CN103740375A - 一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农林业水土保持领域，具体是涉及一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂及其制备方法。其快速制备成本低、含钾量高，本发明保水剂用于蔬菜作物上，能提高水分利用率、保证土壤肥力不流失、刺激蔬菜生长发育、改善蔬菜营养功能、增加作物的抗逆性、增产增收。一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂，由以下重量份原料组成：风化煤1~5份、0.1mol/L的氢氧化钠溶液40~70份、纯度为98%的氢氧化钠2~8份、纯度为98%的氢氧化钾0.5~4份、丙烯酸5~20份、丙烯酰胺2~8份、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺0.01~0.05份、过硫酸钾0.4~2份、自引发加热剂0.5~5份，采用特定的方法制备而成。

Description

一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂及其制备方法

一、技术领域：

本发明涉及一种农林业水土保持领域，具体是涉及一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂及其制备方法。

二、背景技术：

保水剂由于在农业应用中保水保墒、增产改善品质的功效，被各报刊广泛报道。业内专家指出，保水剂不仅可以增强土壤保水性能、改良土壤结构、提高水分利用率，还可以提高作物移栽成活率，促进生长，增强抗逆性。因为其所具备的优良性能，并契合了当前建设节约型社会的大主题，极有可能成为继化肥、农药、薄膜之后的第四次农用化学品革命。

现有的保水剂虽然对去离子水有较高的吸收能力，但仍存有以下问题：（1）易引起土壤板结。由于其主要成分是聚丙烯酸钠，功能单一，长期使用导致土壤钠离子富集，不断盐碱化，引起土壤板结。（2）工艺复杂。现行生产厂家投资大、需要有夹层的加热冷却锅、反应釜、氮气保护等大型设备，聚合时间也在3小时之上，生产成本相应增加。如专利02114782.5生产的辐射法生产保水剂，就必须购买相关射线发射装置，投资风险较大。

三、发明内容：

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂及其制备方法，其快速制备成本低、含钾量高，本发明保水剂用于蔬菜作物上，能提高水分利用率、保证土壤肥力不流失、刺激蔬菜生长发育、改善蔬菜营养功能、增加作物的抗逆性、增产增收。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为 ：一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂，其特征在于：由以下重量份原料组成：风化煤1~5份、0.1mol/L的氢氧化钠溶液40~70份、纯度为98%的氢氧化钠2~8份、纯度为98%的氢氧化钾0.5~4份、丙烯酸5~20份、丙烯酰胺2~8份、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺0.01~0.05份、过硫酸钾0.4~2份、自引发加热剂0.5~5份。

所述的风化煤中腐植酸含量必须大于50%。

所述的自引发加热剂，必须能使温度为15℃、6倍质量的水达到沸腾，并持续不少于8分钟。

一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂的制备方法包括以下步骤：

第一步：制取腐植酸钠提取液：取1～5份的风化煤，加40～70份的0.1mol/L的氢氧化钠溶液，50～60℃下封闭搅拌2～3小时，在转速为1500～3000转/分下离心10分钟，得腐植酸钠提取液，pH为9.5～10.5；

第二步：将上述腐植酸钠提取液加入反应釜中，然后加2～8份的98%氢氧化钠，0.5～4份的98%的氢氧化钾，5～20份的丙烯酸，搅拌均匀，保持温度≤40℃，最后PH为5.2～6.0；

第三步：再依次加入2～8份的丙烯酰胺，0.01～0.05份的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和0.4～2份的过硫酸钾，搅拌均匀，升温至60～70℃，快速将反应液转移至开放容器中，再添加0.5～5份自引发加热剂，15～30分钟形成黑色胶体，静置冷却；

第四步：将黑色胶体整块置入切碎机切成5～8厘米见方的碎块，将碎块投入振动流化干燥器，在80～100℃热空气中干燥，干燥后的碎块经粉碎机和筛分机，得成品。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：

1、生产周期短。以往生产保水剂时，聚合时间都在2～3小时，而本发明只需要15～30分钟，热能成本大大降低。

2、本发明不需要氮气保护。在生产保水剂很长的一段时间里，80%生产厂家配有氮气保护设备，而本发明不需要氮气保护，直接在开放容器聚合。

3、本发明将腐植酸有机整合到保水剂中。此种腐植酸基保水剂，不仅具有保水保肥的功效，还含有能提高作物抗旱抗逆能力的腐植酸，可以起到保花保果、生根壮苗、增产增品质的作用。

四、附图说明：

图1为三种保水材料各个处理的存活系数。

五、具体实施方式： 

取5份的风化煤，加65份的0.1mol/l的氢氧化钠溶液，50～60℃下封闭搅拌2～3小时，离心10分钟（转速1500～3000转/分），得腐植酸钠提取液。将腐植酸钠提取液加入反应釜中，然后加5份的98%氢氧化钠，2份的98%的氢氧化钾，16份的丙烯酸，搅拌均匀，保持温度≤40℃，使中和度保持60～70%。接着，再依次加入4份的丙烯酰胺，0.03份的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和1.47份的过硫酸钾，搅拌均匀，升温至60～70℃，快速将反应液转移至开放容器中，再添加1.5份自引发加热剂，15～30分钟形成胶体，静置冷却。将黑色胶体整块置入切碎机切成5～8厘米见方的碎块，将碎块投入振动流化干燥器，在80～100℃热空气中干燥，干燥后的碎块经粉碎机和筛分机，得成品。

实施例2：

取3份的风化煤，加60份的0.1mol/l的氢氧化钠溶液，50～60℃下封闭搅拌2～3小时，离心10分钟（转速1500～3000转/分），得腐植酸钠提取液。将腐植酸钠提取液加入反应釜中，然后加6.48份的98%氢氧化钠，3份的98%的氢氧化钾，19份的丙烯酸，搅拌均匀，保持温度≤40℃，使中和度保持60～70%。接着，再依次加入6份的丙烯酰胺，0.02份的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和1.5份的过硫酸钾，搅拌均匀，升温至60～70℃，快速将反应液转移至开放容器中，再添加1份自引发加热剂，15～30分钟形成胶体，静置冷却。将黑色胶体整块置入切碎机切成5～8厘米见方的碎块，将碎块投入振动流化干燥器，在80～100℃热空气中干燥，干燥后的碎块经粉碎机和筛分机，得成品。

所述的自引发加热剂（质量比镁粉：铝粉：氧化钙=1:1:3）；

所述的风化煤的腐植酸含量必须大于50%；

所述的自引发加热剂，必须能使温度为15℃、6倍质量的水达到沸腾，并持续不少于8分钟。

本发明方法制备的用于蔬菜的腐植酸基保水剂吸水速度快，吸水率高，适合在各类蔬菜作物上应用，吸水性能见表1。

应用实例

1.1 目的

为了测试用于蔬菜的腐植酸基保水剂在作物移栽中所发挥的抗旱保水功效，并确定其使用方法。

1.2 材料与方法

1.2.1 材料

保水剂（以下简称保水）：本公司直接合成的用于蔬菜的腐植酸基保水剂

保水肥料（以下简称保肥）：本公司配制的腐植酸保水肥料

竞品（以下简称竞品）：某品牌保水剂

作物：8-10cm西红柿苗

水：自来水

1.2.2 方法(干施法)

将不同质量40目～80目的保水材料与基质土（基质：土=1:5）拌匀（参考2-3kg/亩，相当于处理中的0.075g/盆），先装小部分（约300g）到花盆底，然后将1颗带土球的西红柿苗定植后装至7成满(再装600g)，采用底部渗灌方式(4小时)，使土壤完全润湿，再在表面覆盖2cm的净土（约100g）。

共设19个处理，每处理4盆。设置如表2：

1.3 结果与分析

西红柿苗于11月23日处理后移栽到温室（温度24℃、湿度40%左右、光照10小时/天）中培养， 12月22日全部萎蔫，期间没再补水。12月13日，大部分西红柿苗发黄，16日，个别植株出现萎蔫，19-22日连续4天对其生长状态进行统计观察，以存活系数表示植株的不同萎蔫程度（定义鲜活为1，而完全萎蔫为0，萎蔫与鲜活之间以0～1进行识别判断），22日称取地上和地下部分鲜重，见表3（表3包括表3.1、表3.2、表3.3），表3 作物19-22日的生长状态及地上和地下部分鲜重

表3.1

表3.2

表3.3

我们利用SPSS标准统计软件对以上数据进行分析，并利用最小差异显著法比较各处理间的差异性。结果表明（表4），处理9、18、7、10和1表现较好的生长状态，抗旱性强；处理10、9、6、18和7前期长势良好，植株生长量大。

综合分析如图1，抗旱保水性能：保水（2.8）>竞品（1.25）>保肥（0.9875），且用于蔬菜的腐植酸基保水剂中的处理9、10和7不但能满足作物生长需要，而且还可以增加西红柿存活生长天数，真正达到抗旱保水的目的，特别是，处理9的使用量仅为竞品处理18的1/8。这就说明用于蔬菜的腐植酸基保水剂不仅达到了竞品的抗旱保水指标，而且也大大减少了使用量，具有很高的可行性。推荐用于蔬菜的腐植酸基保水剂使用量为4～5kg/亩。

Claims (4)

1.一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂，其特征在于：由以下重量份原料组成：风化煤1~5份、0.1mol/L的氢氧化钠溶液40~70份、纯度为98%的氢氧化钠2~8份、纯度为98%的氢氧化钾0.5~4份、丙烯酸5~20份、丙烯酰胺2~8份、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺0.01~0.05份、过硫酸钾0.4~2份、自引发加热剂0.5~5份。

2.根据权利要求1所述的一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂，其特征在于：所述的风化煤中腐植酸含量必须大于50%。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂，其特征在于：所述的自引发加热剂，必须能使温度为15℃、6倍质量的水达到沸腾，并持续不少于8分钟。

4.根据权利要求1所述的一种用于蔬菜的腐植酸基保水剂的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：

第一步：制取腐植酸钠提取液：取1～5份的风化煤，加40～70份的0.1mol/L的氢氧化钠溶液，50～60℃下封闭搅拌2～3小时，在转速为1500～3000转/分下离心10分钟，得腐植酸钠提取液，pH为9.5～10.5；

第二步：将上述腐植酸钠提取液加入反应釜中，然后加2～8份的98%氢氧化钠，0.5～4份的98%的氢氧化钾，5～20份的丙烯酸，搅拌均匀，保持温度≤40℃，最后PH为5.2～6.0；

第三步：再依次加入2～8份的丙烯酰胺，0.01～0.05份的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和0.4～2份的过硫酸钾，搅拌均匀，升温至60～70℃，快速将反应液转移至开放容器中，再添加0.5～5份自引发加热剂，15～30分钟形成黑色胶体，静置冷却；

第四步：将黑色胶体整块置入切碎机切成5～8厘米见方的碎块，将碎块投入振动流化干燥器，在80～100℃热空气中干燥，干燥后的碎块经粉碎机和筛分机，得成品。

 

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