CN102557798A - 一种添加sod模拟物的有机无机复混肥料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种添加SOD模拟物的有机无机复混肥料及其生产方法。所述肥料按重量百分比计,包括如下原料组分:氮磷钾总养分35%-64%,有机质20%-40%,中微量元素5%-10%,钙镁磷肥5%-15%,SOD模拟物1%-8%,其它填充物5%-20%。本发明提供的肥料养分配比合理,并添加了能提高植物抗逆特性的活性因子,合理制定肥料养分配比;施用简便,肥效高。不但N、P、K养分平衡,而且添加了中微量元素和SOD活性促进因子,既大幅度地提高化肥利用率,降低生产成本,克服植物衰老、根系弱化、抗逆能力差等问题,增强植物抵抗力,也提升了产品品质,提高产量。
Description
技术领域
本发明涉及农业肥料技术领域,尤其涉及一种添加SOD模拟物的有机无机复混肥料,和它的生产方法。
背景技术
有机无机复混肥料是一种新型肥料,它集有机肥和复合肥的优点于一体,能更好的协调植物生长环境,改善植物营养结构组成,有效地改善作物品质。如何最大程度地提高植物SOD活性,增强植物抗衰老、抗逆能力是肥料作用和效果研究的重点。
SOD是一种源于生命体的活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。在正常情况下,植物细胞存在着活性氧的产生和清除两个过程。SOD作为一种细胞膜保护酶在温度胁迫下发挥作用,逆境胁迫会促进活性氧产生,损伤膜***。而SOD是一种重要的自由基清除酶,可清除活性氧自由基,从而防止自由基的毒害,为此将它们称为保护酶***。一些学者认为,SOD同植物的抗寒、抗旱能力密切相关,SOD含量高的叶片抗性强,较晚出现伤害症状。研究表明,SOD可以适应胁迫而产生相应变化,从而调节细胞代谢,以抵抗逆境胁迫。
SOD具有分子量大,半衰期短,易失去活性,不易穿过细胞膜等缺点,因此SOD的应用受到限制。为此,一些学者合成和表征了一系列含铜、锰、铁等金属离子的小分子配合物来模拟SOD,这些配合物(即SOD模拟物)具有分子量小,易溶于极性溶剂,较易透过半透膜,半衰期长,对温度、酸碱性及蛋白酶有较强的抵抗力等优点,能够很好的应用于生产推广。暂时并没有发现有文献公开在肥料,尤其是在有机无机肥料中添加SOD模拟物,实现改良土壤,提高植物SOD活性,增强植物抗衰老、抗逆能力,减少肥料施用量等效果。
发明内容
本发明的目的之一,在于提供一种添加SOD模拟物的有机无机复混肥料。
本发明的另一目的,在于提供所述肥料的生产方法。
一种添加SOD模拟物的有机无机复混肥料,按重量百分比计,包括如下原料组分:
氮磷钾总养分 35%-64%,
有机质 20%-40%,
中微量元素 5%-10%,
钙镁磷肥 5%-15%,
SOD模拟物 1%-8%,
其它填充物 5%-20%。
其中,所述氮磷钾总养分为尿素,硫酸钾,磷酸二铵和过磷酸钙。它们各自的重量百分比为(占肥料总量的百分数):
尿素 15%-25%,
硫酸钾 10%-20%,
磷酸二铵 1%-3%,
过磷酸钙 9%-16%。
其中,所述氮磷钾总养分优选为37%-61%。有机质优选为20%-35%。中微量元素优选为5%-6%。钙镁磷肥优选为6%-10%。SOD模拟物优选为1%-4%,更优选为2%-4%。其他填充物优选为10%-16%,更优选为12%-15%。尿素优选为15-20%。硫酸钾优选为10%-18%。磷酸二铵优选为1%-2%。过磷酸钙优选为9%-16%。
其中,所述SOD模拟物选自:聚天冬氨酸铁,聚天冬氨酸猛,L-氨基酸-铜(II)-邻菲咯啉型SOD模拟物,甘氨酸-镍-苯并咪唑型SOD模拟物(Ni(bim)(gly)),L-天冬氨酸-镍-苯并咪唑型SOD模拟物(Ni(bim)(L-asp))和L-谷氨酸-镍-苯并咪唑型SOD模拟物(Ni(bim)(L-glu))中的一种或几种。
SOD模拟物可以是固体的,也可以是液体的;固体SOD模拟物按重量百分比的1%-8%计算,为每百公斤肥料使用1-8kg,优选1-4kg;液体SOD模拟物按重量百分比的1%-8%计算,为每百公斤肥料使用1-8L,优选1-4L。
其中,所述有机质选自豆粕、糠粕、草木灰、鸡粪、腐植酸、蚕沙和蚯蚓粪中一种或几种。有机质最好在使用前经过发酵腐熟彻底。没有完全腐熟的有机质除了有恶臭之外,还有大量的苍蝇、线虫、杂草种子、病原微生物、有害寄生虫夹杂在其中,容易造成作物发生病虫害。
其中,所述腐植酸可以是褐煤、泥炭或风化煤等中的腐植酸。
其中,所述中微量元素选自:钙、镁、硼、钼、锰、锌、铜、铁和硒中的一种或几种。
其中,中微量元素按重量百分比计的用量为:钙1.5%,镁1.5%-2.0%,硼1.0%-1.5%,钼0.8%-0.9%,锰0.5%-0.9%,锌1.2%-1.6%,铜1.2%,铁1.5%-2.0%,硒1.0%。
其中,所述其它填充物选自:硅藻土、膨润土、凹凸棒土和蛭石中的一种或几种。
本发明提供的上述肥料的生产方法,包括以下步骤:
(1)原料的混和及酸碱度的调节:将除SOD模拟物的原料进行混合,并控制混合原料(除SOD模拟物的混合原料)的pH值;
(2)肥料造粒:对混合后的原料进行造粒;
(3)SOD模拟物涂喷:采用离心方式雾化,将造粒后的肥料用SOD模拟物涂喷,使SOD模拟物与造粒后的肥料接触混合,然后冷却至室温,即得复混肥料成品。
上述生产方法中:
所述步骤(1)pH值控制为5.5-6.8。是通过原料钙镁磷肥来中和无机肥料过磷酸钙中的游离酸来实现的,以保证养分的有效性。
所述步骤(3)涂喷的SOD模拟物可以是液体SOD模拟物1-8L(每百公斤造粒后肥料的用量),优选1-4L,更优选2-4L;也可以是固体SOD模拟物1-8kg(每百公斤造粒后肥料的用量),优选1-4kg,更优选2-4kg。
本发明所述的生产方法,在上述步骤(1)之前还包括原料(除SOD模拟物)的破碎步骤。
其中,所述原料(除SOD模拟物)的破碎是将氮磷钾总养分、有机质及其他填充物分别粉碎到0.1-1.2mm,优选0.6-0.8mm。若有机质使用到腐植酸,需将腐植酸破碎至0.1-0.3mm,优选0.1-0.2mm。
本发明所述肥料中添加的SOD模拟物是一种具有长链蛋白质性质的物质,在蛋白质链上有很多羧基,链周围含有很多络合基团,与肥料中的金属养分离子具有极强的螯合作用,能与养分离子结合,加上络合基因的成环性。对养分有极强的富集作用,从而有良好的缓释功能。可以促进作物的根系发达、发育生长,提高作物免疫力、增强抗逆性,改良土壤,少肥料施用量。
本发明提供的肥料中不仅含有植物生长所必需的氮、磷、钾、钙、镁、硫、铜、铁、锌等多种营养元素和丰富的有机质,还含有能够提高植物SOD活性的有效成分和功能与SOD相当的SOD模拟物,不仅使植物在生长不同时期对于各种元素的需求均能够得到满足,还有利于促进其根部和叶部的生长发育,是一种集最新生产工艺和现代高新技术于一体的高效、多功能肥料。进一步地,配方合理、科学组合,起到了速效、长效、高效的作用;营养平衡、稳定,增产效果显著,可替代多种单质肥、有机肥和复合肥。
制得的复混肥料具有多种功效特,适用于各类不同土壤和作物,可作种肥、底肥、追肥施用,为作物提供多种营养与微量元素,促其生长发育;可提高叶绿素含量,增强光合作用,促进作物生长,提高作物PPO、POD和SOD等抗逆相关酶的活性,提高植物抵抗逆境能力,延缓树体衰老。肥效高,既大幅度地提高化肥利用率,提高产量,改善品质,降低生产成本。同时可根据不同作物的需肥规律、土壤的供肥性能与肥料效应,提出大、中微量元素的适宜比例和用量及其相应的施肥技术,从而制造出各种不同类型的有机无机专用复混肥料。而且,本发明肥料的生产方法,损失率小,制得的颗粒更均匀,强度更好。
总之,与现有技术相比,本发明提供的肥料养分配比合理,并添加了能提高植物抗逆特性的活性因子;施用简便,肥效高。不但N、P、K养分平衡,而且添加了中微量元素和SOD活性促进因子,既大幅度地提高化肥利用率,降低生产成本,克服植物衰老、根系弱化、抗逆能力差等问题,增强植物抵抗力,也提升了产品品质,提高产量。
附图说明
图1是本发明肥料的生产工艺流程。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本实施例用到的氮磷钾肥(氮磷钾总养分),有机质,钙镁磷肥和其他填充物均可以在市场上购买得到,均为常规物料。
本发明所用的SOD模拟物均可以从市场上购得,购自石家庄开发区德赛化工有限公司。
本发明中微量元素在使用前还可以经过蜜糖螯合发酵,得到螯合态中微量元素,效果会更好,可提高中微量元素的利用率。螯合态中微量元素制备方法为专利申请ZL201010204413.3公开的方法:将螯合剂糖蜜发酵液(购自台湾味丹集团)以其中所含复合氨基酸与本发明实施例的中微量元素混合,用氢氧化钠调节pH值为7.0-8.0,搅拌均匀,25±3℃反应1h,形成螯合糖蜜发酵液,其螯合态中微量元素的螯合率可达到90%以上。
大颗粒尿素含氮46%;大颗粒硫酸钾含钾60%;磷酸二铵含氮22%,含磷46%;大颗粒过磷酸钙含磷16%。
有机质中的元素含量为:
腐植酸:含有机质70%以上。
豆粕:含有机质30.0%,氮6.30%,P2O5 0.93%,K2O 0.12%;
糠粕:含蛋白质≥15.0%;
草木灰:含有机质16.0~21.0%,氮磷钾6.0~15.0%;
鸡粪:含有机质25.5%,氮1.6%,磷1.5%,钾0.8%;
蚕沙:含有机质≥75.0%,灰分9.56~16.23%,总氮量1.91~3.60%。
蚯蚓粪:含有机质25.0~38.0%,腐植酸21.0~40.0%,氮磷钾2.15~8.55%。
本发明实施例所述的室温为25℃。
本发明实施例有机质最好在使用前经过发酵腐熟彻底,可按本领域常规方法进行。如有使用到腐植酸类有机质,在肥料混配前,还可以对腐植酸类有机质按本领域的常规技术进行必要的氨化处理;氨化腐植酸对中微量元素同样有螯合作用,可以提高中微量元素利用率。
实施例1
所述肥料,按重量百分比计,原料组分如下(每百公斤造粒后肥料的组分):
制备方法:
(1)原料的破碎及混匀:将氮磷钾总养分(大颗粒尿素,大颗粒硫酸钾,磷酸二铵和大颗粒过磷酸钙)、有机质(豆粕)及其他填充物(硅藻土和膨润土)分别粉碎到0.6mm,将腐植酸破碎至0.1mm;将粉碎后的原料和螯合态中微量元素(镁、锰、锌和铁)混合均匀;
(2)原料酸碱度的调节:上步混匀后的原料再加入钙镁磷肥来中和过磷酸钙中的游离酸,混配后肥料的pH值控制为5.5,以保证养分的有效性;
(3)肥料造粒:对混配后的有机无机肥料进行造粒;
(4)SOD模拟物涂喷:采用离心方式雾化,将造粒后的肥料用固体SOD模拟物(聚天冬氨酸锰和聚天冬氨酸铁)进行涂喷,在悬浮状态下使SOD模拟物与造粒后的肥料接触混合,然后冷却至室温,即得复混肥料成品。
实施例2
所述肥料,按重量百分比计,原料组分如下(每百公斤造粒后肥料的组分):
制备方法:
(1)原料的破碎及混匀:将氮磷钾总养分(大颗粒尿素,大颗粒硫酸钾,磷酸二铵和大颗粒过磷酸钙)、有机质(糠粕和豆粕)及其他填充物(硅藻土和凹凸棒土)分别粉碎到0.7mm,将腐植酸破碎至0.15mm;将粉碎后的原料和螯合态中微量元素(硼、钼、铜、锌、铁)混合均匀;
(2)原料酸碱度的调节:上步混匀后的原料再加入钙镁磷肥来中和过磷酸钙中的游离酸,混配后肥料的pH值控制为6.2,以保证养分的有效性;
(3)肥料造粒:对混配后的有机无机肥料进行造粒;
(4)SOD模拟物涂喷:采用离心方式雾化,将造粒后的肥料用固体SOD模拟物(聚天冬氨酸锰、Ni(bim)(L-asp)、Ni(bim)(L-glu))进行涂喷,在悬浮状态下使SOD模拟物与造粒后的肥料接触混合,然后冷却至室温,即得复混肥料成品。
实施例3
所述肥料,按重量百分比计,原料组分如下(每百公斤造粒后肥料的组分):
制备方法:
(1)原料的破碎及混匀:将氮磷钾总养分(大颗粒尿素,大颗粒硫酸钾,磷酸二铵和大颗粒过磷酸钙)、有机质(草木灰)及其他填充物(硅藻土和蛭石)分别粉碎到0.8mm,将腐植酸破碎至0.2mm;将粉碎后的原料和螯合态中微量元素(镁、锰、锌、铁、硒)混合均匀;
(2)原料酸碱度的调节:上步混匀后的原料再加入钙镁磷肥来中和过磷酸钙中的游离酸,混配后肥料的pH值控制为6.8,以保证养分的有效性;
(3)肥料造粒:对混配后的有机无机肥料进行造粒;
(4)SOD模拟物涂喷:采用离心方式雾化,将造粒后的肥料用液体SOD模拟物(L-氨基酸-铜(II)-邻菲咯啉型SOD模拟物和Ni(bim)(gly))进行涂喷,在悬浮状态下使SOD模拟物与造粒后的肥料接触混合,然后冷却至室温,即得复混肥料成品。
实施例4
所述肥料,按重量百分比计,原料组分如下(每百公斤造粒后肥料的组分):
制备方法:
(1)原料的破碎及混匀:将氮磷钾总养分(大颗粒尿素,大颗粒硫酸钾,磷酸二铵和大颗粒过磷酸钙)、有机质(鸡粪、蚯蚓粪)及其他填充物(膨润土和凹凸棒土)分别粉碎到0.1mm;将粉碎后的原料和螯合态中微量元素(镁、锰、锌、铁)混合均匀;
(2)原料酸碱度的调节:上步混匀后的原料再加入钙镁磷肥来中和过磷酸钙中的游离酸,混配后肥料的pH值控制为5.5,以保证养分的有效性;
(3)肥料造粒:对混配后的有机无机肥料进行造粒;
(4)SOD模拟物涂喷:采用离心方式雾化,将造粒后的肥料用固体SOD模拟物(聚天冬氨酸铁和Ni(bim)(L-glu))进行涂喷,在悬浮状态下使SOD模拟物与造粒后的肥料接触混合,然后冷却至室温,即得复混肥料成品。
实施例5
所述肥料,按重量百分比计,原料组分如下(每百公斤造粒后肥料的组分):
制备方法:
(1)原料的破碎及混匀:将氮磷钾总养分(大颗粒尿素,大颗粒硫酸钾,磷酸二铵和大颗粒过磷酸钙)、有机质(鸡粪)及其他填充物(膨润土和凹凸棒土)分别粉碎到1.2mm,将腐植酸破碎至0.3mm;将粉碎后的原料和螯合态中微量元素(钙、镁、硼、钼、锰、锌、铁)混合均匀;
(2)原料酸碱度的调节:上步混匀后的原料再加入钙镁磷肥来中和过磷酸钙中的游离酸,混配后肥料的pH值控制为6.8,以保证养分的有效性;
(3)肥料造粒:对混配后的有机无机肥料进行造粒;
(4)SOD模拟物涂喷:采用离心方式雾化,将造粒后的肥料用固体SOD模拟物(聚天冬氨酸铁和Ni(bim)(L-glu))进行涂喷,在悬浮状态下使SOD模拟物与造粒后的肥料接触混合,然后冷却至室温,即得复混肥料成品。
实验例1
对实施例1-5所述肥料的应用,包括如下步骤:
1)对种植区土壤进行测定分析:调查烟台蓬莱、栖霞苹果种植区土壤养分状况,分别取土样进行测定分析,从总体来说:该区苹果施肥应该稳氮、控磷、增钾、补微。
2)进行施肥田间试验,掌握各养分施肥最佳量,最佳时期、最佳配比及螯合态中微量元素的施用效果,试验结果。根据果树生长情况及需肥规律进行施肥,9月中旬-10月中旬,及时施入基肥,每亩施用本专利中(实施例1-5)所述肥料50-100公斤。
应用试验一:
所用市售果树专用肥为38%有机无机复混肥:N-P-K养分16-6-16,有机质20%。
2009年,烟台蓬莱潮水镇李胜利家果园,8亩地,共分4个处理,处理一,亩施实施例1所述肥料80kg;处理二:亩施实施例2所述肥料80kg;处理三:亩施实施例3所述肥料80kg;处理四:为市售果树专用肥(16-6-16);每处理2亩。与市售果树肥相比,施用本发明中所述肥料的果树长势好,坐果率高,苹果表光好,早上市一周,80果的比例占70%以上,产量比市售果树专用肥增加9.2%-20.6%,其中实施例2所述产品效果最好,详见表1。
表1肥料的增产效益对比
处理 | 平均亩产量 | 产量增加(%) | 80果比例(%) |
实施例1所述产品 | 8028 | 9.2 | 65 |
实施例2所述产品 | 8865 | 20.6 | 70 |
实施例3所述产品 | 8331 | 13.3 | 65 |
市售果树专用肥 | 7352 | --- | 58 |
应用试验二:
2009年,烟台蓬莱村里集镇刘正强,刘正义,王志军等种植户施用实施例1-5所述的肥料50余亩,每实施例所述肥料处理8亩以上,亩施100kg,相邻地块面积为5亩的果园施用市售果树专用肥(N-P-K养分15-5-18,有机质20%),亩施100kg。与市售果树专用肥相比,平均每亩增产4.4%-17%,其中实施例2所述产品效果最好,详见表2。
表2肥料的增产效益对比
处理 | 平均亩产量 | 产量增加(%) | 80果比例(%) |
实施例1所述产品 | 8112 | 5.6 | 65 |
实施例2所述产品 | 8987 | 17.0 | 72 |
实施例3所述产品 | 8231 | 7.2 | 68 |
实施例4所述产品 | 8020 | 4.4 | 62 |
实施例5所述产品 | 8105 | 5.5 | 66 |
市售果树专用肥 | 7680 | - | 60 |
由上述应用试验一、二的结果可知,所述有机无机复混肥的肥效高,不但N、P、K养分平衡,而且添加了螯合态中微量元素,最主要的是添加SOD模拟物,大大提高植物抗寒、抗旱、抗病虫害等抗逆能力,既大幅度地提高化肥利用率,也提升了苹果品质,提高了产量,降低生产成本。
实验例2
(1)在大田栽培条件下,以垦农4号为材料,通过施用实施例2中所述肥料与不含SOD模拟物的普通肥料(实施例2肥料不加SOD模拟物)作对比,研究其对大豆生育中后期功能叶片某些生理特性的影响。结果表明,施用后5-20d,本发明实施例2所述肥料处理分别提高了叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)及Chl(a+b)含量11.3%,17.5%和14.4%,Chla/Chlb比值降低了0.35,叶片可溶性蛋白质和可溶性糖含量也得到一定程度的提高(分别提高了11.8%和15.3%)。而对上述多项指标的调控作综合分析表明,施用含SOD模拟物的有机无机复混肥料,调节了大豆生育后期功能叶片的生理代谢水平,延缓了大豆植株的衰老进程,提高了大豆产量17.8%。
(2)通过施用实施例3中所述肥料与不含SOD模拟物的普通肥料(实施例3肥料不加SOD模拟物)作对比,每处理重复三次,分析其对玉米幼苗抗盐害作用的影响,结果表明:用实施例3所述肥料做基肥施用,八叶期后对幼苗的生理生化指标进行检测,发现生物量提高了31.95%-39.34%(鲜重)和32.12%-48.76%(干重),叶绿素含量提高了3.25%-8.52%,体内SOD活性提高了37.78%-46.99%。说明这些SOD模拟物能有效抑制玉米幼苗所受的盐害胁迫作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种添加SOD模拟物的有机无机复混肥料,其特征在于,按重量百分比计,包括如下原料组分:
氮磷钾总养分 35%-64%,
有机质 20%-40%,
中微量元素 5%-10%,
钙镁磷肥 5%-15%,
SOD模拟物 1%-8%,
其它填充物 5%-20%。
2.根据权利要求1所述的肥料,其特征在于,所述氮磷钾总养分为尿素,硫酸钾,磷酸二铵和过磷酸钙。
3.根据权利要求2所述的肥料,其特征在于,所述尿素,硫酸钾,磷酸二铵和过磷酸钙按重量百分比计的用量为:
尿素 15%-25%,
硫酸钾 10%-20%,
磷酸二铵 1%-3%,
过磷酸钙 9%-16%。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的肥料,其特征在于,所述SOD模拟物选自:聚天冬氨酸铁,聚天冬氨酸猛,L-氨基酸-铜(II)-邻菲咯啉型SOD模拟物,甘氨酸-镍-苯并咪唑型SOD模拟物,L-天冬氨酸-镍-苯并咪唑型SOD模拟物和L-谷氨酸-镍-苯并咪唑型SOD模拟物中的一种或几种。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的肥料,其特征在于,所述有机质选自:豆粕、糠粕、草木灰、鸡粪、腐植酸、蚕沙和蚯蚓粪中一种或几种。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的肥料,其特征在于,所述中微量元素选自:钙、镁、硼、钼、锰、锌、铜、铁和硒中的一种或几种。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的肥料,其特征在于,所述其它填充物选自:硅藻土、膨润土、凹凸棒土和蛭石中的一种或几种。
8.权利要求1-7任意一项所述肥料的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)原料的混和及酸碱度的调节:将除SOD模拟物的原料进行混合,并控制混合原料的pH值;
(2)肥料造粒:对混合后的原料进行造粒;
(3)SOD模拟物涂喷:采用离心方式雾化,将造粒后的肥料用SOD模拟物涂喷,使SOD模拟物与造粒后的肥料接触混合,然后冷却至室温,即得复混肥料成品。
9.根据权利要求8所述肥料的生产方法,其特征在于,所述步骤(1)pH值控制为5.5-6.8。
10.根据权利要求8或9所述肥料的生产方法,其特征在于,在所述步骤(1)之前还包括原料的破碎步骤。
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