本发明涉及一种作物增产剂及其制备方法与应用,属于农业。
背景技术:
1、增产剂通知指的是对农作物产量提高有促进作用的有益的营养剂或者调节剂。增产剂的种类很多,市场上常用的有微肥类增产剂、调节剂类增产剂。微肥类增产剂通常合理配比做叶面肥喷施使用,如螯合态“蓝色晶典”多元素微肥,合理配比促进性植物生长调节剂,大大提高了利用率,增产幅度高达20%-60%。调节剂类增产剂主要从调节作物生长方面起作用,比如:打破种子和无性繁殖器的休眠,促进种子或薯块的发芽;促进营养体的生长;促进插技生根;防止陡长和倒伏分枝、矮化株型;改变雌雄性别;控制抽苔开花;防止落花落果或促进疏花疏果,增加结果率;促进果实发育和成熟,形成无籽果实;防止衰老,使产品保鲜,延长贮存期等。
2、现有技术中,关于作物增产剂也有广泛报道,例如:cn114276185a公开了一种农作物生长增产剂及其制备方法和制备系统,包括如下主要组分:氮、磷和钾,以及次要组分:氨基酸、维生素、糖分、硼、铁、锌、钙、镁和水,取质量份配比的氮素、磷素和钾素放入反应釜内;密封反应釜,调节反应釜内部至高温高压,制得水性溶液;取容器加入质量份配比的水;按质量份配比分别加入氨基酸、维生素、糖分、硼、铁、锌、钙和镁,搅拌;待完全溶解为溶液后,加入水性溶剂,再次搅拌,制得增产剂,能增强作物本身的抗病毒能力,能激发作物体内防御酶系统的活性,增强体内自然防御力,促进作物的生长,促根壮棵,提高作物的抗旱、抗寒、抗热风和抗倒伏。cn113558060a公开了一种新型植物抗旱增产剂,所述的抗旱增产剂为胍丁胺,利用模拟植物干旱环境,使其处于干旱胁迫状态,然后在植株上喷施胍丁胺,使植物的持绿期延长,通过维持其干旱胁迫下的正常光合作用,从而达到提高植物产量的目的。结果表明,胍丁胺能通过提高干旱胁迫下小麦的抗旱性抑制小麦衰老,增加了植株鲜重,进而提高了小麦的生物学产量,可作为新的植物抗旱增产剂广泛应用于粮食作物、经济作物、园林作物等植物的抗旱增产。
3、赤泥是氧化铝工业排放的红色粉泥状废料,属强碱性有害残渣。每生产1吨氧化铝约产出0.8~1.6吨赤泥。据统计,2021年我国氧化铝产量7747.5万吨,伴随产生赤泥11233.88万吨,同比增长5.94%。目前,我国赤泥年排放量约八千万吨,累计赤泥堆积量已达十几亿吨。因其具有强碱性,长久以来未找到有效的解决方案,而且赤泥的堆积大量侵占土地、渗透,造成地下水和土壤污染、粉尘污染,造成生态环境恶化。相关部门已出台相应政策,对氧化铝企业的生产规模进行限制,要求赤泥处理量和产生量要基本平衡。因此,彻底解决赤泥问题已经刻不容缓。
4、本发明的发明人前期专利文件cn110423178a(申请号:201910813536.8)公开了一种基于改性赤泥的干旱土质保水剂及其制备方法与应用,该保水剂以干基计,包括如下质量份的原料组成:赤泥100份,聚丙烯酸物质4-12份,磷酸二氢钙2-6份。将赤泥在搅拌下加入聚丙烯酸物质的水溶液,再加入磷酸二氢钙水悬浮液,搅拌均匀,即得干旱土质保水剂。基于改性赤泥的干旱土质保水剂具有优良的保水能力,为赤泥的综合利用提供了一个很好的途径,实现变废为宝,而且解决了赤泥的堆积造成的土地浪费和环境污染问题。
5、本发明的发明人在前期研究基础上进一步研究,发现改性赤泥对于作物的增产,尤其是密植状态下仍然能够生长、结果良好。为此,提出本发明。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的状况,本发明的发明人基于前期研究,对改性赤泥进行进一步研究,发现改性赤泥对于作物的增产具有显著作用。本发明正是基于前述发现得以实现。
2、因此,本发明的一个目的是提供一种作物增产剂,该作物增产剂对于提高作物产量,尤其是在密植状态下提高作物产量具有显著效果。
3、本发明的另一个目的是提供本发明作物增产剂的制备方法。该制备方法简单,易于工业化应用。
4、本发明的又一个目的是提供本发明作物增产剂的应用,尤其是作为玉米作物增产剂的应用。
5、实现本发明上述目的的技术方案如下:
6、一种作物增产剂,该作物增产剂至少包含聚丙烯酸物质处理后的赤泥。
7、根据本发明,优选的,所述的聚丙烯酸物质为聚丙烯酸、部分交联的聚丙烯酸中的至少一种。
8、根据本发明,优选的,所述的聚丙烯酸的粘均分子量为3-300万,进一步优选10-100万。可使用市售的工业丙烯酸,在过硫酸钠或过硫酸铵引发下,于75-95℃,水溶液聚合得到聚丙烯酸水溶液。进一步优选的,聚丙烯酸水溶液的质量浓度可控制在10-30%。
9、根据本发明,优选的,所述的部分交联的聚丙烯酸可使用市售的工业丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺,在过硫酸钠或过硫酸铵引发下,于75-95℃,水溶液聚合得到部分交联的聚丙烯酸水溶液。可将部分交联的聚丙烯酸的粘度控制在200-20000pa·s。
10、根据本发明,优选的,所述的赤泥为拜耳法赤泥。拜耳法赤泥一般都含有水分及多种过渡金属。聚丙烯酸物质处理拜耳法赤泥时,可直接使用含水的拜耳法赤泥;进一步优选的,可将含水率控制在30-40%。
11、根据本发明,优选的,所述的作物增产剂,ph=6-8,进一步优选ph=6.5-7.5。
12、根据本发明,优选的,所述的作物增产剂,当只含有聚丙烯酸物质处理后的赤泥时,呈凝胶状态。
13、根据本发明,优选的,所述的作物增产剂,以干基计,包括如下质量份的原料组成:
14、赤泥100份;
15、聚丙烯酸物质4-12份。
16、根据本发明,上述作物增产剂的制备方法,包括步骤如下:
17、将拜耳法赤泥,在搅拌下加入聚丙烯酸物质的水溶液,搅拌反应,即得作物增产剂。
18、根据本发明,还提供上述聚丙烯酸物质处理后的赤泥作为作物增产剂的应用。
19、根据本发明,上述作物增产剂的应用,用于如下应用中的至少一种:
20、用于玉米、谷子、稻子、大豆、高粱的增产。
21、根据本发明,优选的,作物增产剂的施用量,可根据不同作物需求灵活调整;
22、优选的,施用量在50-1500kg/亩。
23、本发明的原理:
24、本发明在对聚丙烯酸物质改性赤泥的进一步研究时,发现改性赤泥对于作物的增产有显著效果,尤其是在密植条件下,以玉米为例:在一个收获周期内,施加本发明的作物增产剂,没有施加肥料的条件下,玉米生长良好,而且每颗玉米植株上均有结果。
25、本发明的聚丙烯酸物质中带有大量羧基,密度较大,能与多种多价金属离子进行吸附、鳌合,形成有机高分子多金属螯合物。赤泥中含有大量铁的氧化物或铁盐,以及其他多价金属元素如钙、锌等,钙、铁、锌等元素对于植物生长存在积极的意义,而且这些元素的螯合态更有利于植物吸收,进而表现出对于作物生长的促进作用,最终表现为果实的增产。另一方面,施加本发明作物增产剂可以与土壤中的沙粒形成稳定的团粒结构,提高土壤质感性和气疏性,更有利于作物生长。
26、本发明的有益效果:
27、1、本发明的作物增产剂对作物果实的增产有明显的效果。玉米田间种植实验结果显示,在密植、不施肥的条件下,玉米仍然生长良好,而且每颗玉米植株上均有结果,收获的玉米粒比对比地块玉米增产30-60%。
28、2、本发明的作物增产剂,对于作物尤其是玉米有明显的增产效果,不仅在农业领域有积极意义,也给赤泥的综合利用找到一个较大的出路,实现变废为宝,而且解决了赤泥的堆积造成的土地浪费和环境污染问题。
1.一种作物增产剂,其特征在于,该作物增产剂至少包含聚丙烯酸物质处理后的赤泥。
2.根据权利要求1所述的作物增产剂,其特征在于,所述的聚丙烯酸物质为聚丙烯酸、部分交联的聚丙烯酸中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的作物增产剂,其特征在于,所述的聚丙烯酸的粘均分子量为3-300万。
4.根据权利要求3所述的作物增产剂,其特征在于,所述的聚丙烯酸的粘均分子量为10-100万。
5.根据权利要求2所述的作物增产剂,其特征在于,所述的部分交联的聚丙烯酸采用丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺,在过硫酸钠或过硫酸铵引发下,于75-95℃,水溶液聚合得到。
6.根据权利要求1所述的作物增产剂,其特征在于,所述的赤泥为拜耳法赤泥。
7.根据权利要求1所述的作物增产剂,其特征在于,所述的作物增产剂ph=6-8。
8.根据权利要求7所述的作物增产剂,其特征在于,所述的作物增产剂ph=6.5-7.5。
9.权利要求1-8任一项所述的作物增产剂的制备方法,包括步骤如下:
10.权利要求1-8任一项所述的聚丙烯酸物质处理后的赤泥作为作物增产剂的应用;