本发明属于肥料的技术领域，涉及一种多功能纳米二氧化钛复合叶面肥，可广泛应用于各种绿色农作物叶面，利用纳米二氧化钛的特殊光催化功能，再复合其它叶面肥的组分，可促进农作物生长，达到壮苗、抗病、杀菌、增产、改善品质等的作用。
背景技术：
绿色农作物吸收营养主要通过根系和叶面两个途径。作为一种直接、高效的辅助施肥措施，叶面肥已经成为现代农业肥料中不可缺少的一部分。在国外，肥料通过叶面施用所占比例已超过40％，可见叶面施肥的重要性。叶面肥之所以被广泛开发和应用，是因为叶面肥料有许多显著的优点，主要有针对性强、养分吸收快、补充根部对养分吸收的不足、避免养分固定、减少环境污染等。
目前，市场上的叶面肥主要有氨基酸加营养素型、植物生长调节剂加营养元素型、无机营养型、腐植酸加营养元素型、天然汁液与矿物质型以及复合类型。叶面施肥是一种经济有效的施肥方式，由于其含有多种营养成分，可以及时供应作物所需的营养物质，促进作物生长，达到壮苗、抗病、杀菌、增产、改善品质的作用，有时与农药混合喷施，就可以起到防病治病的双重效果。
从近几年的叶面肥发展趋势来看，复合多功能化成为今后可溶性叶面肥发展的主导方向，不仅强调叶面肥营养物质配比的广泛性以及合理性，还要求具有防虫治病的性能。绿色环保也成了叶面肥的新要求，从动植物中提取的天然活性物质在叶面肥市场的占有率逐年增加，如腐植酸、海藻酸、节肢动物中的甲壳素等，但是这些成本都比较高。在叶面肥的基本组分上，也注重合理的络合剂、表面活性剂等的应用，强调有机物和无机物相结合、生物物质和非生物物质相结合。
技术实现要素：
本发明目的是针对绿色农作物，提供一种多功能纳米二氧化钛复合叶面肥。本发明将纳米二氧化钛作为叶面肥复合多功能材料，主要是利用纳米二氧化钛的特殊功能，再复合其它叶面肥的组分，纳米二氧化钛不仅具有较好的亲水性，可以促使绿色农作物的叶片对营养元素的吸收，还具有光催化活性，可以降解叶片表面的农药残留以及其它有机残留物质，促进作物的光合作用的进行，以及还具有抗菌、抗虫害和自清洁叶面的作用。因此，本发明纳米二氧化钛复合叶面肥具有多重功能，对绿色农作物的生长、促进营养元素的吸收、加速光合作用的进行、抗病虫害、提高产量、改善品质等具有很好的作用。
本发明为实现其目的采用的技术方案是：
一种多功能纳米二氧化钛复合叶面肥，按质量百分含量计，包括纳米二氧化钛5～15％、氮磷钾肥40～50％、微量营养元素肥30～40％、分散剂0.5～1％、络合剂5～10％、表面活性剂0.1～0.5％；其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：尿素40～50％、氯化铵10～20％、磷酸氢二钾35～45％；其中，微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：硫酸亚铁30～40％、硫酸锌10～20％、硫酸铜10～20％、硝酸镁15～25％、硝酸钙10～15％。
所述的纳米二氧化钛为锐钛型二氧化钛。
所述的分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为(1-2):(1-2)。
所述的络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为(3-4):(1-2):(1-2)。
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
本发明的有益效果是：
(1)本发明所用纳米二氧化钛作为绿色农作物叶面肥的成分，对其经过特殊的表面处理工艺，具有较好的亲水性和光催化活性，不仅促进作物的光合作用的进行，叶片对营养成分的吸收，还可以降解叶片表面的农药残留以及其它有机残留物质，以及还具有抗菌、抗虫害和自清洁叶面的作用。
(2)本发明还具有满足绿色农作物生长必须的氮磷钾以及微量元素营养成分的复配，满足叶面肥的使用性能要求。
(3)本发明所用的分散剂由聚乙二醇4000和六偏磷酸钠复配而成，分散剂的组成均为亲水性，能够保证使纳米二氧化钛在叶面肥配制水溶液使用中具有良好的分散效果，所用的络合剂的为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠复配而成，一方面避免了本发明中金属离子在水溶液中形成沉淀，从而难以使叶面吸收，另一方面，金属离子在水溶液中以络合物的形式存在，充分保障了农作物对微量金属元素的有效长久的吸收，另外加入表面活性剂提高了各组分在水溶液中的相容性和分散性。
(4)本发明产品可以完全溶于水中，喷洒于绿色植物叶片上，吸收效果好，生产工艺简单，环保性能较好，为绿色化学产品，可以广泛应用于绿色农作物的叶面。
(5)本发明的复合叶面肥还可实现类激素效应和提高酶的活性，叶面喷洒使用了本发明复合叶面肥，植物的叶面积系数可提高20～30％。钛有类似于生长素和细胞分裂素的效应，还能调动植物内自身生物合成的生长素向生长中心如根、嫩叶运输，使植株变得根深叶茂，叶色深绿；使用纳米二氧化钛，并辅以施加铁、锌有效成分，将更能促进植物中一些酶的活性，提高植物对养分的吸收和植物的良性生长。
(6)本发明用纳米二氧化钛与微量营养元素进行复配，纳米二氧化钛辅以硫酸锌、在钾的存在下，可改善氮素代谢，能很好地改变植物体内有机氮和无机氮的比例，大大提高抗干旱、抗低温、抗病菌的能力，促进枝叶健康生长；而且本叶面肥中硫酸铜和硝酸镁的存在还参与叶绿素生成、防止叶绿素的降解和形成碳水化合物以及参与生长素的合成，是某些酶(如谷氨酸脱氢酶、乙醇脱氢酶)的活化剂。纳米二氧化钛辅以硫酸亚铁和硝酸钙，在施用之后对植物生长的作用有三个重要功能：一是酶和传递电子蛋白的重要组成；二是调节叶绿体蛋白和叶绿素的合成，并对叶绿体蛋白如基粒中的结构蛋白的合成起重要作用；三是对稳固植物体的细胞膜、细胞壁和对蛋白的合成起重要作用。
(7)微量营养元素铁、锌、铜、镁、钙之间的复配，具有促进植物酶蛋白的合成，以利酶的活化作用；具有促进叶绿素的合成，加速光合作用进行，促进植物营养元素的吸收，提高产量的作用；还具有协同纳米二氧化钛促进抗菌性能。微量元素相互配合和发挥各自的特殊功能，协同完成植物的各项代谢作用，促进了植物的快速生长、提高产量和改善品质等作用。
具体实施方式
本发明的多功能纳米二氧化钛复合叶面肥，由纳米二氧化钛、氮磷钾肥(尿素、氯化铵和磷酸氢二钾)、微量营养元素肥(硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硝酸镁和硝酸钙)、分散剂、络合剂和表面活性剂组成。具体制备工艺步骤为：
(1)首先按照多功能纳米二氧化钛复合叶面肥的组成及其质量百分含量，称量一定量各物质；
(2)取称量好的尿素、氯化铵和磷酸氢二钾，分别粉碎后，研磨混合均匀，制得a组分；
(3)取称量好的硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硝酸镁和硝酸钙，分别粉碎后，研磨混合均匀，制得b组分；
(4)取称量好的分散剂的各组分，分别粉碎后，研磨混合均匀，制得c组分；
(5)取称量好的络合剂的各组分，分别粉碎后，研磨混合均匀，制得d组分；
(6)将a组分、b组分、c组分和d组分混合搅拌均匀，制得e组分；
(7)将称量好的纳米二氧化钛和表面活性剂加入e组分，混合搅拌均匀，即制得本发明的产品。
本发明生产工艺简单，环保性能好，具有多重功能，制备的复合叶面肥可广泛应用于各种绿色农作物的叶面。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。本发明具体实施例和比较例中所用水均为蒸馏水，试验农作物选用春季黄瓜。
实施例1
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：5％纳米二氧化钛、49.4％氮磷钾肥、39％微量营养元素肥、6％络合剂、0.5％分散剂、0.1％表面活性剂。其中，氮磷钾肥为的组成及其质量百分含量为：40％尿素、15％氯化铵、45％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：30％硫酸亚铁、20％硫酸锌、15％硫酸铜、20％硝酸镁、15％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为3:2:1.5；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为1:1；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例2
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：10％纳米二氧化钛、45.4％氮磷钾肥、39％微量营养元素肥、5％络合剂、0.5％分散剂、0.1％表面活性剂。其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：42％尿素、15％氯化铵、43％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：32％硫酸亚铁、18％硫酸锌、15％硫酸铜、22％硝酸镁、13％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为4:2:1；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为1:1.5；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例3
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：15％纳米二氧化钛、40％氮磷钾肥、39.4％微量营养元素肥、5％络合剂、0.5％分散剂、0.1％表面活性剂。其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：44％尿素、20％氯化铵、36％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：34％硫酸亚铁、20％硫酸锌、10％硫酸铜、22％硝酸镁、14％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为4:1:1；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为1:2；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例4
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：6％纳米二氧化钛、42.8％氮磷钾肥、40％微量营养元素肥、10％络合剂、0.7％分散剂、0.5％表面活性剂。其中，氮磷钾肥为的组成及其质量百分含量为：40％尿素、20％氯化铵、40％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：30％硫酸亚铁、10％硫酸锌、20％硫酸铜、25％硝酸镁、15％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为3:2:2；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为2:1；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例5
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：7％纳米二氧化钛、45％氮磷钾肥、38％微量营养元素肥、9％络合剂、0.6％分散剂、0.4％表面活性剂。其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：42％尿素、16％氯化铵、42％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：38％硫酸亚铁、17％硫酸锌、13％硫酸铜、19％硝酸镁、13％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为3:1:2；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为2:1.5；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例6
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为8％纳米二氧化钛、46.2％氮磷钾肥、37％微量营养元素肥、8％络合剂、0.5％分散剂、0.3％表面活性剂。其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：43％尿素、18％氯化铵、39％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：38％硫酸亚铁、15％硫酸锌、12％硫酸铜、20％硝酸镁、15％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为3:2:1；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为1.5:1；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例7
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：9％纳米二氧化钛、47.8％氮磷钾肥、35％微量营养元素肥、7％络合剂、1％分散剂、0.2％表面活性剂。其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：45％尿素、15％氯化铵、40％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：35％硫酸亚铁、12％硫酸锌、18％硫酸铜、23％硝酸镁、12％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为3.5:2:1；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为1.5:2；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例8
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：11％纳米二氧化钛、47.8％氮磷钾肥、34％微量营养元素肥、6％络合剂、0.9％分散剂、0.3％表面活性剂。其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：45％尿素、10％氯化铵、45％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：36％硫酸亚铁、18％硫酸锌、15％硫酸铜、17％硝酸镁、14％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为3.5:1.5:1；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为1.5:1.8；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例9
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：12％纳米二氧化钛、49.8％氮磷钾肥、30％微量营养元素肥、7％络合剂、0.8％分散剂、0.4％表面活性剂。其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：49％尿素、16％氯化铵、35％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：37％硫酸亚铁、13％硫酸锌、17％硫酸铜、22％硝酸镁、11％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为3.5:1.5:2；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为2:1.8；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例10
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：13％纳米二氧化钛、46.7％氮磷钾肥、33％微量营养元素肥、6％络合剂、0.8％分散剂、0.5％表面活性剂。其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：50％尿素、12％氯化铵、38％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：40％硫酸亚铁、20％硫酸锌、15％硫酸铜、15％硝酸镁、10％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为4:1.5:1；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为1.8:1；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例11
取本发明复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：14％纳米二氧化钛、50％氮磷钾肥、30％微量营养元素肥、5％络合剂、0.6％分散剂、0.4％表面活性剂。其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：47％尿素、14％氯化铵、39％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：32％硫酸亚铁、14％硫酸锌、16％硫酸铜、24％硝酸镁、14％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为4:1.5:2；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为1.8:2；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
比较例1
纯蒸馏水。
比较例2
取复合叶面肥1份，用水稀释200份，搅拌混合均匀后，制成叶面肥水溶液，其中复合叶面肥组成及其质量百分含量为：50％氮磷钾肥、40％微量营养元素肥、9.4％络合剂、0.5％分散剂、0.1％表面活性剂。其中，氮磷钾肥的组成及其质量百分含量为：40％尿素、20％氯化铵、40％磷酸氢二钾；微量营养元素肥的组成及其质量百分含量为：30％硫酸亚铁、10％硫酸锌、20％硫酸铜、25％硝酸镁、15％硝酸钙；络合剂的组成为edta、柠檬酸三钠和酒石酸钾钠，质量比例为3:2:2；分散剂组成为聚乙二醇4000和六偏磷酸钠，质量比例为2:1；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
上述实施例和比较例中的叶面肥溶液和纯蒸馏水均连续喷施5次，每次喷施的时间间隔为7天，共选择5个试验区分别对上述的实施例和比较例进行试验，试验结果见表1所示。
表1复合多功能叶面肥对黄瓜喷施试验结果
由表1试验结果可知，通过实施例的试验，叶片颜色为浓绿色，说明纳米二氧化钛促进了黄瓜的光合作用进行，并且在叶面上没有出现病虫害的情况，具有较好的抗病虫害的作用，品质也得到了改善，随着纳米二氧化钛在叶面肥中的含量增加，平均亩产量也逐渐提高了，并且其维生素c含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖也均得到了提高；而比较例1只是喷洒了蒸馏水，叶片黄化现象比较严重，叶白粉病也比较严重，还严重出现了叶黄斑病和其它病虫害，亩产量明显比较低，品质也比较差；比较例2在叶面肥中没有添加纳米二氧化钛，叶片绿色不如添加纳米二氧化钛的叶面肥效果好，并且出现了严重的叶白粉病，还出现了轻微的叶黄斑病和其它病虫害，品质指标也不如实施例好，但是亩产量与比较例1相比较有了一定的提高，可见本发明其它组分也起到了一定的促产作用。因此，本发明一种多功能纳米二氧化钛复合叶面肥，具有促进黄瓜的光合作用，促进叶面对养分和营养元素的吸收，还具有抗病虫害、提高产量、改善品质等多功能作用。