利用纳米钛白粉制备宽叶植物叶面肥的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于叶面喷施肥的技术领域，涉及宽叶植物的叶面肥，具体涉及利用纳米 钛白粉制备宽叶植物叶面肥的方法，本方法简单易操作、安全无污染，制备的叶面肥施用 后，可明显改善宽叶植物的长势和品质。
【背景技术】
[0002] 在农作物种植业中，一般采用化肥、农家肥来促进农作物生产，这在一定程度上能 够提高农作物产量，改良农作物品种。但化肥、农家肥的大量使用会带来对土壤的破坏，进 而破坏生态环境，另外这种传统的施肥方式会受到天气条件的影响。我国农业正处于结构 调整的时期，从片面追求产量转向高产、优质、高效和保持生态平衡、可持续发展的目标。为 达到这一目标，必须使用许多新的优良品种和新的耕作技术，不断提高农业生产的科技含 量。近年来开发应用了多种叶面肥，叶面肥作为追肥可以根据天气条件和实际情况调节施 肥时间和施肥量以满足农作物的需要，使用方便。目前，叶面肥己被大面积推广应用，并取 得了较显著的经济效益。但是，现有的叶面肥绝大多数的叶面肥只能采用液体剂型，因此存 在着储藏、运输困难，稳定性差，成本高等问题，另外存在针对性差，有效量少的缺点。在种 植业的活动中，人们目前还不熟悉的农用钛制剂，就有许多可发挥作用之处。
[0003] 自从1896年Wait发现植物中含有钛元素以来，至今已100余年了。在20世纪的 前70年间，许多科学家用多种钛化合物对植物进行处理，证明在一定的浓度下，对植物生 长有良好的促进作用。匈牙利的Pais及其同事在70年代，经过近10年的系统研究工作， 用螯合钛在近30种植物上进行了广泛的试验，取得了良好的效果，终于首次使农用钛剂成 为了商品。
[0004] 从80年代后期开始，我国多家科研单位先后开展了农用钛剂的研究开发工作，并 陆续推向了市场。从80年代后期到90年代中期，各开发单位在我国辽阔的土地上，通过小 区试验、对比试验、示范和推广，在数千万亩土地，数十种作物上都取得了可喜的效果。蔬菜 瓜果类平均增产在15~30%，投入产出比在1 :20~60 ;经济作物平均增产在15~20%， 投入产出比在1 :15~30 ;粮食作物平均增产在1:10~20%，投入产出比在1:10~20。 除了增产之外，使用钛剂还有一些对提高种植效益更为有利的作用，它们是：（1)农产品的 质量获得提高。瓜果类作物在使用了钛剂后，果形、着色均有明显的改善，单果重增加，口感 更好，营养成分如Vc、水溶性糖和微量元素的含量明显提高。（2)促进早熟。（3)增强作物 的抗逆性。由于使用了钛剂后，作物植株健壮，根深叶茂，光合作用加强，植株内养分积累增 多，从而增强了植株的抗病能力。（4)钛剂可以与酸性农药混合使用，这就节省了工时。尤 其是农药，可杀虫或杀菌，但是对恢复植株的长势并不起作用。
[0005] 微量元素在植物的生长过程中具有极其重要的作用，植物在生长过程中缺少微量 元素会坏死，生长不良，发育不全，产量低，品质差等现象。植株常易缺乏的几种微量元素 是：硼、锌、铁、猛、钼。比如植物缺锌会发育不良，影响叶绿素的合成和碳水化合物蛋白质的 代谢作用。油菜开花不结实、麦穗空瘪无粒、棉花现蕾不开花结铃等，常是缺硼引起的，施硼 肥显著提高产量。果树花期喷硼可减少落花落果。豆科植物施钼肥常可增多荚数、每荚粒 数和粒重，降低空瘪率。另外，如果人长期使用含微量元素较低的食物后会造成人体内微量 元素的缺乏，从而导致人新陈代谢失调，体制减弱。因此，增加农作物微量元素的吸收是目 前农作物种植业中一个重要技术问题。将钛剂与微量元素进行复合制备复合肥的技术有待 进一步的研究和发展，特别是单纯的将钛剂与微量元素进行复合。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种利用纳米钛白粉制备宽叶植物叶面肥的方法，本发明相 较于钛、铁、锌与氮、磷、钾的简单组合肥效更高，利用率更好，肥效的释放均匀稳定，不仅对 植物前、中期的生长发育进行调控，还可实现对植物后期营养的补充。
[0007] 本发明为实现其目的采用的技术方案是：
[0008] 利用纳米钛白粉制备宽叶植物叶面肥的方法，包括以下步骤：
[0009] A、钛液的氨气曝气水解：以含铁钛比小于0. 2的硫酸钛液为原料，以1102计，将硫 酸钛液的浓度调节至45-50g/L，然后用氨气进行曝气水解，当体系的pH值达6. 8-7. 2时，向 其中加入磷酸，磷酸加完后改用净化空气曝气60-80min，得水解物料；此步骤中，硫酸钛液 选用含铁钛比小于0.2的为原料，是长期研究的结果，这样制备出来的是纳米钛白粉，本文 件中的硫酸钛液是钛精矿酸解、沉降、冷冻结晶，过滤后，得到的硫酸钛液。
[0010] B、钠米铁钛酸锌的制备：以含铁钛比为0. 3-0. 4的硫酸钛液为原料，将其浓度调 整到1102浓度为45-50g/L，加入ZnCl2，搅拌均匀后，用碱液调节体系的pH值至9. 2-9. 6， 然后向其中加入相转化催化剂，再将pH值调至9. 4,然后用蒸汽曝气110-130min，制备出 5-20nm的铁钛酸锌；此步骤中，硫酸钛液选用含铁钛比小于0. 2的为原料，是长期研究的结 果，这样制备出来的是铁钛酸锌。
[0011] C、纳米前驱体的制备：控制搅拌速度为16-20r/min，向步骤A得到的水解物料中 加入步骤B制备的铁钛酸锌，得到纳米前驱体；
[0012] D、叶面肥的制备：将步骤C得到的纳米前驱体置于喷雾干燥器中进行干燥，然后 将干燥后的纳米前驱体用气流粉碎机进行粉碎，粉碎过程加入清油对物料进行包膜处理， 得到叶面肥。
[0013] 步骤A中，磷酸的加入量为硫酸钛液中Ti02总量的9.5%_9.9%。优选的为 9. 6% -9. 8%，更为优选的为9. 7%。磷酸的加入量要严格控制在硫酸钛液中Ti02总量的 9. 5% -9. 9%，否则会造成偏工艺条件、偏产品质量，甚至做不出产品。
[0014] 步骤B中，ZnCl2的加入量为：达到铁元素与锌元素的摩尔比为2:1，ZnCl2的加入 量必须严格控制在这个范围内，否则会造成偏工艺条件、偏产品质量，甚至做不出产品。
[0015] 所述的碱液为Κ0Η溶液，所述的相转移催化剂为聚乙二醇。
[0016] 步骤C中，水解物料的浓度以1102计，铁钛酸锌的浓度以ZnO计，铁钛酸锌的加入 量控制在浓度比ZnO:1102为3. 15%。
[0017]步骤D中喷雾干燥器的干燥条件是：进料固含量45-55 %，进料温度25°C-45 °C， 产品含湿量0.5-3%，进口温度450°C-500°C，出口温度100°C-140°C。
[0018] 清油的用量为干燥后的纳米前驱体重量的1. 8 % -2. 0 %。优选的为 1. 85% -1. 95%，进一步优选的为1. 9%。
[0019] 所述的蒸汽为压力2kg，温度145°C-155°C。
[0020] 本发明的有益效果是：本发明方法简单易操作，安全无污染，原料易得，易于规模 化生产，在生产工艺上以钛液原料，在纳米前驱体的制备中将水解物料与钠米铁钛酸锌按 浓度比ZnO:1102为3. 15%混合，并辅以搅拌，使得两者相吸附，再辅以清油，具有优良的包 膜缓释控制能力，透肥量均匀持久，使得肥料的利用率更高，肥效更为持久；制备的叶面肥 绿色、环保、高效，植物喷施本产品后，能提高成活率、促进植物发芽、抽穗、拔节、催长、保花 保果、抗寒抗旱，关键是喷施本叶面肥后，能在促进细胞分裂的同时，提高细胞质的浓度，增 加植物细胞壁厚度，增强保水性能。
[0021] 本发明制备的叶面肥可提高植物的光合作用，使用本叶面肥后，植物的叶面积增 大，叶色深绿，植物干物质的90~95%是来自光合作用的产物，对果实和籽粒来说，功能叶 片光合作用产物的积累和运输更是关键，因而可进一步提高干物质的积累。本方法制备的 叶面肥还可实现类激素效应和提高酶的活性，叶面喷洒使用了本叶面肥，植物的叶面积系 数可提高30~50%。钛有类似于生长素和细胞分裂素的效应，还能调动植株内自身生物 合成的生长素向生长中心如根、嫩叶运输，使植株变得根深叶茂，叶色深绿；使用纳米二氧 化钛，并辅以施加铁、锌有效充分，将更能促进植物中一些酶的活性，提高植物对养分的吸 收和植物的良心生长。本发明利用纳米钛白粉制备叶面肥，制备的叶面肥具有良好的分散 性，用于喷施肥料中，使肥料喷施得更均勾，而且纳米钛白粉的粘结性能好，与清油相结合， 肥料喷施到叶面以后不容易脱落，而且纳米钛白粉还是催化剂载体，具有催氧化作用，可以 促使肥料中的有效成分氧化分解，便于植物吸收。