CN112592234A - 一种复合糖醇螯合中微量元素螯合液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有机肥料螯合领域，具体的更涉及一种复合糖醇螯合中微量元素螯合液。一种复合糖醇螯合中微量元素螯合液，包括糖醇、中量元素混合料以及微量元素混合料；所述糖醇包括木糖醇和赤藓糖醇以及从山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇中选出的至少一种，且木糖醇在螯合液中的质量百分比浓度为5～20％。本发明的复合糖醇螯合中微量元素螯合液，成本低廉，制作方便，施用对环境安全无危害，营养全面、全水溶，易吸收，不仅有传统肥料的速效性，同时又可以健康活化、全面改良土壤，促进土壤养分的形态转化，提高土壤肥质，彻底改良土壤性质。

Description

一种复合糖醇螯合中微量元素螯合液

技术领域

本发明涉及有机肥料螯合领域，具体的更涉及一种复合糖醇螯合中微量元素螯合液。

背景技术

国内有关糖醇类作为螯合剂相继有报道，同样均以中微量元素的硫酸盐(氯酸盐、硝酸盐)为原料，专利CN101050136A添加有机酸、糖醇类螯合剂生产螯合锌，没有对多微量元素进行生产，且需要添加催化剂，同时对于升温速率、温差要求严格(升温速率30℃/10min、温差≤2℃)。

CN103159531A是应用植物性醇类与中微量元素盐类(硫酸盐、氯化盐)，植物醇(糖醇、异丙醇、肌醇、丙三醇、乙二醇)为小分子醇类，螯合不稳定；CN103588564B利用有机微量元素和无机微量元素盐生产糖醇钙镁锌复合液体肥，其无机元素来源为盐类(硝酸盐、氯化盐)。

专利CN103626790A利用糖醇螯合剂生产液体钙肥，钙肥来源为硝酸盐，没有阐述微量元素螯合方法。由于不同螯合剂螯合过程中均存在这一些问题，腐植酸作为螯合剂存在着：(1)分子量大小不一作物不易吸收；(2)螯合能力差，螯合物不稳定；(3)不能应用于国际有机农业。氨基酸作为螯合剂螯合中微量元素存在着：(1)易见光分解，易胀气；(2)氨基酸来源不同；效果差异较大；(3)螯合能力差，螯合物不稳定；(4)单一糖醇类作为螯合剂，糖醇为小分子，与氨基酸螯合相似，螯合产物不稳定；(5)国内有关中微量元素来源均为其无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、氯化盐)。

发明内容

除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。本发明中未提及的组分的来源均为市售。

本发明人为了解决上述问题经过认真研究后发现，在复合糖醇中选择合适的糖醇作为螯合剂，进一步加入甘油的衍生物，从而稳定了体系的PH，避免氢离子的螯合竞争以及减少络合沉淀的概率。

本发明第一个方面提供了一种复合糖醇螯合中微量元素螯合液，包括糖醇、中量元素混合料以及微量元素混合料；所述糖醇包括木糖醇和赤藓糖醇以及从山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇中选出的至少一种，且木糖醇在螯合液中的质量百分比浓度为5～20％。

<糖醇>

通常情况下，单一糖醇作为螯合剂时，由于糖醇分子较小，因此螯合产物不稳定。本发明的糖醇优选使用2中以上的糖醇化合物作为复合糖醇使用，这种复合糖醇中的单一糖醇并没有特别的限定，具体的可列举出赤藓糖醇、苏糖醇、阿拉伯糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、木糖醇、核糖醇、艾杜糖醇、半乳糖醇、山梨糖醇、甘露醇、庚七醇、鳄梨醇、辛糖醇、肌醇、以及栎醇等。

其中，作为优选，本发明的复合糖醇中至少包括木糖醇和赤藓糖醇，更进一步的，作为本发明合适的复合糖醇优选包括木糖醇和赤藓糖醇以及从山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇中选出的至少一种，且木糖醇在螯合液中的质量百分比浓度为5～20％，优选10～20％。

赤藓糖醇的化学成分是：1,2,3,4-丁四醇；木糖醇的化学成分是：1,2,3,4,5-戊五醇，两者结构类似，但区别在于碳原子及羟基数目的不同。他们的分子结构与水有较大差别，但相对而言赤藓糖醇和木糖醇的烃基和羟基的比例最为接近，所以通过加入少量赤藓糖醇能促进木糖醇的鳌合渗透作用。

在研究中，通过对复合糖醇中赤藓糖醇和木糖醇的含量分析，优选木糖醇和赤藓糖醇的质量比为(1～5)：1，更优选为(1.5～3.5)：1；考虑到鳌合稳定性，当木糖醇在螯合液中的质量百分比浓度为5～20％时，优选10～20％，鳌合液保持稳定，尤其是为14％时最好。

木糖醇在10～20％的质量浓度下，其水溶液的Ph为中性，调节木糖醇和赤藓糖醇的比例能使鳌合剂总的Ph在一定范围内维持，使鳌合平衡。

进一步研究中，为了更好的使螯合剂与大量的中微量元素的鳌合和络合，进一步的考虑在复合糖醇中添加除木糖醇和赤藓糖醇以外的糖醇化合物，优选从山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇中选出的至少一种。

通过研究，综合考虑螯合剂的稳定性以及实现更好的鳌合技术，作为本发明最优选的糖醇包括木糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇和异麦芽糖醇，且优选木糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇和异麦芽糖醇的比例为(1～5)：1：(0.1～0.6)：(0.1～0.6)，更优选(1.5～3.5)：1：(0.2～0.6)：(0.2～0.5)。

<中量元素混合料>

中量元素，是指作物生长过程中需要量次于氮、磷、钾而高于微量元素的营养元素，通常指钙、镁、硫三种元素。在本发明中，所述中量元素混合料表示含上述中量元素的复合物，这些复合物可以是含上述中量元素的无机盐、有机盐，在这些无机盐或有机盐的单一分子中，可以是含一种中量元素的单一无机盐或有机盐，也可以是含2种以上中量元素的单一无机盐或有机盐，此外，作为这些无机盐或有机盐，可以单独使用或多种以上混合使用。

作为本发明优选的中量元素混合料包括钙盐和镁盐，且这里的钙盐和镁盐均为无机盐；其中作为钙盐例如包括硝酸钙、氯化钙、硝酸铵钙；作为镁盐例如包括硝酸镁、氯化镁。作为这些优选的钙盐或镁盐，可以是单独使用，也可以2种以上混合使用，混合比例可以任意，当其混合使用时混合物的用量一般保持与上述的非混合物中的相同。

<微量元素混合料>

微量元素约有70种，指的是在人体中含量低于人体质0.01％～0.005％的元素包括铁、碘、锌、硒、氟、铜、钴、镉、汞、铅、铝、钨、钡、钛、铌、锆、铷、锗和稀土元素等。在本发明中，所述微量元素混合料表示含上述微量元素的复合物，这些复合物可以是含上述微量元素的无机盐、有机盐，在这些无机盐或有机盐的单一分子中，可以是含一种微量元素的单一无机盐或有机盐，也可以是含2种以上微量元素的单一无机盐或有机盐，此外，作为这些无机盐或有机盐，可以单独使用或多种以上混合使用。

作为本发明优选的微量元素混合料为包含锌、铁、铜、锰、硼中的至少一种微量元素的无机盐。

作为锌盐例如包括氯化锌、碘化锌、硫酸锌、硝酸锌和醋酸锌；作为铁盐例如包括硝酸铁、氯化铁、溴化铁、(M1)3Fe(SO4)3和M1Fe(SO4)2；作为铜盐例如包括氯化铜、硫酸铜、硝酸铜；作为锰盐例如包括硝酸锰、乙酸锰、硫酸锰、氯化锰；作为硼盐例如包括硼酸钠盐。

作为这些优选包含锌、铁、铜、锰、硼的无机盐，可以单独使用，也可以多种以上混合使用，通常为获得更好的产量，建议是多种以上微量元素的无机盐混合使用，一般不采用同一微量元素的不同无机盐作为单一微量元素混合料使用，优选是采用不同微量元素的无机盐混配后作为微量元素混合料使用，混配比例可以任意，只要是总的微量元素混合料在本发明的范围内即可。研究后发现在糖醇、中量元素混合料、微量元素混合料的质量比为1：(3～6)：(0.1～0.5)时能明显促进植物生长；更优选255：1150：40。

<甘油的衍生物>

在本发明的鳌合液中，考虑到螯合剂的稳定性和对植物生长的影响，还添加有甘油的衍生物，这种甘油的衍生物至少含有一个磷酸基团。研究中发现在添加碳酰胺后因其自身含少量的缩二脲，对敏感的植物反而会抑制其生长，所以在本发明的体系中，经过研究优选使用含有磷酸基团的甘油衍生物，最优选甘油磷酸盐类，例如包括甘油磷酸钠、甘油磷酸铁、甘油磷酸钙等。优选所述甘油磷酸盐类在螯合液中的质量百分比浓度为0.5～15％，更优选5～10％，最优选9％。

甘油磷酸盐具有丰富的营养价值，同时可用作磷补充剂，对植物的生长过程中的光合作用、呼吸作用及生物合成过程都有效果，此外添加磷能够显著增加土壤微生物对碳源的利用。

在本发明中的鳌合液中，甘油磷酸盐在水相中是以部分P-O和部分P-OH共同存在的，甘油磷酸盐中的羟基与糖醇氢键作用能更有效的鳌合微量元素，在植物体内，因为甘油磷酸盐和鳌合离子溶解度大，有机磷的主动吸收使体系具有明显的移动优势，克服了一些元素只能在木质部进行长距离运输的弊端。

本发明第二个方面提供了上述螯合液的制备方法，包括将复合糖醇溶解在水中，随后加入中量元素混合料以及微量元素混合料和甘油磷酸盐，冷却即可。

作为本发明的螯合液可单独作为肥料使用，在不影响其预期效果的前提下，也可复配通常可使用的任一种添加剂后得到液体肥料使用，例如这些添加剂包括但不限于氨基酸、尿素、微生物菌、纯天然养分比如鸡蛋壳，玉米秸秆等。

有益效果：本发明的复合糖醇螯合中微量元素螯合液通过选择合适的糖醇作为螯合剂，进一步加入甘油的衍生物，稳定体系PH的同时避免氢离子的螯合竞争以及减少络合沉淀的概率。该鳌合液成本低廉，制作方便，施用对环境安全无危害，营养全面、全水溶，易吸收，不仅有传统肥料的速效性，同时又可以健康活化、全面改良土壤，促进土壤养分的形态转化，提高土壤肥质，彻底改良土壤性质。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，以下实施例只能用于本发明做进一步说明，并不能理解为本发明保护的限制，该领域的专业技术人员根据上述发明的内容作出的非本质的改正和调整，仍属于本发明的保护的范围。

实施例1

复合糖醇螯合中微量元素螯合液A1，配料如下：

复合糖醇：木糖醇140g、赤藓糖醇75g、麦芽糖醇20g、异麦芽糖醇20g；

中量元素混合料：硝酸钙800g、硝酸镁350g；

微量元素混合料：硝酸锌20g、硝酸铜10g、硝酸铁10g；

甘油磷酸盐：甘油磷酸铁90g；

将木糖醇140g、赤藓糖醇100g、麦芽糖醇20g、异麦芽糖醇20g溶解在500ml去离子水中，加热使溶解完全，随后加入硝酸钙800g、硝酸镁350g、硝酸锌20g、硝酸铜10g、硝酸铁10g、甘油磷酸钠90g，搅拌溶解加热100℃，反应1h，冷却后加去离子水定容至1升即可。

实施例2

复合糖醇螯合中微量元素螯合液A2，配料如下：

复合糖醇：木糖醇150g、赤藓糖醇55g、麦芽糖醇30g、异麦芽糖醇20g；

中量元素混合料：硝酸钙900g、硝酸镁250g；

微量元素混合料：硝酸锌25g、硝酸铜15g；

甘油磷酸盐：甘油磷酸钠90g。

实施例3

复合糖醇螯合中微量元素螯合液A3，配料如下：

复合糖醇：木糖醇140g、赤藓糖醇75g、麦芽糖醇20g、异麦芽糖醇20g；

中量元素混合料：硝酸钙750g、硝酸镁400g；

微量元素混合料：硝酸锌20g、硝酸铜10g、硝酸铁5g、硝酸锰5g；

甘油磷酸盐：甘油磷酸钙90g。

实施例4

复合糖醇螯合中微量元素螯合液A4，配料如下：

复合糖醇：木糖醇140g、赤藓糖醇100g、麦芽糖醇20g、异麦芽糖醇20g；

中量元素混合料：硝酸钙1150g；

微量元素混合料：硝酸锌20g、硝酸铜10g、硝酸铁10g；

甘油磷酸盐：甘油磷酸钠90g。

实施例5

复合糖醇螯合中微量元素螯合液A5，配料如下：

复合糖醇：木糖醇240g、麦芽糖醇40g；

中量元素混合料：硝酸钙800g、硝酸镁350g；

微量元素混合料：硝酸锌20g、硝酸铜10g、硝酸铁10g；

甘油磷酸盐：甘油磷酸钠90g。

实施例6

复合糖醇螯合中微量元素螯合液A6，配料如下：

复合糖醇：山梨醇140g、甘露醇100g、麦芽糖醇20g、异麦芽糖醇20g；

中量元素混合料：硝酸钙800g、硝酸镁350g；

微量元素混合料：硝酸锌20g、硝酸铜10g、硝酸铁10g；

甘油磷酸盐：甘油磷酸钠90g。

实施例7

复合糖醇螯合中微量元素螯合液A7，配料如下：

复合糖醇：山梨醇160g、甘露醇120g；

中量元素混合料：硝酸钙800g、硝酸镁350g；

微量元素混合料：硝酸锌20g、硝酸铜10g、硝酸铁10g；

甘油磷酸盐：甘油磷酸钠90g。

实施例8

复合糖醇螯合中微量元素螯合液A8，配料如下：

复合糖醇：木糖醇140g、赤藓糖醇100g、麦芽糖醇20g、异麦芽糖醇20g；

中量元素混合料：硝酸钙800g、硝酸镁350g；

微量元素混合料：硝酸锌20g、硝酸铜10g、硝酸铁10g。

实施例9

复合糖醇螯合中微量元素螯合液A9，配料如下：

复合糖醇：木糖醇140g、赤藓糖醇100g、麦芽糖醇20g、异麦芽糖醇20g；

中量元素混合料：硝酸钙800g、硝酸镁350g；

微量元素混合料：硝酸锌20g、硝酸铜10g、硝酸铁10g。

甘油磷酸盐90g替换成尿素90g。

1.1肥效测试

将实施例1～9制备的复合糖醇螯合中微量元素螯合液A1～A9在同一天对柑橘树苗进行肥效试验。

实验设置对照组、以及A1～A9实验组；对照组和实验组每盆各栽种1株杨桃树苗，在实验组开花前2周喷施稀释1000倍后复合糖醇螯合中微量元素螯合液2次，每周一次，对照组对应喷施去离子水；喷施2次后，同时记录实验组和对照组的株高、SPAD值以及展开叶片数。

实验结果如下表所示，其中，实验组株高比对照组株高大于10cm记为◎，大于8并小于等于10cm记为○，小于等于8cm记为△；实验组SPAD值比对照组SPAD值大于10记为◎，大于6并小于等于10记为○，小于等于6记为△；实验组展开叶片数比对照组大于3记为◎，2或3记为○，0或1记为△。

通过实验结果对比，如下表所示，实验组的处理结果均优于空白对照组，其中尤其是实验组1～3，相比对照组，株高大于10cm，SPAD值大于10，叶片数比对照增加3片以上，效果最佳。

表1

Claims (10)

1.一种复合糖醇螯合中微量元素螯合液，包括糖醇、中量元素混合料以及微量元素混合料；其特征在于，所述糖醇包括木糖醇和赤藓糖醇以及从山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇中选出的至少一种，且木糖醇在螯合液中的质量百分比浓度为5～20％。

2.如权利要求1所述的螯合液，其特征在于，所述木糖醇和赤藓糖醇的质量比为(1～5)：1。

3.如权利要求2所述的螯合液，其特征在于，所述糖醇、中量元素混合料、微量元素混合料的质量比为1：(3～6)：(0.1～0.5)。

4.如权利要求3所述的螯合液，其特征在于，所述中量元素混合料包括钙盐和镁盐。

5.如权利要求4所述的螯合液，其特征在于，所述微量元素混合料为包含锌、铁、铜、锰、硼中的至少一种微量元素的无机盐。

6.如权利要求5所述的螯合液，其特征在于，还包括甘油的衍生物。

7.如权利要求6所述的螯合液，其特征在于，所述甘油的衍生物至少含有一个磷酸基团。

8.如权利要求7所述的螯合液，其特征在于，所述甘油的衍生物在螯合液中的质量百分比浓度为0.5～15％。

9.如权利要求1～8中任一项所述的螯合液的制备方法，其特征在于，将复合糖醇溶解在水中，随后加入中量元素混合料以及微量元素混合料，冷却后加入甘油即可。

10.如权利要求1～8中任一项所述的螯合液在液体肥料中的应用。