一种脐橙种植肥料及其制备方法与流程

1.本发明涉及肥料领域，具体涉及一种脐橙种植肥料及其制备方法。


背景技术：

2.脐橙是亚热带长绿果树，其根系深、性喜温暖湿润的气候，在我国长江以南地区都有栽培，是世界各国竞相栽培的柑橘良种，脐橙营养丰富，含有人体所必需的各类营养成分，如含有的大量维生素c和β
‑
胡萝卜素可有助于抑制致癌物质的形成，还能软化和保护血管，促进血液循环，有助于降低胆固醇和血脂，降低患心脏病的可能，预防胆囊疾病；
3.现有技术中已有通过使用有机肥等方法来进行脐橙种植的技术方案，如201910728132.9、“一种脐橙种植专用肥料及其制备方法”即公开了一种回收脐橙种植中产生的烂果，并将其作为有机肥进行使用的技术方案，但上述方案中需要先对有机原料，如泔水、木屑、烂果等进行预处理的步骤，其整个过程制作繁琐，尤其是农忙时节，种植户根本无暇完成如此繁复的制备过程，因此其实用意义不大，推广范围有限，且上述肥料也无益于增加产量和提高脐橙品质，如提高甜度等；
4.因此，亟需一种能够明显增加脐橙产量与品质的脐橙种植肥料及其制备方法来解决以上问题。


技术实现要素：

5.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种脐橙种植肥料及其制备方法：通过将糖料作物基质和种植益生菌加入真空加压罐中，对真空加压罐抽真空，并调节真空加压罐内温度，然后对真空加压罐内的糖料作物基质和种植益生菌进行混匀，以获得第一原料，将氮肥、磷肥、钾肥、微量元素组分、中量元素组分，并混合均匀，以获得第二原料，将吸水缓释剂溶解于无水乙醇中，之后与第一原料、第二原料混匀，然后挤压造粒，干燥后得到该脐橙种植肥料，解决了现有的肥料也无益于增加脐橙产量和提高脐橙品质的问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种脐橙种植肥料，包括以下重量份组分：
8.氮肥15
‑
25份、磷肥10
‑
15份、钾肥10
‑
20份、微量元素组分0.2
‑
0.5份、中量元素组分0.2
‑
1份、糖料作物基质5
‑
25份、种植益生菌0.5
‑
1份以及吸水缓释剂10
‑
30份；
9.所述吸水缓释剂由以下步骤制备得到：
10.步骤一：将对苯二胺、n，n
‑
二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在室温以及搅拌速率为500
‑
800r/min的条件下搅拌30
‑
50min，之后边搅拌边逐滴加入马来酸酐水溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应20
‑
30h，反应结束后将反应产物倒入至蒸馏水中，析出晶体，过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2
‑
3次，之后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为80
‑
90℃、压力为0.3
‑
0.4kpa的条件下干燥20
‑
30h，得到中间体1；
11.反应原理如下：
[0012][0013]
步骤二：将n，n
‑
二甲基乙酰胺、无水氯化锂加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为70
‑
80℃，搅拌速率为500
‑
800r/min的条件下搅拌1
‑
2h，直至无水氯化锂完全溶解，之后降温至40
‑
50℃的条件下，之后加入纤维素，在20
‑
30℃的条件下继续搅拌反应10
‑
15h，得到纤维素溶液；
[0014]
步骤三：将纤维素溶液、缚酸剂以及催化剂加入至安装有搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在室温以及搅拌速率为500
‑
800r/min的条件下搅拌30
‑
50min，之后边搅拌边逐滴加入氯乙酰氯，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应10
‑
15h，反应结束后将反应产物加入至乙醇溶液中，析出晶体，真空抽滤，将滤饼用甲醇溶液洗涤2
‑
3次，之后将滤饼加入至无水甲醇中回流提取40
‑
50h，之后将提取产物放置于真空干燥箱中，在温度为50
‑
60℃的条件下干燥40
‑
50h，得到中间体2；
[0015]
反应原理如下：
[0016][0017]
步骤四：将丙烯酸加入至安装有搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在搅拌速率为300
‑
500r/min的条件下边搅拌边逐滴加入氢氧化钠溶液使丙烯酸中和度为40
‑
50％，之后加入丙烯酰胺继续搅拌10
‑
50min，之后加入中间体1、中间体2，之后边搅拌边逐滴加入过硫酸铵水溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后在温度为50
‑
60℃的条件下恒温反应40
‑
50h，聚合形成中间体3后继续反应，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加
入至丙酮中，静置、过滤，将沉淀物加入至去离子水中透析，去除未反应的单体以及易溶物，之后将透析产物放置于冷冻干燥机中进行干燥20
‑
30h，得到吸水缓释剂。
[0018]
反应原理如下：
[0019][0020]
作为本发明进一步的方案：所述氮肥为尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、硝酸钠、硝酸铵中的一种或两种及两种以上任意比例的混合物。
[0021]
作为本发明进一步的方案：所述磷肥为过磷酸钙、重过磷酸钙、钙镁磷肥、磷矿粉中的一种或两种及两种以上任意比例的混合物。
[0022]
作为本发明进一步的方案：所述钾肥为氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、硝酸钾中的一种或两种及两种以上任意比例的混合物。
[0023]
作为本发明进一步的方案：所述微量元素组分包括硫酸锌0.01
‑
0.1份、硫酸锰0.02
‑
0.1份、硫酸亚铁0.01
‑
0.2份、硼砂0.01
‑
0.1份。
[0024]
作为本发明进一步的方案：所述中量元素组分包括硅肥0.05
‑
0.2份、硫酸镁0.05
‑
0.3份、硝酸钙0.1
‑
0.5份。
[0025]
作为本发明进一步的方案：所述糖料作物基质通过糖料甘蔗等糖料作物制备获得，且糖料作物基质中的含糖量为1
‑
2％。
[0026]
作为本发明进一步的方案：所述益生菌为枯草芽孢杆菌、放线菌、em菌中的一种或几种。
[0027]
作为本发明进一步的方案：步骤一中的所述对苯二胺、n，n
‑
二甲基甲酰胺以及马来酸酐水溶液的用量比为20mmol：50ml：40
‑
45g，所述马来酸酐水溶液的质量分数为10％。
[0028]
作为本发明进一步的方案：步骤二中的所述n，n
‑
二甲基乙酰胺、无水氯化锂以及纤维素的用量比为250ml：21g：8g。
[0029]
作为本发明进一步的方案：步骤三中的所述纤维素溶液、缚酸剂、催化剂以及氯乙酰氯的用量比为125ml：0.1mol：0.26g：50
‑
60mmol，所述缚酸剂为吡啶，所述催化剂为二甲氨基吡啶，所述乙醇溶液为无水乙醇与去离子水按照体积比为1：1的混合物，所述甲醇溶液为无水甲醇与去离子水按照体积比为1：1的混合物。
[0030]
作为本发明进一步的方案：步骤四中的所述氢氧化钠溶液的质量分数为20
‑
30％，所述过硫酸铵水溶液的质量分数为10％，所述丙烯酸、丙烯酰胺、中间体1、中间体2以及过硫酸铵水溶液的用量比为1mol：0.25mol：0.05g：13.5g：5
‑
15ml。
[0031]
作为本发明进一步的方案：一种脐橙种植肥料的制备方法,包括以下步骤：
[0032]
s1、将糖料作物基质和种植益生菌加入真空加压罐中，对真空加压罐抽真空，使真空度为
‑
0.015～
‑
0.025mpa，并调节真空加压罐内温度至1
‑
5℃，然后对真空加压罐内的糖料作物基质和种植益生菌进行混匀，以获得第一原料；
[0033]
s2、将氮肥、磷肥、钾肥、微量元素组分、中量元素组分，并混合均匀，以获得第二原料；
[0034]
s3、将吸水缓释剂溶解于无水乙醇中，之后与第一原料、第二原料混匀，然后挤压造粒，干燥后得到该脐橙种植肥料。
[0035]
本发明的有益效果：
[0036]
本发明的一种脐橙种植肥料及其制备方法，通过将糖料作物基质和种植益生菌加入真空加压罐中，对真空加压罐抽真空，并调节真空加压罐内温度，然后对真空加压罐内的糖料作物基质和种植益生菌进行混匀，以获得第一原料，将氮肥、磷肥、钾肥、微量元素组分、中量元素组分，并混合均匀，以获得第二原料，将吸水缓释剂溶解于无水乙醇中，之后与第一原料、第二原料混匀，然后挤压造粒，干燥后得到该脐橙种植肥料；该制备方法中通过低温、低压环境，在不影响益生菌活性的前提下充分混匀益生菌和糖料作物基质，使得益生菌可充分利用糖料作物基质作为培养基质，保证其快速增殖，促进益生菌生长，并发挥其功效，从而促进脐橙生长，增产增效，提高果品品质，且该脐橙种植肥料组分配比合理、影响均衡，可在有效促进脐橙产量提高的同时保证脐橙品质，如提高脐橙甜度，同时降低重金属含量，使其符合绿色食品安全标准，同时，其制备方法简单易行，有利于大面积推广；
[0037]
在制备该脐橙种植肥料的过程中也制备了一种吸水缓释剂，通过马来酸酐溶解水中形成马来酸，之后马来酸上的羧基与对苯二胺上的氨基脱水，形成中间体1，中间体1两端均具有不饱和键，通过纤维素与氯乙酰氯反应，生成中间体2，丙烯酸经过氢氧化钠中和后形成部分丙烯酸钠，之后中间体1、中间体2与丙烯酸、丙烯酸钠以及丙烯酰胺聚合，得到吸
水缓释剂，其中中间体1起到交联作用，将聚合物交联形成网状结构，能够有效地将颗粒状的脐橙种植肥料包裹，避免脐橙种植肥料长时间暴露与空气中，在氧气、光照、水分的条件下失去效果，达到缓释效果，能够实现长效的对脐橙提供养分，该脐橙种植肥料聚合物分子上本身具有大量的吸水基团，中间体2接枝到聚合物上后，更进一步地增加吸水基团，从而能够将水分吸收并储存，在对脐橙进行施肥后，提供充足的养分的同时提供充足的水分，从而促进脐橙生长，进而有效促进脐橙产量提高的同时保证脐橙品质。
具体实施方式
[0038]
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]
实施例1：
[0040]
本实施例为一种吸水缓释剂的制备方法，包括以下步骤：
[0041]
步骤一：将20mmol对苯二胺、50mln，n
‑
二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在室温以及搅拌速率为500r/min的条件下搅拌30min，之后边搅拌边逐滴加入40g质量分数为10％的马来酸酐水溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应20h，反应结束后将反应产物倒入至蒸馏水中，析出晶体，过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2次，之后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为80℃、压力为0.3kpa的条件下干燥20h，得到中间体1；
[0042]
步骤二：将250mln，n
‑
二甲基乙酰胺、21g无水氯化锂加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为70℃，搅拌速率为500r/min的条件下搅拌1h，直至无水氯化锂完全溶解，之后降温至40℃的条件下，之后加入8g纤维素，在20℃的条件下继续搅拌反应10h，得到纤维素溶液；
[0043]
步骤三：将125ml纤维素溶液、0.1mol吡啶以及0.26g二甲氨基吡啶加入至安装有搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在室温以及搅拌速率为500r/min的条件下搅拌30min，之后边搅拌边逐滴加入50mmol氯乙酰氯，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应10h，反应结束后将反应产物加入至无水乙醇与去离子水按照体积比为1：1混合而成的乙醇溶液中，析出晶体，真空抽滤，将滤饼用无水甲醇与去离子水按照体积比为1：1混合而成的甲醇溶液洗涤2次，之后将滤饼加入至无水甲醇中回流提取40h，之后将提取产物放置于真空干燥箱中，在温度为50℃的条件下干燥40h，得到中间体2；
[0044]
步骤四：将1mol丙烯酸加入至安装有搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在搅拌速率为300r/min的条件下边搅拌边逐滴加入质量分数为20％的氢氧化钠溶液使丙烯酸中和度为40％，之后加入0.25mol丙烯酰胺继续搅拌10min，之后加入0.05g中间体1、13.5g中间体2，之后边搅拌边逐滴加入5ml质量分数为10％的过硫酸铵水溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后在温度为50℃的条件下恒温反应40h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至丙酮中，静置、过滤，将沉淀物加入至去离子水中透析，去除未反应的单体以及易溶物，之后将透析产物放置于冷冻干燥机中进行干燥20h，得到吸水缓释剂。
[0045]
实施例2：
[0046]
本实施例为一种吸水缓释剂的制备方法，包括以下步骤：
[0047]
步骤一：将20mmol对苯二胺、50mln，n
‑
二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在室温以及搅拌速率为800r/min的条件下搅拌50min，之后边搅拌边逐滴加入45g质量分数为10％的马来酸酐水溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应30h，反应结束后将反应产物倒入至蒸馏水中，析出晶体，过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，之后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为90℃、压力为0.4kpa的条件下干燥30h，得到中间体1；
[0048]
步骤二：将250mln，n
‑
二甲基乙酰胺、21g无水氯化锂加入至安装有搅拌器、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为80℃，搅拌速率为800r/min的条件下搅拌2h，直至无水氯化锂完全溶解，之后降温至50℃的条件下，之后加入8g纤维素，在30℃的条件下继续搅拌反应15h，得到纤维素溶液；
[0049]
步骤三：将125ml纤维素溶液、0.1mol吡啶以及0.26g二甲氨基吡啶加入至安装有搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在室温以及搅拌速率为800r/min的条件下搅拌50min，之后边搅拌边逐滴加入60mmol氯乙酰氯，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应15h，反应结束后将反应产物加入至无水乙醇与去离子水按照体积比为1：1混合而成的乙醇溶液中，析出晶体，真空抽滤，将滤饼用无水甲醇与去离子水按照体积比为1：1混合而成的甲醇溶液洗涤3次，之后将滤饼加入至无水甲醇中回流提取50h，之后将提取产物放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥50h，得到中间体2；
[0050]
步骤四：将1mol丙烯酸加入至安装有搅拌器以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在搅拌速率为500r/min的条件下边搅拌边逐滴加入质量分数为30％的氢氧化钠溶液使丙烯酸中和度为50％，之后加入0.25mol丙烯酰胺继续搅拌50min，之后加入0.05g中间体1、13.5g中间体2，之后边搅拌边逐滴加入15ml质量分数为10％的过硫酸铵水溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后在温度为60℃的条件下恒温反应50h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至丙酮中，静置、过滤，将沉淀物加入至去离子水中透析，去除未反应的单体以及易溶物，之后将透析产物放置于冷冻干燥机中进行干燥30h，得到吸水缓释剂。
[0051]
实施例3：
[0052]
本实施例为一种脐橙种植肥料的制备方法,包括以下步骤：
[0053]
s1、按照重量份称取氮肥15份、磷肥10份、钾肥10份、微量元素组分0.2份、中量元素组分0.2份、糖料作物基质5份、种植益生菌0.5份以及吸水缓释剂10份，备用；所述微量元素组分包括：硫酸锌0.05份、硫酸锰0.04份、硫酸亚铁0.1份、硼砂0.08份；所述微量元素组分包括硅肥0.12份、硫酸镁0.2份、硝酸钙0.3份；
[0054]
s2、将糖料作物基质和种植益生菌加入真空加压罐中，对真空加压罐抽真空，使真空度为
‑
0.015mpa，并调节真空加压罐内温度至1℃，然后对真空加压罐内的糖料作物基质和种植益生菌进行混匀，以获得第一原料；
[0055]
s3、将氮肥、磷肥、钾肥、微量元素组分、中量元素组分，并混合均匀，以获得第二原料；
[0056]
s4、将吸水缓释剂溶解于无水乙醇中，之后与第一原料、第二原料混匀，然后挤压造粒，干燥后得到该脐橙种植肥料。
[0057]
实施例4：
[0058]
本实施例为一种脐橙种植肥料的制备方法,包括以下步骤：
[0059]
s1、按照重量份称取氮肥25份、磷肥15份、钾肥20份、微量元素组分0.5份、中量元素组分1份、糖料作物基质25份、种植益生菌1份以及吸水缓释剂30份，备用；所述微量元素组分包括：硫酸锌0.05份、硫酸锰0.04份、硫酸亚铁0.1份、硼砂0.08份；所述微量元素组分包括硅肥0.12份、硫酸镁0.2份、硝酸钙0.3份；
[0060]
s2、将糖料作物基质和种植益生菌加入真空加压罐中，对真空加压罐抽真空，使真空度为
‑
0.025mpa，并调节真空加压罐内温度至5℃，然后对真空加压罐内的糖料作物基质和种植益生菌进行混匀，以获得第一原料；
[0061]
s3、将氮肥、磷肥、钾肥、微量元素组分、中量元素组分，并混合均匀，以获得第二原料；
[0062]
s4、将吸水缓释剂溶解于无水乙醇中，之后与第一原料、第二原料混匀，然后挤压造粒，干燥后得到该脐橙种植肥料。
[0063]
使用实施例4中的脐橙种植肥料对脐橙果树进行施肥，检测结果如下：
[0064]
检测项目计量单位检测结果超氧化物歧化酶(sod)u/g*fw68.46滴定酸％0.740可溶性糖％14.944可溶性固形物％16.000维生素cmg/100g31.380汞(hg)mg/kg未检出砷(as)mg/kg未检出铬(cr)mg/kg未检出镉(cd)mg/kg未检出铅(pb)mg/kg0.004
[0065]
对比例1：
[0066]
对比例1与实施例4的不同之处在于，不添加吸水缓释剂。
[0067]
从上表数据可以看出，经过施用本发明的肥料，所采集的脐橙几乎无重金属富集，符合绿色食品质量安全标准，且糖、酸含量等品质指标合格，果品品质好，同时，经统计，施用对比例1的脐橙种植肥料，脐橙产量增加8％，脐橙甜度增加19％，施用实施例3的脐橙种植肥料，脐橙产量增加15％，脐橙甜度增加26％，施用实施例4的脐橙种植肥料，脐橙产量增加22％，脐橙甜度增加33％。
[0068]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0069]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。