CN108546161B - 一种纳米改性钙肥及其在防治火龙果裂果中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纳米级改性钙肥及其在防治火龙果裂果中的应用，属于农用肥料技术领域。所述纳米级改性钙肥的制备方法包括以下步骤：1)将氯化钙与去离子水混合至胶体态获得胶体；所述胶体的粘度<600cps；研磨所述胶体获得细度<0.1μm的氯化钙纳米原材料；2)在厌氧条件下，将所述氯化钙纳米原材料在70～80℃改性40～80min获得纳米改性钙肥；所述改性的气压为1.5～2个大气压；所述改性的气压通过充入氮气实现。所述纳米改性钙肥可以用于涂抹火龙果花托或果皮表面，使其穿过表皮直接进入果肉细胞，为火龙果快速高效提供钙元素，提高果皮硬度，有效防治火龙果裂果。

Description

一种纳米改性钙肥及其在防治火龙果裂果中的应用

技术领域

本发明属于农用肥料技术领域，尤其涉及一种纳米改性钙肥及其在防治火龙果裂果中的应用。

背景技术

火龙果又称红龙果、龙珠果、仙蜜果、玉龙果，为多年生攀援性的多肉植物，火龙果植株无主根，侧根大量分布在浅表土层；其果实呈椭圆形，直径10～12厘米，外观为红色或黄色，有绿色圆角三角形的叶状体，白色、红色或黄色果肉，具有黑色种子的水果。火龙果营养丰富、功能独特，它含有一般植物少有的植物性白蛋白以及花青素，丰富的维生素和水溶性膳食纤维。

在自然状态下，火龙果花果期长达6～7个月，火龙果在转色至果实成熟期极易出现裂果现象，尤其是果实成熟前2d或成熟后5d左右。而由于夏秋季雨水较多，植株所吸收的水也相对较多，果肉发育膨大的速度与果皮生长的速度不同步，导致裂果，裂果现象严重影响火龙果果实的品质。

钙可以预防火龙果裂果，延缓果皮软化，提高其果实的耐储藏性能，对树体的韧性和抗逆性也有很重要的作用。喷施钙肥可以减轻火龙果裂果的现象，现有的钙肥按照施用部位分为根施钙肥和叶(茎)施钙肥，一般为生石灰或氯化钙等成分，树体钙综合利用效率较低，补钙防治效果不明显。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供能够有效防治火龙果裂果的纳米改性钙肥。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种纳米改性钙肥，所述纳米改性钙肥的制备方法包括以下步骤：1)将氯化钙与去离子水混合至胶体态获得胶体；所述胶体的粘度<600cps；研磨所述胶体获得细度<0.1μm的氯化钙纳米原材料；2)在厌氧条件下，将所述氯化钙纳米原材料在70～80℃改性40～80min获得纳米改性钙肥；所述改性的气压为1.5～2个大气压；所述改性的气压通过充入氮气实现。

优选的，所述纳米改性钙肥的粒径为0.05～0.12μm。

优选的，步骤1)中所述研磨的时间为30～60min；所述研磨的磨球为直径0.2～0.4mm的锆珠。

优选的，所述改性的温度为70～80℃。

优选的，所述改性的时间为40～80min。

本发明还提供了所述的纳米改性钙肥在防治火龙果裂果中的应用。

优选的，将纳米改性钙肥施用至花和/或果实表面。

优选的，所述纳米改性钙肥的施用量为每一花或果实40～60mg。

优选的，所述纳米改性钙肥的施用量为每一花或果实35～55mg。

优选的，所述纳米改性钙肥施用至果实或花托表面。

本发明的有益效果：本发明提供的纳米改性钙肥通过将氯化钙进行胶体态研磨和厌氧氮化使其性能稳定，实现氯化钙的纳米肥料化，使钙以纳米级的形态穿过植物表皮，进入组织器官，参与果胶酸钙、钙调素蛋白等物质的合成，实现化学与物理性能的提高。所述纳米改性钙肥，为胶状的纳米材料，无需溶解于水，可以直接施用。火龙果果实在发育过程中会产生弱酸性的化学成分，这些生理酸性特征诱导所述纳米改性钙肥向果实内定向移动，从而使钙在果实最需要的部位被吸收和结合，实现其生理功能。所述纳米改性钙肥施用在花上可以直接通过花瓣进入子房，为火龙果果实的生成提供足够的钙元素；施用在火龙果果实表面，能够直接通过表皮进入果实，为火龙果果实快速高效提供钙元素，有效防治火龙果裂果。

具体实施方式

本发明提供了一种纳米改性钙肥，所述纳米改性钙肥的制备方法包括以下步骤：一种纳米改性钙肥，所述纳米改性钙肥的制备方法包括以下步骤：1)将氯化钙与去离子水混合至胶体态获得胶体；所述胶体的粘度<600cps；研磨所述胶体获得细度<0.1μm的氯化钙纳米原材料；2)在厌氧条件下，将所述氯化钙纳米原材料在70～80℃改性40～80min获得纳米改性钙肥；所述改性的气压通过充入氮气实现。

在本发明中，将氯化钙与去离子水混合制成胶体态，研磨30～60min获得氯化钙原粉料。在本发明中，所述氯化钙为市售氯化钙，优选的为分析纯氯化钙。在本发明中所述的氯化钙原材料是通过将氯化钙与去离子水混合后置于纳米研磨仪中研磨实现，在本发明中所述氯化钙与去离子水的质量比为氯化钙：去离子水为(3～4)：1，优选的为氯化钙：去离子水＝3.5：1；在本发明中所述研磨仪优选的为易勒ESW-1.0实验室卧式棒销式陶瓷砂磨机；所述ESW-1.0实验室卧式棒销式陶瓷砂磨机参数为：磨腔体积1.0L，主机功率为4KW，进料泵为气动隔膜泵，转速为0-3000rpm，出料网为0.1mm，研磨程序设定后自动控制进出料。在本发明中所述研磨时间优选的为30～60min，更优选的为45min。在本发明中所述氯化钙粉料的粒度优选的为0.05～0.12μm，更优选的为0.08～0.1μm。

本发明在获得氯化钙纳米原材料后，在厌氧条件下，将所述研磨氯化钙在70～80℃改性40～80min获得纳米改性钙肥。在本发明中所述改性的气压为1.5～2个大气压；所述改性的气压和厌氧条件通过充氮气实现。

在本发明中，所述热改性温度优选的为72～78℃，更优选的为75℃；所述热改性的时间优选为55～65min，更优选的为60min。

在本发明具体实施过程中，所述的热改性在炭化炉中进行，具体为向炭化炉中通入氮气至气压为1.5～2Pa，所述SG-QF1200炭化炉参数为功率4KW，炉膛尺寸200x150x150CM，额定温度为1200℃，外源注入氮气。

本发明所述的改性处理过程中，氯化钙原材料比表面积增大，化学稳定性增强，改性后的纳米钙仍为粘度<600cps胶体形态。

本发明在所述改性结束后，优选的将所述热改性的产物过筛，收集筛下组分获得纳米改性钙肥；所述过筛的目数优选的为400～1300目，更优选为800～900目。

本发明在获得纳米改性钙肥后，优选的对所述纳米改性钙肥进行真空包装，本发明中所述真空包装方法采用本领域常规方法即可，所述真空包装目的是保证纳米改性钙肥的密封性，防止纳米改性钙肥发生变质。

本发明还提供了所述的纳米改性钙肥在防治火龙果裂果中的应用。在本发明中，所述应用优选的为将纳米改性钙肥施用至果实果皮或花托表面。在本发明具体实施过程中，在花期、坐果期或挂果期均可以施用所述纳米改性钙肥。在具体使用过程中，优选的将所述纳米改性钙肥直接涂抹至火龙果的花和/或果实表面。当在花期施用所述纳米改性钙肥时，将所述纳米改性钙肥直接涂抹至花托和花蕊表面；当在坐果期施用时，将所述纳米改性钙肥直接涂抹至花托或其他靠近果实的部位；当在挂果期施用时，将所述纳米改性钙肥直接涂抹至果实表面。

本发明所述的纳米改性钙肥优选的在阴天施用。在本发明中所述纳米改性钙肥的施用量优选为每一花或果实40～60mg，更优选为45～55mg，最优选为50mg。在本发明中所述涂抹优选的为采用适当的涂抹工具直接蘸取纳米改性钙肥胶体粉末，并将所述纳米改性钙肥粉末涂抹于火龙果的相应部位；所述涂抹工具优选的为毛笔。

本发明提供的纳米改性钙肥在火龙果的花期、坐果期和挂果期均可施用，在火龙果发育的特定时期，对特定部位(果实)直接进行钙元素的补充，果实在发育过程中会产生弱酸性的化学成分，这些化学成分促使纳米钙向果实内定向移动，从而使钙在果实内最需要的部位被吸收和结合，实现其生理功能。本发明提供的纳米改性钙肥应用过程高效快捷，避免了全植株吸收、转运、分配等生理过程，有针对性和实效性。所述纳米改性钙肥可以直接通过花托和其它接触部位接进入细胞膜内，在雨季后使用可防治火龙果裂果，起到因需补钙的效果。本发明所述的纳米改性钙肥对火龙果裂果的防治效果远高于常规施肥和叶面肥的效果。

下面结合实施例对本发明提供的一种纳米改性钙肥及其在防治火龙果裂果中的应用进行详细说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将市售分析纯的70g氯化钙与20ml去离子水混合成胶体后置于易勒ESW-1.0型砂磨机中研磨45min获得纳米级氯化钙粉原材料；研磨仪的参数为磨腔体积1.0L，主机功率为4KW，进料泵为气动隔膜泵，转速为0-3000rpm，出料网为0.1mm，研磨程序设定后自动控制进出料。然后将所述纳米级氯化钙粉原材料置于炭化炉中改性，在厌氧条件下，向其中充入氮气至气压2个大气压，保持75℃改性60min。炭化炉的机器功率为4KW，炉膛尺寸200x150x150CM，额定温度为1200℃。最后将炭化炉中的胶体钙过400目筛，收集筛下组分，真空包装获得纳米改性钙肥。

实施例2

将市售分析纯的75g氯化钙与20ml去离子水混合成胶体后置于易勒ESW-1.0型砂磨机中研磨50min获得纳米级氯化钙粉原材料；研磨仪参数为磨腔体积1.0L，主机功率为4KW，进料泵为气动隔膜泵，转速为0-3000rpm，出料网为0.1mm，研磨程序设定后自动控制进出料。然后将所述纳米级氯化钙粉原材料置于炭化炉中改性，在厌氧条件下，向其中充入氮气至气压1.5个大气压，保持80℃改性60min。炭化炉的参数为机器功率4KW，炉膛尺寸200x150x150CM，额定温度为1200℃。最后将炭化炉中的胶体钙过800目筛，收集筛下组分，真空包装获得纳米改性钙肥。

实施例3

将市售分析纯的65g氯化钙与20ml去离子水混合成胶体后置于易勒ESW-1.0型砂磨机中研磨40min获得纳米级氯化钙粉原材料；研磨仪参数为磨腔体积1.0L，主机功率为4KW，进料泵为气动隔膜泵，转速为0-3000rpm，出料网为0.1mm，研磨程序设定后自动控制进出料。然后将所述纳米级氯化钙粉原材料置于炭化炉中改性，在厌氧条件下，向其中充入氮气至气压1.8个大气压，保持80℃改性68min。炭化炉的参数为机器功率4KW，炉膛尺寸200x150x150CM，额定温度为1200℃。最后将炭化炉中的胶体钙过800目筛，收集筛下组分，真空包装获得纳米改性钙肥。

实施例4

在海南省澄迈县桥头镇美丰东村火龙果种植基地进行纳米改性钙肥的应用试验，设置实验组和对照组。

对照组1，叶面施用常规钙肥，将氯化钙溶于水后喷施与茎和果实表面，施用量500mg/株。

对照组2，不使用外源钙肥。

实验组，将实施例1中的纳米改性钙肥在火龙果挂果期用毛笔涂抹至果实表面，涂抹量为每一果实50mg。

在火龙果果实成熟时统计对照组和实验组的裂果率，对照组1为8.24％，对照组2为0.83％，实验组为0.45％。

实施例5

在海南省澄迈县桥头镇美丰东村火龙果种植基地进行纳米改性钙肥的应用试验，设置实验组和对照组。

对照组1，叶面施用常规钙肥，将氯化钙溶于水后喷施与茎和花瓣表面，施用量500mg/株。

对照组2，不使用外源钙肥。

实验组，将实施例1中的纳米改性钙肥在火龙果花期用毛笔涂抹至花瓣表面，涂抹量为每一果实50mg。

在火龙果果实成熟时统计对照组和实验组的裂果率，对照组1为8.07％，对照组2为0.78％，实验组为0.51％。

实施例6

在中国热带农业科学院海口实验站实验室进行纳米改性钙肥的应用试验，设置对照组和实验组。

对照组1，将氯化钙固体施用于根际圈10cm处，施肥后用土覆盖，施用量为1000mg/株。

对照组2，将氯化钙溶于水后喷施与火龙果茎部，施用量为500mg/株。

实验组，将实施例1中的纳米改性钙肥用毛笔涂抹至火龙果茎表面，涂抹量为50mg/株。

在施肥后5天分别对火龙果植株取样，测定其茎中的钙含量，发现对照组1火龙果茎的钙含量为15.28g/kg，对照组2火龙果茎的钙含量为20.24g/kg，实验组火龙果茎的钙含量为23.14g/kg。

由上述实施例可知，本发明所述纳米改性钙肥可以直接通过花和果皮进入果实细胞中，钙的吸收效率远高于普通的根施与叶面喷施，在雨季后使用可防治火龙果裂果，起到因需补钙的效果。本发明所述的纳米改性钙肥对火龙果裂果的防治效果远高于常规施肥和叶面施肥。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种纳米改性钙肥，其特征在于，所述纳米改性钙肥的制备方法包括以下步骤：

1)将氯化钙与去离子水混合至胶体态获得胶体；所述胶体的粘度<600cps；氯化钙与去离子水的质量比为氯化钙：去离子水为(3～4)：1；研磨所述胶体获得细度0.08～0.1μm的氯化钙纳米原材料；研磨时间为30～60min；

2)在厌氧条件下，将所述氯化钙纳米原材料在72～78℃改性50～70min获得纳米改性钙肥；

所述纳米改性钙肥的粒径为0.05～0.12μm；

所述改性的气压为1.5～2个大气压；所述改性的气压通过充入氮气实现。

2.根据权利要求1所述的纳米改性钙肥，其特征在于，步骤1)中所述研磨的磨球为直径0.2～0.4mm的锆珠。

3.权利要求1或2所述的纳米改性钙肥在防治火龙果裂果中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，将纳米改性钙肥施用至花和/或果实表面。

5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述纳米改性钙肥的施用量为每一花或果实40～60mg。

6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述纳米改性钙肥的施用量为每一花或果实35～55mg。

7.根据权利要求4、5或6所述的应用，其特征在于，所述纳米改性钙肥施用至火龙果果皮和花托表面。