一种水稻封闭除草剂药肥及其制备方法和施用方法

技术领域

本发明涉及农药制剂加工技术领域，特别是涉及一种水稻封闭除草剂药肥及其制备方法和施用方法。

背景技术

水稻作物通常要做两次封闭除草和多次分别使用除草剂和肥料，既耗时又费力。在传统的农业生产技术中，使用肥料和除草剂是分开的，要两次或多次使用除草剂和肥料的做法，增加了农民的劳动强度和劳动次数，不利农业发展。当前，肥料利用率普遍偏低，主要原因是化肥易溶解，施用到土壤以后养分释放效率快，流失到环境中，农作物吸收少。

为了减少劳动量，提高除草、施肥效果，采用药肥是很好的解决办法。但目前药肥生产和使用中也存在一些问题。一是普通药肥药效期短，仍需要多喷药和追肥。二是包膜药肥制备过程由于工艺问题，比如聚氨酯类的包膜剂是热固性的，包膜过程中加热会导致除草剂农药会失去药效。三是药肥释放效率与作物生长周期不匹配，有效释放量与作物需肥不同步，造成利用率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种水稻封闭除草剂药肥及其制备方法和施用方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种水稻封闭除草剂药肥，由除草成分、肥料成分和外层包膜成分组成；

所述除草成分为氰氟草酯；所述肥料成分包括氮、磷、钾；所述外层包膜成分为大豆油基聚氨酯；

所述除草成分质量百分含量为0.1-1％，所述外层包膜成分质量百分含量为3-6％，所述肥料成分质量百分含量为93-97％。

进一步地，所述氮、磷、钾的质量比为10-40％、5-20％、10-40％；具体以N、P

进一步地，所述氮、磷、钾来自氮磷钾复合肥。

进一步地，所述氮、磷、钾可分别来自磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾、硝酸钾、硝酸铵等。

所述大豆油基聚氨酯原料组分包括大豆油多元醇和赖氨酸二异氰酸酯，二者质量比为1:1；原料组分还包括氯化锌。优选比例为：大豆油多元醇:赖氨酸二异氰酸酯:氯化锌＝2.5-4kg:2mL:2.5-4kg。

所述大豆油多元醇的分子量为3000-4000g/mol，羟基值150-200mgKOH/g：

所述大豆油基聚氨酯由大豆油多元醇和赖氨酸二异氰酸酯在55-65℃下反应得到。

本发明还提供上述水稻封闭除草剂药肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将所述肥料成分利用流化床进行处理；

(2)将所述除草剂成分喷涂于步骤(1)处理的肥料成分表面，之后喷涂所述外层包膜成分；

(3)干燥除去溶剂，冷却得到所述水稻封闭除草剂药肥。

优选制备步骤如下：

(1)将所述肥料成分装入流化床中，肥料处于流动状态下5分钟；

(2)将氰氟草酯乳液在雾化压强为0.1～0.5pa，压缩空气压强为0.4～0.8Pa，进风温度20℃，出风温度20℃的雾化室内雾化后，用双流体喷嘴喷涂于肥料的表面，流速为0.1～0.5L/h；

(3)将大豆油基聚氨酯包膜剂组分在雾化压强为0.1～0.5pa，压缩空气压强为0.4～0.8Pa，进风温度100℃，出风温度60℃的雾化室内雾化后，用双流体喷嘴喷涂于步骤(2)的颗粒表面，流速为0.4～1L/h，保持物料温度55-65℃进行包覆；

(4)干燥除去膜层中所含溶剂，停机将完成包膜的肥料取出，冷却即得所述水稻封闭除草剂药肥。

本发明进一步提供上述水稻封闭除草剂药肥的施用方法，包括以下步骤：

育苗：对育秧盘没有要求，水稻秧龄为13～20天，叶龄保持在2.7～3.5叶；

秧田整理：插秧前3～4天进行平整移栽田，前1～2天还要排干水，(稀泥田要提前3～4天)，保证田面泥浆沉实；

施基肥：插秧前灌浅水至1cm左右时，用施肥机抛撒所述水稻封闭除草剂药肥；

移栽：移栽水稻秧苗进行插秧种植。

进一步地，所述水稻封闭除草剂药肥的施用量为20-45kg/亩。

进一步地，所述插秧种植的密度为25～30×20～24㎝，插秧深度在1cm左右。

氰氟草酯是芳氧苯氧丙酸类除草剂中唯一对水稻具有高度安全性的品种，和该类其他品种一样，也是内吸传导性除草剂。由植物体的叶片和叶鞘吸收，韧皮部传导，积累于植物体的分生组织区，抵制乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)，使脂肪酸合成停止，细胞的生长分裂不能正常进行，膜系统等含脂结构破坏，最后导致植物死亡。从氰氟草酯被吸收到杂草死亡比较缓慢，一般需要1-3周。杂草在施药后的症状如下：四叶期的嫩芽萎缩，导致死亡。二叶期的老叶变化极小，保持绿色。

本发明公开了以下技术效果：

(1)本发明通过氰氟草酯除草剂喷涂在肥料表面，肥料表面干燥，能够自吸除草剂进入肥料内部，除草剂用量较少，可以完全进入肥料内部，是一次除草剂和肥料的科学结合，同时减轻了农民的劳动强度和劳动次数。

(2)本发明采用缓释技术，除草剂能够抑制氮肥的硝化和反硝化作用，然后再包裹一层大豆油基聚氨酯，有效地保证农药、肥料的科学释放，延长产品的持效期，确保除草、营养双重效果，提高肥料利用率，减少农药、肥料的浪费。

(3)本发明是一种高效的水稻除草剂，所用氰氟草酯特别对防除稗草、千金子、双穗雀稗、牛筋草、马唐等一年生禾本科杂草有效，且对水稻安全。

(4)本发明产品化学性质稳定，便于储存运输，使用安全、简便、用量少、药效肥效持续时间长，有着广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明CK1的稗草芽根茎；

图2为本发明大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥处理的稗草芽根茎。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明中所述百分数如无特别说明，均按质量百分数计。

实施例1大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的制备与施用

大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的制备：

(1)称取100kg江苏华昌化工生产的复合肥颗粒(氮、五氧化二磷、氧化钾质量百分比分别为15％、15％、15％)，输送至流化床中，肥料处于流动状态下5分钟。

(2)将氰氟草酯乳液(氰氟草酯的质量分数为20％)300g在雾化压强为0.3pa，压缩空气压强为0.6Pa，进风温度20℃，出风温度20℃的雾化室内雾化后，用双流体喷嘴喷涂于步骤(1)中肥料的表面，流速为0.2L/h；

(3)大豆油基聚氨酯包膜剂分为组分A和组分B：

组分A：2.5kg大豆油多元醇，然后加入2ml氯化锌，均匀混合，得到组分A；

组分B：赖氨酸二异氰酸酯2.5kg。

(4)将组分A和组分B分别通过喷枪以同样的速度(0.5L/h)喷涂于步骤(2)的颗粒表面，大豆油基聚氨酯包膜剂用量为复合肥颗粒重量的5％，保持物料温度60℃，利用肥芯滚动，使大豆油基聚氨酯包膜剂在运动的肥芯表面均匀铺展并固化形成致密光滑的膜层，完成一次包膜工艺，冷却至常温。制得总包膜率为5％的大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥。

该大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的肥料缓释周期为60天，氰氟草酯缓释周期为30天。

大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的施用：

(1)育苗：对育秧盘没有要求，水稻秧龄为16天，叶龄保持在3.0叶。

(2)秧田整理：水稻机插秧前4天要进行平整移栽田，前1天排干水，要求田面泥浆沉实。

(3)大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥施用：水稻机插秧前灌浅水至1cm左右时，用施肥机抛撒药肥，基施40kg/亩。

(4)移栽：采用插秧机移栽水稻，插秧深度在1cm左右，插秧密度在25×24㎝。

实施例2

大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的制备：

(1)称取100kg江苏华昌化工生产的复合肥颗粒(氮、五氧化二磷、氧化钾质量百分比分别为15％、15％、15％)，输送至流化床中，肥料处于流动状态下5分钟。

(2)将400g氰氟草酯乳液(氰氟草酯的质量分数为20％)在雾化压强为0.3pa，压缩空气压强为0.6Pa，进风温度20℃，出风温度20℃的雾化室内雾化后，用双流体喷嘴喷涂于步骤(1)的肥料表面，流速为0.2L/h。

(3)大豆油基聚氨酯包膜剂分为组分A和组分B：

组分A：3kg大豆油多元醇，然后加入2ml氯化锌，均匀混合，得到组分A；组分B：赖氨酸二异氰酸酯3kg。

(4)将组分A和组分B分别通过喷枪以同样的速度(0.5L/h)喷涂在步骤(2)的颗粒表面，大豆油基聚氨酯包膜剂用量为复合肥颗粒重量的6％，保持物料温度60℃，利用肥料颗粒滚动，使大豆油包膜剂在运动的肥料表面均匀铺展并固化形成致密光滑的膜层，完成一次包膜工艺，冷却至常温，制得总包膜率为6％的大豆油基包膜氰氟草酯药肥。

该大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的缓释周期为80天，氰氟草酯缓释周期为40天。

大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的施用：

(1)育苗：对育秧盘没有要求，水稻秧龄为16天，叶龄保持在3.0叶。

(2)秧田整理：水稻机插秧前4天要进行平整移栽田，前1天排干水，要求田面泥浆沉实。

(3)大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥施用：水稻机插秧前灌浅水至1cm左右时，用施肥机抛撒药肥，基施35kg/亩。

(4)移栽：采用插秧机移栽水稻，插秧深度在1cm左右，插秧密度在25×24㎝。

实施例3大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的制备与施用

大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的制备：

(1)称取100kg江苏华昌化工生产的复合肥颗粒(氮、五氧化二磷、氧化钾质量百分比分别为15％、15％、15％)，输送至流化床中，肥料处于流动状态下5分钟。

(2)将500g氰氟草酯乳液(氰氟草酯的质量分数为20％)在雾化压强为0.3pa，压缩空气压强为0.6Pa，进风温度20℃，出风温度20℃的雾化室内雾化后，用双流体喷嘴喷涂于步骤(1)肥料的表面，流速为0.2L/h。

(3)大豆油基聚氨酯包膜剂分为组分A和组分B：

组分A：4kg大豆油多元醇，然后加入2ml氯化锌，均匀混合，得到组分A。组分B：赖氨酸二异氰酸酯4kg。

(4)将组分A和组分B分别通过喷枪以同样的速度(0.5L/h)喷涂在步骤(2)的肥料表面，大豆油基聚氨酯包膜剂用量为复合肥颗粒重量的8％，保持肥料温度60℃，利用肥料颗粒滚动，使大豆油基聚氨酯包膜剂在运动的肥料表面均匀铺展并固化形成致密光滑的膜层，完成一次包膜工艺，冷却至常温，制得总包膜率为8％的大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥。

该大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的缓释周期为90天，氰氟草酯缓释周期为50天。

大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的施用：

(1)育苗：对育秧盘没有要求，水稻秧龄为16天，叶龄保持在3.0叶。

(2)秧田整理：水稻机插秧前4天要进行平整移栽田，前1天排干水，要求田面泥浆沉实。

(3)氰氟草酯药肥施用：水稻机插秧前灌浅水至1cm左右时，用施肥机抛撒药肥，基施30kg/亩。

(4)移栽：采用插秧机移栽水稻，插秧深度在1cm左右，插秧密度在25×24㎝。

本发明实施例1的效果如下：

田间试验于2022年6月10日至2022年10月20日进行。试验点位于江苏省泰州市姜堰区张甸镇三野村。供试土壤为高沙土，其表层土壤(0-20cm)基本理化性质为：pH值6.32，EC值52.6μs/cm，有机质16.78g/kg，碱解氮115.27mg/kg，有效磷17.39mg/kg，速效钾79mg/kg。供试水稻品种为南粳9108。

设三个处理，3次重复，小区面积200m

①CK1(基施复合肥(15:15:15)40kg/亩，分蘖肥尿素15kg/亩，穗肥尿素15kg/亩，不打除草剂)；

②CK2(基施复合肥(15:15:15)40kg/亩，打一次封闭除草剂氰氟草酯乳液60g/亩，分蘖肥尿素15kg/亩，拔节期再打一次除草剂氰氟草酯乳液60g/亩，穗肥尿素15kg/亩)；

③基施大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥(15:15:15)40kg/亩，穗肥尿素15kg/亩，后面不打除草剂。

其中，CK1和CK2中基施复合肥与大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥中的氮、磷、钾含量相同。

测产为小区全部收割测实产。每个小区均匀取6穴稻株，考种调查记录穗数、穗粒数、结实率、千粒重，称植株、水稻籽粒干重。数据统计分析应用SPSS21.0软件。

表1氰氟草酯药肥对水稻产量的影响

从表1中可以看出，大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥的水稻产量最高，与CK1相比增产12.88％，与CK2相比增产2.44％，表明大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥处理不仅减少了施肥和打药次数，节省了劳工，而且增加了水稻的产量。

表2大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥对防除稗草、千金子的影响(施用后30天)

从表2中可以看出，与CK1相比，大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥和CK2对稗草和千金子的防除率显著提高(p<0.05)，其中CK2对稗草防除率最高，大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥对千金子的防除率最高，表明大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥处理能够保证除草剂的药效，且能够减少一次除草剂的施用。

图1为CK1的稗草芽根茎，图2为大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥处理的稗草芽根茎。

图1和图2表明，相比于CK1，大豆油基聚氨酯包膜氰氟草酯药肥处理的稗草芽尖有坏死现象，维管束叶绿素被破坏，根尖生长点坏死，种子的横切面生长受到影响，这是氰氟草酯药肥除草效果好的原因。

本发明药肥作为基肥施用在水稻上，一次施用既可施肥又可除草，减轻了农民的劳动强度和次数，克服了现有技术条件下农民要两次以上使用除草剂和肥料的做法，本发明有效地保证农药的持效期，肥料养分释放与水稻养分需求同步，确保除草、施肥双重效果，对减少农药、肥料用量，降低资源浪费和环境污染具有极其重要的作用，对农业增产增收也起到积极的推动作用。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。