一种用于新疆棉花种肥同播的缓释药肥及其制备方法与流程

本发明属于药肥领域，具体涉及一种用于新疆棉花种肥同播的缓释药肥及其制备方法。

背景技术：

1、种肥同播指的是种子和化肥同时播入田间的一种操作模式，该模式可以提高肥料的利用率，减少后期的追肥频率。棉花作为新疆的主要经济作物，其整个生长期都需要大量的营养物质供给，种肥同播可以为棉花幼苗提供充足的营养物质并节省大量的劳动力。

2、药肥是一种新型生态复合肥料，通过将农药(杀虫剂、除草剂、杀菌剂等)与肥料(氮、磷、钾、微量元素、有机肥等)按一定比例混合成稳定的、具有防治效果的、为作物生长提供必要营养元素的混剂，其省工省时的特点使得非常适合新疆棉花的大面积种植。

3、专利cn104478589b公开了一种棉花专用药肥及其生产方法，该药肥将氮肥的肥效期从15天左右提高到110天左右，而且在棉花的花铃期集中释放，大大提高了氮肥的肥效期和棉花的氮肥利用率，增加了棉花产量，降低了黄萎病、枯萎病和棉铃虫的发病率；但是此药肥针对山东省主要土壤的养分供应现状，例如棕壤、褐土，可能并不适合新疆的石灰性土壤。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种用于新疆棉花种肥同播的缓释药肥及其制备方法，该药肥专门用于新疆的石灰性土壤，搭配种肥同播技术可以达到早期促根生根、高效灭杀蚜虫、提供充足肥料等优点，在保障棉花生长的同时节省了大量的劳动力。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、本发明一方面提供了一种用于新疆棉花种肥同播的缓释药肥，按重量份计，包含以下原料：2-5份生长调节粉剂、10-20份蒙脱土负载亚磷酸钾、1-3份聚合吡虫啉微球和10-20份滑石粉。

4、所述生长调节粉剂包含改性吲哚丁酸和改性s-诱抗素。

5、所述改性吲哚丁酸和改性s-诱抗素的质量比为(1-3)：1。

6、所述改性吲哚丁酸的制备步骤如下：

7、a1、将吲哚丁酸于40-50℃下溶于无水乙醇，形成溶液a；

8、a2、将交联羧甲基纤维素钠溶于去离子水，形成溶液b；

9、a3、将溶液b倒入溶液a，搅拌40-80min后温度调至10-20℃，然后加入无水乙醇以50-100rpm的转速继续搅拌20-40min，搅拌结束后过滤、干燥、粉碎，即得到改性吲哚丁酸。

10、所述改性s-诱抗素的制备步骤如下：

11、b1、在室温和700-900rpm的转速下，将钛酸四丁酯以1-2滴/秒的速度滴入无水乙醇与硅藻土的混合物中，滴加完毕后加入冰醋酸搅拌20-30min，然后加入s-诱抗素得到a液；

12、b2、将无水乙醇与去离子水混合，调节ph至4.5-5.5，得到b液；

13、b3、在100-200rpm的转速下，将步骤b2得到的b液滴入步骤b1得到的a液中，滴加结束后搅拌2.5-4.5h，随后干燥、粉碎，即得到改性s-诱抗素。

14、本发明在药肥中添加了由植物生长调节剂复配的生长调节粉剂，促进了棉花早期的生根壮根，该生长调节粉剂中包含改性吲哚丁酸和改性s-诱抗素。其中改性吲哚丁酸由交联羧甲基纤维素钠作为固态载体，将吲哚丁酸以微晶状态高度均匀分散在交联羧甲基纤维素钠的表面和孔隙中，解决了吲哚丁酸在土壤中易降解的问题。

15、考虑到新疆强烈的日照辐射和s-诱抗素的光解性，即使s-诱抗素与种子同时播于地下，阳光依旧对s-诱抗素有一定的威胁，本发明通过硅藻土吸附和钛酸四丁酯的水解协同负载将s-诱抗素、硅藻土和tio2复合在一起，通过减少与阳光的接触和tio2的光吸收性抵御阳光对s-诱抗素的破坏。

16、所述蒙脱土负载亚磷酸钾的制备步骤如下：

17、将亚磷酸钾溶于乙二醇中，再加入浓度为6.5-8.5mg/ml的蒙脱土-乙二醇溶液，继续搅拌40-60min，搅拌结束后洗涤干燥即得到蒙脱土负载亚磷酸钾。

18、正常环境下，作物主要通过根部直接吸收、代谢和同化hpo42-或h2po4-，但是由于新疆的土壤属于石灰性土壤，滴灌施入磷肥时磷酸盐大都与土壤中的钙形成无效磷，使得其在土壤中的移动距离只有不到10厘米，导致棉花根系只能吸收到很少的磷肥。

19、为解决上述问题，本发明提供了蒙脱土负载亚磷酸钾，包含磷、钾两种作物必须养分，凭借蒙脱土吸水膨胀的特性，使得在滴灌时将亚磷酸盐带到种子附近，亚磷酸盐可在自然环境中缓慢氧化成正磷酸盐，时间可长达100天以上，既方便了种子的吸收，又达到了缓释磷肥的效果。

20、此外，亚磷酸盐还能在植物体内积累，虽然无法直接参与植物体内代谢，但亚磷酸盐可以通过植物体内酶的转化成为正磷态被作物利用，此过程耗时较长，也达到了磷肥的缓释效果。上述两种缓释手段在保障磷肥高含量的同时不会对作物造成药害。

21、此外，面对作物体内侵染病害，亚磷酸盐还可以通过激活作物产生多酚类物质和活性氧分子激发防御酶活性，起到治疗及预防作用。

22、所述聚合吡虫啉微球的制备步骤如下：

23、c1、在40-60℃下将吡虫啉与去离子水混合搅拌20-40min，然后加入壳聚糖和海藻酸钠搅拌50-70min，接着加入吡咯搅拌30-40min，超声7-13min，得到前驱体溶液；

24、c2、将质量浓度为2-4％的cacl2溶液和质量浓度为2-3％的过硫酸铵溶液混合搅拌10-30min得到引发液，逐滴加入步骤c1得到的前驱体溶液，在室温下搅拌1-3h，过滤、洗涤、干燥，即得到聚合吡虫啉微球。

25、所述步骤c1中，吡虫啉、壳聚糖、海藻酸钠和吡咯的质量比为1：(0.5-0.6)：(0.5-0.6)：(16-20)。

26、所述步骤c2中，cacl2溶液和过硫酸铵溶液的质量比为1：(0.9-1.2)。

27、所述步骤c2中，引发液和前驱体溶液的质量比为(5-10)：1。

28、近几年蚜虫的频繁爆发极大地影响了棉花的生长与生产，造成了较大的经济损失，对蚜虫的防治普遍以叶面喷施药剂为主，但药物的喷施会同时杀死蚜虫及它的天敌，使得后续蚜虫爆发时药物使用量增加且效果不显著，频繁的施药也造成了种植成本的升高，因此本发明种肥同播的封闭式施药既可保护天敌还能防治蚜虫。

29、为避免对种子造成药害，本发明提供了一种具有缓释效果的聚合吡虫啉微球，使用原位氧化法将聚吡咯引入壳聚糖和海藻酸钠的凝胶网络中，利用氧化态聚吡咯的正电荷对吡虫啉的吸引，将吡虫啉纳入微球。原位氧化形成的氧化态聚吡咯在凝胶网络可缓慢还原，当氧化态聚吡咯被还原为还原态时，共轭体系的改变使得失去静电作用的吡虫啉被释放出来，达到缓释效果。

30、本发明另一方面提供了一种用于新疆棉花种肥同播的缓释药肥的制备方法，包含以下步骤：

31、将生长调节粉剂、蒙脱土负载亚磷酸钾、聚合吡虫啉微球和滑石粉翻拌20-40min后过40-80目筛即得到用于新疆棉花种肥同播的缓释药肥。

32、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

33、1、本发明研制了一款药肥，该药肥适用于新疆棉花的大规模种肥同播，内含生长调节剂、杀虫剂和肥料，可以促进棉花的生长并节省大量的劳动力；

34、2、药肥中的生长调节剂包含吲哚丁酸和s-诱抗素，可以促进棉花早期的生根壮根，本发明将吲哚丁酸以微晶状态高度均匀分散在交联羧甲基纤维素钠的表面和孔隙中，在不影响原来药效的同时解决了吲哚丁酸在土壤中易被降解的问题，还通过硅藻土的吸附和钛酸四丁酯的水解将s-诱抗素、硅藻土和tio2复合在一起，抵御阳光对s-诱抗素的破坏；

35、3、本发明通过蒙脱土负载亚磷酸钾为棉花提供了充足的磷、钾肥，避免了正磷酸盐与新疆石灰性土壤中的钙形成无效磷现象的发生，确保棉花根部可以吸收足够的肥料；

36、4、本发明通过蒙脱土负载的亚磷酸钾的缓慢自然氧化，以及植物体内积累的亚磷酸钾的酶转化，达到了磷肥的缓释效果；

37、5、本发明通过原位氧化法将聚吡咯引入壳聚糖和海藻酸钠的凝胶网络中，并利用氧化态聚吡咯的正电荷吸引将吡虫啉纳入微球，利用氧化态聚吡咯在凝胶网络中的缓慢还原逐渐释放吡虫啉达到缓释效果。