專利名稱：稀土組合物及其應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種草坪專用稀土組合物，更具體地說涉及一種草坪專用稀土螯合物的組合物，以及這種組合物的應用。
背景技術(shù)：
草坪可作為綠化設(shè)施，也可用于各種球場。目前對于各種球場(如高爾夫球場、足球場等)的需要越來越大，而現(xiàn)在球場草坪的養(yǎng)護需要長期大量地使用化肥、化學藥劑和除草劑等產(chǎn)品，造成對環(huán)境的污染，浪費大量的水資源和人力資源。
近年來，含稀土的復合肥料正受到廣泛的關(guān)注。稀土元素具有易被植物吸收；能夠促進植物根系發(fā)達，提高根系活力，增強植物對水分和養(yǎng)料的吸收；無公害；防避病蟲害；改善土壤結(jié)構(gòu)等優(yōu)點。
業(yè)已提出多種包含稀土元素的復合肥料，其中之一就是使含稀土元素混合物的稀土原料與螯合劑反應生成各種稀土螯合物的混合物，然后把所得的螯合物的組合物與其他營養(yǎng)元素混合制得復合肥料，以達到所需的各種作用。
例如中國專利申請CN1173970公開了一種含稀土螯合物的混合物的營養(yǎng)抗旱劑，它既可用于葉面噴施，又可用于種植浸種或者拌種，這樣營養(yǎng)抗旱劑抗旱作用強，使用范圍廣，性能穩(wěn)定，并能增加作物營養(yǎng)。
中國專利98125294.x提出了一種稀土復合花卉營養(yǎng)液，它包括稀土螯合液、葉面成膜液、病蟲防避液、復合增香液和混合營養(yǎng)液。這是一種專為花卉開發(fā)的營養(yǎng)液，它適用于多種草本和灌木類觀花、果及觀葉花卉，可使葉片濃綠挺拔，花果色艷持久，并有防避病蟲、活化土壤營養(yǎng)成分的效果。但是它未提到“使葉片濃綠挺拔”的效果是由于哪種稀土螯合物產(chǎn)生。
本發(fā)明人經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)，并非所有稀土元素均具有使葉片濃綠挺拔的效果，本發(fā)明就是在該發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種草坪專用稀土螯合物的組合物，它包含鑭系輕稀土元素與螯合劑反應形成的螯合物，以氧化物計，各種稀土元素的含量為氧化鑭 10-40重量％氧化鈰 40-60重量％氧化鐠 0-10重量％氧化釹 0-30重量％在本發(fā)明的一個較好實例中，本發(fā)明組合物還可包括其它稀土元素與螯合劑反應形成的螯合物，以氧化物計，這些稀土元素的含量為氧化釤 0-2重量％氧化鈥 0-0.1重量％氧化銪 0-1重量％氧化鉺 0-0.1重量％氧化釓 0-1重量％氧化銩 0-0.1重量％氧化鋱 0-0.1重量％ 氧化鐿 0-0.1重量％氧化鏑 0-0.1重量％ 氧化镥 0-0.1重量％氧化釔 0-1重量％本發(fā)明還提供一種本發(fā)明組合物在提高葉綠素含量方面的用途。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當將一定量鑭、鈰和任選的鐠和釹施用于草坪上以后，無需營養(yǎng)元素就可使草坪的葉片濃綠挺拔，從而節(jié)約了費用，減少了營養(yǎng)元素造成的污染。
具體實施例方式
本發(fā)明的草坪專用稀土組合物主要包含由稀土元素與螯合劑反應制成的螯合物，以氧化物計，所述組合物中各稀土元素的含量為氧化鑭 10-40重量％氧化鈰 40-60重量％氧化鐠 0-10重量％氧化釹 0-30重量％
以氧化物計，所述組合物中各稀土元素的含量較好為氧化鑭 20-30重量％氧化鈰 45-55重量％氧化鐠 2-6重量％氧化釹 9-20重量％以氧化物計，所述組合物中各稀土元素的含量最好為氧化鑭 25-27重量％氧化鈰 49-52重量％氧化鐠 5-5.5重量％氧化釹 16-19重量％除了上述稀土元素，本發(fā)明組合物還包括其它稀土元素與螯合劑反應形成的螯合物，以氧化物計，這些稀土元素的含量為氧化釤 0-2重量％ 氧化鈥 0-0.1重量％氧化銪 0-1重量％ 氧化鉺 0-0.1重量％氧化釓 0-1重量％ 氧化銩 0-0.1重量％氧化鋱 0-0.1重量％氧化鐿 0-0.1重量％氧化鏑 0-0.1重量％氧化镥 0-0.1重量％氧化釔 0-1重量％用于形成螯合物的螯合劑并沒有具體的限制，只要它能夠與稀土元素反應形成螯合物即可，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員結(jié)合其專業(yè)知識可容易地選擇合適的螯合劑，優(yōu)選的螯合劑包括乙二胺四乙酸(EDTA)、羥乙基乙二胺三乙酸(HEEDTA)、乙二胺四甲叉基膦酸鈉(EDTMP)、氨羧絡合劑、多磷酸鹽、次氨基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸二鈉等。其中，最好的螯合劑為乙二胺四乙酸(EDTA)。螯合劑由于含氮和/或磷，因此也是草種所需的營養(yǎng)物質(zhì)，可直接被草種吸收利用。在本發(fā)明中，螯合劑用量并沒有特別的限制，但是在制備本發(fā)明螯合物的組合物時，一般加入化學計量量的螯合劑，在本發(fā)明的一個較好的實例中，按組合物總重量計，螯合基團占整個組合物總重量的5-8％，優(yōu)選為6％。
本發(fā)明的組合物可制成各種制劑，例如顆粒劑、粉末劑或溶液制劑。當制成顆粒劑時，它還可進一步包括吸附劑。所述吸附劑并沒有具體的限制，可以包括氧化鋁、活性碳和分子篩，較好是分子篩。
用于與螯合劑反應形成螯合物的稀土元素的形態(tài)并沒有具體限定，可以是硝酸鹽、氯化物、氧化物等。其中優(yōu)選是氧化物。在本發(fā)明的一個較好的實例中，使用的稀土元素是購自包頭白云鄂博的稀土礦，其組成為氧化鑭 26重量％ 氧化鏑＜0.1重量％氧化鈰 50重量％ 氧化鈥＜0.1重量％氧化鐠 5.2重量％ 氧化鉺＜0.1重量％氧化釹 16.5重量％氧化銩＜0.1重量％氧化釤 1.23重量％氧化鐿＜0.1重量％氧化銪 0.21重量％氧化镥＜0.1重量％氧化釓 0.35重量％氧化釔0.43重量％氧化鋱 ＜0.1重量％。
當使用硝酸鹽形態(tài)的稀土元素時，螯合劑的用量應接近或超過化學計量量，因為發(fā)現(xiàn)使用硝酸稀土時， 螯合物產(chǎn)品會水解，且不能加工成任何細度的粉末。稀土元素也會和其他元素產(chǎn)生拮抗，從而使吸收利用率不高，而且還會受土壤水質(zhì)的影響。因此，需要使硝酸稀土全部轉(zhuǎn)化成稀土螯合物，以免殘留的硝酸稀土產(chǎn)生不利影響。
可使用本發(fā)明組合物的溶液浸泡草種，或者將本發(fā)明溶液噴灑在草坪上，也可將本發(fā)明組合物吸附在吸附劑上制成顆粒劑，將所述顆粒劑拋灑在草坪上。本發(fā)明也可與復合肥料一起使用。例如，在本發(fā)明的一個較好的實例中，將本發(fā)明組合物與復合肥料以1∶1的比例混合，然后噴灑在草坪上。在本發(fā)明另一個較好的實例中，把草種浸泡在稀土溶液中，30分鐘后取出草種。經(jīng)過國產(chǎn)LSB型液力噴播機混合，攪拌，噴灑到所需種植的地方。
下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。
實施例測試方法1.電導率從草坪上切下30厘米長×30厘米寬×2.5厘米厚的土壤樣品，其中土壤中的含水量不超過10重量％，使用惠斯頓電橋(直流HY2501型單臂電橋)法或者國產(chǎn)D5906型電導儀和電導電極(DDS-11A型)法測得電導率，電導率越小，說明抗旱能力越強。
2.電解質(zhì)滲出量取50克長度為6-10厘米的草葉片，把葉片放在冰箱中進行1小時的-8℃低溫脅迫，然后使用美國產(chǎn)專時利(KEITHLEY)2000型數(shù)字萬用表測量電解質(zhì)滲出量。因為植物組織的電阻受外界環(huán)境影響很大，抗低溫性強的植物組織電阻開始下降的時間長，下降的幅度小，電解質(zhì)滲出量就小。電解質(zhì)滲出量越小，說明抗低溫能力越強。
3.病情指數(shù)植物病害一般是指植物在生長、發(fā)育、成坪過程中受到外界不良環(huán)境因素的影響或有害生物的侵染，使其在生理和形態(tài)上發(fā)生了一系列的變化而使植物受到嚴重的影響，主要表現(xiàn)為變色、腐爛、畸形等。病情指數(shù)是在相同條件下單位面積草坪中植物病害發(fā)生的面積。
4.葉綠素含量用JP-303型極譜儀(成都儀器廠生產(chǎn))使用循環(huán)掃描伏安法測量得到葉綠素含量，具體參見科學出版社出版的《稀土農(nóng)用與電分析法》第5章(高小霞著)實施例1-5和比較例1按表1所示的配方，配制稀土氧化物的混合物，然后把5千克所述混合物放入裝有5千克自來水的玻璃缸中，并攪拌使之充分溶解，得到濃度為50重量％的稀土溶液。然后把溶液加熱到90℃以上，再加入2千克螯合劑，同時攪拌進行螯合反應1小時。反應完成后，把0.5千克草種浸泡在稀土溶液中，30分鐘后取出草種。經(jīng)過國產(chǎn)LSB液力噴播機播種到所需種植的地方。
表1

在播種一個星期后，測量草種發(fā)芽率。在草生長3個月后，用前述的方法測量電導率、電解質(zhì)滲出量、病情指數(shù)和葉綠素含量。得到的結(jié)果列在表2中。
實施例6如實施例5所示的配方，配制稀土氧化物的混合物，然后把5千克所述混合物放入裝有5千克自來水的玻璃缸中，并攪拌使之充分溶解，得到濃度為50重量％的稀土溶液。然后把溶液加熱到90℃以上，再加入2千克螯合劑，同時攪拌進行螯合反應1小時。反應完成后，在反應混合物中加入1千克分子篩進行濃縮，并繼續(xù)加熱干燥1-2小時，制成初級產(chǎn)品。然后使用SQ-B型球磨機(上海中藥機械廠生產(chǎn))把初級產(chǎn)品粉碎，用SZD460/1180型平面旋轉(zhuǎn)篩(上海冶金礦山機械廠生產(chǎn))進行篩分，制成200目的粉末，得到最終產(chǎn)品，將上述產(chǎn)品以每平方米30克的施用量灑在一星期齡的草坪上。在草生長3個月后，用前述的方法測量電導率、電解質(zhì)滲出量、病情指數(shù)和葉綠素含量。得到的結(jié)果列在表2中。
實施例7如實施例5的配方制備稀土氧化物組合物，然后將30克稀土氧化物組合物和30克復合肥料(江蘇常州加澤生產(chǎn))溶解在100千克水中，攪拌制成稀土復合肥料溶液。然后把0.5千克草種浸泡在稀土溶液中，30分鐘后取出草種。經(jīng)國產(chǎn)LSB型液力噴播機播種到所需種植的地方。
一星期后，測量草種發(fā)芽率。在草生長3個月后，用前述的方法測量電導率、電解質(zhì)滲出量、病情指數(shù)和葉綠素含量。得到的結(jié)果列在表2中。
表2

由上述比較例1和實施例的數(shù)據(jù)可見，加入氧化釤、氧化銪、氧化釓、氧化鋱、氧化鏑、氧化鈥、氧化鉺、氧化銩、氧化鐿、氧化镥、氧化憶對組合物的性能沒有很大的影響，顯然對植物產(chǎn)生影響的主要是鑭、鈰在起作用。加入復合肥料后，能在一定程度上提高組合物的性能，但是提高的程度并不是很明顯。
比較例2-3如實施例1所示的方法制備稀土螯合物溶液，不同的是按照表3所示的配方制備稀土氧化物的混合物。
如實施例所示使用稀土溶液對草種進行浸泡、噴播，然后測量各種參數(shù)。結(jié)果列在表4中。
表3

表4

通過比較表2和表4中的數(shù)據(jù)我們可以看到，使用本發(fā)明組合物處理過的草種，其發(fā)芽率可達90％，比比較例增加了10-18％。經(jīng)過本發(fā)明組合物處理過的草坪，電導率為比較例的68-76％，說明提高了抗旱能力。本發(fā)明組合物處理過的草坪的葉片的電解質(zhì)滲出量為比較例的52-67％，說明提高了抗低溫能力。而實施例中的病情指數(shù)相比比較例有所下降，其中德氏霉葉枯病病情指數(shù)下降48％，褐斑病下降10％，說明提高了抗病害能力。使用本發(fā)明組合物處理過的草坪的葉片的葉綠素含量也明顯增加，可達35-55％以上。
本發(fā)明組合物可促進草種的新陳代謝，增強其生理活性，加速草種的細胞分裂與增生，提高葉綠素含量，增強光合作用，能促進草種的根系發(fā)育，增加根系對養(yǎng)分的充分吸收，增強對干旱、低溫等不良條件下的抵御能力，增加干物質(zhì)的積累，從而提高了草種的抗逆性，耐頻繁修剪和耐踐踏性，改良了草種的品質(zhì)，達到草種莖葉密集，色澤一致，整齊美觀，使草坪具有良好的彈性及綠色度，增強觀景效果。
本發(fā)明由于使用鑭、鈰元素的螯合物形成組合物，無需其它稀土元素就可取得上述效果，從而降低了成本，減少了其它化學元素對環(huán)境產(chǎn)生的不利影響，取得了意想不到的效果。
在閱讀了本發(fā)明公開的內(nèi)容后，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可在本發(fā)明范圍內(nèi)對本發(fā)明進行各種變化和改進。本發(fā)明包括這種在本申請權(quán)利要求范圍內(nèi)的改進和變化。
權(quán)利要求
1.一種草坪專用稀土組合物，它包含稀土元素氧化物與螯合劑反應制成的螯合物，以稀土氧化物計，各種稀土元素的含量為氧化鑭 10-40重量％氧化鈰 40-60重量％氧化鐠 0-10重量％氧化釹 0-30重量％。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于以氧化物計，所述稀土元素的含量為氧化鑭 20-30重量％氧化鈰 45-55重量％氧化鐠 2-6重量％氧化釹 9-20重量％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于以氧化物計，所述稀土元素的含量為氧化鑭 25-27重量％氧化鈰 49-52重量％氧化鐠 5-5.5重量％氧化釹 16-19重量％。
4.如權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于所述組合物還包括其它稀土元素，以氧化物計，這些稀土元素的含量為氧化釤 0-2重量％氧化銪 0-1重量％氧化釓 0-1重量％氧化鋱 0-0.1重量％氧化鏑 0-0.1重量％氧化鈥 0-0.1重量％氧化鉺 0-0.1重量％氧化銩 0-0.1重量％氧化鐿 0-0.1重量％氧化镥 0-0.1重量％氧化釔 0-1重量％。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于它還包含吸附劑。
6.如權(quán)利要求5所述的組合物，其特征在于所述吸附劑包括氧化鋁、活性碳和分子篩。
7.如權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于所述螯合劑選自乙二胺四乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸、乙二胺四甲叉基膦酸鈉、氨羧絡合劑、多磷酸鹽、次氨基三乙酸、乙二胺四乙酸二鈉。
8.如權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于所述螯合劑占組合物總重量的5-8％。
9.如權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于所述組合物中稀土氧化物的含量高于總重量的45％。
10.如權(quán)利要求1-9中任何一項所述的組合物在提高植物葉綠素含量方面的用途。
全文摘要
一種草坪專用稀土組合物，它包含鑭系輕稀土元素氧化物與螯合劑反應制成的螯合物。所述稀土組合物還可包括吸附劑。本發(fā)明還提供了所述組合物的一種用途。
文檔編號C05G3/00GK1508100SQ0215126
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者張凱, 張華 , 張斌, 張 凱 申請人:上海蒙諾金稀土制品有限公司