CN111848288B - 水溶肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水溶肥料及其制备方法，其特征在于，包括甲基脲、亚磷酸盐和氧化酶，本申请具有较好的抗病杀菌的效果，在抗病杀菌后能够及时补充营养，使受损的部位能够及时恢复，减少损失。

Description

水溶肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及水溶肥料及其制备方法。

背景技术

植物生病时，尤其是根部生病时，根部对肥料的吸收非常少，通常情况是以杀菌治病为主，辅以少量的肥料，后期根系恢复后再进一步补充肥料，从而既不浪费肥料又可以使作物及时恢复生长，然而两次补充肥料是需要投入人力物力的，目前尚未有通过杀菌既可使植物根系快速恢复又不会对肥料造成损失的方法。

亚磷酸钾是很好地杀菌型环保肥料，在杀菌的同时可以很好地补充钾，然而在补充磷方面就显得欠缺，这是因为植物主要吸收正磷酸根，如磷酸二氢根、磷酸一氢根和磷酸根，吸收亚磷酸根则非常有限，因此，亚磷酸钾中虽然含有大量的磷，但磷的官能团为亚磷酸基团，是一种二元酸基团，不能快速有效地转化成正磷酸基团，不利于植物吸收利用和转化，这就造成了虽然加入了亚磷酸，但是还需要补充正磷酸，造成了磷的一种浪费。

氮肥方面，由于氮肥的流动性很好，如尿素、硫酸铵、碳酸氢铵和氯化铵等，施入土壤中，如果不能被植物快速吸收，则会随水流失，造成肥料的浪费，然而对于受病害影响的植物来说，显然是不能快速吸收肥料的；施用缓效肥料如脲醛和包膜尿素，虽然可以减少肥料的浪费，但是前期不能对作物进行有效的氮肥补充，不利于植物的恢复，因此，存在氮肥的施入与受病害影响的植物吸收不平衡的问题，需要少量多次的补充氮肥，以减少氮肥的损失。

目前尚未有将亚磷酸钾作为药肥一次施用，既可以起到杀菌抗病的效果，又可以及时将亚磷酸根转化为正磷酸根，并能够及时补充氮肥，减少氮肥流失的产品。

发明内容

本发明提供水溶肥料及其制备方法，解决技术问题是1）具有杀菌抗病的功效，一次性施用不需要额外补充营养物质，植物恢复快；2）减少磷的浪费，提高亚磷酸盐被植物吸收利用的利用率；3）氮肥的施入与受病害影响的植物吸收不平衡。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

水溶肥料，包括甲基脲、亚磷酸盐和氧化酶；所述水溶肥料包括固体水溶肥料和液体水溶肥料。

所述甲基脲是脲甲醛、一羟甲基脲、二羟甲基脲、亚甲基二脲和二亚甲基三脲中的一种或几种；所述亚磷酸盐是亚磷酸钾、亚磷酸钠和亚磷酸铵中的一种或几种；所述氧化酶用于氧化甲基脲，并将氧还原成过氧化氢；还包括水。

甲基脲、亚磷酸盐、氧化酶和水的质量比为1～49:1～49:0.01～5:0～98。

水溶肥料的制备方法，固体水溶肥料按照以下步骤进行：

将甲基脲、亚磷酸盐和氧化酶混匀，即得固体水溶肥料；或，

将甲基脲、亚磷酸盐和氧化酶混匀后挤压造粒，即得固体水溶肥料。

所述固体水溶肥料水份低于1%。

水溶肥料的制备方法，液体水溶肥按照以下步骤进行：

制备含有甲基脲的水溶液；

去除水中的氧气；

将亚磷酸盐溶解于水中；

将氧化酶加入到水中。

所述氧化酶加入到水中是指将氧化酶加入到去除氧气的水中；所述水是蒸馏水和去离子水中的一种或两种。

所述去除水中的氧气是使水中的氧气含量低于10μg/L。

发明具有以下有益技术效果：

1.本申请中包含甲基脲，具有缓释的效果，施入土壤后可以减少流失；本申请中加入亚磷酸盐具有杀菌抗病的功效；本申请中加入氧化酶，通过氧化酶氧化甲基脲分子中甲基上的两个氢原子，并还原氧气产生双氧水，使甲基脲降解加快，从而实现在减少氮肥流失的基础上及时补充氮肥，产生的双氧水用于氧化亚磷酸盐，使亚磷酸盐成为正磷酸盐，在杀菌抗病的同时，为植物提供有利于植物吸收的正磷酸根，反应式为RH2+O2—R+H2O2,HPO3^2-+H2O2—HPO4^2-+H2O。土壤由于长期的不合理施肥，酸化较为严重，而在于酸性环境中H2O2的氧化性远大于O2的氧化性，因此，相比与氧，双氧水使亚磷酸根向正磷酸根的转化速度更高效。

2.本申请所述固体水溶肥料水份低于1%，这是由于本申请中加入的甲基脲、亚磷酸盐和氧化酶决定的，氧化酶遇水激活，在空气中进行RH2（甲基脲）+O2—R+H2O2,

HPO3^2-+H2O2—HPO4^2-+H2O反应，包装后依然会进行上述反应，这就增加了肥料中的水份，外在表现是肥料结块严重，给消费者使用带来麻烦，消费者不买账。

3.本申请将氧化酶加入到去除氧气的水中，防止RH2（甲基脲）+O2—R+H2O2,

HPO3^2-+H2O2—HPO4^2-+H2O反应的发生，从而确保产品的质量稳定。

4.本申请使用蒸馏水或去离子水，可以使产品的质量更稳定。

具体实施方式

下面结合具体实例进一步说明本发明。

实施例1

固体水溶肥料，由一羟甲基脲、亚磷酸钾和L-α-羟基酸氧化酶按照质量比20:79.95:0.5组成。

固体水溶肥料的制备方法，按照以下步骤进行：

将一羟甲基脲、亚磷酸钾和L-α-羟基酸氧化酶混匀，即得固体水溶肥料。

所述固体水溶肥料水份是0.8%。

实施例2

液体水溶肥料，由一羟甲基脲、亚磷酸钾、L-α-羟基酸氧化酶和去离子水按照质量比20:30:1:49组成。

液体水溶肥料的制备方法按照以下步骤进行：

将一羟甲基脲溶解于去离子水中，通入氮气至水溶液中氧气含量为7μg/L，加入亚磷酸钾和L-α-羟基酸氧化酶，即得液体水溶肥。

实施例3

固体水溶肥料，由一羟甲基脲、一羟甲基脲、亚磷酸钾、硫酸铵和L-α-羟基酸氧化酶按照质量比10:10:60:19:1组成。

固体水溶肥料的制备方法，按照以下步骤进行：

将一羟甲基脲、一羟甲基脲、亚磷酸钾、硫酸铵和L-α-羟基酸氧化酶混匀,经挤压造粒，即得固体颗粒水溶肥料。

所述固体水溶肥料水份是0.9%。

实施例4

固体水溶肥料，由亚甲基二脲、脲甲醛、磷酸二氢铵、亚磷酸钾、亚磷酸钠和过氧化物酶按照质量比1:15:12:62:7:3组成。

固体水溶肥料的制备方法，按照以下步骤进行：

将亚甲基二脲、脲甲醛、磷酸二氢铵、亚磷酸钾、亚磷酸钠和过氧化物酶混匀，即得固体水溶肥料。

所述固体水溶肥料水份是0.4%。

实施例5

液体水溶肥料，由含有甲基脲水溶液、亚磷酸钾、亚磷酸铵、过氧化物酶、尿酸氧化酶和去离子水按照质量比20:15:10:0.5:0.5:54组成。

液体水溶肥料的制备方法按照以下步骤进行：

将尿素加入到水中溶解，加入甲醛，尿素和甲醛的摩尔比是3:1，在温度为45℃条件下，反应1h，得含有甲基脲水溶液；向含有甲基脲水溶液中加入亚磷酸钾和亚磷酸铵，加热至80℃，保持5min，加入过氧化物酶、尿酸氧化酶和水，即得液体水溶肥料。

实施例6

液体水溶肥料，由含有甲基脲水溶液、亚磷酸钾、尿酸氧化酶、腐殖酸钾和水按照质量比30:20:0.5:4:45.5组成。

液体水溶肥料的制备方法按照以下步骤进行：

将尿素加入到水中溶解，加入甲醛，尿素和甲醛的摩尔比是2:1，在温度为45℃条件下，反应0.5h，调pH值至2.0,加热至70℃，反应0.5h，调pH至6.5，得含有甲基脲水溶液；向含有甲基脲水溶液中加入亚磷酸钾、尿酸氧化酶、腐殖酸钾和水，使水溶液中氧气含量低于7μg/L，即得液体水溶肥料。

实施例7

液体水溶肥料，由二羟甲基脲、亚磷酸钾、L-α-羟基酸氧化酶和水按照质量比15:35:1:49组成。

液体水溶肥料的制备方法按照以下步骤进行：

将二羟甲基脲溶解于去离子水中，加入亚磷酸钾，通入氮气去除去离子水中的氧气，使水溶液中氧气含量低于7μg/L，加入L-α-羟基酸氧化酶，即得液体水溶肥。

下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果：

实验一

供试材料

1材料与方法：

1.1试验地点：山东喜美农业科技有限公司。

1.2实验检测：生产存放一个月后，委外检测亚磷酸根和一羟基甲基脲，观察产品情况，其中固体采用25cm*35cm密封袋包装；液体采用1L的聚乙烯瓶密封包装。实施例1样品中亚磷酸根初始含量为40.3%，一羟基甲基脲初始含量是19.9%；实施例2样品中亚磷酸根初始含量为15.1%，一羟基甲基脲初始含量是19.9%，其中液体水溶肥直接检测水溶液中亚磷酸根和一羟基甲基脲的含量。

1.3供试材料：对比1（除产品水份为2.5外，其它制备方法与实施例1均一致）、实施例1、对比2（除产品未除氧，水溶液中氧气含量为7mg/L外，其它制备方法与实施例2均一致）、对比3（除使用的水为自来水外，其它制备方法与实施例2均一致）和实施例2制备的样品。

2结果与分析

存放一个月后亚磷酸根和一羟基甲基脲含量以及产品情况见表1

表1

检测样品	亚磷酸根（%）	一羟基甲基脲（%）	产品情况
				对比1	38.9	19.1	产品结块严重
实施例1	40.3	19.9	产品松散无结块
				对比2	14.1	19.3	瓶底无沉淀，瓶內吸，影响外观
对比3	14.4	19.8	瓶底有沉淀，瓶无明显变化
				实施例2	15.0	19.9	瓶底无沉淀，瓶无明显变化

由表1对比1（除产品水份为2.5外，其它制备方法与实施例1均一致）和实施例1的数据比较可以看出，水份的存在直接影响产品的质量，对比1（除产品水份为2.5外，其它制备方法与实施例1均一致）中的水激活了L-α-羟基酸氧化酶，从而使一羟基甲基脲发生降解并氧化了亚磷酸根，最终产生了水，使产品结块严重，影响了产品的质量。由对比2（除产品未除氧，水溶液中氧气含量为7mg/L外，其它制备方法与实施例2均一致）和实施例2的数据比较可以看出，未除氧的对比2无论是产品质量还是外观均受到影响。由对比3（除使用的水为自来水外，其它制备方法与实施例2均一致）和实施例2的数据比较可以看出，采用去离子水的实施例2制备的产品，质量更稳定。

实验二

供试材料

1材料与方法：

1.1试验地点：青州市经济技术开发区。

1.2供试材料：对比4（除L-α-羟基酸氧化酶由亚磷酸钾替代外，其它制备方法与实施例1均一致）、对比5（除一羟基甲基脲由亚磷酸钾替代外，其它制备方法与实施例1均一致）、对比6（除一羟基甲基脲由尿素代替外，其它制备方法与实施例1均一致外）、对比7（除L-α-羟基酸氧化酶和一羟基甲基脲均由亚磷酸钾替代外，其它制备方法与实施例1均一致）和实施例1制备的样品各20g。

1.3实验方法：将对比4（除L-α-羟基酸氧化酶由亚磷酸钾替代外，其它制备方法与实施例1均一致）、对比5（除一羟基甲基脲由亚磷酸钾替代外，其它制备方法与实施例1均一致）、对比6（除一羟基甲基脲由尿素代替外，其它制备方法与实施例1均一致外）、对比7（除L-α-羟基酸氧化酶和一羟基甲基脲均由亚磷酸钾替代外，其它制备方法与实施例1均一致）和实施例1制备的样品分别稀释1000倍，针对得根腐病的大姜进行灌根，每棵灌100ml处理液，每个处理处理200棵。

1.4实验检测：统计治愈率、统计产量；并检测不同处理中每100g新姜中粗蛋白、碳水化合物和磷的含量，取平均值。

本实验除各处理不同外，其它管理方法均一致。

2结果与分析

根腐病治愈率、统计产量，每100g新姜中粗蛋白、碳水化合物和磷的含量见表2

表2

由表2可以看出，甲基脲、亚磷酸钾和氧化酶三者互相配合，可以提高大姜根腐病的治愈率，使患病的大姜尽快恢复，使大姜根系吸收营养物质与施用的营养物质的释放相匹配，达到平衡吸收的目的，提高氮和磷的利用率，减少受病害影响的损失。

Claims (3)

1.水溶肥料，其特征在于，包括甲基脲、亚磷酸盐和氧化酶；所述水溶肥料包括固体水溶肥料和液体水溶肥料；

所述甲基脲是脲甲醛、一羟甲基脲、二羟甲基脲、亚甲基二脲和二亚甲基三脲中的一种或几种；

所述亚磷酸盐是亚磷酸钾、亚磷酸钠和亚磷酸铵中的一种或几种；

所述氧化酶用于氧化甲基脲，并将氧还原成过氧化氢；

还包括水；

甲基脲、亚磷酸盐、氧化酶和水的质量比为1～49:1～49:0.01～5:0～98；

所述固体水溶肥料水份低于1%；

所述液体水溶肥按照以下步骤进行制备 ：制备含有甲基脲的水溶液；去除水中的氧气；将亚磷酸盐溶解于水中；将氧化酶加入到水中；所述去除水中的氧气是使水中的氧气含量低于10μg/L。

2.如权利要求1所述水溶肥料，其特征在于，所述氧化酶加入到水中是指将氧化酶加入到去除氧气的水中；所述水是蒸馏水和去离子水中的一种或两种。

3.如权利要求1所述水溶肥料的制备方法，其特征在于，固体水溶肥料按照以下步骤进行制备 ：将甲基脲、亚磷酸盐和氧化酶混匀，即得固体水溶肥料；或，将甲基脲、亚磷酸盐和氧化酶混匀后挤压造粒，即得固体水溶肥料。