本发明涉及肥料制备，具体为一种基于烟碱的缓释杀虫肥料及其制备方法。
背景技术：
1、烟碱类化合物是一种高效的光谱杀虫剂，对多种害虫都具有触杀、胃毒和蒸熏的作用，并且也具有一定的促进植物生长的作用。与传统的化学农药相比，烟碱类杀虫化合物通常具有较低的毒性，对非目标生物更为友好。但其具有良好的水溶性，在大量使用的情况下，依旧导致了地下水、湖泊等水体被烟碱类化合物污染。
2、缓释肥料技术则是一种能够使肥料中的养分在作物生长期间缓慢释放的技术。这种技术可以提高肥料的利用率，减少养分的流失，并降低对环境的污染。通过将肥料养分与土壤或作物根系保持较长时间的接触，确保作物能够持续、稳定地吸收养分，从而提高作物的产量和品质。可以减少追肥次数，降低培育工艺的复杂程度。需要一种将缓释肥料的制备工艺与烟碱类杀虫化合物联合的方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于烟碱的缓释杀虫肥料及其制备方法，以解决背景技术中提出的问题。通过使用紫外线辐照处理并使用盐酸多巴胺对生物炭进行改性，提高盐酸多巴胺的含量，一方面与生物炭表面羧基进行改性，另一方面利用生物炭丰富的孔隙对盐酸多巴胺进行负载，并提供避光的条件，增加肥料体系对烟碱类化合物的保持，表现出良好的缓释效果。通过补充易溶于水的盐酸多巴胺，促进肥料的杀虫作用，减少烟碱类杀虫化合物的使用量，可以使得作物上残留减少，并且降低会环境的污染。在肥料中添加了二价铁、镁、锰等金属元素作为微量元素肥的组分，促进作物生长发育的同时，腐殖酸表面丰富的酚羟基、羰基和羧基等含氧官能团可以对微量元素组分中的金属离子具有良好的螯合作用，并且其对金属离子的螯合作用会在生物炭表面形成封层，改善生物炭的多级多孔结构，增加对烟碱类杀虫化合物的缓释效果，并且提高多巴胺在改性生物炭中的稳定性。本发明中制备得到的杀虫肥料具有肥效好、防虫时间长等优点。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种基于烟碱的缓释杀虫肥料，包括以下质量份原料：
4、腐殖酸30-40份、改性生物炭10-15份、有机肥45-55份、无机肥14-18份、微量元素肥料0.8-1.5份、一水合氨1-2份和烟碱类杀虫化合物0.008-0.12份。
5、进一步地，改性生物炭由以下步骤制得：
6、a1、将木块以10℃/分钟的升温速率升温至300℃-400℃，进行紫外线照射并进行热解处理，热解时间3-5小时，紫外线照射的辐照时间为24小时，辐照距离40mm，得到氧化生物炭；
7、a2、将2-吗啉乙磺酸和nacl加入无菌去离子水中，使用naoh溶液调节体系ph值为5.1，得到2-吗啉乙磺酸缓冲液，备用；将a1步骤中的氧化生物炭、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(以下简称edc)、n-羟基琥珀酰亚胺(以下简称nhs)和盐酸多巴胺溶解在2-吗啉乙磺酸缓冲液中，在室温和惰性气体氛围下充分搅拌24小时，过滤，即得改性生物炭。
8、上述反应过程中，在制备改性生物炭的过程中使用紫外线辐照处理，辐照导致物质发生电离和激发，从而产生活化原子，形成化学键的断裂和重组，从而在生物炭表面形成较多的羧基官能团。随后在2-吗啉乙磺酸缓冲液中利用edc/nhs体系，使用盐酸多巴胺对a1步骤中制备的氧化生物炭进行改性。氧化生物炭表面含有的羧基与盐酸多巴胺上的氨基形成酰胺键，制备得到含有邻苯二酚基团的改性生物炭。
9、进一步地，a2步骤中，氧化生物炭与盐酸多巴胺的质量比为(10-20)：(0.1-1.0)。
10、进一步地，烟碱类杀虫化合物包括呋虫胺、噻虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺、氯噻啉、噻虫嗪和吡虫啉。
11、进一步地，按质量份计，微量元素肥料包括1％-2％锌肥、1％-2％镁肥、1％-2％铁肥、0.5％-1％锰肥、0.1％-0.5％铜肥和0.1％-0.5％钼肥。
12、进一步地，铁肥中铁原子的价态为+2价。
13、进一步地，有机肥为泥炭藓和棉籽饼中的至少一种；无机肥为硫酸铵和过磷酸钙的混合物。
14、一种基于烟碱的缓释杀虫肥料的制备方法，包括以下步骤:
15、s1、将改性生物炭分散到去离子水中，随后加入烟碱类杀虫化合物，搅拌均匀后得到a悬液；随后将腐殖酸加入一水合氨溶液中在室温下搅拌均匀后，微量元素肥得到b悬液；将a悬液和b悬液混合，加入在室温和30rpm速率下搅拌24小时，得到液态肥料；
16、s2、将有机肥、无机肥混合，随后粉碎、过80目筛，随后将得到的粉末置于60℃下烘干，得到固态肥料；将固态肥料置于摇丸机中，分别喷洒s1步骤中的液态肥料，进行造粒并避光储存，即得一种基于烟碱的缓释杀虫肥料。
17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
18、本发明技术方案中，通过使用紫外线辐照处理并使用盐酸多巴胺对生物炭进行改性，提高盐酸多巴胺的含量，一方面与生物炭表面羧基进行改性，另一方面利用生物炭丰富的孔隙对盐酸多巴胺进行负载，并提供避光的条件。经过盐酸多巴胺修饰的生物炭，含有邻苯二酚官能团，可以和微量元素以金属离子配位键的形式并且可以防止体系中添加的fe2+金属离子被氧化，提高植物对铁离子的吸收效率。此外邻苯二酚上的苯环和烟碱类化合物结构上的氮杂环都含有π电子体系，可以产生π-π相互作用，增加肥料体系对烟碱类化合物的保持，表现出良好的缓释效果。
19、烟碱类杀虫化合物中含有的烯烃基团、芳香环基团和氮杂环等多个官能团，可以与昆虫神经系统中的乙酰胆碱受体结合，干扰神经递质的正常传递，最终导致昆虫死亡。多巴胺和乙酰胆碱都是神经递质的一种，多巴胺在昆虫体内参与调控其生殖成熟、交配行为、惩罚性学习和记忆等行为。乙酰胆碱负责在神经元之间传递信号，控制昆虫的运动、感知和反应等多种生理功能。碱类化合物中含有烯烃基可以与昆虫神经系统中的乙酰胆碱受体结合，干扰神经递质的正常传递，导致神经毒性作用，最终导致昆虫死亡。多巴胺的使用可以扰乱其体内的多巴胺对神经系统的中枢调控，并且多巴胺和乙酰胆碱之间没有相互拮抗的关系，不会影响烟碱类化合物的杀虫效果。通过补充易溶于水的盐酸多巴胺，促进肥料的杀虫作用，减少烟碱类杀虫化合物的使用量，可以使得作物上残留减少，并且降低会环境的污染。
20、在肥料中添加了二价铁、镁、锰等金属元素作为微量元素肥的组分，镁元素是叶绿素分子结构的重要组成部分和叶绿素合成酶的螯合剂，参与调节叶绿素的合成过程，在光合作用中镁元素参与完成电子传递链反应。铁在植物生长过程中作为一种或多种酶的活化剂，促进作物的生长和发育。锰离子对光合放氧过程起到关键作用，并且是形成叶肉并促进其结构稳定的必需元素。通过不同金属元素的搭配，促进微量元素肥料的作用效果。邻苯二酚基可以抑制二价铁向三价铁的转化，使得体系中的铁保持植物更易吸收的二价铁形式，随后在肥料中引入腐殖酸组分，腐殖酸表面丰富的酚羟基、羰基和羧基等含氧官能团可以对微量元素组分中的金属离子具有良好的螯合作用，并且其对金属离子的螯合作用会在生物炭表面形成封层，改善生物炭的多级多孔结构，增加对烟碱类杀虫化合物的缓释效果，并且提高多巴胺在改性生物炭中的稳定性。
1.一种基于烟碱的缓释杀虫肥料，其特征在于，包括以下质量份原料：
2.根据权利要求1所述的一种基于烟碱的缓释杀虫肥料，其特征在于，所述改性生物炭由以下步骤制得：
3.根据权利要求2所述的一种基于烟碱的缓释杀虫肥料，其特征在于，a2步骤中，氧化生物炭与盐酸多巴胺的质量比为(10-20)：(0.1-1.0)。
4.根据权利要求1所述的一种基于烟碱的缓释杀虫肥料，其特征在于，所述烟碱类杀虫化合物包括呋虫胺、噻虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺、氯噻啉、噻虫嗪和吡虫啉。
5.根据权利要求1所述的一种基于烟碱的缓释杀虫肥料，其特征在于，按质量份计，所述微量元素肥料包括1％-2％锌肥、1％-2％铁肥、1％-2％镁肥、0.5％-1％锰肥、0.1％-0.5％铜肥和0.1％-0.5％钼肥。
6.根据权利要求6所述的一种基于烟碱的缓释杀虫肥料，其特征在于，所述铁肥中铁原子的价态为+2价。
7.根据权利要求1所述的一种基于烟碱的缓释杀虫肥料，其特征在于，所述有机肥为泥炭藓和棉籽饼中的至少一种；所述的无机肥为硫酸铵和过磷酸钙的混合物。
8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的基于烟碱的缓释杀虫肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
