一种抗菌载体土壤增氧剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及农业种植领域，公开了一种抗菌载体土壤增氧剂及其制备方法。该抗菌载体土壤增氧剂由内至外依次包括速释层、缓释层和包膜层；速释层由以下物质组成：化学增氧剂35‑45wt％、天然抗菌植物提取物5‑15wt％、海藻‑芦荟复合凝胶载体40‑46wt％、改性氧化钙4‑6wt％、粘合剂1‑3wt％；缓释层由以下物质组成：化学增氧剂35‑45wt％、天然抗菌植物提取物5‑15wt％、改性β‑环糊精43‑53wt％、粘合剂1‑3wt％；包膜层为壳聚糖‑淀粉‑明胶交联膜。本发明专利技术利用抗菌成分作为增氧成分的载体，将抗菌剂与增氧剂合二为一，具有抗菌和缓释增氧的效果。且该抗菌载体为对环境、人体无害的物质。

Antibacterial carrier soil oxygen increasing agent and preparation method thereof

The invention relates to the field of agricultural planting, and discloses an antibacterial carrier soil oxygen increasing agent and a preparation method thereof. The antibacterial carrier soil aeration agent from the inside to the outside comprises a quick release layer, sustained release layer and a coating layer; quick release layer is composed of the following elements: 35 chemical oxygenates 45wt%, natural antibacterial plant extracts of calcium oxide modified 15wt%, 5 seaweed aloe gel carrier composite 40 46wt%, 4 6wt%, adhesive 1 3wt%; sustained release layer is composed of the following elements: 35 chemical oxygenates 45wt%, natural antibacterial plant extracts 5 15wt%, modified beta cyclodextrin 43 53wt%, 1 3wt% adhesive; coating layer of chitosan gelatin crosslinked starch membrane. The antibacterial agent is used as the carrier of the oxygen increasing component, and the antibacterial agent and the oxygen increasing agent are combined into one. The antibacterial carrier is harmless to environment and human body.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业种植领域，特别是涉及一种抗菌载体土壤增氧剂及其制备方法。
技术介绍
目前，农业用的肥料添加剂品类繁多，包括杀虫剂、抗菌剂、增氧剂、除草剂、土壤改良剂等等。其中，杀虫剂、抗菌剂等目前普遍采用的均为人工化学合成类的试剂，比如常用的杀虫剂有呋虫胺、噻虫胺、噻虫啉、吡虫啉等等，常用的抗菌剂有百菌清、甲霉灵、万霉灵等等。虽然这些试剂的杀虫、抗菌能力显著，但是其容易残留于植物以及土壤中，其对人体有害，不够环保。对于果蔬等食用作物来说，农药残留量高会危害人体健康；对于植物来说，土壤中残留大量农药会使土壤干硬化、裂化，从而导致肥力下降。如公开号为CN105347944A的中国专利技术专利公开了一种抗立枯病的大豆富硅缓释肥，所述肥料按照重量份配比如下：沸石25-30份、混合肥15-20份、尿素30-40份、磷酸二氢铵15-20份、粉煤灰12-15份、凹凸棒粉5-7份、硅藻土3-5份、微量元素肥3-5份、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐2-3份、立枯病抗菌剂3-5份、缓释添加剂2-4份。该专利的肥料中就含有化学合成的立枯病抗菌剂，会造成前文所述的一些问题。此外，杀虫剂、抗菌剂、增氧剂、除草剂、土壤改良剂等这些肥料添加剂一般都是在肥料制备过程中添加的，如果要使肥料同时具有多种功能，在制备过程中需要添加多种添加剂，会导致生产流程过于复杂，而且成本也较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗菌载体土壤增氧剂及其制备方法。本专利技术巧妙地利用抗菌成分作为增氧成分的载体，独创地将抗菌剂与增氧剂合二为一，具有抗菌和缓释增氧的效果。且该抗菌载体为对环境、人体无害的物质。本专利技术的具体技术方案为：一种抗菌载体土壤增氧剂，由内至外依次包括速释层、缓释层和包膜层；所述速释层由以下物质组成：化学增氧剂35-45wt％、天然抗菌植物提取物5-15wt％、海藻-芦荟复合凝胶载体40-46wt％、改性氧化钙4-6wt％、粘合剂1-3wt％；所述缓释层由以下物质组成：化学增氧剂35-45wt％、天然抗菌植物提取物5-15wt％、改性β-环糊精43-53wt％、粘合剂1-3wt％；所述包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜。本专利技术将抗菌剂与增氧剂合二为一，分别选用海藻-芦荟复合凝胶、改性β-环糊精作为速释层和缓释层的载体。上述两种载体不仅具有缓释效果，负载量高；并且自身还具有抗菌作用。其中，海藻-芦荟复合凝胶载体的主要成分为海藻提取物和芦荟凝胶，含有多糖类、果胶物质，具有出色的抗菌、免疫功能，能够抑制土壤中的部分有害菌种，也能被植物根部吸收增强植物自身抵抗力而免遭菌类、虫类侵蚀。改性β-环糊精也具有抗菌作用。化学增氧剂能够持续释放氧，增强植物根部呼吸作用，促进生长。天然抗菌植物提取物能够进一步提高抗菌性。并且上述物质均对环境、人体无害。包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜，壳聚糖也具有抗氧化和抗菌作用。此外，目前普通的增氧剂，一般是与肥料混合制得的。一些具有缓释功能的肥料，其增氧剂也同时具有缓释效果。但是，大多数的缓释肥料缓释效果不够理想，特别是在土壤中吸水后容易造成前期突释，增氧剂被迅速消耗释放，导致增氧持久性严重下降。另一方面，位于颗粒肥料核芯部分的增氧剂，却由于水分渗透进入肥料核芯的速度较慢，以及增氧剂需要渗透穿过肥料外层的部分，增氧剂释放动力不足，导致后期的增氧效果大不如前期。本专利技术的增氧剂可单独使用，也可添加至肥料中。本专利技术的增氧剂具有三层结构。其中，包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜，缓释层的载体为改性β-环糊精。改性β-环糊精内部具有疏水空腔，能够对水分的渗透起到一定的延缓作用。包膜层的阻隔以及改性β-环糊精的缓释作用，两者配合之下，使得增氧剂在前期遇水后不会迅速被释放，缓释速率更为稳定，缓释持久性更强。速释层的载体为海藻-芦荟复合凝胶载体，并且海藻-芦荟复合凝胶载体还负载有改性氧化钙。改性氧化钙吸水后会释放热量，这些热量会加速增氧剂在水中的溶解，从而为增氧剂的释放提供动力，克服后期增氧剂释放效果较差的缺陷。优选地，所述改性β-环糊精的制备方法为：将β-环糊精添加到其15-25倍质量的水中，然后加热至60-70℃保温，得到β-环糊精溶液；分别将硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液添加到β-环糊精溶液中搅拌1-2h，进行金属离子吸附；最后冷却至室温，离心分离，干燥、粉碎后制得改性β-环糊精。β-环糊精在经过上述方法改性后，β-环糊精分子通过吸附、络合、接枝有多种不同的金属离子，这些金属离子不仅自身具有出色的抗菌性，而且这些不同价位的金属离子在β-环糊精吸收水后能够产生微磁场，在磁场中能够提高增氧剂中其他抗菌成分的抗菌活性，提升抗菌效果。优选地，所述β-环糊精与硝酸银、硝酸铜和硝酸铁的质量比为10:0.5-1.5:0.5-1.5:0.4-0.8。优选地，所述硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液的添加速度为5-10mL/min。优选地，所述天然抗菌植物提取物为油茶树叶提取物、大蒜提取物、果胶中的至少一种。油茶树叶提取物中含有茶皂苷、茶多酚等物质，大蒜提取物中还有大蒜素，具有抗菌、抗氧化作用。且油茶树叶提取物、大蒜提取物、果胶自身均属于天然提取物，无毒害，且抗菌效果好。优选地，所述海藻-芦荟复合凝胶载体的制备方法为：取海藻切碎并将其投入50-100倍质量的水中，在95-105℃下加热20-30min；过滤后将海藻转移至其5-15倍质量的浓度为3-5wt％的焦磷酸钠溶液中，在50-60℃下浸泡0.5-1.5h，得到粘稠状液体；将粘稠状液体浓缩至固含量为45-55wt％，向粘稠状液体中添加其0.5-1.5倍质量的芦荟凝胶并搅拌均匀；然后在40-50℃下保温，添加液体总质量1-3％的碳酸氢钠，搅拌反应10-20min，反应后调节液体pH值至中性，最后干燥得到海藻-芦荟复合凝胶载体。本专利技术的海藻-芦荟复合凝胶载体，可采用上述方法制得，主要是以海藻提取物和芦荟凝胶为主要载体。海藻提取液呈粘稠状，与芦荟凝胶混合后，添加碳酸氢钠，碳酸氢钠正好与海藻提取液中的酸性物质发生反应，生成二氧化碳气体，气体在凝胶液中制得大量的毛细孔道，不仅能够提高载体的负载量，并且为增氧剂溶解后释放到土壤中提供了快速通道，减小了渗透的阻力。并且海藻-芦荟复合凝胶载体具有很强的吸湿性，在后期能够加速增氧剂的溶解速率，进一步克服后期增氧剂释放效果较差的缺陷。优选地，所述改性氧化钙的制备方法为：将氧化钙与氢氧化钾按质量比100:0.1-0.2添加至反应容器中混合均匀，将质量为氧化钙4-8wt％的环氧乙烷加压液化后通入反应容器中，在惰性气体加压保护下将反应容器加热至140-160℃，搅拌反应2-3h；反应结束后冷却至室温，得到改性氧化钙。在改性氧化钙的制备过程中，以氢氧化钾和氧化钙作为共同的催化剂，使环氧乙烷在氧化钙表面进行聚合，生成聚环氧乙烷层，该聚环氧乙烷层的作用是：由于氧化钙遇水反应较为剧烈，可能会导致温度过高而造成安全隐患。当聚环氧乙烷包覆在氧化钙表面后，由于聚环氧乙烷具有较好的吸水性，水分需要先经过其吸收后才能缓慢渗透到氧化钙表面，起到了缓冲作用。优选地，所述化学增氧剂为过氧化钙、过氧化脲和过碳酸钠中的至少一种。优选地，所述粘合剂为聚维酮。一般的粘合剂是溶于水使用。由于本专利技术在制备过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌载体土壤增氧剂，其特征是：由内至外依次包括速释层、缓释层和包膜层；所述速释层由以下物质组成：化学增氧剂35‑45wt％、天然抗菌植物提取物5‑15wt％、海藻‑芦荟复合凝胶载体40‑46wt％、改性氧化钙4‑6wt％、粘合剂1‑3wt％；所述缓释层由以下物质组成：化学增氧剂35‑45wt％、天然抗菌植物提取物5‑15wt％、改性β‑环糊精43‑53wt％、粘合剂1‑3wt％；所述包膜层为壳聚糖‑淀粉‑明胶交联膜。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌载体土壤增氧剂，其特征是：由内至外依次包括速释层、缓释层和包膜层；所述速释层由以下物质组成：化学增氧剂35-45wt％、天然抗菌植物提取物5-15wt％、海藻-芦荟复合凝胶载体40-46wt％、改性氧化钙4-6wt％、粘合剂1-3wt％；所述缓释层由以下物质组成：化学增氧剂35-45wt％、天然抗菌植物提取物5-15wt％、改性β-环糊精43-53wt％、粘合剂1-3wt％；所述包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜。2.根据权利要求1所述的一种抗菌载体土壤增氧剂，其特征是：所述改性β-环糊精的制备方法为：将β-环糊精添加到其15-25倍质量的水中，然后加热至60-70℃保温，得到β-环糊精溶液；分别将硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液添加到β-环糊精溶液中搅拌1-2h，进行金属离子吸附；最后冷却至室温，离心分离，干燥、粉碎后制得改性β-环糊精。3.根据权利要求2所述的一种抗菌载体土壤增氧剂，其特征是：所述β-环糊精与硝酸银、硝酸铜和硝酸铁的质量比为10:0.5-1.5:0.5-1.5:0.4-0.8。4.根据权利要求2所述的一种抗菌载体土壤增氧剂，其特征是：所述硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液的添加速度为5-10mL/min。5.根据权利要求1所述的一种抗菌载体土壤增氧剂，其特征是：所述天然抗菌植物提取物为油茶树叶提取物、大蒜提取物、果胶中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种抗菌载体土壤增氧剂，其特征是：所述海藻-芦荟复合凝胶载体的制备方法为：取海藻切碎并将其投入50-100倍质量的水中，在95-105℃下加热20-30min；过滤后将海藻转移至其5-15倍质量的浓度为3-5wt％的焦磷酸钠溶液中，在50-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭万鹏，
申请(专利权)人：重庆市江津区森德家庭农场，
类型：发明
国别省市：重庆;50