CN101172903A - 植物源抗病型叶面肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种植物源抗病型叶面肥及其制备方法。原料组分包括牛蒡提取液、牛蒡寡糖、磷酸二氢钾，以及Mg、Zn、Mn、Fe、Cu等中、微量元素，螯合剂柠檬酸。先将牛蒡提取液稀释加入中、微量元素和柠檬酸进行螯合，再加入牛蒡寡糖、磷酸二氢钾混合均匀后加表面活性剂。本发明的叶面肥抗病成分牛蒡寡糖及牛蒡提取液中含有的绿原酸，组分及制备过程均无污染、无毒害，集营养、抗病于一体，能够提高作物自身免疫力，促进作物健壮、抗病性增强，进而达到提高作物产量和品质的目的。

Description

植物源抗病型叶面肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种利用药食同源植物提取液生产叶面肥的方法，属于叶面肥技术领域。

背景技术

叶面肥以其吸收快、利用率高、用量少、针对性强，作为补充植物所需养分、提高植物抗性的一种措施而被广泛应用于农业生产。

生产中应用的叶面肥种类主要包括以下几种：1、养分型叶面肥。该类叶面肥主要含有植物生长所需的大量、中量和微量元素。2、激素型叶面肥。该类叶面肥中含有调节植物生长发育的物质，主要功能是调控作物生长发育，适宜植物生长前期和中期使用。如生长素、己酸二乙氨基乙醇脂(DA-6)、复硝酚钠、吲哚乙酸等。3、生物型叶面肥。该类肥料中含微生物体及其代谢物，如氨基酸、核苷酸、核酸类物质。主要功能是刺激作物生长，促进作物代谢，减轻和防止病虫害的发生等。4、复合型叶面肥。既含有植物需要的养分和植物生长调节剂，还添加了农药、微生物制剂等。其功能是复合型的，既可提供营养，又能刺激作物的生长，调控发育。

上述几类叶面肥产品在提高作物产量、抗性及品质方面均起到一定作用。但也存在以下几点主要问题：1、为提高叶面肥的效果，加入了潜在的危害因素。部分叶面肥中加入了植物生长调节剂类物质，如激素型叶面肥。目前，国内外在农业上使用的调节剂物质主要是化学合成的，如赤霉素、萘乙酸、吲哚乙酸等，该类物质都能显著提高产量、促进早熟，但多数功能比较单一，不能够提高农产品品质。用该类产品催熟的水果或蔬菜，表面看似成熟，实际内瓤仍是生的，口感很差，营养价值很低，甚至还有一定的毒性，该类物质进入人体，严重影响人类健康，如青少年发育过快、成熟过早等副作用，日益明显。此外，该类叶面肥虽能刺激植物生长，但当作物(如蔬菜类)收成后第二、三天即变色腐烂，无法投放市场，对于某些植物虽然有益，但对多年作物(如需留种的花生)等均不适宜。某些复合型叶面肥产品带有刺激的气味和臭味，而且使用浓度不适会损害作物，对环境保护有负面影响。2、功效特性普遍不强。许多叶面喷施剂的养分配方与目标作物的养分需求差异不吻合，造成施用效果不佳。3、产品质量不稳定。许多产品贮存期短，易产生稀释沉淀，有效成分难以保证，施用效果不佳。还有的产品随着温度的变化产生盐析现象，最终给喷施使用造成困难。如部分氨基酸叶面肥中的微量元素在氨基酸液相中以悬浮状态存在，影响植物对其吸收，效果欠佳。

目前，以植物活性物质为主成分的叶面肥产品是叶面肥行业发展的一个新方向。所谓植物活性物质就是从天然植物中提取的某些具有特殊效果的有效成分。由于其符合现代生态农业的要求，且具有来源广泛、开发投入少、附加值高、市场发展空间大等优点，所以植物活性物质成为研制生物产品的主要原料。

当前出现的用于叶面喷施的“绿色、环保、健康”产品，大部分属于生物农药的范畴，属于叶面肥产品的数量较少。这些产品一般采用天然产物作为主成分，但存在作用单一、针对性差、成本高等缺点。例如，公告号为CN1454876A的中国专利文件公开了一种蘑菇提取液叶面肥制造技术，该叶面肥是一种通用型叶面肥，没有根据作物所需加入中、微量元素，所以针对性差。此外，成品中有少量饱和沉淀，虽然稀释50倍以上消失，但依然含有5％的不溶物。并且，其蘑菇提取液采用酸解或碱解的方法获得，提取工艺复杂，成本较高，因此，其应用及推广具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供植物源抗病型叶面肥及其制备方法，得到一种天然无毒、生产方法简单、成本低、稳定性好、针对性强并集营养、抗病于一体的作物叶面肥。

本发明针对目前市场上叶面肥产品存在的为提高叶面肥效果而加入有害物质的问题，从药食同源植物牛蒡中提取出天然无毒的抗病物质；为解决稳定性差的问题，本发明以牛蒡提取液为溶剂，并将作物所需的微量元素用牛蒡提取液中含有的有机酸及加入的柠檬酸充分螯合，使其以螯合形态存在；为解决针对性差的问题，本发明针对作物的营养特点及其生长的土壤条件，配以植物所需养分。

本发明的植物源抗病型叶面肥，原料组分重量份如下：

牛蒡提取液10倍稀释液  100份

牛蒡寡糖             1～2份

磷酸二氢钾          5～10份

硫酸镁               0～2份

硫酸锰               3～5份

硫酸锌               2～5份

硫酸亚铁            0～10份

硼酸                0～10份

钼酸铵               0～2份

硫酸铜               0～1份

柠檬酸              5～20份

表面活性剂吐温-80占以上原料总质量的0.1～0.5％wt。

本发明上述组分中的牛蒡提取液是由牛蒡根干粉热水浸提而得的，浸提固液比为牛蒡根干粉∶水＝1∶15～20重量比。下同。

本发明上述组分中的牛蒡寡糖，其中寡糖含量80～85％。可市购，也可参照CN 1485344A公开的方法对牛蒡提取液进行脱色、脱蛋白处理制得。

本发明上述组分中的大量元素K选用磷酸二氢钾，Mg、Zn、Mn、Fe、Cu等中、微量元素均选用其硫酸盐形态，B、Mo分别选用硼酸、钼酸铵。

本发明所述的植物源抗病型叶面肥，针对粮食作物的原料组分重量份的优选如下：

牛蒡提取液10倍稀释液  100份

牛蒡寡糖                1份

磷酸二氢钾          8～10份

硫酸锰               3～5份

硫酸锌               2～3份

硫酸铜             0.5～1份

柠檬酸               5～8份

表面活性剂吐温-80占以上原料总质量的0.5％wt。

本发明所述的植物源抗病型叶面肥，针对叶菜类作物的原料组分重量份的优选如下：

牛蒡提取液10倍稀释液  100份

牛蒡寡糖                2份

磷酸二氢钾           5～7份

硫酸锰               3～5份

硫酸锌               4～5份

硼酸                8～10份

钼酸铵               1～2份

硫酸铜             0.5～1份

柠檬酸             15～20份

表面活性剂吐温-80占以上原料总质量的0.3％wt。

本发明所述的植物源抗病型叶面肥，针对瓜类作物的原料组分重量份的优选如下：

牛蒡提取液10倍稀释液  100份

牛蒡寡糖                2份

磷酸二氢钾          8～10份

硫酸镁             1.5～2份

硫酸锰               3～5份

硫酸锌               3～5份

硫酸亚铁            5～10份

硼酸                5～10份

钼酸铵             1.5～2份

柠檬酸             14～18份

表面活性剂吐温-80占以上原料总质量的0.3％wt。

本发明的植物源抗病型叶面肥的制备方法，步骤如下：

(1)牛蒡根干粉过40目筛，按固液比1∶15～20重量比加水，在水浴振荡器上浸提，温度60～70℃，提取时间为1～1.5小时，即得牛蒡提取液原液。

(2)将步骤(1)的牛蒡提取液原液加水稀释10倍，加到反应釜中，再根据作物所需向反应釜中加入硫酸镁、硫酸锰、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸、钼酸铵、硫酸铜中的一种或几种，搅拌溶解，再加入螯合剂柠檬酸，调温至60～80℃、pH值至4.5～6.5，进行螯合反应，反应0.5～1小时。

(3)螯合反应完毕后，冷却至室温，向反应釜中加入牛蒡寡糖、磷酸二氢钾，溶解，搅拌混匀。

(4)将步骤(3)的混合溶液通过真空过滤机过滤，去除原料中可能存在的杂质沉淀，然后入液体砂磨机进一步搅拌，使混合液均匀。

(5)将步骤(4)得到的混合均匀的混合液入成品釜，加入表面活性剂吐温-80，混合均匀，即得植物源抗病型叶面肥产品。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、产品本身及其生产过程无污染，无毒害，具有绿色环保化的特点。

本发明中的抗病成分是牛蒡寡糖及牛蒡提取液中含有的绿原酸。它们属于生物可降解物质，无残留，对人体无毒副作用，在人体内具有抗艾滋病毒(HIV)、抗癌、降血糖、清除氧自由基、防衰老、抗菌(主要抗金黄色葡萄球菌，对多种致病性真菌亦有不同程度的抑制作用)、预防猩红热和轻度利尿、泻下作用等，所以应用该物质研制叶面肥可提高产品的安全性，减少环境污染，是发展绿色无公害农业的高科技产品。

2、本产品具有抗病、提质、增产等多功能化的特点。

本发明中的牛蒡提取液富含大量的淀粉、蛋白质、糖类、绿原酸、异绿原酸、咖啡酸等有机酸活性成分、醛和铁、锰、铜、锌、钙等矿物质。其中，牛蒡寡糖具有诱导植物***抗性产生，降低发病率的作用。大量盆栽和田间试验表明，喷施牛蒡寡糖可使黄瓜白粉病、番茄灰霉病发病率降低，相对防效达到40～60％；绿原酸对植物病原真菌孢子的萌发有一定的抑制作用，尤其对疫霉菌和葫芦刺盘孢孢子萌发的抑制作用最为明显，在较低浓度时即可造成孢子萌发的明显畸变。盆栽和大棚防治试验表明，绿原酸对黄瓜枯萎病的相对防效可达50％以上，对辣椒疫病的相对防效达45～70％。此外，绿原酸还具有清除活性氧的作用，它可以预防自由基的形成，或是在自由基形成之后防止它们与机体其它的细胞分子结合，所以利用该物质研制的叶面肥产品还具有清除自由基、抗氧化的作用；铁、锰、铜、锌、钙等矿物质及添加的微量元素均是作物生长发育必需的元素，具有促进植物生长、抗性增强、提高品质的作用。

同时，本发明以牛蒡提取液为溶剂，充分利用了植物体内多种活性有效组分的协同增效作用，通过均衡的营养来培育健壮植株，增强作物生长发育的内在活力和抗病性，对作物因营养失调而引起的各种生理病害有显著的防治效果，对其它侵染性病害也有很好的预防效果，使作物抗性增强的同时，产量和品质也显著提高。

3、本产品针对性强，具有专用化的特点。

本发明针对不同作物的需肥特点及其生长的土壤养分状况，并考虑到不同作物生长过程中经常出现的严重病害，进而确定需要添加的营养元素。所以生产出的产品针对性强，具有专用化的特点，如蔬菜专用型、西瓜专用型、小麦专用型等产品。

4、本产品成分稳定、商品性高。

本发明采用牛蒡提取液为溶剂，可以利用其中的绿原酸、咖啡酸等有机酸将部分微量元素溶解或螯合，为防止出现过饱和沉淀，另外加入足量的柠檬酸，进一步将所有微量元素以非饱和的螯合形态存在，解决了叶面肥成分不稳定、易分解的问题。该产品放置一段时间后不会出现沉淀，稀释后也不会产生沉淀，水溶性强，喷洒时可以随用随加水溶解，溶解速度快。产品不会随着温度的变化产生盐析现象。

在生产过程中使用液体砂磨机，使得叶面肥产品液体更均匀；加入增稠剂，使得叶面肥的商品性更高。

5、原料价格低，生产工艺简单，用量省。

本发明中采用的牛蒡根为等外根，主要当作废物抛弃。按保守估计仅山东、江苏两地1万多公顷牛蒡种植地，能年产10万吨等外牛蒡根。充分利用这些等外牛蒡根生产叶面肥，既可以变废为宝，也可以降低由此带来的环境污染。

从牛蒡根中提取的牛蒡寡糖本身是一种功能性果寡糖，无需果糖酶降解，所以采用热水浸提，降低了提取成本，保存了原液中有效成分活性，提取出的牛蒡寡糖纯品仅为市售寡糖产品价格的1/3-1/4。而且本发明采用牛蒡提取物为溶剂，能将提取液中的各种成分充分利用，减少浪费，且各成分间具有协同增效作用，可以提高利用率。所以每亩地仅用300克左右、成本为5元的该叶面肥产品，即呈现显著效果。

总之，该植物源抗病型叶面肥是集营养、抗病于一体的，能够提高作物自身免疫力，促进作物健壮、抗病性增强，进而达到提高作物产量、品质的目的，性能稳定，对作物无毒、无害，对人类健康和环境不具有任何危险的肥料。该肥料能从根本上实现生产与生态的双赢，可取得重大的经济效益和环境效益，符合国家可持续发展的需求，顺应叶面肥发展的绿色环保化、天然化、专用化和功能化的趋势，与同类产品相比具有较强的竞争优势。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。

实施例1.小麦专用叶面肥

原料组分重量份如下：

牛蒡提取液10倍稀释液100份，牛蒡寡糖1份，磷酸二氢钾10份，硫酸锰4份，硫酸铜0.5份，硫酸锌2份，柠檬酸6份，吐温-80含量为占以上原料总质量的0.5％wt。

制备方法，步骤如下：

(1)牛蒡根干粉过40目筛，按固液比1∶15重量比加水，在水浴振荡器上浸提，温度70℃，提取时间为1小时，即得牛蒡提取液原液。

(2)将步骤(1)的牛蒡提取液原液加水稀释10倍，加到反应釜中，再向反应釜中加入硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌，搅拌溶解，再加入螯合剂柠檬酸，调温至80℃、pH值至5.5，进行螯合反应，反应0.5小时。

(3)螯合反应完毕后，冷却至室温，向反应釜中加入牛蒡寡糖、磷酸二氢钾，溶解，搅拌混匀。

(4)将步骤(3)的混合溶液通过真空过滤机过滤，去除原料中可能存在的杂质沉淀，然后入液体砂磨机进一步搅拌，使混合液均匀。

(5)将步骤(4)得到的混合均匀的混合液入成品釜，加入表面活性剂吐温-80，混合均匀，即得植物源抗病型叶面肥产品。

本实施例制得的叶面肥产品为小麦专用叶面肥。使用方法：小麦苗期结束后，按100克/亩兑水40～50公斤稀释，叶面喷洒2～3次，喷洒间隔期为15～20天。

实施例2.菠菜专用叶面肥

原料组分重量份如下：

牛蒡提取液10倍稀释液100份，牛蒡寡糖2份，磷酸二氢钾5份，硫酸锌5份，硫酸锰3份，硫酸铜0.5份，钼酸铵2份，硼酸8份，柠檬酸16份，吐温-80含量为占以上原料总质量的0.3％wt。

制备方法，步骤如下：

(1)牛蒡根干粉过40目筛，按固液比1∶18重量比加水，在水浴振荡器上浸提，温度70℃，提取时间为1小时，即得牛蒡提取液原液。

(2)将步骤(1)的牛蒡提取液原液加水稀释10倍，加到反应釜中，再向反应釜中加入硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、钼酸铵和硼酸，搅拌溶解，再加入螯合剂柠檬酸，调温至75℃、pH值至6.0，进行螯合反应，反应1小时。

步骤(3)-(5)同实施例1。

本实施例制得的叶面肥产品为菠菜专用叶面肥。使用方法：从苗期开始，按100克/亩兑水40～50公斤稀释后，叶面喷洒3～4次，喷洒间隔期为10～15天。

实施例3.西瓜专用叶面肥

原料组分重量份如下：

牛蒡提取液10倍稀释液100份，牛蒡寡糖2份，磷酸二氢钾10份，硫酸锌4份，硼酸5份，硫酸锰4份，硫酸镁2份，硫酸亚铁5份，钼酸铵2份，柠檬酸15份，吐温-80含量为占以上原料总质量的0.3％。

制备方法，步骤如下：

(1)牛蒡根干粉过40目筛，按固液比1∶18重量比加水，在水浴振荡器上浸提，温度70℃，提取时间为1小时，即得牛蒡提取液原液。

(2)将步骤(1)的牛蒡提取液原液加水稀释10倍，加到反应釜中，再向反应釜中加入硫酸锌、硫酸锰、硫酸镁、硫酸亚铁、硼酸和钼酸铵，搅拌溶解，再加入螯合剂柠檬酸，调温至70℃、pH值至6.5，进行螯合反应，反应1小时。

步骤(3)-(5)同实施例1。

本实施例制得的叶面肥产品为西瓜专用叶面肥。使用方法：从苗期开始，按100克/亩兑水40～50公斤稀释后，叶面喷洒2～3次，喷洒间隔期为15～20天。

应用效果

1、实施例1中小麦专用叶面肥的应用效果

应用小麦专用叶面肥可使小麦发芽率提高14.56％，生物量增加19～20％，病情指数下降，相对防效达33.30％。所以利用本产品浸种可提高小麦发芽率，叶面喷施具有有效防治小麦白粉病、促进小麦生长、提高生物量的作用。具体试验数据见表1。

表1  小麦专用叶面肥对小麦发芽率、生物量、发病情况的影响

处理	发芽率(％)	鲜重(克/盆)	病情指数(％)	相对防效(％)
					清水	80.00	10.83	0	-
小麦专用叶面肥	91.65	12.99	0	-
					接种白粉病病原菌	-	9.07	77.50	-
先喷施小麦专用叶面肥，3天后接种白粉病病原菌	-	10.89	51.67	33.30

2、实施例2中菠菜专用叶面肥的应用效果

应用菠菜专用叶面肥可使菠菜贮藏6天后叶片的失水率比清水对照低51.9％；菠菜生物量提高38％；菠菜叶片Vc、可溶性糖含量分别比对照提高36.1％、5.7％；菠菜叶片草酸含量降低12.1％；硝酸盐含量降低9.8％；观察发现应用本产品菠菜叶色加深，商品价值增加。所以在菠菜上应用本产品具有提高菠菜生物量、延长菠菜贮藏期、提高菠菜品质的作用。具体试验数据见表2。

表2    菠菜专用叶面肥对菠菜生物量和品质的影响

处理	鲜重(克/盆)	维生素C(mg/100g)	硝态氮(μg/g)	草酸(mg/100g)	总糖(％)	贮藏6天后的失水率(％)
							清水	25.44	33.65	626.83	640.07	1.4	73.13
菠菜专用叶面肥	35.19	39.2	581.33	492.05	2.32	35.19

3、实施例3中西瓜专用叶面肥的应用效果

应用西瓜专用叶面肥浸种可使西瓜发芽率提高。在西瓜生长的三叶期开始喷施该产品，可使西瓜枯萎病发病率降低，相对防效达到51.26％；西瓜生物量提高35％以上。所以在西瓜上应用该产品具有提高西瓜生物量、抗病性和发芽率的作用。具体数据见表3。

表3    西瓜专用叶面肥对西瓜发芽率、生长和发病情况的影响

处理	发芽率(％)	鲜重(克/盆)	病情指数(％)	相对防效(％)
					清水	91.25	29.41	0	-
西瓜专用叶面肥	98.75	39.81	0	-
					接种枯萎病病原菌	-	16.44	62.5	-
先喷施西瓜专用叶面肥，3天后接种枯萎病病原菌	-	22.28	30.46	51.26

Claims (5)

1.植物源抗病型叶面肥，其特征在于原料组分重量份如下：

牛蒡提取液10倍稀释液  100份

牛蒡寡糖              1～2份

磷酸二氢钾            5～10份

硫酸镁                0～2份

硫酸锰                3～5份

硫酸锌                2～5份

硫酸亚铁              0～10份

硼酸                  0～10份

钼酸铵                0～2份

硫酸铜                0～1份

柠檬酸                5～20份

表面活性剂吐温-80占以上原料总质量的0.1～0.5％wt，

上述组分中的牛蒡提取液是由牛蒡根干粉热水浸提而得的，浸提固液比为牛蒡根干粉∶水＝1∶15～20重量比。

2.如权利要求1所述的植物源抗病型叶面肥，其特征在于针对粮食作物的原料组分重量份如下：

牛蒡提取液10倍稀释液  100份

牛蒡寡糖              1份

磷酸二氢钾            8～10份

硫酸锰                3～5份

硫酸锌                2～3份

硫酸铜                0.5～1份

柠檬酸                5～8份

表面活性剂吐温-80占以上原料总质量的0.5％wt。

3.如权利要求1所述的植物源抗病型叶面肥，其特征在于针对叶菜类作物的原料组分重量份如下：

牛蒡提取液10倍稀释液  100份

牛蒡寡糖              2份

磷酸二氢钾            5～7份

硫酸锰                3～5份

硫酸锌                4～5份

硼酸                  8～10份

钼酸铵                1～2份

硫酸铜                0.5～1份

柠檬酸                15～20份

表面活性剂吐温-80占以上原料总质量的0.3％wt。

4.如权利要求1所述的植物源抗病型叶面肥，其特征在于针对瓜类作物的原料组分重量份的如下：

牛蒡提取液10倍稀释液  100份

牛蒡寡糖                2份

磷酸二氢钾          8～10份

硫酸镁             1.5～2份

硫酸锰               3～5份

硫酸锌               3～5份

硫酸亚铁            5～10份

硼酸                5～10份

钼酸铵             1.5～2份

柠檬酸             14～18份

表面活性剂吐温-80占以上原料总质量的0.3％wt。

5.一种权利要求1所述的植物源抗病型叶面肥的制备方法，步骤如下：

(1)牛蒡根干粉过40目筛，按固液比1∶15～20重量比加水，在水浴振荡器上浸提，温度60～70℃，提取时间为1～1.5小时，即得牛蒡提取液原液；

(2)将步骤(1)的牛蒡提取液原液加水稀释10倍，加到反应釜中，再根据作物所需向反应釜中加入硫酸镁、硫酸锰、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸、钼酸铵、硫酸铜中的一种或几种，搅拌溶解，再加入螯合剂柠檬酸，调温至60～80℃、pH值至4.5～6.5，进行螯合反应，反应0.5～1小时；

(3)螯合反应完毕后，冷却至室温，向反应釜中加入牛蒡寡糖、磷酸二氢钾，溶解，搅拌混匀；

(4)将步骤(3)的混合溶液通过真空过滤机过滤，去除原料中可能存在的杂质沉淀，然后入液体砂磨机进一步搅拌，使混合液均匀；

(5)将步骤(4)得到的混合均匀的混合液入成品釜，加入表面活性剂吐温-80，混合均匀，即得植物源抗病型叶面肥产品。