一種噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥及其製備方法與應用與流程
2023-12-08 13:24:46 1
本發明涉及一種葉面肥料，具體涉及一種噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥及其製備方法與應用。
背景技術：
隨著研究的不斷深入，硒元素為人們所熟知，它是人體必需的微量元素，其可以在體內與維生素e協同作用，起到保護細胞膜，抗氧化作用，增強免疫力，防止糖尿病，防止白內障，防止心腦血管疾病，防止克山病、大骨節病、關節炎，解毒、排毒，防止肝病、保護肝臟等作用。硒對人體的重要生理功能越來越受到各國科學家的重視，各國根據本國自身的情況都制定了硒營養元素的最佳推薦攝入量。美國建議成年男性硒的每日攝入量(rdi)為70μg/天和女性為55μg/天，而英國則為75μg/天和60μg/天，中國營養學會推薦的成年人攝入量為50～200μg/天。
食物中硒含量受地理位置的影響很大，我國72％的國土面積都屬貧硒或缺硒土壤，長期攝入嚴重缺硒食品，必然會造成硒缺乏疾病。中國營養學會對我國13個省市做過一項調查表明，成人日平均硒攝入量為26-32μg，離中國營養學會推薦的最低限度50μg相距甚遠。一般植物性食品含硒量比較低，因此，開發經濟、方便，適合長期食用的富硒食品已經勢在必行。
加工富硒食品——很多非富硒產區的地方政府，會通過施用富硒化肥的方式培養富硒食品。目前主要形式是土施硒肥，但生物有效態的硒在土壤中容易受到土壤酸鹼度的影響發生變化，且在偏酸和偏還原條件下，硒酸鹽易發生還原反應，變成不可被植物吸收利用的元素態的硒，硒肥利用度不高，補硒效果不佳，浪費嚴重。隨著葉面肥的不斷發展，葉面硒肥引起了大家的關注，在葉面噴施硒肥是一個簡單可行的補硒方法。但是，現有的葉面硒肥大多採用直接噴施液體有機硒肥或者顆粒硒肥，存在容易被雨水衝刷流失、肥料本身不穩定、顆粒較大難以吸收等缺點。一種穩定的，附著於葉面成膜，長久可控緩釋的葉面硒肥的製備，是生產富硒食品的經濟可靠手段。
技術實現要素：
為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在於提供一種噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥的製備方法。
本發明的另一目的在於提供通過上述製備方法得到的一種噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥。該葉面硒肥採用殼聚糖為原料，通過改性合成殼聚糖季銨鹽，再複合硒肥，製備得到葉面硒肥。其中殼聚糖季銨鹽具有抑菌作用，且易於成膜。所得到的可控緩釋型葉面硒肥，本身具有良好的抑菌性能，其可以通過噴霧的方式粘附於農作物或者果蔬表面形成緩釋薄膜，不斷緩釋硒元素，增強補硒性能延長了補硒時間，且增加了抑菌抗病性能。
本發明的再一目的在於提供上述噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥的應用。
本發明的目的通過下述技術方案實現：
一種噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥的製備方法，包含如下步驟：
(1)將殼聚糖溶於乙酸溶液中，攪拌，得到殼聚糖-乙酸溶液，再逐滴加入鹼液，至完全沉澱出殼聚糖，用溶劑洗滌至中性，得到產物a；
(2)在步驟(1)得到的產物a中加入溶劑，使殼聚糖分散，加入2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(eta)，攪拌反應，加入丙酮乙醇的混合液沉澱，洗滌乾淨，得到產物b；
(3)將步驟(2)得到的產物b溶於溶劑中，混合硒肥，攪拌均勻，得到噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥。
步驟(1)中所述的乙酸溶液中乙酸的濃度優選為2％；
步驟(1)中所述的鹼液優選為濃度是1％的naoh溶液；
步驟(1)中所述的洗滌溶劑優選為水、異丙醇和乙醇中的至少一種；
步驟(1)中所述的攪拌的時間優選為2～24h；
步驟(1)中所述的殼聚糖-乙酸溶液中殼聚糖的濃度優選為1～10mol/l；
步驟(2)中所述的溶劑優選為水、異丙醇和乙醇中的至少一種；
步驟(2)中所述的溶劑的體積是步驟(1)中殼聚糖-乙酸溶液的體積的0.5～2倍；
步驟(2)中所述的攪拌反應的時間優選為2～24h；
步驟(2)中所述的攪拌反應的溫度優選為40～100℃；
步驟(2)中所述的2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(eta)與步驟(1)中殼聚糖單體的摩爾當量之比為(0.1～1)：1；
步驟(2)中所述的丙酮乙醇的混合液中丙酮與乙醇的體積比為4：1。
步驟(2)中所述的洗滌溶劑優選為熱乙醇；
步驟(3)中所述的攪拌的時間優選為2～12h，攪拌溫度優選為常溫；
步驟(3)中所述的溶劑優選為水、乙醇中的一種或者兩種混合；
步驟(3)中所述的硒肥優選為硒酸鹽、納米硒、亞硒酸鹽和硒礦粉中的至少一種；
步驟(3)中所述的噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥中硒肥的濃度優選為1％～10％；
一種噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥，通過上述製備方法製備得到。
所述的噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥在果蔬或農作物補硒中的應用。
將噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥稀釋50～300倍，即可噴施於果蔬或農作物表面。
本發明的原理是：本發明人首先對天然優質的高分子材料殼聚糖進行改性，得到具有抑菌性的殼聚糖季銨鹽，起到抑制植物病菌的作用；利用其高分子結構具有的包埋性，將硒元素包埋在其中，噴施到果蔬或者農作物表面形成膜，硒元素可以從膜中慢慢釋放出來，達到長效緩控釋的作用。
本發明相對於現有技術，具有如下的優點及效果：
(1)本發明製備的葉面硒肥，噴施於果蔬或者農作物表面，具有長久緩慢控釋硒元素作用，增加硒元素利用率。
(2)本發明製備的葉面硒肥，噴施於果蔬或者農作物表面，可粘附在葉片或者果實表面，形成一層透明保護膜，並且不影響生長。
(3)本發明製備的葉面硒肥，以天然材料為基體進行改性，本身具有抑菌性，可以抑制植物病菌，減少植物病害。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。
本發明中未標註的試劑和原料均為市場上購買所得。
實施例1
(1)將0.1mol殼聚糖溶於100ml2％(w/v)乙酸溶液中，得到殼聚糖-乙酸溶液，攪拌2h，再逐滴加入濃度為1％(w/v)的naoh溶液，至完全沉澱出殼聚糖，用水洗滌至中性；
(2)在步驟(1)得到的產物中加入50ml水，使殼聚糖分散，加入0.01mol2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(eta)，40℃攪拌反應8h，加入丙酮乙醇的混合液(v:v＝4：1)使產物沉澱完全，用熱乙醇洗滌乾淨；
(3)將步驟(2)得到的產物溶於100ml水中，混合1g硒酸鹽，常溫攪拌12h，得到噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥。
實施例2
(1)將0.5mol殼聚糖溶於100ml2％(w/v)乙酸溶液中，得到殼聚糖-乙酸溶液，攪拌12h，再逐滴加入濃度為1％的naoh溶液，至完全沉澱出殼聚糖，用異丙醇溶劑洗滌至中性；
(2)在步驟(1)得到的產物中加入100ml異丙醇，使殼聚糖分散，加入0.25mol2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(eta)，100℃攪拌反應2h，加入丙酮乙醇的混合液(v:v＝4：1)使產物沉澱完全，用熱乙醇洗滌乾淨；
(3)將步驟(2)得到的產物溶於100ml水中，混合5g納米硒，常溫攪拌12h，得到噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥。
實施例3
(1)將1mol殼聚糖溶於100ml2％(w/v)乙酸溶液中，得到殼聚糖-乙酸溶液，攪拌24h，再逐滴加入濃度為1％的naoh溶液，至完全沉澱出殼聚糖，用乙醇溶劑洗滌至中性；
(2)在步驟(1)得到的產物中加入200ml乙醇，使殼聚糖分散，加入1mol2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(eta)，80℃攪拌反應24h，加入丙酮乙醇的混合液(v:v＝4：1)使產物沉澱完全，用熱乙醇洗滌乾淨；
(3)將步驟(2)得到的產物溶於100ml水中，混合10g亞硒酸鹽，常溫攪拌12h，得到噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥。
實施例4
(1)將1mol殼聚糖溶於100ml2％(w/v)乙酸溶液中，得到殼聚糖-乙酸溶液，攪拌24h，再逐滴加入濃度為1％的naoh溶液，至完全沉澱出殼聚糖，用乙醇與異丙醇混合溶液中洗滌至中性；
(2)在步驟(1)得到的產物中加入50ml乙醇與50ml異丙醇混合溶液中，使殼聚糖分散，加入0.5mol2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(eta)，40℃攪拌反應2h，加入丙酮乙醇的混合液(v:v＝4：1)使產物沉澱完全，用熱乙醇洗滌乾淨；
(3)將步驟(2)得到的產物溶於50ml水和50ml乙醇混合溶液中，混合10g硒礦粉，常溫攪拌12h，得到噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥。
實施例5
(1)將1mol殼聚糖溶於100ml2％(w/v)乙酸溶液中，得到殼聚糖-乙酸溶液，攪拌24h，再逐滴加入濃度為1％的naoh溶液，至完全沉澱出殼聚糖，用水、乙醇與異丙醇混合溶液中洗滌至中性；
(2)在步驟(1)得到的產物中加入20ml水、40ml乙醇與50ml異丙醇混合溶液，使殼聚糖分散，加入0.5mol2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(eta)，60℃攪拌反應12h，加入丙酮乙醇的混合液(v:v＝4：1)使產物沉澱完全，用熱乙醇洗滌乾淨；
(3)將步驟(2)得到的產物溶於50ml水和50ml乙醇混合溶液中，混合5g硒酸鹽和5g納米硒，常溫攪拌2h，得到噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥。
實施例6
(1)將1mol殼聚糖溶於100ml2％(w/v)乙酸溶液中，得到殼聚糖-乙酸溶液，攪拌24h，再逐滴加入濃度為1％的naoh溶液，至完全沉澱出殼聚糖，用異丙醇溶劑洗滌至中性；
(2)在步驟(1)得到的產物中加入200ml異丙醇，使殼聚糖分散，加入0.5mol2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(eta)，100℃攪拌反應24h，加入丙酮乙醇的混合液(v:v＝4：1)使產物沉澱完全，用熱乙醇洗滌乾淨；
(3)將步驟(2)得到的產物溶於100ml乙醇中，混合1g硒酸鹽、1g納米硒、1g亞硒酸鹽和1g硒礦粉，常溫攪拌5h，得到噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥。
實施例7
(1)將1mol殼聚糖溶於100ml2％(w/v)乙酸溶液中，得到殼聚糖-乙酸溶液，攪拌24h，再逐滴加入濃度為1％的naoh溶液，至完全沉澱出殼聚糖，用乙醇溶劑洗滌至中性；
(2)在步驟(1)得到的產物中加入200ml異丙醇，使殼聚糖分散，加入0.5mol2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(eta)，40℃攪拌反應24h，加入丙酮乙醇的混合液(v:v＝4：1)使產物沉澱完全，用熱乙醇洗滌乾淨；
(3)將步驟(2)得到的產物溶於100ml乙醇中，混合1g硒酸鹽、1g納米硒、1g亞硒酸鹽和1g硒礦粉，常溫攪拌12h，得到噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥。
實施例8
(1)將1mol殼聚糖溶於100ml2％(w/v)乙酸溶液中，得到殼聚糖-乙酸溶液，攪拌24h，再逐滴加入濃度為1％的naoh溶液，至完全沉澱出殼聚糖，用乙醇溶劑洗滌至中性；
(2)在步驟(1)得到的產物中加入100ml乙醇，使殼聚糖分散，加入0.5mol2,3-環氧丙基三甲基氯化銨(eta)，80℃攪拌反應24h，加入丙酮乙醇的混合液(v:v＝4：1)使產物沉澱完全，用熱乙醇洗滌乾淨；
(3)將步驟(2)得到的產物溶於100ml乙醇中，混合1g亞硒酸鹽和1g硒礦粉，常溫攪拌6h，得到噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥。
實施例9
將實施例1得到的噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥，稀釋50倍，噴施到蘋果、芒果、香蕉、荔枝、龍眼和香蕉等水果表面，達到補硒和抗病效果。
實施例10
將實施例1得到的噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥，稀釋200倍，噴施到花生、玉米、小麥、大豆、水稻和番薯等農作物表面，達到補硒和抗病效果。
實施例11
將實施例1得到的噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥，稀釋300倍，噴施到秋葵、黃瓜、茄瓜、苦瓜、空心菜、白菜、土豆和豆角等蔬菜的表面，達到補硒和抗病效果。
實施例12
將實施例1和實施例8得到的噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥混合，稀釋300倍，噴施到秋葵、黃瓜、茄瓜、苦瓜、空心菜、白菜、土豆和豆角等蔬菜的表面，達到補硒和抗病效果。
實施例13
將實施例1～實施例8得到的噴霧成膜可控緩釋型葉面硒肥混合，稀釋300倍，噴施到花生、玉米、小麥、大豆、水稻和番薯等農作物的表面，達到補硒和抗病效果。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。