CN112159283A - 壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法 - Google Patents
壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112159283A CN112159283A CN202011114123.XA CN202011114123A CN112159283A CN 112159283 A CN112159283 A CN 112159283A CN 202011114123 A CN202011114123 A CN 202011114123A CN 112159283 A CN112159283 A CN 112159283A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chitosan oligosaccharide
- coated slow
- fertilizer
- release
- chitosan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
- C05G3/40—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting fertiliser dosage or release rate; for affecting solubility
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
- C05G3/90—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting the nitrification of ammonium compounds or urea in the soil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/10—Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
- C05G5/12—Granules or flakes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/30—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
本发明涉及壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法，将含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于肥料表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释肥料；其特征在于，所述干燥时间为20～45min。本申请既可以促进作物生长，并起到一定的防病作用，又具有很好的缓释效果。
Description
技术领域
本发明涉及壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法。
背景技术
壳寡糖具有较好的水溶性，应用于农业可以起到促进作物生长以及诱导植物抗病性，在农业中具有较好的发展前景，壳寡糖施用于根部通常用于浸种或幼苗移栽前的蘸根，从而打破种子休眠，促进作物生长以及诱导植物抗病性；而在植物生长的中后期，由于植物趋于成熟，此时促进植物生长效果并不明显，甚至可能使植物贪青晚熟，在诱导抗病性方面，且此时植物已经具有了较高的抗病能力，此时诱导抗病性效果也不明显。
包膜缓释肥可以有效的延长肥料的释放时间，使肥料养分的释放与植物对营养的需求相对应，从而提高肥料的利用率。目前尚未有将壳寡糖与包膜缓释剂同时应用于肥料的方法，即使勉强将二者结合应用于肥料，也存在以下两点问题：1.壳寡糖易溶于水，单独喷于包膜肥料的表面，则存在不易被固定，脱落的问题；2.将壳寡糖加入到包膜缓释剂中，喷入到肥料表面，这就存在壳寡糖受包膜包裹，影响壳寡糖前期的释放，进而影响壳寡糖的使用效果，不能令人满意。
目前壳寡糖的制备通常为通过降解壳聚糖来实现，采用双氧水和有机酸协同对壳聚糖降解制备壳寡糖具有成本低的优势，然而将双氧水和有机酸协同对壳聚糖降解制备壳寡糖应用于农业中却存在了效果不稳定的问题，甚至时有药害发生，这就使得双氧水和有机酸协同对壳聚糖降解制备壳寡糖在农业中应用遇到了困难。
将双氧水和有机酸协同对壳聚糖降解制备壳寡糖壳寡糖与包膜缓释剂结合应用于肥料中，既效果稳定不产生药害，又不影响壳寡糖效果的发挥，且能够起到很好的缓释效果。
发明内容
本发明提供壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法，解决技术问题是1）将壳寡糖应用于包膜缓释肥料中，易脱落；2）壳寡糖加入到包膜缓释剂中应用于包膜缓释肥，壳寡糖的前期不释放；3）采用双氧水和有机酸协同降解壳聚糖制备的壳寡糖，应用于农业存在安全性以及副作用。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，将含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于肥料表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释肥料；干燥时间为20～45min；
含有壳寡糖的包膜缓释剂和肥料的质量比为1～10:90～99。
所述包膜缓释剂包括纯丙树脂乳液、酸醇树脂乳液、酚醛树脂乳液、硫磺和自制含有壳寡糖的包膜缓释剂中的一种或几种。
自制含有壳寡糖的包膜缓释剂按照以下步骤进行，
将壳聚糖、水溶性不饱和有机酸、过氧化氢和水在容器中混匀，得酸解壳寡糖；
向酸解壳寡糖中加入碱；
向酸解壳寡糖中通入氮气；
向酸解壳寡糖中加入水溶性不饱和酰胺单体；
经聚合反应后，即得壳寡糖包膜缓释肥料的制备。
壳聚糖、水溶性不饱和有机酸、过氧化氢和水的质量比是1～10:6～30:4～30:30～89；
所述混匀温度为40～60℃，混匀时间是1～6h。
所述水溶性不饱和有机酸是丙烯酸、顺丁烯酸、丙烯酸酐和乙烯基乙酸中的一种；所述碱是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾和氨水中的一种；酸解壳寡糖、碱和水溶性不饱和酰胺单体的质量比是50～96:2～20:2～30。
所述聚合反应，反应温度为-2～10℃，反应时间为1～4h。
还包括向酸解壳聚糖中加入引发剂；还包括聚合反应后的熟化。
所述引发剂是过氧化氢；所述熟化时间是1.5～4h。
还包括加入粉料；
所述粉料是滑石粉、凹凸棒土和高岭土中的一种或几种；
所述粉料加入方式为，将粉料加入到水中，经高速剪切分散后，加入到壳寡糖包膜缓释剂中
壳寡糖包膜缓释肥料的使用方法，将壳寡糖包膜缓释肥料作为基肥施入到土壤中，壳寡糖包膜缓释肥料与种子或植物根系的距离为1～3cm。
发明具有以下有益技术效果：
1.本申请将壳寡糖应用于包膜缓释肥中，既不易脱落，又可以在作物生长前期发挥壳寡糖的效果，具有工艺简单，生产成本低的优势。
2.本申请通过延长干燥时间，使小分子量的壳寡糖在长时间的干燥过程中迁移至包膜的外层，并被包膜粘附，存贮过程中不易脱落，施入土壤中又可以快速发挥壳寡糖的效果。
3.本申请自制含有壳寡糖的包膜缓释剂通过聚合反应，使残留的单体有机酸转化为聚合物，同时，转化的聚合物具有较好的成膜性，从而解决影响壳聚糖效果发挥不稳定，甚至有药害的问题，同时，喷在肥料表面可以起到很好的缓释效果。
4.本申请自制含有壳寡糖的包膜缓释剂的引发剂采用过氧化氢/壳寡糖氧化还原引发剂，聚合时在较低的温度进行，避免温度较高时壳寡糖对过氧化氢的消耗，影响聚合反应的顺利进行。
5.本申请自制含有壳寡糖的包膜缓释剂中的有机酸经低温聚合反应后具有较大的分子量，而壳寡糖分子量较小，作为包膜缓释剂，喷于肥料表面后，在干燥过程中由于小分子物质迁移性，壳寡糖迁移至包膜的表面，从而在前期即可很好的发挥壳寡糖的效果。
6.本申请使用时，将壳寡糖包膜缓释肥料作为基肥施入到土壤中，壳寡糖包膜缓释肥料与种子或植物根系的距离为1～3cm，有利于前期壳寡糖效果的发挥，促进植物生长和诱导植物抗病性。
7.本申请选择不饱和有机酸作为溶剂，一是作为溶剂溶解壳聚糖，二是作为后期聚合反应的原料。
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
壳寡糖包膜缓释尿素的制备方法，将自制含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于大颗粒尿素表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释尿素；所述干燥时间为30min，壳寡糖包膜缓释尿素水分为0.4%；
含有壳寡糖的包膜缓释剂和肥料的质量比为3:97。
自制壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法， 按照以下步骤进行
1）将壳聚糖、顺丁烯二酸、过氧化氢和水在容器中混匀，得酸解壳寡糖；
2）向酸解壳寡糖中加入30%浓度的丙烯酰胺单体；
3）向酸解壳寡糖中通入氮气；使酸解壳寡糖中氧气含量低于10μg；
4）向酸解壳寡糖中加入氢氧化钠；
5）检测酸解壳寡糖中过氧化氢的含量为0.01%；
6）经聚合反应后，即得壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法。
壳聚糖、顺丁烯二酸、过氧化氢和水的质量比是5:6:7:82；
所述混匀温度为50℃，混匀时间是2h。
酸解壳寡糖、氢氧化钠和30%浓度的丙烯酰胺单体的质量比是82:4:14。
所述聚合反应，反应温度为3℃，反应时间为3h。
所述壳聚糖的脱乙酰度是90%。
本申请中以过氧化氢和制备的壳寡糖作为氧化还原剂。
将壳寡糖包膜缓释肥料作为基肥施入到土壤中，壳寡糖包膜缓释肥料与种子或植物根系的距离为2cm。
实施例2
壳寡糖包膜缓释尿素的制备方法，将自制含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于大颗粒尿素表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释尿素；所述干燥时间为30min；壳寡糖包膜缓释尿素水分为0.4%。
含有壳寡糖的包膜缓释剂和肥料的质量比为3:97。
自制壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法， 按照以下步骤进行
1）将壳聚糖、顺丁烯二酸、过氧化氢和水在容器中混匀，得酸解壳寡糖；
2）向酸解壳寡糖中通入氮气；使酸解壳寡糖中氧气含量低于10μg；
3）向酸解壳寡糖中加入氢氧化钠；
4）向酸解壳寡糖中加入30%浓度的丙烯酰胺单体；
5）加入叔丁基过氧化氢；
6）经聚合反应后，即得壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法。
壳聚糖、顺丁烯二酸、过氧化氢和水的质量比是4:6:6:80；
所述混匀温度为50℃，混匀时间是2h。
酸解壳寡糖、氢氧化钠、30%浓度的丙烯酰胺单体和叔丁基过氧化氢的质量比是71:15:13.998:0.002。
所述聚合反应，反应温度为5℃，反应时间为1h。
所述壳聚糖的脱乙酰度是90%。
本申请中以叔丁基过氧化氢和制备的壳寡糖作为氧化还原剂。
将壳寡糖包膜缓释肥料作为基肥施入到土壤中，壳寡糖包膜缓释肥料与种子或植物根系的距离为2cm。
实施例3
壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，将自制含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于肥料表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释肥料；所述干燥时间为25min；所述壳寡糖包膜缓释肥料的水分含量是1.5%。
所述肥料是20-10-10的复混肥；含有壳寡糖的包膜缓释剂和肥料的质量比为2:98。
自制壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法， 按照以下步骤进行
1）将壳聚糖、顺丁烯二酸、过氧化氢和水在容器中混匀，得酸解壳寡糖；
2）向酸解壳寡糖中通入氮气；使酸解壳寡糖中氧气含量低于10μg；
3）向酸解壳寡糖中加入氢氧化钠；
4）向酸解壳寡糖中加入丁烯酰胺单体；
5）加入叔丁基过氧化氢；
6）经聚合反应后，即得壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法。
7）向壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法中加入滑石粉；滑石粉和壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法的质量比是4:96；所述滑石粉目数为800目；所述滑石粉加入方式为：将滑石粉加入到水中，滑石粉和水的质量比是8:92；经4000转/min搅拌分散后，然后加入到壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法中。
壳聚糖、顺丁烯二酸、过氧化氢和水的质量比是8:20:22:50；
所述混匀温度为50℃，混匀时间是2h。
酸解壳寡糖、氢氧化钠、丁烯酰胺单体和叔丁基过氧化氢的质量比是77:18:4.998:0.002。
所述聚合反应，反应温度为5℃，反应时间为3.5h。
所述壳聚糖的脱乙酰度是70%。
本申请中以叔丁基过氧化氢和制备的壳寡糖作为氧化还原剂。
实施例4
壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，将自制含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于肥料表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释肥料；其特征在于，所述干燥时间为40min；壳寡糖包膜缓释肥料的水分为0.5%。
所述肥料是大颗粒尿素；含有壳寡糖的包膜缓释剂和肥料的质量比为5:95。
自制壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法， 按照以下步骤进行
1）将壳聚糖、丁烯酸、叔丁基过氧化氢和水在容器中混匀，得酸解壳寡糖；
2）向酸解壳寡糖中通入氮气；使酸解壳寡糖中氧气含量低于10μg；
3）向酸解壳寡糖中加入氢氧化钠；
4）向酸解壳寡糖中加入丁烯酰胺单体；
5）加入叔丁基过氧化氢；
6）经聚合反应后，即得壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法。
壳聚糖、丁烯酸、叔丁基过氧化氢和水的质量比是8:20:18:54；
所述混匀温度为45℃，混匀时间是2.5h。
酸解壳寡糖、氢氧化钠、丁烯酰胺单体和叔丁基过氧化氢的质量比是79.999:10:10:0.001。
所述聚合反应，反应温度为5℃，反应时间为4h。
所述壳聚糖的脱乙酰度是70%。
本申请中以叔丁基过氧化氢和制备的壳寡糖作为氧化还原剂。
实施例5
壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，将自制含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于肥料表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释肥料；干燥时间为45min；壳寡糖包膜缓释肥料的水分为0.3%。
所述肥料是大颗粒尿素；含有壳寡糖的包膜缓释剂和肥料的质量比为6:94。
自制壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法， 按照以下步骤进行
1）将壳聚糖、顺丁烯二酸、过氧化氢和水在容器中混匀，得酸解壳寡糖；
2）向酸解壳寡糖中通入氮气；使酸解壳寡糖中氧气含量低于10μg；
3）向酸解壳寡糖中加入氢氧化钠；
4）向酸解壳寡糖中加入丁烯酰胺单体；
5）经聚合反应后，即得壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法。
壳聚糖、顺丁烯二酸、过氧化氢和水的质量比是5:6:7:82；
所述混匀温度为50℃，混匀时间是2h。
酸解壳寡糖、氢氧化钠和丁烯酰胺单体的质量比是88:4:8。
所述聚合反应，反应温度为3℃，反应时间为3h。
所述壳聚糖的脱乙酰度是90%。
本申请中以叔丁基过氧化氢和制备的壳寡糖作为氧化还原剂。
实施例6
壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，将自制含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于肥料表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释肥料；干燥时间为35min；
所述肥料是18-18-18的高塔复合肥；含有壳寡糖的包膜缓释剂和肥料的质量比为4:96。
自制壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法，按照以下步骤进行
1）将壳聚糖、丙烯酸、过氧化氢和水在容器中混匀，得酸解壳寡糖；
2）向酸解壳寡糖中加入氢氧化钾；
3）向酸解壳寡糖中通入氮气；使酸解壳寡糖中氧气含量低于10μg；
4）向酸解壳寡糖中加入30%浓度的丙烯酰胺单体；
5）经聚合反应后，即得壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法。
壳聚糖、丙烯酸、过氧化氢和水的质量比是4:8:8:80；
所述混匀温度为50℃，混匀时间是2h。
酸解壳寡糖、氢氧化钾和30%浓度的丙烯酰胺单体的质量比是78:7:15。
所述聚合反应，反应温度为5℃，反应时间为2h。
所述壳聚糖的脱乙酰度是80%。
本申请中以未反应的过氧化氢和制备的壳寡糖作为氧化还原剂。
实施例7
壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，将含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于肥料表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释肥料；所述干燥时间为30min；
含有壳寡糖的包膜缓释剂和肥料的质量比为3:97。
所述含有壳寡糖的包膜缓释剂由纯丙树脂乳液和壳寡糖按照质量比90:10的组合物。
实施例8
壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，将含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于肥料表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释肥料；所述干燥时间为30min；
含有壳寡糖的包膜缓释剂和肥料的质量比为3:97。
所述含有壳寡糖的包膜缓释剂由纯丙树脂乳液、酚醛树脂乳液和壳寡糖按照质量比60:20:20的组合物。
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：实施例2制备的壳寡糖包膜缓释尿素表面的小凸起。
1.3供试材料：处理7（除加大风量，烘干15分钟即使壳寡糖包膜缓释尿素的水分为0.4%外，其它制备方法均与实施例2一致）和实施例2制备的壳寡糖包膜缓释尿素。
1.4实验实施：肉眼观察处理7（除加大风量，烘干15分钟即使壳寡糖包膜缓释尿素的水分为0.4%外，其它制备方法均与实施例2一致）和实施例2制备的壳寡糖包膜缓释尿素，其中处理7（除加大风量，烘干15分钟即使壳寡糖包膜缓释尿素的水分为0.4%外，其它制备方法均与实施例2一致）制备的含有壳寡糖包膜缓释尿素颗粒表面光滑，没有小凸起，而实施例2制备的含有壳寡糖包膜缓释尿素颗粒表面有许多小凸起，采用小刀将小凸起刮下并收集，对刮下的凸起进行检测。
1.5检测标准：按照苯酚-硫酸法进行检测。
本申请除各处理不同外，其它方法均一致。
2结果与分析
对收集的刮下的凸起进行检测，壳寡糖的含量为67.8%。
由此可见，通过延长烘干时间，可以使壳寡糖迁移至颗粒表面，从而有利于前期壳寡糖的释放。
实验二
1材料与方法：
1.1试验地点：青州同一地块相邻的2亩大姜。
1.2实验检测：统计根腐病得病株数、姜瘟得病株数和产量。
1.3供试材料：处理7（除加大风量，烘干15分钟即使壳寡糖包膜缓释尿素的水分为0.4%外，其它制备方法均与实施例2一致）和实施例2制备的壳寡糖包膜缓释尿素各50kg。
1.4实验实施：大姜种植行距60cm，株距16cm，每亩种植大姜6875棵，分别基施处理7（除加大风量，烘干15分钟即使壳寡糖包膜缓释尿素的水分为0.4%外，其它制备方法均与实施例2一致）和实施例2制备的壳寡糖包膜缓释尿素，于2020年4月25日施肥，4月27日播种，2020年10月12日收获。
2结果与分析
根腐病得病株数和产量见表1
表1
| 产量（kg/亩） | 根腐得病株数（棵） | 姜瘟得病株数（棵） | 得病率（%） | |
| 处理7 | 3726.5 | 65 | 36 | 1.47 |
| 实施例2 | 3896.4 | 5 | 3 | 0.12 |
由表1可以看出，实施例2制备的壳寡糖包膜缓释尿素较处理7（除加大风量，烘干15分钟即使壳寡糖包膜缓释尿素的水分为0.4%外，其它制备方法均与实施例2一致）具有明显的诱导植物抗病性和促进作物生长的效果。
实验三
供试材料
1材料与方法：
1.1试验地点：委外检测。
1.2实验检测：游离丙烯酰胺单体的含量（%）、壳寡糖含量（%）和顺丁烯二酸含量（%）。
1.3供试材料：实施例2制备的壳寡糖包膜缓释剂和对比1（除聚合温度，反应温度是50℃外，其它制备方法均与实施例2一致）。
1.4检测标准：丙烯酰胺按照GB/T 30166-2013 《纺织品 丙烯酰胺的测定》进行检测；壳寡糖检测按照苯酚-硫酸法进行检测；顺丁烯二酸采用高效液相色谱法。
本申请除各处理不同外，其它管理方法均一致。
2结果与分析
游离丙烯酰胺单体的含量（%）、壳寡糖含量（%）和顺丁烯二酸含量（%）见表2。
表2
| 游离丙烯酰胺单体的含量（%） | 壳寡糖含量（%） | 顺丁烯二酸含量（%） | |
| 实施例2 | 0 | 2.31 | 0 |
| 对比1 | 4.08 | 2.30 | 3.21 |
由表1可以看出，本申请实施例2通过降低聚合温度，可以避免壳寡糖对过氧化氢的消耗，从而使聚合反应顺利进行，此时聚合反应中氧化剂是叔丁基过氧化氢，还原剂是壳寡糖，从而实现低温聚合。而对比1由于温度较高，壳寡糖会进一步消耗叔丁基过氧化氢，从而影响了聚合反应的进行，因此，最终游离丙烯酰胺单体的含量与丙烯酰胺单体的添加量基本无变化。顺丁烯二酸有所消耗，但依然具有较多的残留量。
实验四
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：72h发芽率和192h地上部分干燥后的重量。
1.3供试材料：籽粒饱满的玉米种120粒。
1.4实验实施：将80粒玉米种分为4份，每份20粒，进行分别处理，处理为处理1（将实施例2制备的酸解壳寡糖用水稀释1000倍）、处理2（将纯壳寡糖稀释至与处理1中壳寡糖的浓度一致）、处理3（将实施例2制备的酸解壳寡糖用水稀释100倍）和处理4（将纯壳寡糖稀释至与处理3中壳寡糖的浓度一致）；采用四种溶液对所要处理的玉米种进行浸泡1h，然后在平板上进行催芽，每天上午9点浇清水，浇清水3天后，统计发芽率；3天后开始浇处理1、处理2、处理3和处理4，于处理后第8天，统计地上部分单株平均重量。
本申请除各处理不同外，其它管理方法均一致。
2结果与分析
72h发芽率（%）和192h地上部分单株平均重量（g）见表3。
表3
| 试验处理 | 处理1 | 处理2 | 处理3 | 处理4 |
| 发芽率（%） | 75 | 70 | 40 | 65 |
| 单株平均重量（g） | 0.4327 | 0.4283 | 0.2839 | 0.4135 |
由表3可以看出，处理1和处理3在农业中应用受稀释浓度的影响很大，稀释浓度低，会抑制作物生长；而处理2和处理4应用于农业则受稀释浓度的影响不大；处理1和处理3中除含有壳寡糖外还含有有机酸，而处理2和处理4则为除壳寡糖外不含有其它物质，由此可见，壳寡糖中有机酸的存在，影响壳寡糖效果的发挥，甚至会出现抑制作物生长的情况，这就给壳寡糖在农业中应用带来了不安全隐患。而本申请通过加入不饱和酰胺单体，通过聚合反应使不饱和有机酸聚合成能够成膜的物质，在去除有机酸的同时，又使合成了具有成膜性的物质，从而解决采用双氧水和有机酸协同对壳聚糖降解制备壳寡糖应用到农业中效果不稳定，且有时存在药害的问题，并将壳寡糖与包膜缓释剂结合应用于肥料中，既能够起到很好的缓释效果。
实验四
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：初期养分释放率（%）、养分释放期（天）和28天累计养分释放率（%）。
1.3供试材料：处理5（除含有壳寡糖的包膜缓释剂由酸解壳寡糖替代外，其它制备方法均与实施例2一致）和实施例2制备的含壳寡糖包膜尿素。
1.4实验实施：将处理5和实施例2制备的含壳寡糖包膜缓释的尿素按照GB/T23348-2009 缓释肥料的规定进行检测初期养分释放率（%）、养分释放期（天）和28天累计养分释放率（%）。
1.5检测标准：GB/T 23348-2009 缓释肥料。
本申请除各处理不同外，其它管理方法均一致。
2结果与分析
初期养分释放率（%）、养分释放期（天）和28天累计养分释放率（%）见表4。
表4
| 试验处理 | 处理5 | 实施例2 |
| 初期养分释放率（%） | 100 | 8 |
| 养分释放期（天） | 0.5 | 52 |
| 28天累计养分释放率（%） | 100 | 67 |
由表3可以看出，处理5不能满足GB/T 23348-2009 缓释肥料要求，而实施例2能够满足GB/T 23348-2009 缓释肥料要求。
Claims (10)
1.壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，将含有壳寡糖的包膜缓释剂喷于肥料表面，经干燥后，即得壳寡糖包膜缓释肥料，其特征在于，干燥时间为20～45min。
2.如权利要求1所述的壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述包膜缓释剂包括纯丙乳液、酸醇树脂乳液、酚醛树脂乳液、硫磺和自制含有壳寡糖的包膜缓释剂中的一种或几种；
含有壳寡糖的包膜缓释剂和肥料的质量比为1～10:90～99。
3.如权利要求2所述的壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，其特征在于，自制含有壳寡糖的包膜缓释剂按照以下步骤进行：
将壳聚糖、水溶性不饱和有机酸、过氧化氢和水在容器中混匀，得酸解壳寡糖；
向酸解壳寡糖中加入碱；
向酸解壳寡糖中通入氮气；
向酸解壳寡糖中加入水溶性不饱和酰胺单体；
经聚合反应后，即得壳寡糖包膜缓释肥料的制备。
4.如权利要求3所述的壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，其特征在于，壳聚糖、水溶性不饱和有机酸、过氧化氢和水的质量比是1～10:6～30:4～30:30～89；
所述混匀温度为40～60℃，混匀时间是1～6h。
5.如权利要求4所述的壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述水溶性不饱和有机酸是丙烯酸、顺丁烯酸、丙烯酸酐和乙烯基乙酸中的一种；所述碱是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾和氨水中的一种；酸解壳寡糖、碱和水溶性不饱和酰胺单体的质量比是50～96:2～20:2～30。
6.如权利要求3至5任意一项所述的壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述聚合反应，反应温度为-2～10℃，反应时间为1～4h。
7.如权利要求6所述的壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，其特征在于，还包括向酸解壳聚糖中加入引发剂；还包括聚合反应后的熟化。
8.如权利要求6所述的壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述引发剂是过氧化氢；所述熟化时间是1.5～4h。
9.如权利要求7或8所述的壳寡糖包膜缓释肥料的制备方法，其特征在于，还包括加入粉料；
所述粉料是滑石粉、凹凸棒土和高岭土中的一种或几种；
所述粉料加入方式为，将粉料加入到水中，经高速剪切分散后，加入到壳寡糖包膜缓释剂中。
10.壳寡糖包膜缓释肥料的使用方法，其特征在于，将壳寡糖包膜缓释肥料作为基肥施入到土壤中，壳寡糖包膜缓释肥料与种子或植物根系的距离为1～3cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011114123.XA CN112159283B (zh) | 2020-10-18 | 2020-10-18 | 壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011114123.XA CN112159283B (zh) | 2020-10-18 | 2020-10-18 | 壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112159283A true CN112159283A (zh) | 2021-01-01 |
| CN112159283B CN112159283B (zh) | 2022-05-13 |
Family
ID=73867358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011114123.XA Active CN112159283B (zh) | 2020-10-18 | 2020-10-18 | 壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112159283B (zh) |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1546438A (zh) * | 2003-12-12 | 2004-11-17 | 华东理工大学 | 一种多功能甲壳素缓释肥料 |
| JP2005162797A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Daicel Chem Ind Ltd | 複合粒子及び分散体 |
| CN101200399A (zh) * | 2006-12-13 | 2008-06-18 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 一种树脂包膜控释肥料及制备方法 |
| CN101220061A (zh) * | 2008-01-30 | 2008-07-16 | 杨志强 | 自升温氧化降解制备壳寡糖的方法 |
| CN101284747A (zh) * | 2008-05-09 | 2008-10-15 | 广东省农业科学院土壤肥料研究所 | 一种花卉有机-无机缓释肥及其制备方法 |
| CN102516443A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-06-27 | 东营市诺尔化工有限责任公司 | 一种高吸水树脂的制备方法 |
| CN103819276A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-05-28 | 许自霖 | 一种高保水性缓释海藻肥料及其制备方法 |
| CN104744165A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-07-01 | 山东恩宝生物科技有限公司 | 一种具有脲酶抑制作用的海藻酸包膜复合肥及其制作方法 |
| CN104926534A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-23 | 山东卫康生物医药科技有限公司 | 一种基于分离技术的高纯度壳寡糖缓释肥料及其制备方法 |
| CN105110997A (zh) * | 2015-10-07 | 2015-12-02 | 吴朱冠宇 | 一种缓释肥料及其制备方法 |
| CN105985198A (zh) * | 2015-02-06 | 2016-10-05 | 吉林师范大学 | 一种定期释放包膜氮肥及其制备方法 |
| CN108440763A (zh) * | 2018-01-14 | 2018-08-24 | 浙江工商大学 | 一种壳寡糖接枝共聚物g2.0及其制备方法和应用 |
| CN109384596A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-02-26 | 东北农业大学 | 一种作物抗病免疫肥料的制备方法 |
| CN109734511A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-10 | 西安唯拓尔农业科技有限公司 | 一种可降解复合包膜材料及其应用 |
| CN111995456A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-11-27 | 山东爱果者生物技术有限公司 | 农业用壳寡糖、肥料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-10-18 CN CN202011114123.XA patent/CN112159283B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005162797A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Daicel Chem Ind Ltd | 複合粒子及び分散体 |
| CN1546438A (zh) * | 2003-12-12 | 2004-11-17 | 华东理工大学 | 一种多功能甲壳素缓释肥料 |
| CN101200399A (zh) * | 2006-12-13 | 2008-06-18 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 一种树脂包膜控释肥料及制备方法 |
| CN101220061A (zh) * | 2008-01-30 | 2008-07-16 | 杨志强 | 自升温氧化降解制备壳寡糖的方法 |
| CN101284747A (zh) * | 2008-05-09 | 2008-10-15 | 广东省农业科学院土壤肥料研究所 | 一种花卉有机-无机缓释肥及其制备方法 |
| CN102516443A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-06-27 | 东营市诺尔化工有限责任公司 | 一种高吸水树脂的制备方法 |
| CN103819276A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-05-28 | 许自霖 | 一种高保水性缓释海藻肥料及其制备方法 |
| CN105985198A (zh) * | 2015-02-06 | 2016-10-05 | 吉林师范大学 | 一种定期释放包膜氮肥及其制备方法 |
| CN104744165A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-07-01 | 山东恩宝生物科技有限公司 | 一种具有脲酶抑制作用的海藻酸包膜复合肥及其制作方法 |
| CN104926534A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-23 | 山东卫康生物医药科技有限公司 | 一种基于分离技术的高纯度壳寡糖缓释肥料及其制备方法 |
| CN105110997A (zh) * | 2015-10-07 | 2015-12-02 | 吴朱冠宇 | 一种缓释肥料及其制备方法 |
| CN108440763A (zh) * | 2018-01-14 | 2018-08-24 | 浙江工商大学 | 一种壳寡糖接枝共聚物g2.0及其制备方法和应用 |
| CN109384596A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-02-26 | 东北农业大学 | 一种作物抗病免疫肥料的制备方法 |
| CN109734511A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-10 | 西安唯拓尔农业科技有限公司 | 一种可降解复合包膜材料及其应用 |
| CN111995456A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-11-27 | 山东爱果者生物技术有限公司 | 农业用壳寡糖、肥料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| SOMDUTT等: "Controlled release action of chitosan nanoparticles to improve nutrient use efficiency", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH IN AGRONOMY》 * |
| TAMAKI WADA等: "Chitosan-Hybridized Acrylic Resins Prepared in Emulsion Polymerizations and Their Application As Interior Finishing Coatings", 《JCT RESEARCH》 * |
| 娄春华等: "《高分子科学导论》", 31 March 2019, 哈尔滨工业大学出版社 * |
| 朴香淑等: "《天然活性物质在饲料中的应用研究及策略》", 30 September 2012, 中国农业大学出版社 * |
| 钱成洋等: "一种含壳寡糖增效剂的新型肥料", 《磷肥与复肥》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112159283B (zh) | 2022-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106008117B (zh) | 一种多功能生物有机缓释肥料及其制备方法 | |
| Wu et al. | Preparation of calcium–alginate microcapsuled microbial fertilizer coating Klebsiella oxytoca Rs-5 and its performance under salinity stress | |
| CN109400397B (zh) | 一种保水控释生物复合肥料及制备方法 | |
| CN108530232A (zh) | 一种高效生物有机肥及其制备方法 | |
| CN110367282B (zh) | 一种适于棉花的生物刺激素复配剂及制备方法和应用 | |
| CN104335750A (zh) | 一种缓释尿素肥料在水稻育秧中的用途 | |
| CN111646863A (zh) | 一种具有生物刺激作用的抗逆有机土壤改良剂及其制备方法 | |
| CN114051785A (zh) | 利用腐熟剂进行全量秸秆腐熟还田的方法 | |
| CN109762571B (zh) | 一种土壤抗旱保水剂及制备方法及使用方法 | |
| CN114557351A (zh) | 一种环糊精衍生物基种子包衣材料及其制备方法和应用 | |
| CN113929532A (zh) | 褐藻寡糖水溶肥料及其制备方法 | |
| CN112159283B (zh) | 壳寡糖包膜缓释肥料的制备和使用方法 | |
| CN107743972A (zh) | 一种玉米种子包衣剂及其制备方法 | |
| CN108238830A (zh) | 一种双向调控水稻专用肥及其制备方法 | |
| CN112175143B (zh) | 壳寡糖包膜缓释剂的制备方法 | |
| CN111393209A (zh) | 一种液体肥料及其制备方法 | |
| CN115216103A (zh) | 一种具备荧光效应的功能性液体地膜及地膜铺设方法 | |
| CN110373209B (zh) | 一种甘薯专用保水剂及节水栽培甘薯的方法 | |
| CN115124376A (zh) | 一种复合生物肥料及其制备方法 | |
| CN109328841B (zh) | 红枣树间作花生的林下栽培方法 | |
| CN111285740B (zh) | 克服土壤连作障碍的专用肥 | |
| CN113683463A (zh) | 一种基于生物菌剂的复合肥料的生产工艺 | |
| CN113853906A (zh) | 一种旱地玉米栽培方法 | |
| CN109627104B (zh) | 一种用于果树种植的水溶肥及其制备方法和应用 | |
| CN110452044A (zh) | 一种多功能新型抗病毒增产水溶肥及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220424 Address after: 253100 Pingyuan County Economic Development Zone, De Zhou City, Shandong Province (East District) Applicant after: STANLEY FERTILIZER (PINGYUAN) Co.,Ltd. Address before: No.2348, Haidai North Road extension, Qingzhou Economic Development Zone, Weifang City, Shandong Province 262500 Applicant before: Shandong Ximei Agricultural Technology Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |