CN111718219A - 高效离子反拮抗剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效离子反拮抗剂，解决了现有离子反拮抗能单一、适用性差的问题。技术方案离子反拮抗剂包括以下重量分数的组分：有机酸22‑30份、乙二胺二邻苯基乙酸钠10‑15份、葡萄糖酸钠20‑30份、γ‑聚谷氨酸10‑15份、复合糖醇5‑10份、聚乙烯吡咯烷酮5‑8份、表面活性剂10‑15份。本发明离子分散稳定性好，有效缓解吸收拮抗问题、有利于作物根系生长、增强作物抗性，适用范围广。

Description

高效离子反拮抗剂

技术领域

本发明涉及一种农用肥料添加剂，具体的说是一种高效离子反拮抗剂。

背景技术

水溶肥料作为一类节水、高效、优质的肥料产品，具有肥料利用率高、节能环保、省肥、省工、增产等诸多优点，并且可以与高产优质栽培技术相配套，具有广阔的发展前景和使用空间。然而，由于水溶肥在溶解吸收过程中都要维持离子状态，这样就存在相互间的溶解与吸收拮抗问题，使得养分出现浪费、利用效率低。拮抗作用从广义讲就是一种养分离子导致另一种或几种养分离子在土壤-植物吸收过程中活性降低或丧失，具体到水溶肥在溶解吸收利用中的拮抗问题，原因可以概括为三点：一是水溶肥中添加的中微量元素之间存在拮抗问题，产生沉淀；二是磷酸根或硫酸根与中微量元素之间易发生化学反应，降低了吸收利用；三是元素进入土壤后，元素在移动及吸收利用时受其它元素的抑制而降低活性。而目前市面上的水溶肥由于制备工艺及原料选用质量上参差不齐，往往出现水溶后溶解性下降或施入土壤后容易固定失活、相互间吸收利用大打折扣等问题。因此开发出一种能维持各营养元素间的离子稳定、并能促进养分吸收利用、改善收间的抑制作物的离子反拮抗产品，将有助力水溶的发展和高效使用。

CN102659481A公开了一种高效离子保持剂及其制备方法，是将有机酸、微量元素螯合剂、阳离子表面活性剂及非离子表面活性剂按比例复配而成，可以抑制水溶肥溶于水产生的磷酸盐或硫酸盐沉淀，其仅从维持了营养元素的离子态发出，并没有考虑元素在土壤中的吸收和拮抗问题。

另一方面，对于离子反拮抗剂而言，其作为肥料的添加剂适用性受限。不同肥料成分不同、酸碱度和形态(粉态、颗粒态或液态)不同，掺入不同肥料时，其效果差别大，目前关于这方面未见相关报道，。因此急需开发出一种适用范围广泛的肥料离子反拮抗剂。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种离子分散稳定性好，有效缓解吸收拮抗问题、有利于作物根系生长、增强作物抗性，适用范围广，在不同性质的粉剂产品或液体体系中都可以添加使用的高效离子反拮抗剂。

本发明高效离子反拮抗剂，包括以下重量分数的组分：

有机酸22-30份、乙二胺二邻苯基乙酸钠10-15份、葡萄糖酸钠20-30份、γ-聚谷氨酸10-15份、复合糖醇5-10份、聚乙烯吡咯烷酮5-8份、表面活性剂10-15份。

所述有机酸包括酒石酸和马来酸。

所述酒石酸和马来酸的混合重量比为2：1。

所述复合糖醇为甘露醇和/或木糖醇。

所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚或烷基糖苷。

采用以下方法制得：

(1)按重量份分别称取有机酸、乙二胺二邻苯基乙酸钠、葡萄糖酸钠、γ-聚谷氨酸、聚乙烯吡咯烷酮及表面活性剂，混合后充分搅拌得到混合物料；

(2)将复合糖醇完全溶解于水中，再通过喷雾方式均匀喷在上述混合物料上；

将混合物料搅拌均匀后经过干燥处理即得。

针对背景技术中存的问题，发明人作出如下改进：

1、该离子反拮抗剂将有机酸、螯合剂、营养吸收助剂及表面活性剂相结合，具有多重功效，不仅可以解决多种养分离子相溶后出现的沉淀拮抗问题，还可以解决离子进入土壤后的吸收转移不畅等问题、有效缓解吸收拮抗问题，同时还能促进作物根系生长、增强作物抗性，全面解决由添加配制到肥料入土吸收过程中的各种拮抗问题。其中，有机酸选择使用酒石酸和马来酸，酒石酸存在多种植物中，具有络合金属离子，还有抗氧化增效功能，马来酸作为一种有机酸，能调节PH，使用安全稳定，两者配合对于防治离子沉淀、聚合、维持活性态效果更稳定，其混合比优选为2：1。

2、选择乙二胺二邻苯基乙酸钠作为螯合剂，具有螯合性质稳定、兼有阻垢分散功能，离子或颗粒很难结合聚集，并且在酸和碱环境中性能都稳定，配合葡萄糖酸钠，能提高多养分肥料的分散稳定性，两者配合使用共同维持肥料溶液体系的稳定均一状态，减少离子结合或其它不溶物的产生，同时能缓蚀阻垢，大大提高了肥料的螯合、稳定性。本发明中乙二胺二邻苯基乙酸钠及葡萄糖酸钠的添加量都有相应的限制，过多一是增加成本，二是相互溶解性能影响螯合效率；过少两者的螯合的能力就不够，不能适用于多种环境体系。

3、本发明中添加了γ-聚谷氨酸和复合糖醇物，其中复合糖醇能携带矿质养分，帮助离子在作物体内的吸收转移，增强植物体内的移动利用；γ-聚谷氨酸作为多功能肥料增效剂，可以促进根毛生长，在养分、水分、根系之间建立吸收运输平台，提高养分的溶解、存储、输送与吸收。两者结合可以有效缓解养分吸收拮抗问题，促进对钙、镁、锌等吸收利用。其中，γ-聚谷氨酸添加量为10-15份，复合糖醇物的添加量为5-10份，都有最佳限量要求，量多了增加成本、影响最终外观形态、不方便使用；量少了在促进营养转移及运输时效果不理想、降低了养分吸收利用。

4、表面活性剂选择烷基酚聚氧乙烯醚或烷基糖苷，该表面活性剂具有区别与其它表面活性剂的耐酸、耐碱、与多种物质可以配合使用不影响稳定性的特点，用于本发明时，可以配合γ-聚谷氨酸和复合糖醇物起到降低液体表面张力，增强养分的渗透性，有利用营养的移动和吸收，降低肥料进入土壤后的固定，并促进植物根系生长，从而大大提高了肥料中营养物料的吸收利用率。

5、针对现有反拮抗剂适用性差的问题，本发明在保障效果的前提下选用在不同的酸碱环境都稳定及混配、溶解性都较好的活性物质或助剂，从而使本发明反拮抗剂适用于不同酸碱度和不同形态的肥料。

6、该离子反拮抗剂原料成本低、加入肥料中的添加量小、同步解决分散稳定性和促进吸收的问题，适用范围广泛，无毒无害，在粉剂产品或液体体系中都可以添加使用。

附图说明

图1为实施例4的实验对比图。

图2、3为实施例5的实验对比图。

图4为对比例1的实验对比图。

具体实施方式

实施例1：

本发明涉及一种高效离子反拮抗剂及其制备方法，按重量组分是由有机酸30份、乙二胺二邻苯基乙酸钠10份、葡萄糖酸钠20份、γ-聚谷氨酸10份、复合糖醇10份、聚乙烯吡咯烷酮6份、表面活性剂12份、水2份。

其中有机酸由酒石酸、马来酸两种按2:1比例组成；

其中复合糖醇由甘露醇6份、木糖醇4份组成；

其中表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

该高效离子反拮抗剂制备方法包括以下步骤：

(1)按重量份分别称取有机酸、乙二胺二邻苯基乙酸钠、葡萄糖酸钠、γ-聚谷氨酸、聚乙烯吡咯烷酮及表面活性剂，混合后充分搅拌得到混合物料；

(2)将复合糖醇溶入水，溶解完全后通过喷雾方式均匀喷在上述物料上；

(3)物料搅拌混合后经过干燥处理即得到该离子反拮抗剂产品。

实施例2：

同实施例1，不同在于一种高效离子反拮抗剂及其制备方法，按重量组分是由有机酸22份、乙二胺二邻苯基乙酸钠10、葡萄糖酸钠25份、γ-聚谷氨酸15份、复合糖醇5份、聚乙烯吡咯烷酮5份、表面活性剂15份、水3份。

其中复合糖醇由甘露醇3份、木糖醇2份组成；

其中表面活性剂为烷基糖苷。

实施例3：

同实施例1，不同在于一种高效离子反拮抗剂及其制备方法，按重量组分是由有机酸22份、乙二胺二邻苯基乙酸钠15、葡萄糖酸钠30份、γ-聚谷氨酸10份、复合糖醇5份、聚乙烯吡咯烷酮6份、表面活性剂10份、水2份。

其中复合糖醇由甘露醇5份组成。

实施例4：

同实施例1，不同在于一种高效离子反拮抗剂及其制备方法，按重量组分是由有机酸27份、乙二胺二邻苯基乙酸钠10、葡萄糖酸钠22份、γ-聚谷氨酸12份、复合糖醇6份、聚乙烯吡咯烷酮8份、表面活性剂12份、水3份。

其中复合糖醇由甘露醇2份、木糖醇4份组成；

其中表面活性剂为烷基糖苷。

将该组离子反拮抗剂用于磷酸根与锌离子的反沉淀拮抗的试验，pH呈碱性。具体试验过程如下：

在两个烧杯中，分别加入400ml的含磷酸根的液体肥(pH在5.5)。在右侧烧杯中加入上述离子反拮抗剂，加入比例是溶液重量的2％，左侧烧杯不加离子反拮抗剂，用于对比观察。然后两个烧杯中分别加入含锌离子营养溶液100ml，左侧烧杯迅速产生白色沉淀物，而右侧烧杯保持澄清透明(如图1所示)。

实施例5：同实施例1，不同在于一种高效离子反拮抗剂及其制备方法，按重量组分是由有机酸26份、乙二胺二邻苯基乙酸钠12、葡萄糖酸钠20份、γ-聚谷氨酸10份、复合糖醇10份、聚乙烯吡咯烷酮8份、表面活性剂10份、水4份。

其中复合糖醇由甘露醇4份、木糖醇6份组成。

将该组离子反拮抗剂用于以下效果对比使用：

(1)含磷酸根、硫酸根液体肥(偏碱性)与钙、镁离子的反沉淀拮抗的试验。具体试验过程如下：

在两个烧杯中，分别加入400ml的含磷酸根、硫酸根的液体肥(pH在8)。在右侧烧杯中加入上述离子反拮抗剂，加入比例是溶液重量的2％，左侧烧杯不加离子反拮抗剂，用于对比观察。然后两个烧杯中分别加入含钙、镁离子营养溶液100ml，左侧烧杯迅速产生絮状沉淀物，而右侧烧杯保持澄清透明(如图2所示)。

(2)加入到粉剂状水溶肥(偏酸性)与锌、铁离子的反沉淀拮抗的试验，具体试验过程如下：

称相同量粉剂水溶肥(pH在6.2)放入两个烧杯中，右侧烧杯中按重量2％的比例加入离子反拮抗剂，左侧烧杯不加。然后在两烧杯中各加相同量含锌、铁元素混合物，按1:200比例兑水溶解，左侧烧杯产生白色沉淀物，而右侧烧杯保持澄清透明(如图3所示)。

该组离子反拮抗剂还开展了田间使用试验，具体试验如下：

将高钾型(5-10-35)的水溶肥按每亩5kg用量与含钙镁液体水溶肥3kg每亩一起配合使用，按1：200比例兑水稀释后在番茄上开展试验，番茄从幼果到成熟期连续使用两次。试验共设2个处理，每处理设3次重复，小区随机排列，试验区间及周围设有保护行，小区面积50平方米。

处理1：在高钾型(5-10-35)的水溶肥按2％重量比例先加入实施例5的离子反拮抗剂后，再与钙镁液体肥配合使用；

处理2：高钾型的水溶肥与钙镁液体肥直接按比例兑水一起使用。

田间其它管理措施均一致，番茄成熟采摘期每小区选取6株番茄调查了平均挂果数、果实大小、单果重、果实出现裂果或表现缺钙的比例，数据如下：

表1各试验处理番茄田间调查数据

由上试验结果可知，加入了离子反拮抗剂后使用水溶肥时更能保证作物对养分的吸收利用，增进果实生长、提高产量。

对比例1:

除原料中不添加葡萄糖酸钠和复合糖醇外，其余同实施例1。

将对比例1的离子反拮抗剂与实施例1的离子反拮抗剂用于以下效果对比试验：

称相同量粉剂水溶肥放入三个烧杯中，右侧烧杯中按加入水溶肥重量2％的比例加入实施例1的离子反拮抗剂，中间烧杯加入对比例1中的离子反拮抗剂，左侧烧杯不加。然后在三烧杯中各加相同量含钙、镁、铁元素混合物，按1:200比例兑水溶解，左侧烧杯产生絮状沉淀物，中间烧杯也呈现浑浊沉淀，而右侧烧杯保持澄清透明(如图4所示)。试验说明减少其中的关键成分，离子反拮抗剂效果也不理想。

Claims (6)

1.一种高效离子反拮抗剂，其特征在于，包括以下重量分数的组分：

有机酸22-30份、乙二胺二邻苯基乙酸钠10-15份、葡萄糖酸钠20-30份、γ-聚谷氨酸10-15份、复合糖醇5-10份、聚乙烯吡咯烷酮5-8份、表面活性剂10-15份。

2.如权利要求1所述的高效离子反拮抗剂，其特征在于，所述有机酸包括酒石酸和马来酸。

3.如权利要求2所述的高效离子反拮抗剂，其特征在于，所述酒石酸和马来酸的混合重量比为2：1。

4.如权利要求1所述的高效离子反拮抗剂，其特征在于，所述复合糖醇为甘露醇和/或木糖醇。

5.如权利要求1所述的高效离子反拮抗剂，其特征在于，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚或烷基糖苷。

6.如权利要求1-5任一项所述的高效离子反拮抗剂，其特征在于，采用以下方法制得：

(1)按重量份分别称取有机酸、乙二胺二邻苯基乙酸钠、葡萄糖酸钠、γ-聚谷氨酸、聚乙烯吡咯烷酮及表面活性剂，混合后充分搅拌得到混合物料；

(2)将复合糖醇完全溶解于水中，再通过喷雾方式均匀喷在上述混合物料上；

(3)将混合物料搅拌均匀后经过干燥处理即得。

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