CN113367158B - 一种腐植酸型植物防冻剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种腐植酸型植物防冻剂，包括A剂和B剂；A剂为质量百分浓度为0.6％～0.9％的腐植酸钾溶液和质量百分浓度为12％～20％的海藻酸钠溶液按照体积比1：2配制的混合溶液；B剂为质量百分浓度为2％～2.5％的氯化钙溶液；本发明还保护腐植酸型植物防冻剂的制备及应用方法；本发明使用方式为交替喷雾模式，在植物表面形成一种延展性强、通透性优异、隔离效果佳的保护膜，相较于传统的大棚加热防冻方法，该保护膜不仅具有抗菌、防冻、保湿等特点；本发明的植物防冻剂和使用方法具有投入成本低，使用操作简单，成膜速度快，可以与各种农药、微肥搭配混合使用，防冻效果好，有利于作物生长的特点。

Description

一种腐植酸型植物防冻剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于农业应用技术领域，特别涉及一种腐植酸型植物防冻剂及其制备方法和应用。
背景技术
在我国华北、华东、西北和中南地区普遍存在作物冻害现象。冻害作为农业气象灾害中的一种，即农作物在0℃以下的低温环境中使得作物内部冻结，严重影响作物的正常生长。一般发生的有果树冻害、越冬作物冻害和经济林木冻害等。在我国主要的受害对象是一些经济果木和越冬作物，如冬小麦、蔬菜、油茶、柑橘、葡萄等。
冻害的形成与植物种类、降温速度、持续的时间和低温的强度，以及低温出现前后的昼夜温差、天气情况等各种因素有关。植物体的抗冻性与其生长发育状况有关，在植物快速生长期，即使短期的气温下降，也会造成冻害；相反，在植物的休眠期其抗冻性则会变强。在作物发生冻伤害的情况下，作物产量会大幅度下降，甚至是绝收；作物植株也会大面积死亡。
对于冻害的治理方法，市售的防冻剂虽然有效果，但是其成本高，制备过程复杂，并且效果不理想。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种腐植酸型植物防冻剂及其制备方法和应用，防冻效果好、操作简单、投入成本低、环境友好且有增产作用。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种腐植酸型植物防冻剂的应用，该腐植酸型植物防冻剂包括A剂和B剂，将A剂喷洒于植物表面，随后喷洒B剂，即可在植物表面形成腐植酸型植物防冻膜；
所述的A剂为质量百分浓度为0.6％～0.9％的腐植酸钾溶液和质量百分浓度为12％～20％的海藻酸钠溶液按照体积比1：2配制的混合溶液；
所述的B剂为质量百分浓度为2％～2.5％氯化钙溶液；
所述的腐植酸钾溶液由腐植酸钾、水、吐温-20和司盘-20依次按质量比(0.4～0.6)：(65～70)：(0.6～1.0)：(0.6～1.0)配制而成；
所述的海藻酸钠溶液由海藻酸钠、水、甘油、山梨醇、丙二醇和胱氨酸依次按质量比(6～10)：(40～45)：(0.8～1.0)：(0.8～1.0)：(0.02～0.04)：(0.02～0.04)配制而成。
优选的，喷洒A剂和B剂后，成膜时间为10～15s。
优选的，所述的腐植酸型植物防冻剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将腐植酸钾溶于水中，搅拌1～2小时后加入吐温-20和司盘-20，得到混合均匀的腐植酸钾溶液；
2)将海藻酸钠完全溶解在水中，依次加入甘油、山梨醇、丙二醇和胱氨酸，使其完全混合均匀形成海藻酸钠溶液；
3)将步骤1)制得的腐植酸钾溶液和步骤2)制得的海藻酸钠溶液按照体积比混合，充分搅拌直至其成为均一体系，即可形成A剂；
4)配制氯化钙溶液作为B剂。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明所制的腐植酸型植物防冻剂，氯化钙作为螯合剂会与海藻酸钠发生螯合作用；腐植酸钾是一种含有大量错综的官能团有机大分子化合物与天然大分子海藻酸钠交联体系主要作用力为氢键，复合形成三维网络交联结构，大大提高海藻酸钠的黏度；在与氯化钙接触后，形成海藻酸钙稳定热不可逆三维网络结构，即凝胶状态的形成，使得制备得到的液态防冻膜具有很好的厚度、拉伸强度与柔韧性，从而极大地提高植物的抗冻能力；
本发明使用方式为交替喷雾模式，在植物表面形成一种延展性强、通透性优异、隔离效果佳的保护膜，相较于传统的大棚加热防冻方法，该保护膜不仅具有抗菌、防冻、保湿等特点；
本发明的植物防冻剂和使用方法具有投入成本低，使用操作简单，成膜速度快，可以与各种农药、微肥搭配混合使用，防冻效果好，有利于作物生长的特点；
进一步的，本发明原料添加了丙二醇，进一步提高了抗冻效果，所形成的薄膜具有一定的通透性，避免植物表面因形成薄膜而导致生长延缓甚至缺氧死亡的后果，还可以避免大棚加热温度难以控制，燃料消耗大，管理困难等问题；
本发明的腐植酸型植物防冻剂的原料中，腐植酸钾是一种高效有机钾肥，可以提高作物的光合和呼吸作用，增加作物抗逆能力；海藻酸钠是一种天然高分子多糖，具有良好的吸湿性和可再生性，具有优异的成膜性；吐温-20和司盘-20作为表面活性剂，使成膜分散更加均匀；甘油和山梨醇作为保湿剂，互相协同作用，使所成腐植酸型植物防冻膜具有更好的保湿性能；丙二醇是一种无色粘稠透明液体，具有良好的防冻性能，提高作物抗冻性；胱氨酸具有杀菌作用，可以消除作物的有害病菌；氯化钙不仅可以起到交联成膜的作用，而且可以为植物补充生长所必需的钙元素。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。
实施例1
1)将0.4kg腐植酸钾溶于65kg水中，质量百分浓度为0.6％，搅拌1小时后加入0.6kg吐温-20和0.6kg司盘-20，得到混合均匀的腐植酸钾溶液。
2)将6kg海藻酸钠完全溶解在40kg水中，质量百分浓度为13％，再依次加入0.8kg甘油、0.8kg山梨醇、0.02kg丙二醇和0.02kg胱氨酸，使其完全混合均匀形成海藻酸钠溶液。
3)将步骤1)制得的腐植酸钾溶液和步骤2)制得的海藻酸钠溶液充分搅拌直至其成为均一体系，即可形成A剂。其中腐植酸钾溶液和海藻酸钠溶液体积比为1：2。
4)将2.0kg氯化钙溶解于100kg水中，充分溶解后得到B剂。
实施例2
1)将0.6kg腐植酸钾溶于70kg水中，质量百分浓度为0.8％，搅拌1.5小时后加入1.0kg吐温-20和1.0kg司盘-20，得到混合均匀的腐植酸钾溶液。
2)将10kg海藻酸钠完全溶解在45kg水中，质量百分浓度为18％，依次加入1.0kg甘油、1.0kg山梨醇、0.04kg丙二醇和0.04kg胱氨酸，使其完全混合均匀形成海藻酸钠溶液。
3)将步骤1)制得的腐植酸钾溶液和步骤2)制得的海藻酸钠溶液充分搅拌直至其成为均一体系，即可形成A剂。其中腐植酸钾溶液和海藻酸钠溶液体积比为1：2。
4)将2.5kg氯化钙溶解于100kg水中，充分溶解后得到B剂。
实施例3
1)将0.5kg腐植酸钾溶于67kg水中，质量百分浓度为0.7％，搅拌2小时后加入0.8kg吐温-20和0.8kg司盘-20，得到混合均匀的腐植酸钾溶液。
2)将8kg海藻酸钠完全溶解在42kg水中，质量百分浓度为16％，依次加入0.9kg甘油、0.9kg山梨醇、0.03kg丙二醇和0.03kg胱氨酸，使其完全混合均匀形成海藻酸钠溶液。
3)将步骤1)制得的腐植酸钾溶液和步骤2)制得的海藻酸钠溶液充分搅拌直至其成为均一体系，即可形成A剂。其中腐植酸钾溶液和海藻酸钠溶液体积比为1：2。
4)将2.2kg氯化钙溶解于100kg水中，充分溶解后得到B剂。
实施例4
1)将0.4kg腐植酸钾溶于70kg水中，质量百分浓度为0.6％，搅拌1.5小时后加入1.0kg吐温-20和1.0kg司盘-20，得到混合均匀的腐植酸钾溶液。
2)将10kg海藻酸钠完全溶解在40kg水中，质量百分浓度为20％，依次加入0.8kg甘油、0.8kg山梨醇、0.02kg丙二醇和0.02kg胱氨酸，使其完全混合均匀形成海藻酸钠溶液。
3)将步骤1)制得的腐植酸钾溶液和步骤2)制得的海藻酸钠溶液充分搅拌直至其成为均一体系，即可形成A剂。其中腐植酸钾溶液和海藻酸钠溶液体积比为1：2。
4)将2.5kg氯化钙溶解于100kg水中，充分溶解后得到B剂。
实施例5
1)将0.6kg腐植酸钾溶于65kg水中，质量百分浓度为0.9％，搅拌2小时后加入0.7kg吐温-20和0.7kg司盘-20，得到混合均匀的腐植酸钾溶液。
2)将9kg海藻酸钠完全溶解在44kg水中，质量百分浓度为17％，依次加入0.8kg甘油、0.8kg山梨醇、0.04kg丙二醇和0.04kg胱氨酸，使其完全混合均匀形成海藻酸钠溶液。
3)将步骤1)制得的腐植酸钾溶液和步骤2)制得的海藻酸钠溶液充分搅拌直至其成为均一体系，即可形成A剂。其中腐植酸钾溶液和海藻酸钠溶液体积比为1：2。
4)将2.4kg氯化钙溶解于100kg水中，充分溶解后得到B剂。
实施例6
1)将0.6kg腐植酸钾溶于65kg水中，质量百分浓度为0.9％，搅拌2小时后加入0.7kg吐温-20和0.7kg司盘-20，得到混合均匀的腐植酸钾溶液。
2)将6kg海藻酸钠完全溶解在45kg水中，质量百分浓度为12％，依次加入0.8kg甘油、0.8kg山梨醇、0.04kg丙二醇和0.04kg胱氨酸，使其完全混合均匀形成海藻酸钠溶液。
3)将步骤1)制得的腐植酸钾溶液和步骤2)制得的海藻酸钠溶液充分搅拌直至其成为均一体系，即可形成A剂。其中腐植酸钾溶液和海藻酸钠溶液体积比为1：2。
4)将2.3kg氯化钙溶解于100kg水中，充分溶解后得到B剂。
为了表征一种腐植酸型植物防冻剂对于植物防冻的效果，将实施例3所制备的腐植酸型植物防冻剂与常用的解决冻害问题的加热大棚内部环境的方法进行对比。
分别利用市售的防冻剂和实例3所制备的腐植酸型植物防冻剂对作物进行处理，分别探究不同处理方式对作物抵御冻害的影响。模拟环境零下5℃，对大棚中种植的西红柿幼苗生长期进行防冻实验。
表1不同处理后在低温环境下西红柿的生长状况
Figure GDA0003722199370000051
Figure GDA0003722199370000061
由表1中可以看到实施例3的幼苗生长良好，植株水分丢失少，生长速度正常；市售防冻剂幼苗生长基本正常；对照组幼苗小部分植株死亡，幼苗基本没有长高。
对于对照组、实施例3和市售防冻剂所生长的西红柿幼苗进行生长率测试，测试结果如表2所示。
表2不同处理在低温环境下30天后西红柿的生长率
组别 生长率/％
对照组 12％
实施例3 52％
市售防冻剂 47％
从表2数据可以看出，该腐植酸型植物防冻剂与市场销售的防冻剂均可以提升低温环境下植物的生长率，达到植物生长的正常水平，但本专利发明的腐植酸型植物防冻剂的生长率高，更有利于植物的生长；同时该植物防冻剂的制备方法相比市售防冻剂更加简单便捷，所使用的作物也不局限于西红柿，也可适用于草莓、葡萄、黄瓜等各种蔬菜水果。
以上内容是对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。

Claims (3)

1.一种腐植酸型植物防冻剂的应用，其特征在于，该腐植酸型植物防冻剂包括A剂和B剂，将A剂喷洒于植物表面，随后喷洒B剂，即可在植物表面形成腐植酸型植物防冻膜；
所述的A剂为质量百分浓度为0.6％～0.9％的腐植酸钾溶液和质量百分浓度为12％～20％的海藻酸钠溶液按照体积比1：2配制的混合溶液；
所述的B剂为质量百分浓度为2％～2.5％的氯化钙溶液；
所述的腐植酸钾溶液由腐植酸钾、水、吐温-20和司盘-20依次按质量比(0.4～0.6)：(65～70)：(0.6～1.0)：(0.6～1.0)配制而成；
所述的海藻酸钠溶液由海藻酸钠、水、甘油、山梨醇、丙二醇和胱氨酸依次按质量比(6～10)：(40～45)：(0.8～1.0)：(0.8～1.0)：(0.02～0.04)：(0.02～0.04)配制而成。
2.如权利要求1所述的腐植酸型植物防冻剂的应用，其特征在于，喷洒A剂和B剂后，成膜时间为10～15s。
3.如权利要求1所述的腐植酸型植物防冻剂的应用，其特征在于，所述的腐植酸型植物防冻剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将腐植酸钾溶于水中，搅拌1～2小时后加入吐温-20和司盘-20，得到混合均匀的腐植酸钾溶液；
2)将海藻酸钠完全溶解在水中，依次加入甘油、山梨醇、丙二醇和胱氨酸，使其完全混合均匀形成海藻酸钠溶液；
3)将步骤1)制得的腐植酸钾溶液和步骤2)制得的海藻酸钠溶液按照体积比混合，充分搅拌直至其成为均一体系，即可形成A剂；
4)配制氯化钙溶液作为B剂。
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