剂，以叶面喷施加灌根方式防治番茄早疫病取得了一定效果。研究表明，施用生物炭调理，可调节土壤微生物种群结构，代谢旺盛的土壤微生物，可提高土壤酶的活性，增强植物抗性。

2、中国专利cn 116855253 a提供了一种土壤调理剂及其制备方法和应用。其土壤调理剂，按质量百分比计，包括以下组分：烟草秸秆95％～97％，浒苔多糖0 .5％～2％，褐藻寡糖0 .1％～0 .5％和芽孢杆菌菌粉1％～2 .5％。实施例结果表明：本发明提供的土壤调理剂能显著提高滨海盐渍土中植物的茎高、侧枝数和植株干重，促进植物根的伸长；同时，所述土壤调理剂能有效提高滨海盐渍土土壤中微生物的多样性。

3、中国专利cn 111944532 a公开了一种调酸控病的土壤调理剂及其应用，涉及土壤酸化改良以及青枯病防治技术领域，包括以下成分：草木灰、牡蛎粉、偏硅酸钠，其中草木灰、牡蛎粉、偏硅酸钠的质量比为(1～7):1:(0 .02～0 .08)。本发明利用草木灰、牡蛎粉、偏硅酸钠三种材料的协同增强作用改良土壤酸化，调控并降低作物青枯病的发生。

4、作物线虫危害属于世界性病害，其造成的损失在整个栽培作物的损失中占90%以上，每年给全世界造成1700多亿美元的农业损失，阿维菌素、噻唑磷、氟吡菌酰胺等化学杀线虫剂一直被公认为是防治线虫最有效的办法，然而，在全球农业的快速发展中，传统的化学杀线虫剂的施药量和施药次数不断增加导致了线虫抗药性的产生，使得线虫的防治成本相应增加，除此之外，化学杀线虫剂在杀灭有害线虫的同时，也杀伤了大量天敌，破坏了生态平衡，污染了人类的生存环境。因此，开发具有新的杀线虫机理的绿色杀线虫剂变得越来越重要。

5、植物源提取物是从植物中提取出来的、由植物产生的次生代谢产物，为自然可降解的成分，具有选择性高、对环境友好、不会对环境造成污染、不易产生抗性等特点。研究表明，很多植物源提取物课有效防控作物线虫危害，显然，以植物源提取物制备的农药，符合现代农药与环境和谐相容的要求。

6、但由于植物源提取物的提取过程花费过高，其提取物化学性质活泼，易挥发，直接使用利用率低，造成浪费严重，且具有强烈刺激性，直接接触会对使用者造成潜在危害，直接使用的时候因存在容易流失问题所以使用利用率低，浪费严重，且具有强烈刺激性，直接接触会对使用者造成潜在危害，同时，不易运输与长期保存，上述特点极大地限制其实际应用。因此，目前植物源提取物几乎很少被直接应用到线虫防治中。因此，芥末提取物作为杀灭线虫的植物源物质已经见文献报道，但是，直接应用芥末用作杀灭线虫的物质尚未见文献报道；麻椒作为杀灭线虫的物质也未见到文献报道。

技术实现思路

1、本发明利用调理剂所含的保水物质的特性，直接利用粉碎的芥末种子粉末或麻椒籽粉末，开发一种具有绿色长效防治线虫功能且具有保水功能的土壤调理剂，应该对农业生产具有非常重要的意义。

2、本发明提供了一种土壤调理剂，所述土壤调理剂以芥末粉末或麻椒粉末为内核，所述内核镶嵌于具有保水作用的物质剂中。

3、优选的在于，所述具有保水作用的物质剂包括具有乙二醇二丙烯酸高交联网络的保水剂。

4、本发明的另一个目的在于提供上述土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将芥末种子或麻椒籽粉碎成粉末，并对所述粉末进行表面活化，收集表面形成羧基官能团的粉末，得预处理料；

5、（2）将所述预处理料与过硫酸铵、乙二醇和丙烯酸反应，生成以乙二醇二丙烯酸高交联网络结构为壳，以芥末粉末或麻椒籽粉末为核的核壳结构。

6、优选的在于，步骤（1）所述表面活化，包括：将所述粉末分散到水中，利用1 mol/l硝酸溶液进行所述表面活化。

7、优选的在于，步骤（1）中所述收集包括对表面活化后的混合液进行多次清水洗涤，直至洗涤液中不再出现芥末或麻椒籽的颜色，干燥，得预处理料。

8、优选的在于，步骤（2）所述反应，包括首先将过硫酸铵溶于水中，添加所述预处理料；再添加乙二醇，搅拌1h；最后添加丙烯醇，搅拌1h；整体置于70℃环境中，搅拌条件下反应3h。

9、优选的在于，所述粉末与过硫酸铵、乙二醇和丙烯酸的质量比为10：0.05：10：5。

10、优选的在于，步骤（2）所述反应结束后，还包括将反应溶液冷却至室温，通过离心或过滤分离出固体，干燥即得到所述土壤调理剂。

11、本发明的最后一个目的在于提供上述土壤调理剂在杀线虫和土壤保水中的应用。

12、本发明通过将芥末粉末或麻椒籽粉末进行表面活化产生羧基等官能团，进而与乙二醇、丙烯酸等反应，聚合生成乙二醇二丙烯酸高交联网络并包裹芥末粉末或麻椒籽粉末形成具有核壳结构的新型保水剂，该保水剂以芥末粉末或麻椒粉末为内核，镶嵌于具有保水作用的物质剂中，实现了麻椒籽、芥末等杀线成分物质与土壤调理剂中具有保水作用的保水物质的有机结合。相比其他常见的保水剂（如聚丙烯酸钠、聚乙烯醇等），依据本发明所述工艺所制备的新型保水剂具有吸水性高、凝胶状物质可长时间保持水分、可生物降解等、缓释性能优的优点，其被包裹吸附的芥末粉末或麻椒籽粉末等，可在土壤水解酶作用下，产生防治线虫的绿色化学物质并缓慢释放，因此本发明所制备的新型保水剂对作物线虫具有持久的毒杀能力，是一种具有缓释、杀线和保水功能的土壤调理剂，具有保水、绿色安全毒性低、持续性好的优点。

技术特征：

1.一种土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂以芥末粉末或麻椒粉末为内核，所述内核镶嵌于具有保水作用的物质剂中。

2.根据权利要求1所述土壤调理剂，其特征在于，所述具有保水作用的物质剂包括具有乙二醇二丙烯酸高交联网络的保水剂。

3.权利要求1或2所述土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将芥末种子或麻椒籽粉碎成粉末，并对所述粉末进行表面活化，收集表面形成羧基官能团的粉末，得预处理料；

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤（1）所述表面活化，包括：将所述粉末分散到水中，利用1 mol/l硝酸溶液进行所述表面活化。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述收集包括对表面活化后的混合液进行多次清水洗涤，直至洗涤液中不再出现芥末或麻椒籽的颜色，干燥，得预处理料。

6.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤（2）所述反应，包括首先将过硫酸铵溶于水中，添加所述预处理料；再添加乙二醇，搅拌1h；最后添加丙烯醇，搅拌1h；整体置于70℃环境中，搅拌条件下反应3h。

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述粉末与过硫酸铵、乙二醇和丙烯酸的质量比为10：0.05：10：5。

8.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤（2）所述反应结束后，还包括将反应溶液冷却至室温，通过离心或过滤分离出固体，干燥即得到所述土壤调理剂。

9.权利要求1或2所述土壤调理剂在杀线虫和土壤保水中的应用。

技术总结
本发明公开了一种具有杀线和保水功能的土壤调理剂的制备及其应用，属于土壤调理剂技术领域。本发明通过将芥末粉末或麻椒籽粉末进行表面活化产生羧基等官能团，进而与乙二醇、丙烯酸等反应，聚合生成乙二醇二丙烯酸高交联网络并包裹芥末粉末或麻椒籽粉末形成具有核壳结构的新型保水剂，该保水剂以芥末粉末或麻椒粉末为内核，镶嵌于具有保水作用的物质剂中，实现了麻椒籽、芥末等杀线成分物质与土壤调理剂中具有保水作用的保水物质的有机结合。本发明所制备的新型保水剂具有吸水性高、凝胶状物质可长时间保持水分、可生物降解等、缓释性能优的优点，对作物线虫具有持久的毒杀能力。

技术研发人员：宋根,张志伟,贾振华,黄亚丽,张宝海,宋春光,李一鸣,赵彦民,吉国佳,崔继荣,韩丽丽,郭丁鑫,吴艳红,路莎,冯建龙
受保护的技术使用者：秦皇岛禾苗生物技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24