一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑及其制備方法
【專利摘要】一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑及其制備方法，主要用于解決我國北方地區(qū)的黑麥草草坪越冬困難、冬季枯黃等問題，可推遲草坪枯黃休眠并促使其提前返青生長，可以有效地延長草坪綠色期。其組分包括高脂膜乳劑10～15％，營養(yǎng)劑12～18％，稀土元素0.8～1.6％，保水防凍劑3～5％，生長調(diào)節(jié)劑1～1.5％，滲透劑0.5～1％，氯化鈣或硝酸鈣0.2％～0.5％，蒸餾水60～70％。本發(fā)明采用復(fù)合技術(shù)配方，其中的高脂膜乳劑可在草坪葉面形成一層透氣薄膜，提高保水能力，避免熱量流失，有效降低低溫對(duì)草坪的傷害；同時(shí)加入營養(yǎng)劑、稀土元素、保水防凍劑，再配入滲透劑。噴施后能維持草坪細(xì)胞膜的通透性和穩(wěn)定性，并迅速提高細(xì)胞的可溶性糖、游離氨基酸的含量，增加細(xì)胞熱力儲(chǔ)存量。該產(chǎn)品既具有物理抗凍效果，又具有生理抗凍的效果。
【專利說明】一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物防凍【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]草坪業(yè)的興起是人類文明和社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志，我國草坪業(yè)目前已步入了大規(guī)模發(fā)展的新時(shí)期。草坪草種類繁多，特性各異。按氣候條件和草坪草地域分布分類，可將草坪草分為暖季型草坪草和冷季型草坪草。暖季型草坪草主要屬于禾本科，最適生長溫度為25~30°C。冷季型草坪草，原產(chǎn)北歐和亞洲，生長適溫為15~25°C，主要分布在我國的華北和東北地區(qū)。
[0003]黑麥草原產(chǎn)于德國，是我國北方地區(qū)帶常用冷季型草坪草種，其突出的抗旱特性和耐熱性在冷季型草坪中首屈一指。近幾年，黑麥草作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的草坪發(fā)展較為迅速，特別是在我國的北方地區(qū)大量應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪和防護(hù)草坪。
[0004]冬季黑麥草進(jìn)入枯黃休眠期，影響了其運(yùn)動(dòng)價(jià)值，因而大大限制了它的廣泛應(yīng)用。在德國等很多歐洲國家，由于冬季嚴(yán)寒，球場(chǎng)必須配備地下加熱系統(tǒng)，以保護(hù)草皮，保證冬季比賽的順利進(jìn)行，我國目前還不具備上述條件。
[0005]草坪綠色期是指 一年中草坪從春季返青至秋季枯黃為止的持續(xù)天數(shù)。一般來說，草坪群落中80%的植株返青即視為草坪返青，同樣，草坪群落中80%的植株枯黃即視為草坪進(jìn)入枯黃期。在我國華北地區(qū)，黑麥草草坪一般于4月初返青，12月初霜后枯黃，綠色期只有240~260天左右；東北地區(qū)更短，只有200天左右。低溫導(dǎo)致我國北方地區(qū)的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪過早枯黃或者遲遲不能返青，大大降低了其運(yùn)動(dòng)價(jià)值。
[0006]由于我國北方地區(qū)主要是溫帶大陸性氣候，冬季漫長寒冷，多有積雪覆蓋，最冷月平均氣溫在4°C~10°C之間，晝夜溫差較大。溫度作為植物生長的主要因子之一，影響著運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪草的蒸騰、水勢(shì)、吸收和新陳代謝，以及幾乎所有的酶促反應(yīng)、休眠和生長發(fā)育，草坪在低溫環(huán)境下無法正常生長，甚至死亡。
[0007]黑麥草機(jī)體細(xì)胞內(nèi)的生物膜體系與其抗凍性有密切關(guān)系。當(dāng)細(xì)胞遇到低溫時(shí)，生物膜便會(huì)發(fā)生相變，即從液晶相變成凝膠狀態(tài)，并使膜的結(jié)構(gòu)破壞，結(jié)果在原生質(zhì)膜上形成透性較大的非脂類的“洞穴”，成為許多電解質(zhì)自由出入的通道，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的溶膠因而大量排出，最終引起黑麥草死亡。因此，第一，在溫度降低時(shí)，必須能夠維持機(jī)體內(nèi)生物膜正常的液晶相；第二，具備膜結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性，這種穩(wěn)定性與黑麥草的抗寒性成正相關(guān)；第三，避免細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰，防止冰晶對(duì)膜的破壞；第四，細(xì)胞內(nèi)的水流到細(xì)胞外結(jié)冰也會(huì)造成一定的傷害，因?yàn)楸鶅雒撍畷?huì)引起細(xì)胞干旱，使蛋白質(zhì)變性，同時(shí)也會(huì)使細(xì)胞發(fā)生收縮塌陷，使細(xì)胞質(zhì)膜遭到破壞所致。
[0008]草坪防凍劑是保護(hù)草坪安全過冬、預(yù)防倒春寒的最好產(chǎn)品。防凍劑能顯著提高草坪草的抗病抗低溫、倒春寒的抗凍能力，有效地防止早晚低溫襲擊，避免或減輕受凍害?，F(xiàn)有植物防凍劑多是針對(duì)農(nóng)作物和蔬菜等，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，而且功能性較為單一。
[0009]本發(fā)明主要針對(duì)我國北方地區(qū)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪越冬困難，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)價(jià)值低等問題，因而開發(fā)的一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑。一方面是利用高脂膜乳劑在草坪葉面形成一層透氣薄膜，提高保水能力，避免熱量流失，起到物理防凍的效果；另一方面，利用營養(yǎng)質(zhì)、生長調(diào)節(jié)劑等調(diào)節(jié)草坪的生長規(guī)律，保護(hù)細(xì)胞膜的完整性，保證細(xì)胞膜的正常滲透功能和細(xì)胞外界的物質(zhì)交換過程，達(dá)到生理抗凍效果。以便在春季促使草坪草提前返青、在秋季推遲草坪草休眠枯黃，以達(dá)到延長草坪綠色期的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑及其制備方法，主要用于解決我國北方地區(qū)的黑麥草草坪越冬困難、過早枯黃或者遲遲不能返青、運(yùn)動(dòng)價(jià)值低等問題。該技術(shù)采用了復(fù)合技術(shù)配方，其中的高脂膜乳劑能有效減少或抑制因低溫引起的細(xì)胞膜脂的過氧化作用，提高植物細(xì)胞膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效降低寒冷對(duì)草坪的傷害；同時(shí)加入營養(yǎng)劑與稀土元素，有機(jī)酸與微量元素絡(luò)合形成的絡(luò)合物，再配入滲透劑，制成植物防凍劑，噴施后能迅速提高植物體內(nèi)可溶性糖、游離氨基酸的含量，增強(qiáng)細(xì)胞活力，改善細(xì)胞結(jié)構(gòu)，增加細(xì)胞熱力儲(chǔ)存量，使草坪的保水和抗凍能力增加，達(dá)到生理抗凍的效果。從而推遲草坪枯黃休眠并促使其提前返青生長，可以有效地延長草坪綠色期。
[0011]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法如下:
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明所述的一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑，其組分及其質(zhì)量比例為:
[0013]I)高脂膜乳劑10~15%， [0014]2)營養(yǎng)劑 12 ~18%，
[0015]3)稀土元素 0.8 ~1.6%，
[0016]4)保水防凍劑3~5 %，
[0017]5)生長調(diào)節(jié)劑I~1.5%，
[0018]6)滲透劑 0.5 ~1%，
[0019]7)氯化鈣或硝酸鈣0.2 %~0.5 %，
[0020]8)蒸餾水 60 ~70 %。
[0021]所述的高脂膜乳劑以高級(jí)脂肪酸經(jīng)過催化反應(yīng)后制成。本發(fā)明中的新高脂膜乳劑是由十二碳酸、十六碳酸等高級(jí)脂肪醇組成，所制備的高脂膜乳劑為乳白色的黏綢狀液體，經(jīng)兌水稀釋后(200~300倍)，即可用噴霧器噴灑在草坪的表面，可形成一層肉眼看不見的薄膜，這是一層單分子膜，分子之間有一定空隙，氣體分子能夠通過，不影響作物吸水透氣透光。該保護(hù)膜既能抑制冬季草坪的蒸騰作用，提高保水能力，也可以避免熱量流失、阻止細(xì)胞內(nèi)部結(jié)冰，從而避免低溫對(duì)草坪細(xì)胞造成直接損傷。
[0022]所述的營養(yǎng)劑主要成分包括多糖(4~6% )，腐殖酸8~10%，磷酸二氫鉀(2~4% )。
[0023]其中的多糖為蔗糖或葡萄糖中一種或兩種，施用后能迅速提高草坪細(xì)胞內(nèi)非結(jié)構(gòu)碳水化合物的含量，以提高細(xì)胞的滲透濃度，降低水勢(shì)，增加保水能力；同時(shí)增加細(xì)胞熱量，避免細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰和細(xì)胞冰凍脫水，從而提高植物抗低溫、防凍能力。本發(fā)明中糖類的質(zhì)量比例約為4~6%。
[0024]其中的腐殖酸是以植物渣體為原料，經(jīng)生物發(fā)酵制取，主要成分為腐植酸銨，還包括少量的腐植酸鎂、腐植酸鋅、腐植酸尿素鐵。該腐植酸可與鋅、鐵、鑰、硼稀土元素、鈣離子絡(luò)合形成絡(luò)合物，全溶于水，經(jīng)草坪細(xì)胞吸收后，可維持細(xì)胞主動(dòng)吸收運(yùn)輸和被動(dòng)轉(zhuǎn)移滲透作用的平衡，提高細(xì)胞膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性，起到提高草坪抗寒性的作用。
[0025]所述的稀土元素成分為富鑭稀土，主要作用是協(xié)調(diào)草坪對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收，刺激酶活性，與上述的營養(yǎng)元素配合使用。此外，稀土離子能與細(xì)胞膜的磷脂結(jié)合，調(diào)節(jié)鈣的代謝，并取代Ca2+離子，參與與Ca2+有關(guān)的許多生理過程，所以，稀土離子能維持細(xì)胞膜的通透性和穩(wěn)定性，提高細(xì)胞膜的保護(hù)功能，增強(qiáng)作物對(duì)不良環(huán)境的抵抗能力。本發(fā)明中稀土元素的質(zhì)量比例為0.8~1.6%。
[0026]所述的保水防凍劑包括丙三醇(4~6% )、聚乙烯醇(0.5~1% )，主要作用是提高草坪的保水和抗凍能力，減少細(xì)胞熱力流失。
[0027]所述的生長調(diào)節(jié)劑包括脫落酸(ABA)和矮壯素(CCC)。其中脫落酸能阻止草坪的頂端生長優(yōu)勢(shì)，具有延緩植物生長，促進(jìn)分蘗，增加草坪的抗逆性能。矮壯素的生理功能是控制草坪的營養(yǎng)生長，促進(jìn)草坪的根系生長，從而提高草坪的抗寒能力。本發(fā)明中脫落酸和矮壯素的質(zhì)量比例分別為0.5~1%、0.5~1%。
[0028]所述的滲透劑為脯氨酸(Pro)，脯氨酸是植物蛋白質(zhì)的組分之一，并可以游離狀態(tài)廣泛存在于植物體中，是最有效的植物細(xì)胞質(zhì)內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一。此外，脯氨酸還可以提高草坪細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)分子間的結(jié)合力、穩(wěn)定生物大分子結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)了膜結(jié)構(gòu)在融冰過程中的穩(wěn)定性。本發(fā)明中脯氨酸的質(zhì)量比例為0.5~1%。
[0029]所述的氯化鈣或硝酸鈣的主要作用時(shí)增加植物體內(nèi)游離Ca2+的含量。Ca2+作為細(xì)胞內(nèi)第二信使，在接受低溫信號(hào)后，通過調(diào)節(jié)過氧化物酶(POD)、核苷酸酶、ATP酶等的活性，增加質(zhì)膜氧化還原系統(tǒng)的冷穩(wěn)定性，降低由冷脅迫引發(fā)的細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)外滲程度，達(dá)到防凍效果。本發(fā)明中氯化鈣或硝酸鈣的質(zhì)量比例約為0.3~0.5%。
[0030]本發(fā)明專利中一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑的配制方法:
[0031]I)高脂膜乳劑的制備:在反應(yīng)釜中，放入動(dòng)物性油脂(如硬脂酸、羊毛脂)或植物性油脂(如椰子油、橄欖油、棕櫚油、蓖麻油等)，以甲醇鈉(CH3ONa)為催化劑，與過量甲醇反應(yīng)生成脂肪酸甲酯。反應(yīng)溫度240°C，常壓下間歇或連續(xù)反應(yīng)。將催化劑分離后再于200~250°C、20~30MPa下用氧化銅/氧化鉻催化劑接觸加氫:
[0032]RC00CH3+2H2—~- RCH20H+CH30H
[0033]2)取一定質(zhì)量的水置于反應(yīng)器中，然后將營養(yǎng)劑和氯化鈣或硝酸鈣以30~40: I的質(zhì)量比例溶于水中，邊攪拌邊升溫。一方面，使多糖和磷酸二氫鉀充分溶于水；另一方面，使腐殖酸和富鑭稀土、鈣離子形成絡(luò)合物。保持溫度70~80°C，繼續(xù)攪拌20~30nin，直至絡(luò)合物完全溶解。
[0034]3)將上述I)和2)中的物料按照一定的質(zhì)量比例混合，繼續(xù)攪拌20~30min。然后依次加入丙三醇、聚乙烯醇攪拌60min。
[0035]4)將3)中的物料降溫至20~30°C，再加入脫落酸、矮壯素和脯氨酸，保溫?cái)嚢?0~30min，使混合物成為混合均勻的液體，緩慢降溫至室溫，得到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑產(chǎn)
品O
[0036]本發(fā)明專利中一種復(fù)方植物防凍劑的使用方法:將本品稀釋400~600倍后噴灑2~3次，每次間隔5~10天 ，可在霜凍來臨前提早I~2個(gè)月使用。[0037]本發(fā)明主要用于我國北方地區(qū)的黑麥草草坪冬季和早春季節(jié)預(yù)防凍害。首先利用高級(jí)脂肪酸經(jīng)過催化反應(yīng)后制備出高脂膜乳劑，噴灑在植物體表面，可形成一層單分子膜，該保護(hù)膜能提高黑麥草的保水能力，也可以避免熱量流失、阻止細(xì)胞內(nèi)部結(jié)冰，從而避免低溫對(duì)草坪細(xì)胞造成直接損傷。然后加入營養(yǎng)劑、稀土元素、保水防凍劑、生長調(diào)節(jié)劑、滲透劑和氯化鈣或硝酸鈣，從而形成了一個(gè)新型的復(fù)合草坪防凍劑配方。該產(chǎn)品應(yīng)用價(jià)值大，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益十分顯著。
【具體實(shí)施方式】
[0038]實(shí)施例1
[0039]一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑配方I如下所示。該防凍劑適合用于修剪較為頻繁的高爾夫球場(chǎng)果嶺區(qū)草坪。
[0040]1)高脂膜乳劑15%，
[0041]2)營養(yǎng)劑 12%，
[0042]3)稀土元素 0.8%，
[0043]4)保水防凍劑5%，
[0044]5)生長調(diào)節(jié)劑1%，
[0045]6)滲透劑 I %，
[0046]7)氯化鈣或硝酸鈣0.2%，
[0047]8)蒸餾水 65%。
[0048]生產(chǎn)方法:在反應(yīng)釜中，首先以甲醇鈉(CH3ONa)為催化劑，利用高級(jí)脂肪酸經(jīng)催化反應(yīng)制備出高脂膜乳劑。然后在反應(yīng)器中，將營養(yǎng)劑與富鑭稀土、氯化鈣或硝酸鈣絡(luò)合，并完全溶于水中。最后將高脂膜乳劑和營養(yǎng)劑按照一定的質(zhì)量比例混合，攪拌均勻后，依次加入富鑭稀土、丙三醇、聚乙烯醇。再降溫至20~30°C，再加入脫落酸、矮壯素和脯氨酸，使混合物成混合均勻的液體，得到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑產(chǎn)品。
[0049]使用方法:將本品稀釋500倍后噴灑3次，每次間隔5~7天，可在霜凍來臨前提早I~2個(gè)月使用。
[0050]使用效果:采用實(shí)施例1中的配方制備的草坪防凍劑，在青島市多個(gè)高爾夫球場(chǎng)使用后，草坪冬季枯黃期變短，全年綠色期延長至280~310天，與原來相比，延長了 40~50天；植株在0°C以下時(shí)可不枯萎，根莖在_15°C的低溫下可安全越冬。
[0051]實(shí)施例2
[0052]一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑配方2如下所示。該防凍劑適合用于華北地區(qū)的足球場(chǎng)草坪。
[0053]I)聞脂?旲乳劑10%,
[0054]2)營養(yǎng)劑 18%，
[0055]3)稀土元素 1%，
[0056]4)保水防凍劑5%，
[0057]5)生長調(diào)節(jié)劑1.5%，
[0058]6)滲透劑 I %，
[0059]7)氯化鈣或硝酸鈣0.5%[0060]8)蒸餾水 63%。
[0061]生產(chǎn)方法:與實(shí)施例1相同。
[0062]使用方法:將本品稀釋600倍后噴灑2次，每次間隔8~10天，可在霜凍來臨前提早I~2個(gè)月使用。
[0063]使用效果:采用實(shí)施例2中的配方制備的草坪防凍劑，在山東省多個(gè)足球場(chǎng)使用后，草坪在3月初即可返青，直至第二年I月，全年綠色期平均可達(dá)310天以上；植株在(TC以下時(shí)可不枯萎，根莖在_1 5°C的低溫下可安全越冬。在沒有施用本發(fā)明中的草坪防凍劑之前，在冬季寒潮來臨時(shí)，葉片的尖端部分約3.5cm長的部分便開始枯黃，居中臨近4cm處已明顯褪去油綠色，而呈現(xiàn)帶有枯黃色的淺綠色。使用本發(fā)明后，僅葉尖部Icm處有枯黃色，而臨近的葉片的其他部位明顯呈油綠色。
[0064]實(shí)施例3
[0065]一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑配方3如下所示。該防凍劑適合用于較為寒冷的東北地區(qū)的足球場(chǎng)草坪。
[0066]I)高脂膜乳劑15%，
[0067]2)營養(yǎng)劑 12%,
[0068]3)稀土元素 1.6%，
[0069]4)保水防凍劑5%，
[0070]5)生長調(diào)節(jié)劑1.5%，
[0071]6)滲透劑 0.3%，
[0072]7)氯化鈣或硝酸鈣0.2%，
[0073]8)蒸餾水 64.4%。
[0074]生產(chǎn)方法:與實(shí)施例1相同。
[0075]使用方法:將本品稀釋400倍后噴灑3次，每次間隔5~7天，可在霜凍來臨前提早I~2個(gè)月使用。
[0076]使用效果:采用實(shí)施例3中的配方制備的草坪防凍劑，在吉林省多個(gè)足球場(chǎng)使用后，草坪冬季枯黃期變短，全年綠色期延長至260~280天，與原來相比，延長了 60~80天，草坪在3月下旬即可返青。
[0077]本專利采用復(fù)合技術(shù)配方，首先采用高脂膜乳劑可在草坪葉面形成一層透氣薄膜，提高保水能力，避免熱量流失，有效降低低溫對(duì)草坪的傷害；然后加入營養(yǎng)劑、稀土元素、保水防凍劑，再配入滲透劑。噴施后能維持草坪細(xì)胞膜的通透性和穩(wěn)定性，并迅速提高細(xì)胞的可溶性糖、游離氨基酸的含量，增加細(xì)胞熱力儲(chǔ)存量。該產(chǎn)品既具有物理抗凍效果，又具有生理抗凍的效果。該專利產(chǎn)品大大提高了黑麥草草坪的運(yùn)動(dòng)價(jià)值，保證冬季比賽的順利進(jìn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑及其制備方法，其特征在于配方組分包括高脂膜乳劑10~15%，營養(yǎng)劑12~18%，稀土元素0.8~1.6%，保水防凍劑3~5%，生長調(diào)節(jié)劑I~1.5%，滲透劑0.5~1%，氯化鈣或硝酸鈣0.2%~0.5%，蒸餾水60~70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑，其特征在于采用由高級(jí)脂肪酸制備的高脂膜乳劑作為成膜劑，在草坪葉面形成一層透氣薄膜，提高保水能力，避免熱量流失。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪防凍劑，其特征在于將腐殖酸和富鑭稀土配合使用，既能維持細(xì)胞膜主動(dòng)吸收運(yùn)輸和被動(dòng)轉(zhuǎn)移滲透作用的平衡，又能提高細(xì)胞膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【文檔編號(hào)】C05G3/00GK103951517SQ201410196335
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】李美鳳 申請(qǐng)人:李美鳳