CN100436496C - 超强吸水剂及其制备方法及以其为原料的富硒植物抗旱剂 - Google Patents

Abstract

超强吸水剂及其制备方法及以其为原料的富硒植物抗旱剂，属于药肥技术领域。为了解决春播时遇到低温、连阴雨、低洼潮湿的土地、水田改旱田、覆地膜等情况下，种子抗病力减弱，易侵染霉菌，致使种子霉烂的问题，以及现有超强吸水剂生产工艺比较复杂，需要在氮气条件下反应，成本相对较高的问题，本发明的超强吸水剂是由膨润土、丙烯酰胺、丙烯酸和尿素四种单体辐射共聚合而成的，富硒植物抗旱剂由超强吸水剂、硒元素、植物生长调节剂、逸氧剂、抗菌防腐剂、抗寒剂、渗透剂、微量元素和添加剂余量组成。本发明的富硒植物抗旱剂主要用于植物种子包衣、移苗蘸跟、插条生根、干粉穴施、抗旱剂溶液浇注等，具有吸水、保水、促芽、促根、抗寒、增硒等作用。

Description

超强吸水剂及其制备方法及以其为原料的富硒植物抗旱剂

技术领域

本发明属于药肥技术领域，涉及一种超强吸水剂及其制备方法及以其为原料的富硒植物抗旱栽培保水剂。

背景技术

中国北方地区连年春旱，河流干涸，地下水位下降，水的资源愈来愈少。中国是贫水大国，人均水资源拥有量居世界第109位，为世界人均拥有量的四分之一。我国缺水面积达58万多平方公里。

我国北方地区受到干旱威胁的土地大约有8亿多亩，每年不少耕地因春旱而荒芜，中国因干旱每年减少300亿公斤粮食，造成很大的经济损失。同时，我国戈壁沙漠16.5亿亩，土壤沙化每年正以2460平方公里的速度蚕食我们的耕地。如何充分利用大自然的雨水，实行保水抗旱栽培，提高种子出苗率，苗木移栽及插条的成活率是我们要研究的课题。

王树禹在CN98114512.4公开了一种“植物抗旱剂组合物”，CN01131851.1公开了一种“旱地种衣剂制备方法”，CN200410013758.5公开了一种“旱地栽培剂”，它们均已在东北、华北、西北、内蒙等地进行了八年多的试验、示范、推广，试验推广面积达2000万亩。发明人在专利实施中积累了大量的资料，取得了丰富的经验，同时也发现上述产品存在一些缺点。由于抗旱种衣剂包衣的种子播在土壤中吸水、保水，在种子周围形成的包围层，在干旱条件下能保证种子吸胀、萌发、出苗，但春播时如遇到低温、连阴雨、低洼潮湿的土地、水田改旱田、覆地膜等情况下，由于低温酶活性弱，过度潮湿的土壤缺氧，影响种子萌发和呼吸，种子抗病力减弱，易侵染霉菌，致使种子霉烂。CN98114512.4、CN01131851.1、CN200410013758.5中的超强吸水剂都是由两种单体辐射共聚合而成的，生产工艺比较复杂，需要在氮气条件下反应，成本相对较高。

发明内容

本发明旨在CN98114512.4、CN01131851.1、CN200410013758.5的基础上进行改进，研制出富硒植物抗旱剂，以解决植物缺硒、春播时遇到低温、连阴雨、低洼潮湿的土地、水田改旱田、覆地膜等情况下，种子抗病力减弱，易侵染霉菌，致使种子霉烂的问题，以及现有超强吸水剂生产工艺比较复杂，需要在氮气条件下反应，成本相对较高的问题。

本发明的超强吸水剂，其特征在于所述吸水剂由质量浓度为20～40％的丙烯酸钾水溶液、质量浓度为10～30％的丙烯酰胺水溶液、质量浓度为20～50％的尿素水溶液和质量浓度为10～40％的膨润土水溶液辐射共聚制成，其中丙烯酸钾、丙烯酰胺、尿素和膨润土的重量比为0.5～1.5∶0.5～1.5∶0.5～1.0∶1.0～2.5。

本发明的超强吸水剂按照如下步骤进行制备：a、配制重量浓度为20～40％的丙烯酸钾水溶液；b、配制重量浓度为10～30％的丙烯酰胺水溶液；c、配制重量浓度为20～50％的尿素水溶液；d、配制重量浓度为10～40％的膨润土水溶液；e、将a～d中的四种水溶液按照单体重量比为0.5～1.5∶0.5～1.5∶0.5～1.0∶1.0～2.5的比例混合后加入1～8wt.％KOH，加入1～10μg/gN，N’-亚甲基双丙烯酰胺，置于⁶⁰Co γ辐照室中照射，辐照剂量为0.2～2.0KGy，切片、烘干、粉碎，即为成品。

本发明的富硒植物抗旱剂按照重量百分比由超强吸水剂50～90、硒元素0.1～7.0、植物生长调节剂0.2～20、逸氧剂0.3～10、抗菌防腐剂0.1～10、抗寒剂0.02～2.0、渗透剂0.01～1.0、微量元素0.16～16和添加剂余量组成。

富硒植物抗旱剂各组分的作用如下：

(1)植物生长调节剂：配方中含有多种促芽、增根、提高抗逆性的植物生长调节剂，调节剂组合物具有促进细胞原生质流动、提高细胞活力、加速植物生长、快速生根、根系深扎土壤、吸收深层土壤水分和养分、提高植物抗萎能力的作用。根系是合成细胞分裂素等活性物质的场所，根系发达合成的活性物质就多，更加促进地上植株生长发育。

(2)硒：微量元素硒被WHO(联合国卫生组织)确定为“人体必需”，并被誉为“生命火种”、“抗癌之王”、“心脏保护神”、“保肝因子”。硒虽然有毒，但通过农作物转化为对人体无毒副作用的有机硒，硒作为微量元素对人体健康是有益的，是一种抗氧化剂，能消除人体内氧自由基、过氧化物，有防癌作用。国际最新研究显示，缺硒与人体40多种疾病有密切关系。人体内有十四种必需微量元素，这些微量元素中硒最为重要。中国有70％以上地区，约七亿人口处于贫硒和低硒区域。如何提高食品中硒的含量是人们研究的重要课题。硒除了具有防癌作用外，还能提高植物抗病能力，硒可抑制多种植物真菌，谷物施硒能提高结实率，增加粒重，提早成熟，增加产量。

(3)逸氧剂：能不断地释放氧气，防止种子在低温潮湿的情况下缺氧影响呼吸，特别是花生、大豆等高油作物种子萌发时需要大量氧气，缺氧种子易霉烂。

(4)防腐剂：防止抗旱剂包衣的种子在低温潮湿缺氧的情况下由于霉菌的侵染而烂种。

(5)超强吸水剂：由丙烯酰胺、丙烯酸、尿素、膨润土四种成分在电离辐射场中合成的共聚物，生产工艺简单，成本低，无单体残留。

(6)抗寒剂：抵御春播期低温冷害，提高抗寒性。

(7)渗透剂：种子萌发后促进有效成分内吸渗透到种子内部而起到杀菌作用。

(8)微量元素：主要为钼、硼、钴等，促进大豆根瘤产生。

(9)添加剂：滑石粉主要作用是增加种子包衣孔隙，有利种子呼吸。

本发明的富硒植物抗旱剂主要用于植物种子包衣、移苗蘸根、插条生根、干粉穴施、抗旱剂溶液浇注等，具有吸水、保水、促芽、促根、抗寒、增硒等作用，提高了种子的出苗率和移栽成活率，提高植物抗逆性和果实的含硒量，具有防癌作用。与现有技术相比，本发明的富硒植物抗旱剂的改进点为：

(1)CN98114512.4、CN01131851.1、CN200410013758.5中的超强吸水剂都是由两种单体辐射共聚合而成的。本发明中的超强吸水剂是由四种单体辐射共聚合而成的，以膨润土作为骨架，丙烯酰胺、丙烯酸和尿素三种单体在辐射作用下接枝到膨润土骨架上，得到膨润土与三单体接枝共聚物；生产工艺简单，能在常温下合成，不需要充氮气，成本低，膨润土、尿素价格低廉，成本降低40％以上，产品耐盐性好，稳定抗压。

(2)强化了植物生根作用，根多根深，大幅度提高了植物抗旱能力。

(3)在低温潮湿缺氧的情况下，种衣剂能释放氧气，供种子呼吸，防止种子霉烂。

(4)能够促进细胞原生质流动，提高细胞活力，加速植物生长。

(5)植物吸收硒后，通过农作物的生物转化，使无机硒转化为对人安全、无副作用的有机硒，提高农作物的硒含量，富硒食品能提高人体抗病性，具有防癌作用。

(6)提高抗寒性，在春播时常遇低温，萌发的种子出现冷害，抗寒剂有抵御冷害的作用。

(7)具有防腐作用。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的超强吸水剂，其特征在于所述吸水剂由质量浓度为20～40％的丙烯酸钾水溶液、质量浓度为10～30％的丙烯酰胺水溶液、质量浓度为20～50％的尿素水溶液和质量浓度为10～40％的膨润土水溶液辐射共聚制成，其中丙烯酸钾、丙烯酰胺、尿素和膨润土的重量比为0.5～1.5∶0.5～1.5∶0.5～1.0∶1.0～2.5。

具体实施方式二：本实施方式的超强吸水剂由丙烯酸、丙烯酰胺、尿素和膨润土的重量比为0.5∶0.5∶0.5∶1.0。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式的超强吸水剂由丙烯酸、丙烯酰胺、尿素和膨润土的重量比为1.5∶1.5∶1.0∶2.5。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式的超强吸水剂由丙烯酸、丙烯酰胺、尿素和膨润土的重量比为1∶1∶0.7∶2。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式中的超强吸水剂按照如下步骤进行制备：a、配制重量浓度为20～40％的丙烯酸钾水溶液；b、配制重量浓度为10～30％的丙烯酰胺水溶液；c、配制重量浓度为20～50％的尿素水溶液；d、配制重量浓度为10～40％的膨润土水溶液；e、将a～d中的四种水溶液按照单体重量比为0.5～1.5∶0.5～1.5∶0.5～1.0∶1.0～2.5的比例混合后加入1～8wt.％KOH，加入1～10μg/gN，N’-亚甲基双丙烯酰胺，置于⁶⁰Co γ辐照室中照射，辐照剂量为0.2～2.0KGy，切片、烘干、粉碎，即为成品，产品的理化性能指标为：灰白色粉末，水溶性吸水剂，在水中的溶解速率不受pH影响，对盐类等有很好的溶解性，如对氯化铁、硫酸亚铁、硼酸、硼砂、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、铝酸铵、氯化钴、高锰酸钾、磷酸二氢钾、氯化钾等都有很好的相溶性。对表面活性剂、螯合剂、有机酸也能相溶。产品无毒，不刺激皮肤。用自然过滤法测量吸水倍率，吸水倍率为550g/g。

具体实施方式六：本实施方式按照如下步骤进行制备超强吸水剂：a、配制重量浓度为30％的丙烯酸钾水溶液；b、配制重量浓度为30％的丙烯酰胺水溶液；c、配制重量浓度为25％的尿素水溶液；d、配制重量浓度为30％的膨润土水溶液；e、将a～d中的四种水溶液按照单体重量比为1∶1∶0.7∶2的比例混合后加入4wt.％KOH，加入2μg/g N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，置于⁶⁰Co γ辐照室中照射，辐照剂量为0.8KGy，照射后形成高吸水材料，切片、烘干、粉碎，即为成品。

具体实施方式七：本实施方式的富硒植物抗旱剂按照重量百分比由超强吸水剂50～90、硒元素0.1～7.0、植物生长调节剂0.2～20、逸氧剂0.3～10、抗菌防腐剂0.1～10、抗寒剂0.02～2.0、渗透剂0.01～1.0、微量元素0.16～16和添加剂余量组成。

本实施方式中，所述超强吸水剂按照具体实施方式二的方法进行制备。

本实施方式中，所述硒为亚硒酸钠。

本实施方式中，所述植物生长调节剂为复硝酚钠、胺鲜酯、生化黄腐酸、萘乙酸钠、吲哚丁酸中的一种或几种的混合物。

本实施方式中，所述逸氧剂为过碳酸钠、过氧化钙、过氧化氢、过硫酸铵中的一种或几种的混合物。

本实施方式中，所述抗菌防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸钾、五氯酚钠、脱氢醋酸、尼泊金甲酯、碘酸钠、高锰酸钾中的一种或几种的混合物。

本实施方式中，所述抗寒剂为乙二醇、氯化钙中的一种或两种。

本实施方式中，所述渗透剂为异辛基琥珀酸磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种。

本实施方式中，所述微量元素为氯化钴、硼酸和钼酸铵。

本实施方式中，所述添加剂为滑石粉。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是，富硒植物抗旱剂按照重量百分比由超强吸水剂70、硒元素0.8、植物生长调节剂2.0、逸氧剂3.0、抗菌防腐剂2.5、抗寒剂0.2、渗透剂0.15、微量元素1.6和添加剂余量组成。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式七不同的是，富硒植物抗旱剂按照重量百分比由超强吸水剂50、硒元素0.1、植物生长调节剂18、逸氧剂8、抗菌防腐剂8、抗寒剂0.02、渗透剂0.01、微量元素14和添加剂余量组成。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七不同的是，富硒植物抗旱剂按照重量百分比由超强吸水剂88、硒元素6.8、植物生长调节剂0.2、逸氧剂0.3、抗菌防腐剂0.1、抗寒剂2.0、渗透剂1.0、微量元素0.16和添加剂余量组成。

具体实施方式十一：本实施方式的富硒植物抗旱剂按照重量百分比超强吸水剂70、亚硒酸钠0.7、复硝酚钠0.8、胺鲜酯0.4、生化黄腐酸3.0、高纯萘乙酸钠0.025、吲哚丁酸0.05、过碳酸钠3.0、苯甲酸钠1.0、高锰酸钾0.6、乙二醇0.1、氯化钙0.1、异辛基琥珀酸磺酸钠0.06、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05、硼酸1.0、氯化钴0.6、钼酸铵0.2、滑石粉余量。

本实施方式富硒植物抗旱剂的使用方法如下：

1、种子包衣：富硒植物抗旱剂为粉剂，小包装，每包20克，使用时将20克溶解在1公斤水中，拌10公斤种子，晾干后即可播种。

2、移苗蘸根：将抗旱剂稀释500倍，对秧苗、树苗蘸根栽培。

3、插条生根：稀释500倍，林木浸蘸插条基部30分钟后扦插。

4、干粉穴施：每根树苗穴施1～2克干粉。

5、溶液浇注：将抗旱剂稀释2000倍，每埯浇注400毫升溶液，催芽播种。

6、树苗蘸根运输：用500倍抗旱剂蘸根运输，根部保水，减少水分蒸发。

本实施方式的富硒植物抗旱剂与对照组、CN01131851组比较，进行出苗率、根系发育对比试验，试验结果见表1、表2。

表1两种种衣剂包衣的玉米种子出苗率调查表

表2不同种衣剂包衣的种子根系调查表    根长单位：厘米

设本实施方式的富硒植物抗旱剂种子包衣为B组，CN01131851旱作种衣剂为A组，不包衣的为对照组。盆栽试验，每组3盆(三次重复)，每盆播20粒，从表1可以看出，A、B组出苗率都比对照组高，B组比A组提高13.5％(p＜0.05)，差异显著。

对三种种衣剂进行种子包衣盆栽，根系发育对比试验，设CN98114512.4抗旱拌种剂为A组，CN01131851.1旱作种衣剂为B组，本实施方式的富硒抗旱种衣剂为C组，不包衣的为对照组。结果见表2。从表2可知，本实施方式的富硒植物抗旱剂根系发育(根长、根数)远比对照组高，根长是对照组的2.3倍，是B组的1.66倍，是A组的1.75倍；根数是对照组的3.15倍，是A、B组的2.1倍。经差异显著性测定，差异极显著。说明本实施方式的富硒植物抗旱剂明显促进根系发育。

具体实施方式十二：本实施方式中富硒植物抗旱剂的各成分的配比见表3。

表3                                                                    wt％

超强吸水剂	70	55	65	78	85
						亚硒酸钠	0.6	7.0	3.5	5.0	1.5
复硝酚钠	0.7	18	0.2	-	-
						胺鲜酯	0.4	-	-	1.0	3.0
生化黄腐酸	3.0	-	-	0.8	-
						萘乙酸钠	0.025	-	0.01	-	1.0
吲哚丁酸	0.05	-	-	0.1	-
						过碳酸钠	-	-	2.0	0.8	0.1
过氧化钙	2.5	0.5	1.0	-	-
						过氧化氢	-	0.2	2.0	2.5	-
过硫酸铵	-	0.1	2.0	0.5	0.2

苯甲酸钠	-	-	0.1	1.0	2.0
						山梨酸钾	1.0	1.0	2.0	-	-
五氯酚钠	-	1.0	-	0.1	-
						脱氢醋酸	-	-	2.0	0.2	0.1
尼泊金甲酯	-	3.0	-	0.5	-
						碘酸钠	-	-	2.0	-	-
高锰酸钾	0.6	-	2.0	-	-
						乙二醇	0.12	1.5	-	0.2	1.0
氯化钙	0.11	-	2.0	0.3	1.0
						异辛基琥珀酸磺酸钠	0.06	0.5	0.5	0.1	-
脂肪醇聚氧乙烯醚	0.05	-	0.5	0.4	0.2
						氯化钴	0.6	2.0	1.0	3.0	1.0
硼酸	1.2	3.0	3.0	0.2	0.2
						钼酸铵	0.2	0.1	3.0	0.1	1.0
滑石粉	余量	余量	余量	余量	余量

Claims (10)

1、一种吸水剂，其特征在于所述吸水剂由质量浓度为20～40％的丙烯酸钾水溶液、质量浓度为10～30％的丙烯酰胺水溶液、质量浓度为20～50％的尿素水溶液和质量浓度为10～40％的膨润土水溶液辐射共聚制成，其中丙烯酸钾、丙烯酰胺、尿素和膨润土的重量比为0.5～1.5∶0.5～1.5∶0.5～1.0∶1.0～2.5。

2、权利要求1所述吸水剂的制备方法，其特征在于按照如下步骤进行制备：a、配制重量浓度为20～40％的丙烯酸钾水溶液；b、配制重量浓度为10～30％的丙烯酰胺水溶液；c、配制重量浓度为20～50％的尿素水溶液；d、配制重量浓度为10～40％的膨润土水溶液；e、将a～d中的四种水溶液按照单体重量比为0.5～1.5∶0.5～1.5∶0.5～1.0∶1.0～2.5的比例混合后加入1～8wt.％KOH，加入1～10μg/gN，N’-亚甲基双丙烯酰胺，置于⁶⁰Coγ辐照室中照射，辐照剂量为0.2～2.0KGy，切片、烘干、粉碎，即为成品。

3、以权利要求1所述的吸水剂为原料的富硒植物抗旱剂，其特征在于所述抗旱剂按照重量百分比由权利要求1所述的吸水剂50～90、硒元素0.1～7.0、植物生长调节剂0.2～20、逸氧剂0.3～10、抗菌防腐剂0.1～10、抗寒剂0.02～2.0、渗透剂0.01～1.0、微量元素0.16～16和添加剂余量组成；微量元素为氯化钴、硼酸和钼酸铵。

4、根据权利要求3所述的富硒植物抗旱剂，其特征在于所述硒元素来自于亚硒酸钠。

5、根据权利要求3所述的富硒植物抗旱剂，其特征在于所述植物生长调节剂为复硝酚钠、胺鲜酯、生化黄腐酸、萘乙酸钠、吲哚丁酸中的一种或几种的混合物。

6、根据权利要求3所述的富硒植物抗旱剂，其特征在于所述逸氧剂为过碳酸钠、过氧化钙、过氧化氢、过硫酸铵中的一种或几种的混合物。

7、根据权利要求3所述的富硒植物抗旱剂，其特征在于所述抗菌防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸钾、五氯酚钠、脱氢醋酸、尼泊金甲酯、碘酸钠、高锰酸钾中的一种或几种的混合物。

8、根据权利要求3所述的富硒植物抗旱剂，其特征在于所述抗寒剂为乙二醇、氯化钙中的一种或两种。

9、根据权利要求3所述的富硒植物抗旱剂，其特征在于所述渗透剂为异辛基琥珀酸磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种。

10、根据权利要求3所述的富硒植物抗旱剂，其特征在于所述添加剂为滑石粉。