CN104355814B

CN104355814B - 一种具有药效的微肥合剂及其制备方法

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Publication number: CN104355814B
Application number: CN201410598882.6A
Authority: CN
Inventors: 李国良; 霍志铭; 姚丽贤; 杨苞梅; 何兆桓; 周昌敏
Original assignee: Institute of Agricultural Resources and Environment of Guangdong Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Agricultural Resources and Environment of Guangdong Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2034-10-29
Also published as: CN104355814A

Abstract

本发明提供一种具有药效的微肥合剂，其特征在于，所述微肥合剂各组分含量，按总和100％计，其重量配比为：四水八硼酸钠0.05％～0.2％、四水钼酸铵0.01％～0.02％、精甲霜灵0.004％～0.005％、乙醇0.128％～0.16％、余量为去离子水或纯化水或者蒸馏水。本发明还提供一种具有药效的微肥合剂的制备方法。与现有技术相比，本发明能够针对性地解决土壤元素缺失，提供一种专用微量元素肥药合剂，避免微量元素浪费，同时针对性选取的肥料和农药混合后的均匀度高，彼此成分之间不会相互干扰，提高肥料和农药组分的利用率和价值。

Description

一种具有药效的微肥合剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及农药和肥料领域，尤其涉及一种具有药效的微肥合剂及其制备方法。

背景技术

据统计，2012年我国荔枝种植面积就已超过57.79万公顷，总产量155.2万吨，占世界之首，而我国龙眼种植面积亦很大，据载，2009年全球龙眼栽培总面积近68万公顷，产量约230万吨，主要生产国有中国、泰国、越南和澳大利亚等，其中我国的龙眼种植面积39万公顷，产量126万吨，居世界第一。然而尽管种植面积广大，但是荔枝、龙眼的种植本质上还是属于高风险行业。除意外灾害之外，常见的的霜疫霉病、炭疽病和虫螨害是导致荔枝、龙眼减产甚至绝收的主要原因。另外，施肥措施不当也是产量及品质不稳定的问题所在。常在荔枝、龙眼种植中喷施的叶面中微肥有硼、钼、锌、钙和镁，而常用农药一般为高效氯氰菊酯、咪鲜胺、霜脲氰、精甲霜灵、吡唑醚菌酯、代森锰锌和代森联。据载，华南地区虽然土壤对硼等元素固定较强，微量元素主要通过叶面喷施进行，但有效硼钼还是相对缺乏。总体而言，合理的农药施用和施肥手段是保证荔枝产量和品质的基本要求。

对于荔枝、龙眼大面积种植而言，肥料和农药分立施用显然效率低下，对水资源、人力资源及时间成本更有极大的浪费。现有肥药合剂中往往涵盖植物所必需的全面营养，通用性虽强，但产品在体现作物、土壤、种植制度的差异性等方面较差，更偏重于追求养分种类的全面，导致养分比例设计缺乏严格的科学性，没有特定的针对性，造成养分元素的浪费和技术上的复杂性。同时，肥料与农药混合均匀度有待商榷，混合后是否产生降低肥效或药效的反应尚未而知。

发明内容

本发明实施例提供了一种具有药效的微肥合剂及其制备方法，能够针对性地解决土壤元素缺失，提供一种专用微量元素肥药合剂，避免微量元素浪费，同时针对性选取的肥料和农药混合后的均匀度高，彼此成份之间不会相互干扰，提高肥料和农药组分的利用率和价值。

本发明实施例提供的一种具有药效的微肥合剂，所述微肥合剂各组分含量，按总和100％计，其重量配比为：

四水八硼酸钠0.05％～0.2％

四水钼酸铵0.01％～0.02％

精甲霜灵0.004％～0.005％

乙醇0.128％～0.16％

余量为去离子水或纯化水或者蒸馏水。

优选地、所述微肥合剂各组分含量，按总和100％计，其重量配比为：

四水八硼酸钠0.1％～0.2％

四水钼酸铵0.01％～0.02％

精甲霜灵0.004％～0.005％

乙醇0.128％～0.16％

余量为去离子水或纯化水或者蒸馏水。

优选地、所述微肥合剂各组分含量，按总和100％计，其重量配比为：四水八硼酸钠0.116％、四水钼酸铵0.02％、精甲霜灵0.005％、乙醇0.16％、余量为去离子水或纯化水或者蒸馏水。

优选地、所述微肥合剂各组分含量，按总和100％计，其重量配比为：四水八硼酸钠0.053％、四水钼酸铵0.01％、精甲霜灵0.004％、乙醇0.128％、余量为去离子水或纯化水或者蒸馏水。

一种具有药效的微肥合剂的制备方法，所述方法包括步骤：

(1)配制四水八硼酸钠和四水钼酸铵混合液；

(2)加入精甲霜灵的乙醇溶液；

(3)调节pH值；

(4)定容得到所述合剂。

优选地、所述pH值范围为6-8。

优选地、所述微肥合剂的pH值范围为6.5-7.5。

优选地、所述pH值为7。

本发明还公开了上述微肥合剂作为农作物叶面肥的应用。

优选地，所述农作物为荔枝和龙眼。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供的液态专用肥药合剂，养分类型针对性强，避免浪费，工艺简单，而且选取适合进行肥药混配的元素进行混配，实现肥药混配后的产品均匀度好，同时，将施肥、施药两项独立的农业技术合二为一，既简化农事操作程序又减轻劳动强度，对促进作物增产增收具有十分重要的意义。

附图说明

图1为本发明实施例中一种具有药效的微肥合剂及其制备方法中的微肥溶液在三种pH值和四种处理条件下的时间-pH变化图；

图2为本发明实施例中一种具有药效的微肥合剂及其制备方法中的微肥溶液在pH值为7和四种处理条件下的含量-时间变化图；

图3为本发明实施例中一种具有药效的微肥合剂及其制备方法中的精甲霜灵溶液在四种处理条件下的含量-时间变化图；

图4为本发明实施例中一种具有药效的微肥合剂及其制备方法中的硼钼混合液和精甲霜灵在四种处理条件下的含量-时间变化图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种具有药效的微肥合剂及其制备方法，用于针对性地解决土壤元素缺失问题，避免现有普通肥料、药物或者肥药合剂中的元素浪费，选取作物所需、又适合进行肥药混配的元素和肥料，提供一种针对性强、均匀度好、又简化农事操作程序的肥药合剂。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例1提供的具有药效的微肥合剂由下述重量配比的活性组分制备而成：四水八硼酸钠0.05％、四水钼酸铵0.01％、精甲霜灵0.004％、乙醇0.128％、余量为蒸馏水。

实施例2

本发明实施例2提供的具有药效的微肥合剂由下述重量配比的活性组分制备而成：四水八硼酸钠0.116％、四水钼酸铵0.02％、精甲霜灵0.005％、乙醇0.16％、余量为蒸馏水。

实施例3

本发明实施例3提供的具有药效的微肥合剂由下述重量配比的活性组分制备而成：四水八硼酸钠0.01％、四水钼酸铵0.015％、精甲霜灵0.0045％、乙醇0.15％、余量为蒸馏水。

实施例4

本发明实施例4提供的具有药效的微肥合剂由下述重量配比的活性组分制备而成：四水八硼酸钠0.053％、四水钼酸铵0.01％、精甲霜灵0.004％、乙醇0.128％、余量为蒸馏水。

为了验证本发明提供的具有针对性的肥药合剂在肥料和药剂混配后均匀度好，本发明具体按上述实施例2所提供的肥药合剂的组成配比进行试验分析，实验过程如下：

一、分别配制微肥和农药制剂

(一)微肥选取方法

由于植物对沉淀态的微肥叶面喷施难以吸收，因此首要任务就是解决微肥的可混合性问题。而微肥的混合情况，阳离子型微肥如Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等可以直接混合，只要酸度足够则不会产生沉淀。但是对于实际上用于荔枝、龙眼叶面喷施，对喷施液的要求并非简单的无沉淀则可，而是有如下要求：1、pH在6.5-7.5之间，而单纯阳离子微肥简单混合，pH至少也低于6.0；2、实际喷施还需要加入如K₂HPO₄、硼酸盐等相对较大量物质，而这些物质通常为碱性，这对添加的阳离子容易造成水解效应；3、在一定条件下化学稳定，如日晒(含紫外、加热)、放置等条件；4、肥效在混合后(和放置、日晒后)的变化不大。故考虑到荔枝或龙眼园普遍的缺素现象，主要尝试对B和Mo进行混合。另外，考虑到硼砂的难溶解性和强碱性，本发明实施例中采用了溶解度更高、碱性更弱和含硼量更高的四水八硼酸钠进行试验。两者基本属性如表1所示。

表1硼砂和四水八硼酸钠参数

	硼砂	四水八硼酸钠
			分子式	Na₂B₄O₇·10H₂O	Na₂B₈O₁₃·4H₂O
分子量	381.37	412.52
			含硼量	11.32％	20.94％
溶解度(25℃，g)	4.2	21.6
			饱和pH(25℃)	9.18	7.98

按照实施例2提供的微肥合剂中的各组成配比含量，首先配制实施例2中的合剂所需的微肥溶液，即配制溶液：四水八硼酸钠1160mg/L和四水钼酸铵400mg/L；

取125mL硼钼混合液三瓶，分别调节pH值为6.0、7.0和8.0，并定容至250mL，具体见表2。

表2 3种微肥溶液元素含量及pH

*此处各元素含量指单一元素含量，非对应的盐的含量。换算为对应盐含量为：四水八硼酸钠0.116％，四水钼酸铵0.02％。

硼钼混合液均调配成三种pH，即6.0、7.0和8.0，共3种溶液，编号见表2。另外引入了4种处理条件，分别是静置(P)、紫外照射(U，365nm)、40℃加热(H)和太阳光照(S)，本实施例挑选三种溶液，分别研究其在4种处理下pH随时间的变化规律。

具体请参阅图1，附图1为3种硼钼混合液(A、B和C)在4种处理(静置P、紫外U、加热H和日晒S)下的时间-pH变化图，12组试验以硼钼溶液名加上处理名命名，如AP为A溶液在静置P条件处理下的试验、BU为B溶液在紫外U处理下的试验。

从实验结果显示，3种硼钼混合液的pH变化均显示出向pH 7.0靠拢的趋势(见附图1)。pH 7.0的溶液基本上保持pH稳定，pH 6.0的溶液随时间推移会提高pH，而pH 8.0的则相反。静置和紫外处理下，pH变化趋势相当，都属于缓慢变化，需要5-7日才能达到比较稳定的数值；而加热和日晒的情况则变化较快，大概需要2-4日pH就达到7.0左右，并处于稳定的状态。

从变化趋势看来，pH 7.0最合适也最稳定，最理想的喷施pH在6.5-7.5之间。而且，反应变化的pH值在中性，满足喷施的基本要求。

3种硼钼混合液在混合之初均符合喷施基本要求，但考虑到叶面喷施的时效性，或大面积喷施时肥料的储存性，本实施例引入前述4种处理条件，对表2中3种溶液进行稳定性研究，溶液B(pH＝7.0)最为合适；即选用反应溶液pH最适值为7.0。

附图2是溶液B(pH＝7.0)对4种处理的含量-时间变化图，其中(A)B；(B)Mo，图中含量均为相对含量。

从附图2中可以看出在没有络合剂和微肥金属离子的影响下硼钼对各处理条件均不敏感。这可能是由于无机离子对365nm或加热的条件不敏感，不会发生明显的化学和物理变化。

而B元素最为稳定，含量并无发生太大变化，受到的吸附作用也不大；Mo元素自身也较为稳定。

综上，经在四种条件下对3种硼钼混合液的处理可以看出，B、Mo的含量与浓度受外界影响的程度较小，较为稳定，由于B、Mo元素又是荔枝、龙眼园土壤最普遍缺乏的营养元素，故本实施例微肥的组成选取以B、Mo为主，有针对性地配制种植该类农作物土壤所需的微肥制剂合剂。

(二)农药选取方法及反应液调配

大部分农药均为单一油溶性，在水中不溶解或微量溶解，而喷施液主要还是水为介质，因此要喷施农药，必须要加入分散剂使农药均匀分散在水中。目前市面上的农药成品均有大量的助剂添加剂，除稳定剂外很大一部分作用就是提高有机农药在水中的分散度。对分散剂的要求主要如下：1、两性溶解：有亲油基团能吸附农药的油性基团，也有亲水基团，类似表面活性剂；2、价格便宜，无毒，对作物无害；3、一定时间内稳定，长时间可降解或可挥发。

本实施例中采用乙醇和丙酮作为简单的分散剂，其作用是先将有机农药溶解，然后加入水溶液中与水形成共沸物，对农药微粒进行分散作用。形成共沸物的好处是，在该分散剂与水比例达到表3的含量比例后，无论对其采用何种操作，系统都会自动回复到该比例含量。

表3乙醇和丙酮结构、沸点和水共沸物含量

分散剂	结构	沸点(℃)	稳定水共沸物含量
				乙醇	C₂H₅OH	78.4	0.95
丙酮	(CH₃)₂CO	56.5	0.88

本实施例中选取防治荔枝龙眼霜疫霉病常用杀菌剂精甲霜灵作为肥药合剂中的农药部分，精甲霜灵测试液采用推荐喷施浓度，分别用乙醇和丙酮配制精甲霜灵溶液3.2g/L，各取三份2mL，依次用乙醇或丙酮、pH＝6.0和8.0的水定容至40mL，，获得6种反应液，重复3次(见表4)。

表4 6种农药反应液含量

以下结合具体测试图考究精甲霜灵在不同pH水溶液和对应有机分散剂中的化学稳定性。

附图3是精甲霜灵溶液在4种处理下的含量-时间变化图。(A)静置(P)；(B)365nm照射(U)；(C)日照(S)；(D)40℃加热(H)，图中含量均为相对含量。

精甲霜灵在测试中表现出一致规律性：

(1)pH、处理条件和分散剂对其均没有十分明显的影响。相对而言，乙醇体系比丙酮体系稍稳定，但日照下乙醇水系则表现出不稳定性。

(2)无论体系如何，精甲霜灵在变化达到一定浓度(约60-70mg/L)后则达稳态，而且变化过程十分迅速，且无沉淀生成。

综上所述，pH对精甲霜灵影响不明显；而对采用光和热进行处理时的稳定性如表5所示；精甲霜灵较长时间仍能在溶液中保持稳定。

表5精甲霜灵稳定性总结

农药	光沉降	光降解	热沉降	热降解	稳定分散剂
						精甲霜灵	不明显	不明显	不明显	不明显	乙醇或丙酮

所以经试验测试，精甲霜灵在四种处理条件下的稳定性均优，而且作为农药，亦能达到对荔枝、龙眼霜疫霉病的杀菌作用，故本实施例中选用在各个常见外界条件下均稳定的精甲霜灵作为农药制剂。

通过上述实验可以知道，在微肥实验中，B、Mo对各种外界条件的受干扰程度均较小、且稳定；而精甲霜灵在四种常见外界条件下的稳定性亦很高。故本实施例选取带有B、Mo元素的微肥以及精甲霜灵作为组分进行肥药合剂实验，并以不同干扰条件为对照，具体实验过程如下：

(四)硼钼微肥与精甲霜灵稳定性研究：

硼钼混合液和精甲霜灵的稳定性已通过实验进行了详细说明，但实际喷施还是需要两者混合从而达到省时省力省资源的理想目的，故以下将具体对两者混配的化学适宜性作出说明。

从硼钼混合液稳定性实验得知，pH 6.0和pH 8.0的溶液在受到外界影响下均向pH7.0靠拢，类似的现象在精甲霜灵稳定性实验中也观察到。再者，pH对精甲霜灵的稳定性并无明显的影响，因此我们在往下的肥药混配试验中将采用pH 7.0中性体系。

微肥采用B和Mo混合，农药则采用精甲霜灵(Mel)。由于丙酮的光催化敏化特性，分散剂将统一采用乙醇。

选取前述已经配置好的硼钼混合溶液和精甲霜灵试液。其中，取20mL硼钼混合溶液，4mL精甲霜灵的乙醇溶液，定容至40mL，pH调至7.0，形成硼钼精甲霜灵混合液。

经测试发现，加入的精甲霜灵对硼钼含量的影响并不明显，这是由于精甲霜灵处于相对独立的固态微粒环境所致，相反，硼钼对精甲霜灵的影响比较明显。

附图4是硼钼混合液与精甲霜灵含量-时间变化图，其中(A)静置；(B)365nm照射；(C)日照；(D)40℃。从附图4可见，混合液硼钼的变化趋势和独立硼钼溶液相似：(1)在静置及365nm照射下6d稳定，含量大于80％；(2)受热的情况下含量下降明显；(3)B和Mo(不确定形态)对外界条件不敏感。而混合液中精甲霜灵表现出一定的稳定性(1d含量大于80％，3d含量大于60％)，和之前相似。在日照的情况下，精甲霜灵经过6d(6days)的处理后，含量均降低至40％以下。

肥药混合体系情况十分复杂，既有无机沉淀，也有有机沉淀，而且两者均可能对现存无机离子和农药微粒进行吸附，并有可能促进催化分解，故目前只能检测出溶液中有效溶解或分散的化学成分含量。

总体来说，微肥组分在肥药混合体系中表现出和在独立体系相似的性质，并未受到明显的农药组分的影响，这可能归因于农药较为独立的固态微粒的原因。

对于农药组分，精甲霜灵稳定性好，相对于独立体系来说，稳定程度有一定的提高。

利用两种微肥(四水八硼酸钠、四水钼酸铵)和精甲霜灵混配得到肥药混合试液，通过实验可以清楚看出：肥药混合液在即混即喷的情况下适宜性良好；在混合储存小于3天并避光避热的情况下，混合适宜性良好；在日照高温条件下，混合配比能稳定存在6天以上。

表6非即混即用肥药混合液可稳定配比

综上，研究了硼钼混合液对pH及四种外界环境下的稳定性。结果表明：(1)B和Mo(Mo₂O₇ ^2-)对外界光热刺激不敏感，相对较稳定；(2)Mo(Mo₂O₇ ^2-)容易受到沉淀的吸附效应。

研究了精甲霜灵在不同分散剂及介质中的稳定性，结果表明，精甲霜灵在达到一定浓度后就比较稳定(60mg/L)，对外界刺激无响应。

将精甲霜灵和硼钼微肥混合液进行了调配，得到硼钼精甲霜灵混合液，结果发现，硼钼精甲霜灵混合液中的硼钼组分表现和独立试液中相似，并未受到精甲霜灵的明显影响；而精甲霜灵组分稳定性有所提高。

综合而言，B和Mo能在光热下保持相当的稳定性；精甲霜灵亦稳定性较好。

以上试验是按照实施例2中所给的各组成配比进行的试验，当围绕喷施浓度，在喷施浓度左右适当选取不同的配比浓度比例进行试验，如实施例1、3、4等，由于本试验的主要过程是证明微肥元素之间、微肥与肥料之间的相互影响程度大小，浓度选取均是在农作物喷施浓度的左右合适范围内进行的选取，可以看出在喷施浓度的左右合适范围内，试验不受配比组分含量或浓度的影响，其试验结果与上述依据实施例2获得的试验结果基本趋势一致。

综上，本实施例通过实验证明B、Mo以及精甲霜灵均能在光热等日常条件下保持相当的稳定性，且相互混合形成合剂后不会相互干扰、降低效用，故从荔枝、龙眼等农作物果园土壤养分元素缺失角度以及合理施肥施药角度出发，本发明实施例针对性地选取B、Mo以及精甲霜灵作为肥药合剂的组分，既满足农作物对微肥的需求，又一次性解决农作物病虫害的问题，同时选取的组分之间又不相互干扰各自功效，在实现肥药功效的同时，达到节约元素，减少生产工序，节省工时等好处。然而，目前国内对常用农药和叶面肥同喷对植物吸收养分影响和防治病虫害效果尚缺乏必要的研究，而在现有种植制度和实际生产中农民对兼具防治病虫害作用的叶面肥产品具有迫切的需求，尤其是具有针对性特点和作用的混配微肥合剂产品。因此，本实施例根据荔枝和龙眼园土壤养分肥力状况，结合农药理化性质，探讨微肥与农药复配在荔枝龙眼生产中应用的可行性，摸索出一系列高效、简便的荔枝专用药效微肥的制备方法。对于合理协调使用微肥和农药，尤其是科学地、有针对性地进行肥药复配，将施肥、施药两项独立的农业技术合二为一，既简化农事操作程序又减轻劳动强度，对促进荔枝龙眼增产增收具有十分重要的意义。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种具有药效的微肥合剂，其特征在于，所述微肥合剂各组分含量，按总和100％计，其重量配比为：

四水八硼酸钠0.05％～0.2％

四水钼酸铵0.01％～0.02％

精甲霜灵0.004％～0.005％

乙醇0.128％～0.16％

余量为去离子水或纯化水或者蒸馏水。

2.根据权利要求1所述的微肥合剂，其特征在于，所述微肥合剂各组分含量，按总和100％计，其重量配比为：

四水八硼酸钠0.1％～0.2％

四水钼酸铵0.01％～0.02％

精甲霜灵0.004％～0.005％

乙醇0.128％～0.16％

余量为去离子水或纯化水或者蒸馏水。

3.根据权利要求1所述的微肥合剂，其特征在于，所述微肥合剂各组分含量，按总和100％计，其重量配比为：四水八硼酸钠0.116％、四水钼酸铵0.02％、精甲霜灵0.005％、乙醇0.16％、余量为去离子水或纯化水或者蒸馏水。

4.根据权利要求1所述的微肥合剂，其特征在于，所述微肥合剂各组分含量，按总和100％计，其重量配比为：四水八硼酸钠0.053％、四水钼酸铵0.01％、精甲霜灵0.004％、乙醇0.128％、余量为去离子水或纯化水或者蒸馏水。

5.一种具有药效的微肥合剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

(1)配制四水八硼酸钠和四水钼酸铵混合液；

(2)加入精甲霜灵的乙醇溶液；

(3)调节pH值；

(4)定容得到所述合剂；

所述微肥合剂各组分含量，按总和100％计，其重量配比为：

四水八硼酸钠0.05％～0.2％

四水钼酸铵0.01％～0.02％

精甲霜灵0.004％～0.005％

乙醇0.128％～0.16％

余量为去离子水或纯化水或者蒸馏水。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述pH值范围为6-8。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述pH值为6.5-7.5。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述pH值为7。

9.根据权利要求1至4任一项所述的微肥合剂作为农作物叶面肥的应用。

10.根据权利要求9所述的微肥合剂作为农作物叶面肥的应用，其特征在于，所述农作物为荔枝和龙眼。