一种甲哌鎓控释剂及其在作物化学调控中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种甲哌鎓控释剂及其在作物化学调控中的应用。该控释剂通过超分子改性的方法，将甲哌鎓分子插层于层状双金属氢氧化物(layered double hydroxide,LDH)超分子层板结构中，借助与超分子层板间的相互作用，实现释放强度可控；通过甲哌鎓与LDH插层比例调节，实现控释剂缓释周期与作物全生育期化学调控相匹配，可有效解决甲哌鎓持效期较短，需多次施药及容易重控等问题，减少用药次数和剂量，节省人工。节省人工。

【技术实现步骤摘要】
一种甲哌鎓控释剂及其在作物化学调控中的应用


[0001]本专利技术属于农药领域，具体涉及一种甲哌鎓控释剂及其在作物化学调控中的应用。

技术介绍

[0002]棉花是我国除粮食外最重要的经济作物与战略生产物资，在纺织、国防、医药等方面具有广泛的应用。我国已有2000多年植棉历史，是世界棉花生产、消费和贸易大国。棉花具有无限生长习性，需要复杂繁琐的整枝和相关调控工作。基于植物生长延缓剂甲哌鎓(DPC)的棉花系统化控栽培技术，减少了人工整枝调控成本并促进合理密植和提高棉花产量与品质，现已成为植棉重要的常规栽培配套技术。然而，由于DPC高水溶性(>500g/L)和易吸潮特性，生产上常用的DPC产品存在有效成分释放速度快，持效期短等问题，造成棉花生育期需多次用药(4～5次)，且容易重控。这不仅增加了用工投入，而且不利于棉花全程化控和适于机械化株型的塑造。利用控制释放原理与技术，在时间、空间及剂量上控制DPC释放行为与动态，可有效减少DPC使用次数，减轻或避免调控过度，简化棉花栽培管理措施，促进棉花棉花全程化控和机械化株型塑造。然而，DPC高水溶性和易吸潮特性使得常规控释材料和技术难以对其进行负载和控释。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种甲哌鎓控释剂及其制备方法。
[0004]本专利技术所提供的甲哌鎓控释剂，由甲哌鎓分子插层于层状双金属氢氧化物超分子层板结构中而成，其中，甲哌鎓在控释剂中的含量可为0.1％～80％(w/w)。
[0005]所述层状双金属氢氧化物超分子的分子组成为：[M
2+1
‑
x
M
3+x
(OH)2]x+
(A
n
‑
)
x/n
·
mH2O，其中M
2+
为Ca
2+
、Mg
2+
、Zn
2+
等二价金属离子中的一种或几种；M
3+
为三价金属离子Al
3+
、Fe
3+
中一种或几种；A
n
‑
为无机阴离子，具体可为硝酸根离子、硫酸根离子、醋酸根离子、氯离子；x＝0.2～0.8，mH2O：5％～20％(w/w，结晶水占总分子质量分数)；
[0006]本专利技术还提供一种制备上述甲哌鎓控释剂的方法。
[0007]本专利技术所提供的制备甲哌鎓控释剂的方法，包括如下步骤：
[0008]1)将M
2+
和M
3+
的可溶性金属盐溶解于水中，得到溶液a；
[0009]2)将氢氧化钠或氢氧化钾与甲哌鎓溶于去离子水中，得到溶液b；
[0010]3)将溶液a与溶液b混合，剪切乳化，得到液体甲哌鎓控释剂；
[0011]上述方法步骤1)中，所述M
2+
的可溶性金属盐(二价可溶性金属盐)可为：M
2+
的硝酸盐、盐酸盐、硫酸盐和醋酸盐中的一种或多种；所述二价可溶性金属盐进一步包括：硝酸镁、硝酸钙、硝酸锌、氯化镁、氯化钙、氯化锌、硫酸镁和乙酸锌中的一种或多种；
[0012]所述M
3+
的可溶性金属盐(三价可溶性金属盐)可为M
3+
的硝酸盐、盐酸盐、硫酸盐、醋酸盐和金属醇盐中的一种或多种；所述三价可溶性金属盐进一步包括硝酸铁、硝酸铝、氯化铁、硫酸铁和异丙醇铝中的一种或多种。
[0013]所得溶液a中，M
2+
与M
3+
的摩尔比可为1：4～4：1；
[0014]上述方法步骤2)所得溶液b中，氢氧化钠或氢氧化钾的浓度可为0.1～1.0mol/L，甲哌鎓的浓度可为2～1000g/L；
[0015]上述方法步骤3)中，溶液a与溶液b的体积比例为1:1，剪切乳化的时间可为2～10分钟；
[0016]上述方法还可进一步包括对所得液体甲哌鎓控释剂进行干燥得到固体的甲哌鎓控释剂的操作。
[0017]上述甲哌鎓控释剂在作物化学调控中的应用也属于本专利技术的保护范围。
[0018]所述应用具体可为：通过调节甲哌鎓与层状双金属氢氧化物插层比例，实现甲哌鎓控释剂缓释周期与作物全生育期化学调控的匹配。
[0019]本专利技术通过将甲哌鎓分子插层于层状双金属氢氧化物(layered double hydroxide,LDH)超分子层板结构中，借助与超分子层板间的相互作用，实现释放强度可控；通过甲哌鎓与LDH插层比例调节，实现控释剂缓释周期与作物全生育期化学调控相匹配，可有效解决甲哌鎓持效期较短，需多次施药及容易重控等问题，减少用药次数和剂量，节省人工。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例1制备得到的甲哌鎓控释剂X射线衍射(XRD)图。其中标识
■
为层状双金属氢氧化物超分子的特征衍射峰，标识
●
为甲哌鎓的特征衍射峰。
[0021]图2为本专利技术实施例1制备的超分子改性甲哌鎓控释剂的傅立叶变换红外光谱(FT
‑
IR)图。
[0022]图3为本专利技术实施例1制备的超分子改性甲哌鎓控释剂的扫描电镜(SEM)照片。
[0023]图4本专利技术对比例制备的超分子吸附甲哌鎓缓释剂X射线衍射(XRD)图。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施例对本专利技术进行说明，但本专利技术并不局限于此。
[0025]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0026]本专利技术提供一种甲哌鎓控释剂，所述甲哌鎓控释剂由甲哌鎓分子插层于层状双金属氢氧化物超分子层板结构中而成，其中，甲哌鎓在控释剂中的含量可为0.1％～80％(w/w)。
[0027]所述层状双金属氢氧化物超分子的分子组成为：[M
2+1
‑
x
M
3+x
(OH)2]x+
(A
n
‑
)
x/n
·
mH2O，其中M
2+
为Ca
2+
、Mg
2+
、Zn
2+
等二价金属离子中的一种或几种；M
3+
为三价金属离子Al
3+
、Fe
3+
中一种或几种；A
n
‑
为无机阴离子；x＝0.2～0.8，mH2O：5％～20％。
[0028]本专利技术通过将甲哌鎓分子插层于层状双金属氢氧化物(layered double hydroxide,LDH)超分子层板结构中，借助与超分子层板间的相互作用，实现释放强度可控；通过甲哌鎓与LDH插层比例调节，实现控释剂缓释周期与作物全生育期化学调控相匹配，可有效解决甲哌鎓持效期较短，需多次施药及容易重控等问题，减少用药次数和剂量，节省人工。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲哌鎓控释剂，由甲哌鎓分子插层于层状双金属氢氧化物超分子层板结构中而成，其中，甲哌鎓在控释剂中的含量为0.1％～80％。2.根据权利要求1所述的甲哌鎓控释剂，其特征在于：所述层状双金属氢氧化物超分子的分子组成为：[M
2+1
‑
x
M
3+x
(OH)2]
x+
(A
n
‑
)
x/n
·
mH2O，其中M
2+
为二价金属离子；具体可为Ca
2+
、Mg
2+
、Zn
2+
中的一种或几种；M
3+
为三价金属离子；具体可为Al
3+
、Fe
3+
中的一种或几种；A
n
‑
为无机阴离子；x＝0.2～0.8，mH2O：5％～20％。3.一种制备权利要求1或2所述的甲哌鎓控释剂的方法，包括如下步骤：1)将M
2+
和M
3+
的可溶性金属盐溶解于水中，得到溶液a；2)将氢氧化钠或氢氧化钾与甲哌鎓溶于去离子水中，得到溶液b；3)将溶液a与溶液b混合，剪切乳化，得到液体甲哌鎓控释剂。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：段留生，高飞，王崇，于春欣，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，
类型：发明
国别省市：