CN111527851A

CN111527851A - 一种光催化叶面施肥方法

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Publication number: CN111527851A
Application number: CN202010402020.7A
Authority: CN
Inventors: 赵伟荣; 刘昳帆; 黄秀英; 姚露露
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2020-05-13
Filing date: 2020-05-13
Publication date: 2020-08-14
Anticipated expiration: 2040-05-13
Also published as: CN111527851B; US20210355043A1

Abstract

本发明涉及农业技术领域，公开了一种光催化叶面施肥方法，将含有光催化剂和空穴牺牲剂多元醇的供氨水溶液喷洒于农作物叶面，在太阳光照射下为农作物提供氮肥；其中光催化剂为对太阳光光谱响应的纳米催化剂，导带位置低于‑0.092V，供氨水溶液中光催化剂的质量浓度为100～2000mg/L，多元醇的体积占供氨水溶液体积的1～20％。本发明利用太阳光驱动光催化剂产生光生电子，结合空穴牺牲剂抑制光生载流子复合湮灭，于农作物叶表面推进电子与空气中氮气反应原位生成氨，以作为农作物可吸收利用的氮源，无需额外施加含氮肥料，提高氮素利用率，且施肥方法简单、安全、方便。

Description

一种光催化叶面施肥方法

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种光催化叶面施肥方法。

背景技术

人体核酸和蛋白质中的氮素来源于植物体内有机氮。植物主要通过根部吸收土壤中氮素获取营养，而土壤中氮素相对有限，需通过外施肥料的形式来补充。传统施肥方式为土壤施肥，利用率低，养分容易淋失、挥发或被土壤固定，易造成水体富营养化、土壤酸化、土壤板结、温室气体排放等环境问题。叶面施肥具有营养浓度低、吸收快、针对性强、利用效率高等优点，可作为辅助施肥方式。因此发展高效、环保叶面肥是粮食生产绿色可持续的重要保障。

市场上氮肥主要以工业固氮合成氨再加工转化为尿素、铵态(NH₄ ⁺-N)、硝态(NO₃ ^--N)和酰胺态等不同形态最后通过叶面肥施加方式供植物利用。叶面氮肥浓度范围在10～1000mol/L，浓度过高则易灼伤作物叶片；浓度过低，既增加了工作量，又达不到补充作物营养的要求。并且常用叶面氮肥多为速效肥，肥效期短，施肥周期通常为1～2周/次。

光催化产氨是在光照激发下，催化剂产生光生电子-空穴对，其中电子迁移到导带位置，空穴留在价带，成功转移至表面的电子将还原表面吸附的氮气产生氨，空穴牺牲剂通常用于氧化空穴为抑制光生载流子复合。

文献以(101)面为高暴露面的Fe掺杂TiO₂在乙醇牺牲剂作用下的光固氮效果(Enhanced nitrogen photofixation on Fe-doped TiO₂with highly exposed(101)facets in the presence of ethanol as scavenger，Applied Catalysis B:Environmental 144(2014)468–477)公开了水热法制备得到的Fe/TiO₂催化剂导带位置为-0.5V(vs NHE)，产氨速率可达到400μmol/g_cat./h；文献用碳量子点和CdS纳米颗粒装饰g-C₃N₄纳米薄片:在模拟太阳照射下具有优异的固氮能力的新型纳米复合材料(g-C₃N₄nanosheets decorated with carbon dots and CdS nanoparticles:Novelnanocomposites with excellent nitrogen photofixation ability under simulatedsolar irradiation，Ceramics International 45(2019)2542–2555)中研制的g-C₃N₄/C/CdS催化剂导带位置为-1.25V(vs NHE)，光催化活性实验中测得最优产氨量可达3180μmol/g_cat/L；

文献g-C₃N₄纳米片/Bi₂MoO₆异质结光催化剂在可见光照射下的固氮能力(Nitrogen photofixation ability of g-C₃N₄nanosheets/Bi₂MoO₆heterojunctionphotocatalyst under visible-light illumination，Journal of Colloid andInterface Science 563(2020)81-91)中制备得到g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合催化剂具有良好的光催化产氨效果，其导带位置在-0.66V(vs NHE)，最优产氨量为3271μmol/g_cat/L。

为避免光生电子和空穴迁移至催化剂表面过程中复合以有效提高反应速率，不少光催化反应体系中常引入空穴牺牲剂用于捕获空穴。文献水光解纳米催化剂M-Au/TiO₂(M＝Ag,Pd,Pt)的界面作用(M-Au/TiO₂(M＝Ag,Pd,and Pt)nanophotocatalyst for overallsolar water splitting:role of interfaces，Nanoscale 7(2015)13477–13488)利用光沉积法制备Pt_0.5–Au₁/TiO₂催化剂进行光催化效果评价，结果显示加入空穴牺牲剂甲醇后光催化效果较无空穴牺牲剂体系提升了9倍。文献α-,β-,γ-Ga₂O₃光催化产氢及通过调节PH和引入牺牲剂控制γ-Ga₂O₃催化水解反应(Photocatalytic H₂evolution forα-,β-,γ-Ga₂O₃and suppression of hydrolysis ofγ-Ga₂O₃by adjusting pH,adding asacrificial agent or loading a cocatalyst，RSC Advances 6(2016)59450-59456)报道的γ-Ga₂O₃加入空穴牺牲剂甲醇后光催化效果有所提升，为加入前的2.5倍。

常用的空穴牺牲剂主要为醇类，不同牺牲剂还原性不同，光催化反应效果也有差异。文献提高固氮储氢的量子产率并原位生成含碳基团(Enhanced quantum yield ofnitrogen fixation for hydrogen storage with in situ-formed carbonaceousradicals，Chemical Communications 51(2015)4785-4788)中探究了不同一元醇类(甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇)为空穴牺牲剂对β-Ga₂O₃光催化产氨的影响，文中指出空穴牺牲剂与空穴反应属氧化反应，而甲醇氧化还原电位较其他醇类更低，更易丢失电子从而更易与空穴发生反应，随之光催化反应中产氨效果明显比其他牺牲剂更好。

但目前尚未有专利和文献将光催化原位供氨体系引入叶面施肥中，能否将该体系用作氮肥，为农作物提供有效可吸收利用的氮肥，是光催化产氨体系在农学领域中能否得到推广应用的关键问题。

发明内容

本发明提供一种光催化的叶面施肥方法，利用太阳光驱动光催化剂产生光生电子，结合空穴牺牲剂抑制光生载流子复合湮灭，于农作物叶表面推进电子与催化剂表面的氮气反应原位生成氨，以作为农作物可吸收利用的氮源。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种光催化叶面施肥方法，其特征在于，将含有光催化剂和空穴牺牲剂的供氨水溶液喷洒于农作物叶面，在光照下为农作物提供氮肥；

所述的光催化剂为对太阳光光谱响应的纳米催化剂，导带位置低于-0.092V；所述的空穴牺牲剂为多元醇；所述的供氨水溶液中光催化剂的质量浓度为100～2000mg/L，多元醇的体积占所述的供氨水溶液体积的1～20％。

本发明以光催化产氨为基础，筛选并利用环境友好型光催化剂和生物可降解的多元醇为空穴牺牲剂建立光催化原位供氨体系。白天，在太阳光的驱动下，光催化剂产生光生电子，结合空穴牺牲剂抑制光生载流子复合湮灭，光生电子在农作物表面与空气中的氮气反应原位生成氨，以作为农作物可吸收利用的氮源。在产氨反应进行的同时，生成的氨也同步被农作物的叶片吸收转化利用，可作为缓释氮肥，其产氨浓度适中不会造成叶面损伤。

由于叶片表面水分因蒸腾作用会有所消耗，当没有太阳光照射时，所选用的多元醇又可作为保水剂吸收周围环境的露水，以推进有太阳光光照时的产氨反应，同时光催化产生的氨可溶解于水中，利于植物对其进行吸收利用。

而整个施肥过程中，光催化剂的选择至关重要，由于氮气与光催化剂表面的光生电子还原生成氨，其氧化还原反应的电势为E(N₂/NH₃)＝-0.092V(vs NHE)，因此所选用的光催化剂导带位置需低于-0.092V(vs NHE)，才具备足够还原产氨能力推进反应进行。本发明中所有光催化剂的导带位置均是相对于标准氢电极。

优选地，所述的供氨水溶液中光催化剂的质量浓度为250～1000mg/L，多元醇的体积占所述的供氨水溶液体积的2.5～10％。当光催化剂和多元醇的浓度和体积占比在该范围下，所产生的氨浓度适量，不至于灼伤农作物，而产氨效率恰当。

所述的纳米催化剂为空位缺陷催化剂、非金属掺杂催化剂、金属离子掺杂催化剂、异质结光催化剂中的一种或多种。

优选地，所述的空位调控催化剂包括但不限于氮缺陷g-C₃N₄(导带位置-0.85V(vsNHE))或氧缺陷型ZnO(导带位置-0.5V(vs NHE))；

所述的非金属掺杂催化剂包括但不限于N/TiO₂(导带位置-0.19V(vs NHE))或O/g-C₃N₄(导带位置-1.32V(vs NHE))；

所述的金属离子掺杂催化剂包括但不限于Fe/TiO₂(导带位置-0.5V(vs NHE))或Cu/ZnO(导带位置-0.56V(vs NHE))；

所述异质结光催化剂包括但不限于ZnO-rGO(导带位置-0.31V(vs NHE))、g-C₃N₄-TiO₂(导带位置-0.30V(vs NHE))。

但纳米催化剂的选择不仅限于此，理论上只要能够满足导带位置需低于-0.092V(vs NHE)即可。

优选地，所述光催化剂为氮缺陷g-C₃N₄和O/g-C₃N₄。g-C₃N₄类催化剂具有较强的太阳光响应特性，且易于大批量制备，制备工艺简单。

对于空穴牺牲剂，当碳原子个数相同，羟基基团越多，其还原性越强，供电子能力越强，光生电子-空穴分离越快，越有利于产氨反应的进行。优选地，所述的多元醇包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、丁三醇、戊二醇中的一种或几种。所选的多元醇应不易挥发，具有一定吸水性可在无光照时吸收露水，提供次日光催化反应场所。

优选地，所述多元醇为丙三醇和丁三醇。丙三醇和丁三醇较其他多元醇还原性好。特别是丙三醇，为生物柴油的副产物，产生量大，丙三醇的利用可以实现废物资源化的目的。

优选地，所述光催化剂的质量浓度为250-600mg/L，多元醇的质量浓度和体积占比为5-8％。质量浓度或体积占比过低，光催化产氨量低；质量浓度或体积占比过高，光催化产氨量达到巅峰，易造成浪费。

进一步优选地，当所述光催化剂为O/g-C₃N₄，浓度为500mg/L，多元醇为丙三醇，体积占比为5％。

所述的多元醇的吸水性强，表面张力大，粘合力强，易浸润，但在整个体系中，空穴牺牲剂的含量是随反应逐渐减少的，因此在间隔周期内补充喷洒体积分数为1-20％的多元醇水溶液，间隔周期为15-30天。

优选地，补充喷洒的多元醇水溶液的体积分数为2.5～10％，多元醇浓度不易过高或过低。

为保证食品安全和人类健康，所述的农作物为非食叶型农作物，包括但不限于茄子、白萝卜、胡萝卜、番薯、土豆、山药、番茄、花生、向日葵、辣椒或黄豆等。

本发明的施肥方法产氨浓度不高，且反应可持续进行，其产氨浓度适中不会造成叶面损伤，在实际应用中可以将所述的供氨水溶液与其他氮、磷、钾等营养元素进行复配作为叶面肥使用。

本发明的施肥方法中所述的供氨水溶液在光照下，理论产氨速率范围在10-2500μmol/L/h，按每天3h光照产氨时间每亩地喷洒30L供氨水溶液计算每天释放氮肥总量可达到12.6～3150mg/亩。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明首次利用光催化剂和多元醇作为“氮源”喷施于植物叶面上，在叶表面将空气中的氮气原位生成氨，无需额外施加含氮肥料，提高氮素利用率，对肥料领域产生深远影响。

(2)本发明中供氨水溶液易粘附，产氨持久性强，多元醇为消耗物质，后期适量喷洒即可，该体系反应产生的氨可供植物同步吸收利用，且浓度适中，不足以灼伤叶表面，施肥方法简单、安全、方便。

(3)本发明中多元醇又可作为保水剂，无光照时可吸收环境周围的露水，以提供有光照时的产氨反应场所，推进光催化反应进行。

(4)本发明中提及的环境友好型光催化剂和易降解型多元醇，进入土壤均不会造成污染。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本领域技术人员在理解本发明的技术方案基础上进行修改或等同替换，而未脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围内。

以下具体实施方式中所采用的原料均为市场所购，“份”指质量份。

实施例1

光催化剂制备：

取3份HF溶液(≥40wt％)逐滴滴加到25份钛酸四丁酯中，搅拌混匀1h，将溶液密封移入烘箱中，180℃保持24h。冷却后，过滤并60℃烘干获得TiO₂。

取1份TiO₂催化剂，超声分散于100份水中，加入0.1份尿素，搅拌混匀1h，将溶液密封移入烘箱中，120℃保持12h。冷却后，过滤并60℃烘干获得光催化剂N/TiO₂。

供氨水溶液和丙三醇溶液制备：

称取定量丙三醇溶于水中，配制成丙三醇溶液，其中丙三醇体积占比为5％。称取定量N/TiO₂催化剂溶于丙三醇溶液中，配制成供氨水溶液，其中催化剂浓度为250mg/L。

理论产氨速率测定：

取200mL上述供氨水溶液置于反应器中，反应器上方用光源为300W氙灯模拟太阳光对反应器内供氨水溶液进行照射，每半小时对反应器中供氨水溶液取一次样，过滤后利用纳氏试剂分光光度法测定供氨水溶液NH⁴⁺-N浓度，绘制时间与NH⁴⁺-N浓度的关系曲线，斜率即为产氨速率。测试结果如表1所示。

农作物应用：

待粉红果番茄(金冠58号)定植后10天，将供氨水溶液喷洒于番茄叶表面，并每隔15天喷洒前述步骤制备的丙三醇溶液，喷施时间为早上8:00-9:00。其他管理同日常管理方式。待番茄成熟，随机选取番茄果实，分别利用钼蓝比色法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法对番茄维生素、可溶性糖、可溶性蛋白含量进行测定评价，测试结果如表1所示。

实施例2

光催化剂制备：

取1份TiO₂催化剂，超声分散于100份水中，加入0.4份FeCl₂，搅拌混匀1h，将溶液密封移入烘箱中，100℃保持12h。冷却后，过滤并60℃烘干获得光催化剂Fe/TiO₂。

供氨水溶液和丁三醇溶液制备：

称取定量丁三醇溶于水中，配制成丁三醇溶液，其中丁三醇体积占比为5％。称取定量Fe/TiO₂催化剂溶于丁三醇溶液中，配制成供氨水溶液，其中催化剂浓度为500mg/L。

理论产氨速率测定：

如实施例1中测定方法一致，测试结果汇总于表1。

农作物应用：

待朝天椒(天宇3号)定植后10天，将供氨水溶液喷洒于朝天椒叶表面，并每隔15天喷洒前述步骤制备的丁三醇溶液，喷施时间为早上8:00-9:00。其他管理同日常管理方式。待朝天椒成熟，随机选取朝天椒果实，分别利用钼蓝比色法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法对朝天椒维生素、可溶性糖、可溶性蛋白含量进行测定评价。

实施例3

催化剂制备：

取7份九水合醋酸锌和11份氢氧化钠，溶于100份水中，搅拌混匀1h，将溶液密封移入烘箱中，100℃保持12h。冷却后，过滤并60℃烘干获得ZnO。

取0.2份GO超声分散于100份水中加入1份ZnO催化剂，搅拌混匀1h，将溶液密封移入烘箱中，180℃保持12h。冷却后，过滤并60℃烘干获得rGO/ZnO。

供氨水溶液和乙二醇溶液制备：

称取定量乙二醇溶于水中，配制成乙二醇溶液，其中乙二醇体积占比为6％。称取定量rGO/ZnO催化剂溶于乙二醇溶液中，配制成供氨水溶液，其中催化剂浓度为700mg/L。

理论产氨速率测定：

如实施例1中测定方法一致，测试结果汇总于表1。

农作物应用：

待长茄(先锋长茄)定植后10天，将供氨水溶液喷洒于长茄叶表面，并每隔15天喷洒前述步骤制备的乙二醇溶液，喷施时间为早上8:00-9:00。其他管理同日常管理方式。待长茄成熟，随机选取长茄果实，分别利用钼蓝比色法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法对长茄维生素、可溶性糖、可溶性蛋白含量进行测定评价。

实施例4

催化剂制备：

将0.5份过硫酸铵和1份三聚氰胺于马弗炉500℃煅烧120min，冷却后获得氮缺陷g-C₃N₄。

供氨水溶液和戊二醇溶液制备：

称取定量戊二醇溶于水中，配制成戊二醇溶液，其中戊二醇体积占比为9％。称取定量氮缺陷g-C₃N₄催化剂溶于戊二醇溶液中，配制成供氨水溶液，其中催化剂浓度为1000mg/L。

理论产氨速率测定：

如实施例1中测定方法一致，测试结果汇总于表1。

农作物应用：

待粉红果番茄(金冠58号)定植后10天，将供氨水溶液喷洒于番茄叶表面，并每隔15天喷洒前述步骤制备的戊二醇溶液，喷施时间为早上8:00-9:00。其他管理同日常管理方式。待番茄成熟，随机选取番茄果实，分别利用钼蓝比色法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法对番茄维生素、可溶性糖、可溶性蛋白含量进行测定评价。

实施例5

催化剂制备：

将三聚氰胺于马弗炉500℃煅烧120min，冷却后获得g-C₃N₄。

将1份g-C₃N₄与60份H₂O₂(10vt％)充分混合，将混合液置于70℃混匀2h，将溶液密封移入烘箱中，140℃保持1h。冷却后，过滤并60℃烘干获得O/g-C₃N₄。

供氨水溶液和丁二醇溶液制备：

称取定量丁二醇溶于水中，配制成丁二醇溶液，其中丁二醇体积占比为10％。称取定量O/g-C₃N₄催化剂溶于丁二醇溶液中，配制成供氨水溶液，其中催化剂浓度为500mg/L。

理论产氨速率测定：

如实施例1中测定方法一致，测试结果汇总于表1。

农作物应用：

待朝天椒(天宇3号)定植后10天，将供氨水溶液喷洒于朝天椒叶表面，并每隔15天喷洒前述步骤制备的乙二醇溶液，喷施时间为早上8:00-9:00。其他管理同日常管理方式。待朝天椒成熟，随机选取朝天椒果实，分别利用钼蓝比色法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法对朝天椒维生素、可溶性糖、可溶性蛋白含量进行测定评价。

实施例6

催化剂制备：

取0.4份CuCl₂超声分散于100份水中加入1份ZnO催化剂，搅拌混匀1h，将溶液密封移入烘箱中，100℃保持12h。冷却后，过滤并60℃烘干获得Cu/ZnO。

供氨水溶液和丙二醇溶液制备：

称取定量丙二醇溶于水中，配制成丙二醇溶液，其中丙二醇体积占比为5％。称取定量Cu/ZnO催化剂溶于丙二醇溶液中，配制成供氨水溶液，其中催化剂浓度为800mg/L。

理论产氨速率测定：

如实施例1中测定方法一致，测试结果汇总于表1。

农作物应用：

待长茄(先锋长茄)定植后10天，将供氨水溶液喷洒于长茄叶表面，并每隔15天喷洒前述步骤制备的丙二醇溶液，喷施时间为早上8:00-9:00。其他管理同日常管理方式。待长茄成熟，随机选取长茄果实，分别利用钼蓝比色法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法对长茄维生素、可溶性糖、可溶性蛋白含量进行测定评价。

对比例1

待粉红果番茄(金冠58号)定植后10天，将蒸馏水替代供氨水溶液喷洒于番茄叶表面，并每隔15天喷洒蒸馏水以替代多元醇溶液，喷施时间为早上8:00-9:00。其他管理同日常管理方式。待番茄成熟，随机选取番茄果实，分别利用钼蓝比色法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法对番茄维生素、可溶性糖、可溶性蛋白含量进行测定评价。

对比例2

待朝天椒(天宇3号)定植后10天，将蒸馏水替代供氨水溶液喷洒于朝天椒叶表面，并每隔15天喷洒蒸馏水以替代多元醇溶液，喷施时间为早上8:00-9:00。其他管理同日常管理方式。待朝天椒成熟，随机选取朝天椒果实，分别利用钼蓝比色法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法对朝天椒维生素、可溶性糖、可溶性蛋白含量进行测定评价。

对比例3

待长茄(先锋长茄)定植后10天，将蒸馏水替代供氨水溶液喷洒于长茄叶表面，并每隔15天喷洒蒸馏水以替代多元醇溶液，喷施时间为早上8:00-9:00。其他管理同日常管理方式。待长茄成熟，随机选取长茄果实，分别利用钼蓝比色法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝G-250法对长茄维生素、可溶性糖、可溶性蛋白含量进行测定评价。

共选择三个试验区对实施例和对比例进行试验，每个试验区面积均为20m²。每个实施例或对比例设置5个平行组，试验数据均采用5个平行组的平均值。试验结果见表1。

由表1数据可知，本发明中催化剂、多元醇和水形成的供氨体系在模拟太阳光照射下具有可观的固氮效果。此外，通过模拟叶片产氮实验数据表明该供氨体系暴露于阳光下每日产氮量也较为可观。最后，将该光催化叶面施肥方法应用于农作物中，试验数据可推得该施肥方法在农作物叶面上可产氮，并为农作物所吸收利用。将实施例1-6和对比例1-3进行比较，该叶面施肥方法可以提高农作物产量，维生素C、可溶性糖和可溶性蛋白均有所改善，进一步说明该施肥方法可以提高农作物果实品质。

表1试验数据结果

Claims

1.一种光催化叶面施肥方法，其特征在于，将含有光催化剂和空穴牺牲剂的供氨水溶液喷洒于农作物叶面，在光照下为农作物提供氮肥；

所述的光催化剂为对太阳光光谱响应的纳米催化剂，导带位置低于-0.092V；所述的空穴牺牲剂为多元醇；

所述的供氨水溶液中光催化剂的质量浓度为100～2000mg/L，多元醇的体积占所述的供氨水溶液体积的1～20％。

2.根据权利要求1所述光催化叶面施肥方法，其特征在于，所述的供氨水溶液中光催化剂的质量浓度为250～1000mg/L，多元醇的体积占所述的供氨水溶液体积的2.5～10％。

3.根据权利要求1所述的光催化叶面施肥方法，其特征在于，所述的纳米催化剂为空位缺陷催化剂、非金属掺杂催化剂、金属离子掺杂催化剂、异质结光催化剂中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的光催化叶面施肥方法，其特征在于，

所述的空位缺陷催化剂包括氮缺陷g-C₃N₄或氧缺陷型ZnO；

所述的非金属掺杂催化剂包括N/TiO₂或O/g-C₃N₄；

所述的金属离子掺杂催化剂包括Fe/TiO₂或Cu/ZnO；

所述异质结光催化剂包括ZnO-rGO或g-C₃N₄-TiO₂。

5.根据权利要求1所述的光催化叶面施肥方法，其特征在于，所述的多元醇包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、丁三醇、戊二醇中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的光催化叶面施肥方法，其特征在于，间隔周期内补充喷洒体积分数为1-20％的多元醇水溶液，间隔周期为15-30天。

7.根据权利要求6所述的光催化叶面施肥方法，其特征在于，补充喷洒的多元醇水溶液的体积分数为2.5～10％。

8.根据权利要求1所述的光催化叶面施肥方法，其特征在于，所述的农作物为非食叶型农作物，包括茄子、白萝卜、胡萝卜、番薯、土豆、山药、番茄、花生、向日葵、辣椒或黄豆。