增效剂及其制备方法与流程

文档序号:12396426阅读:852来源:国知局
本发明涉及农业化肥
技术领域
。更具体地说,本发明涉及一种增效剂及其制备方法。
背景技术
:上世纪80年代以来,我国粮食产量实现了跨越式增长,化肥和农药功不可没。但盲目施用带来的问题也日益显现。以化肥为例,1979年至2014年35年间,我国化肥用量由1086万吨增加到5912万吨。近年来,因大力推进测土配方施肥,化肥用量增长率出现下降,但农作物亩均用量仍高于世界发达国家水平。化肥、农药的不科学施用,让我们一面收获,一面付出代价。造成了农业大面积污染,影响了农产品质量安全,增加了农业生产成本。在资源要素绷得很紧、种植效益仍然偏低、环境承载压力不断增大的情况下,靠大量投入资源和消耗环境的发展方式已难以为继,必须转变发展方式,大力推进科学施肥施药,在这种状况下,许多农业工作者进行了肥料增效剂和农药增效剂的研究,意图找到突破点,然而目前的研发出来的肥料增效剂和农药增效剂作用都比较单一,使用受到很大限制。技术实现要素:本发明的一个目的是提供一种增效剂,其能够提高农药与肥料、肥料与肥料、农药与农药之间的复配性能。为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种增效剂,包括以下重量份的原料:天然茶皂素0.5~5份、鼠李糖脂0.1~1.0份、甜菜碱0.5~2份及磺甲基化腐植酸4.9~8份。优选的是,还包括以下重量份的原料:、EDDHA螯合剂2~4份、复合糖醇5~10份及甲壳胺1~5份。优选的是,还包括0.5~1重量份的保护剂,保护剂包括:苯甲酸钠、山梨酸钾及双乙酸钠中的至少一种。优选的是,EDDHA螯合剂包括:铁-EDDHA、锌-EDDHA、锰-EDDHA及镍-EDDHA中的至少一种。优选的是,复合糖醇由以下重量份的原料组成:甘露醇2~5份、山梨醇3~7份、赤藓糖醇8~10份、木糖醇2~4份以及丙三醇5~8份。本发明还提供一种增效剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一、将上述重量份的复合糖醇、甲壳胺、磺甲基化腐植酸、甜菜碱、EDDHA螯合剂和天然茶皂素依次加入45~55℃的水中,并混合均匀。步骤二、将步骤一中的溶液降温至35~40℃,并加入上述重量份的鼠李糖脂和保护剂混合均匀,过滤后的液体即为所述增效剂。优选的是,磺甲基化腐植酸的制备方法包括以下步骤:步骤a、将氢氧化钾、腐植酸钾和水按重量比0.5~2:3~8:60混合均匀后提取出液体;步骤b、将步骤a中的液体用酸液调节pH值至1.8~2.1后提取出固体部分,用去离子水洗涤2~4次,并在80~100℃条件下烘干,即得到提纯腐植酸。步骤c、将提纯腐植酸与55~60℃的去离子水按重量比1~5:8混合均匀,加入碱液调节pH值至10~11,然后升温至80~100℃再进行冷凝回流,同时加入6~10重量份的甲醛溶液进行羟甲基化反应得溶液A。步骤d、将无水硫酸钠与48~55℃的去离子水按重量比0.5~2:4混合均匀,再加入1~5重量份的甲醛溶液得溶液B。步骤e、将溶液A和溶液B均升温至85~90℃,再将溶液B与溶液A混合并降至室温,加入0.1~1重量份的十二烷基苯磺酸钠,混合均匀后提取出的液体即为磺甲基化腐植酸。优选的是,在步骤二之后还包括以下步骤:步骤三、将步骤二中的液体放入反应釜内,将反应釜内升温至55℃,保持温度不变对反应釜内进行变压处理,随后将反应釜内恢复常压并降至室温;所述变压处理的具体过程为:先以5Kpa/h的降压速度对反应釜内抽真空至3Kpa,再以3Kpa/h的升压速度将压力升至25Kpa,最后以上述升压速率和降压速率将反应釜内的气压在3Kpa和25Kpa之间循环2~3次。步骤四、将反应釜内抽真空至12Kpa,保持压力不变对反应釜内进行变温处理,随后将反应釜内恢复常压并降至室温即可得增效剂;所述变温处理的具体过程为:首先将反应釜内的温度以4℃/h的升温速率将温度升至55℃,然后以6℃/h的降温速率将温度降至25℃,最后以上述升温速率和降温速率将反应釜内的温度在55℃和25℃之间循环2~3次。本发明至少包括以下有益效果:1、本发明提供的增效剂能够提高农药与肥料、肥料与肥料、农药与农药之间的复配性能。2、本发明提供的增效剂能够提高叶面润湿、展着分散、渗透、吸收性能,降低表面张力,提高叶面肥农药吸收利用率,降低因表面活性差引起的农药叶面肥无效损耗。3、本发明提供的增效剂自身具有一定的生理活性,能够促进作物生长,调节植物机体免疫力,增强作物抗病、抗逆性能,刺激根系生长,使植株繁茂健壮。4、本发明提供的增效剂的制备方法制造工艺简单,生产成本低,无污染零排放。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。实施例1:一种增效剂,包括以下重量份的原料:天然茶皂素0.5份、鼠李糖脂0.1份、甜菜碱0.5份、磺甲基化腐植酸4.9份、EDDHA螯合剂2份、复合糖醇5份、甲壳胺1份、保护剂0.5份。一种增效剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一、将上述重量份的复合糖醇、甲壳胺、磺甲基化腐植酸、甜菜碱、EDDHA螯合剂和天然茶皂素依次加入45℃的水中,并混合均匀。步骤二、将步骤一中的溶液降温至35℃,并加入上述重量份的鼠李糖脂和保护剂混合均匀,过滤后的液体即为所述增效剂。其中,磺甲基化腐植酸的制备方法包括以下步骤:步骤a、将氢氧化钾、腐植酸钾和水按重量比0.5:3:60混合均匀后提取出液体。步骤b、将步骤a中的液体用酸液调节pH值至1.8后提取出固体部分,用去离子水洗涤2次,并在80℃条件下烘干,即得到提纯腐植酸。步骤c、将提纯腐植酸与55℃的去离子水按重量比1:8混合均匀,加入碱液调节pH值至10,然后升温至80℃再进行冷凝回流,同时加入6重量份的甲醛溶液进行羟甲基化反应得溶液A。步骤d、将无水硫酸钠与48℃的去离子水按重量比0.5:4混合均匀,再加入1重量份的甲醛溶液得溶液B。步骤e、将溶液A和溶液B均升温至85℃,再将溶液B与溶液A混合并降至室温,加入0.1重量份的十二烷基苯磺酸钠,混合均匀后提取出的液体即为磺甲基化腐植酸。实施例2:一种增效剂,包括以下重量份的原料:天然茶皂素5份、鼠李糖脂1.0份、甜菜碱2份、磺甲基化腐植酸8份、EDDHA螯合剂4份、复合糖醇10份、甲壳胺5份、保护剂1份。一种增效剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一、将上述重量份的复合糖醇、甲壳胺、磺甲基化腐植酸、甜菜碱、EDDHA螯合剂和天然茶皂素依次加入55℃的水中,并混合均匀。步骤二、将步骤一中的溶液降温至40℃,并加入上述重量份的鼠李糖脂和保护剂混合均匀,过滤后的液体即为所述增效剂。其中,磺甲基化腐植酸的制备方法包括以下步骤:步骤a、将氢氧化钾、腐植酸钾和水按重量比2:8:60混合均匀后提取出液体。步骤b、将步骤a中的液体用酸液调节pH值至2.1后提取出固体部分,用去离子水洗涤4次,并在100℃条件下烘干,即得到提纯腐植酸。步骤c、将提纯腐植酸与60℃的去离子水按重量比5:8混合均匀,加入碱液调节pH值至11,然后升温至100℃再进行冷凝回流,同时加入10重量份的甲醛溶液进行羟甲基化反应得溶液A。步骤d、将无水硫酸钠与55℃的去离子水按重量比2:4混合均匀,再加入5重量份的甲醛溶液得溶液B。步骤e、将溶液A和溶液B均升温至90℃,再将溶液B与溶液A混合并降至室温,加入1重量份的十二烷基苯磺酸钠,混合均匀后提取出的液体即为磺甲基化腐植酸。实施例3:一种增效剂,包括以下重量份的原料:天然茶皂素2.5份、鼠李糖脂0.5份、甜菜碱1.3份、磺甲基化腐植酸6.5份、EDDHA螯合剂3份、复合糖醇7.5份、甲壳胺3份、保护剂0.7份。一种增效剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一、将上述重量份的复合糖醇、甲壳胺、磺甲基化腐植酸、甜菜碱、EDDHA螯合剂和天然茶皂素依次加入50℃的水中,并混合均匀。步骤二、将步骤一中的溶液降温至38℃,并加入上述重量份的鼠李糖脂和保护剂混合均匀,过滤后的液体即为所述增效剂。其中,磺甲基化腐植酸的制备方法包括以下步骤:步骤a、将氢氧化钾、腐植酸钾和水按重量比1:5:60混合均匀后提取出液体。步骤b、将步骤a中的液体用酸液调节pH值至2.0后提取出固体部分,用去离子水洗涤3次,并在90℃条件下烘干,即得到提纯腐植酸。步骤c、将提纯腐植酸与58℃的去离子水按重量比3:8混合均匀,加入碱液调节pH值至10.5,然后升温至90℃再进行冷凝回流,同时加入8重量份的甲醛溶液进行羟甲基化反应得溶液A。步骤d、将无水硫酸钠与52℃的去离子水按重量比1:4混合均匀,再加入3重量份的甲醛溶液得溶液B。步骤e、将溶液A和溶液B均升温至88℃,再将溶液B与溶液A混合并降至室温,加入0.5重量份的十二烷基苯磺酸钠,混合均匀后提取出的液体即为磺甲基化腐植酸。实施例4:一种增效剂,包括以下重量份的原料:天然茶皂素2.5份、鼠李糖脂0.5份、甜菜碱1.3份、磺甲基化腐植酸6.5份、EDDHA螯合剂3份、复合糖醇7.5份、甲壳胺3份、保护剂0.7份。其中,保护剂使用的是苯甲酸钠,EDDHA螯合剂使用的是铁-EDDHA,复合糖醇由以下重量份的原料组成:甘露醇2份、山梨醇3份、赤藓糖醇8份、木糖醇2份以及丙三醇5份。一种增效剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一、将上述重量份的复合糖醇、甲壳胺、磺甲基化腐植酸、甜菜碱、EDDHA螯合剂和天然茶皂素依次加入50℃的水中,并混合均匀。步骤二、将步骤一中的溶液降温至38℃,并加入上述重量份的鼠李糖脂和保护剂混合均匀,过滤后的液体即为所述增效剂。步骤三、将步骤二中的液体放入反应釜内,将反应釜内升温至55℃,保持温度不变对反应釜内进行变压处理,随后将反应釜内恢复常压并降至室温;所述变压处理的具体过程为:先以5Kpa/h的降压速度对反应釜内抽真空至3Kpa,再以3Kpa/h的升压速度将压力升至25Kpa,最后以上述升压速率和降压速率将反应釜内的气压在3Kpa和25Kpa之间循环2次。步骤四、将反应釜内抽真空至12Kpa,保持压力不变对反应釜内进行变温处理,随后将反应釜内恢复常压并降至室温即可得增效剂;所述变温处理的具体过程为:首先将反应釜内的温度以4℃/h的升温速率将温度升至55℃,然后以6℃/h的降温速率将温度降至25℃,最后以上述升温速率和降温速率将反应釜内的温度在55℃和25℃之间循环2次。其中,磺甲基化腐植酸的制备方法包括以下步骤:步骤a、将氢氧化钾、腐植酸钾和水按重量比1:5:60混合均匀后提取出液体。步骤b、将步骤a中的液体用酸液调节pH值至2.0后提取出固体部分,用去离子水洗涤3次,并在90℃条件下烘干,即得到提纯腐植酸。步骤c、将提纯腐植酸与58℃的去离子水按重量比3:8混合均匀,加入碱液调节pH值至10.5,然后升温至90℃再进行冷凝回流,同时加入8重量份的甲醛溶液进行羟甲基化反应得溶液A。步骤d、将无水硫酸钠与52℃的去离子水按重量比1:4混合均匀,再加入3重量份的甲醛溶液得溶液B。步骤e、将溶液A和溶液B均升温至88℃,再将溶液B与溶液A混合并降至室温,加入0.5重量份的十二烷基苯磺酸钠,混合均匀后提取出的液体即为磺甲基化腐植酸。实施例5:一种增效剂,包括以下重量份的原料:天然茶皂素2.5份、鼠李糖脂0.5份、甜菜碱1.3份、磺甲基化腐植酸6.5份、EDDHA螯合剂3份、复合糖醇7.5份、甲壳胺3份、保护剂0.7份。其中,保护剂使用的是山梨酸钾,EDDHA螯合剂使用的是锌-EDDHA,复合糖醇由以下重量份的原料组成:甘露醇5份、山梨醇7份、赤藓糖醇10份、木糖醇4份以及丙三醇8份。一种增效剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一、将上述重量份的复合糖醇、甲壳胺、磺甲基化腐植酸、甜菜碱、EDDHA螯合剂和天然茶皂素依次加入50℃的水中,并混合均匀。步骤二、将步骤一中的溶液降温至38℃,并加入上述重量份的鼠李糖脂和保护剂混合均匀,过滤后的液体即为所述增效剂。步骤三、将步骤二中的液体放入反应釜内,将反应釜内升温至55℃,保持温度不变对反应釜内进行变压处理,随后将反应釜内恢复常压并降至室温;所述变压处理的具体过程为:先以5Kpa/h的降压速度对反应釜内抽真空至3Kpa,再以3Kpa/h的升压速度将压力升至25Kpa,最后以上述升压速率和降压速率将反应釜内的气压在3Kpa和25Kpa之间循环3次。步骤四、将反应釜内抽真空至12Kpa,保持压力不变对反应釜内进行变温处理,随后将反应釜内恢复常压并降至室温即可得增效剂;所述变温处理的具体过程为:首先将反应釜内的温度以4℃/h的升温速率将温度升至55℃,然后以6℃/h的降温速率将温度降至25℃,最后以上述升温速率和降温速率将反应釜内的温度在55℃和25℃之间循环3次。其中,磺甲基化腐植酸的制备方法包括以下步骤:步骤a、将氢氧化钾、腐植酸钾和水按重量比1:5:60混合均匀后提取出液体。步骤b、将步骤a中的液体用酸液调节pH值至2.0后提取出固体部分,用去离子水洗涤3次,并在90℃条件下烘干,即得到提纯腐植酸。步骤c、将提纯腐植酸与58℃的去离子水按重量比3:8混合均匀,加入碱液调节pH值至10.5,然后升温至90℃再进行冷凝回流,同时加入8重量份的甲醛溶液进行羟甲基化反应得溶液A。步骤d、将无水硫酸钠与52℃的去离子水按重量比1:4混合均匀,再加入3重量份的甲醛溶液得溶液B。步骤e、将溶液A和溶液B均升温至88℃,再将溶液B与溶液A混合并降至室温,加入0.5重量份的十二烷基苯磺酸钠,混合均匀后提取出的液体即为磺甲基化腐植酸。实施例6:一种增效剂,包括以下重量份的原料:天然茶皂素2.5份、鼠李糖脂0.5份、甜菜碱1.3份、磺甲基化腐植酸6.5份、EDDHA螯合剂3份、复合糖醇7.5份、甲壳胺3份、保护剂0.7份。其中,保护剂使用的是双乙酸钠,EDDHA螯合剂使用的是锰-EDDHA,复合糖醇由以下重量份的原料组成:甘露醇3份、山梨醇5份、赤藓糖醇9份、木糖醇3份以及丙三醇6份。一种增效剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一、将上述重量份的复合糖醇、甲壳胺、磺甲基化腐植酸、甜菜碱、EDDHA螯合剂和天然茶皂素依次加入50℃的水中,并混合均匀。步骤二、将步骤一中的溶液降温至38℃,并加入上述重量份的鼠李糖脂和保护剂混合均匀,过滤后的液体即为所述增效剂。步骤三、将步骤二中的液体放入反应釜内,将反应釜内升温至55℃,保持温度不变对反应釜内进行变压处理,随后将反应釜内恢复常压并降至室温;所述变压处理的具体过程为:先以5Kpa/h的降压速度对反应釜内抽真空至3Kpa,再以3Kpa/h的升压速度将压力升至25Kpa,最后以上述升压速率和降压速率将反应釜内的气压在3Kpa和25Kpa之间循环2次。步骤四、将反应釜内抽真空至12Kpa,保持压力不变对反应釜内进行变温处理,随后将反应釜内恢复常压并降至室温即可得增效剂;所述变温处理的具体过程为:首先将反应釜内的温度以4℃/h的升温速率将温度升至55℃,然后以6℃/h的降温速率将温度降至25℃,最后以上述升温速率和降温速率将反应釜内的温度在55℃和25℃之间循环2次。其中,磺甲基化腐植酸的制备方法包括以下步骤:步骤a、将氢氧化钾、腐植酸钾和水按重量比1:5:60混合均匀后提取出液体。步骤b、将步骤a中的液体用酸液调节pH值至2.0后提取出固体部分,用去离子水洗涤3次,并在90℃条件下烘干,即得到提纯腐植酸。步骤c、将提纯腐植酸与58℃的去离子水按重量比3:8混合均匀,加入碱液调节pH值至10.5,然后升温至90℃再进行冷凝回流,同时加入8重量份的甲醛溶液进行羟甲基化反应得溶液A。步骤d、将无水硫酸钠与52℃的去离子水按重量比1:4混合均匀,再加入3重量份的甲醛溶液得溶液B。步骤e、将溶液A和溶液B均升温至88℃,再将溶液B与溶液A混合并降至室温,加入0.5重量份的十二烷基苯磺酸钠,混合均匀后提取出的液体即为磺甲基化腐植酸。田间实验1:以实施例1~6作试验,选择实验作物为小麦,每个小区面积为20平方米,将增效剂、磷肥及钾肥按重量比1:4:5复配,同时以清水为对照,将清水、磷肥及钾肥按重量比1:4:5复配,稀释500倍后喷雾,每亩喷稀释液50公斤,间隔10天一次,连续3次。试验时间2014年4月10日~5月20日,试验结果如表1:表1小麦田间试验结果表通过称量小麦的单位产量来测定增效剂对肥料和肥料间的复配效果,由表中数据可看出,相对于清水,增效剂在提高磷肥及钾肥的复配效果上有较好的表现,而且增效剂在经过进一步的变温变压处理后,对促进磷肥和钾肥的吸收方面效果有提高。田间实验2:以实施例1~6作试验,选择实验作物为番茄,每个小区面积为20平方米,将增效剂、水溶碳肥及Bt制剂按重量比5:23:1复配,同时以清水为对照,将清水、水溶碳肥及Bt制剂按重量比5:23:1复配,稀释500倍后喷雾,每亩喷稀释液50公斤,间隔10天一次,连续3次。试验时间2014年4月10日~5月20日,试验结果如表2:表2番茄田间试验结果表调查项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6清水平均每株挂果数10.811.510.910.71110.49.5平均单果重(克)83.983.583.88484.28478每株根系138148.6125.2137159127.990.5阶段产量(kg/亩)1429150714391449150214451338.4比清水增产幅度%6.812.67.58.312.28.0---通过称量番茄的阶段产量来测定增效剂对肥料和农药间的复配效果,由表中数据可看出,相对于清水,增效剂在提高水溶碳肥及Bt制剂的复配效果上有较好的表现,而且增效剂在经过进一步的变温变压处理后,对促进水溶碳肥吸收和Bt制剂的杀菌效果方面有提高。田间实验3:以实施例1~6做试验,选择实验作物为西瓜,小区面积45平方米,将增效剂、多菌灵及百菌清按重量比3:5:5复配,于伸蔓期、座瓜后、膨大期每亩冲施2.5公斤,间隔15天一次,连续3次。试验时间2014年3月1日~6月20日,试验结果如表3:表3西瓜田间试验结果表通过称量西瓜的阶段产量来测定增效剂对农药和农药间的复配效果,由表中数据可看出,相对于清水,增效剂在提高多菌灵及百菌清的复配效果上有较好的表现,而且增效剂在经过进一步的变温变压处理后,对多菌灵及百菌清的杀菌效果方面有提高。本发明提供的增效剂有如此效果,主要是因为选用了天然茶皂素、鼠李糖脂、甜菜碱、磺甲基化腐植酸四种原料,它们均是一种优异植物源或生物源表面活性剂,能够降低液面张力,增加植物叶片的润湿、扩散、渗透作用,促进吸收,提高农药、叶面肥的利用率。同时又各自具有特殊的生理活性,在促进生长、调节抗逆、增加免疫力方面具有积极作用。同时,磺甲基化腐植酸既是一种表面活性剂和生理活性物质,也是一种螯合剂,对微量元素以及钙镁中量元素均有较好的螯合作用。而且EDDHA螯合剂、甲壳胺、磺甲基化腐植酸、复合糖醇四种原料均具有突出的螯合性能,是绿色螯合剂,能够增加产品的复配性能,增强农药、肥料的抗硬水性能,提高肥料与肥料、肥料与农药、农药与农药的复配效果,具有防沉淀、不絮凝、解除拮抗等作用,并能在滴灌、冲施方土壤中,具有解除土壤磷钾固定、富集金属微量元素的效果。另外,甲壳胺、磺甲基化腐植酸与肥料冲施滴灌,能够以致脲酶水解、抑制硝化细菌的硝化进程,提高氮肥利用率。尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。当前第1页1 2 3 
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