CN106365840B - 生态调控剂及其制备方法和应用 - Google Patents

生态调控剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种生态调控剂及其制备方法和应用。该生态调控剂包括以下组分：生物活性肽、杀虫剂、稳定剂、渗透剂、缓释剂、载体；所述生物活性肽的制备包括以下步骤：在含有植物蛋白或动物蛋白的下脚料中加入3.5‑4.5mol/L的硫酸溶液，再加入硫酸亚铁，所得混合物在110‑120℃的温度下水解8‑14h，再用碱调节pH至4.0‑5.0，过滤后即为含有生物活性肽的溶液。该生态调控剂可促进作物生长，提高作物的产量和品质，提高农药、肥料的利用率，减少化学农药的施用量，降低生产成本，保护生态环境。

Description

生态调控剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及农业领域，特别是涉及一种生态调控剂及其制备方法和应用。
背景技术
农药以及化学肥料的大量施用给农业带来了巨大的变化，在农业增产增收的同时，也带来了不少的负面效应，而且问题日益严重。主要表现在农药以及肥料投入大、流失多，环境污染严重，作物产量增加但品质变差，作物抗性弱，土壤肥力下降，生产成本增加等。
生物活性肽广泛存在于生物体内，除了单纯的营养作用外，更重要的是其可作为调控生物体内代谢的重要物质。随着对生物活性肽的各种代谢机制和功能认识的逐步深入，更多的生物活性肽被开发并加以利用。目前，生物活性肽主要应用于医学、药学和食品营养学，而对于农学和植物营养学方面的应用较少，特别是与农药有机结合的使用未见报道。
发明内容
基于此，本发明提供了一种生态调控剂。该生态调控剂可作为药肥应用于作物种植中，可促进作物生长，提高作物的产量和品质，同时可减少化学农药的施用量，保护生态环境。
具体技术方案如下。
一种生态调控剂，包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0001102623430000011
所述生物活性肽的制备包括以下步骤：
在含有植物蛋白或动物蛋白的下脚料中加入3.5-4.5mol/L的硫酸溶液，再加入硫酸亚铁，所得混合物在110-120℃的温度下水解8-14h，再用碱调节pH至4.0-5.0，过滤后即为含有生物活性肽的溶液。
在其中一些实施例中，所述稳定剂选自氨基苯甲酸，二羟基苯酮，水杨酸苯酯中的至少一种；所述渗透剂选自琥珀酸烷基酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和月桂卓氮酮中的至少一种；所述缓释剂选自聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和玉米淀粉中的至少一种；所述载体选自膨润土、高岭土、蒙脱石、磷石膏、凹凸棒土、硅藻土和陶土中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述生态调控剂包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0001102623430000021
在其中一些实施例中，所述生态调控剂包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0001102623430000022
在其中一些实施例中，制备所述生物活性肽时，所述下脚料与所述硫酸溶液的配比为1g:2.5-3.5ml，所述硫酸亚铁与所述下脚料的质量比为0.1-0.2:1；所述碱为氢氧化钾。
在其中一些实施例中，所述含有植物蛋白或动物蛋白的下脚料选自猪、羊、牛、鸡、鸭或鱼的下脚料。
在其中一些实施例中，所述杀虫剂选自有机磷类杀虫剂、拟除虫菊酯类杀虫剂、氨基甲酸酯类杀虫剂、烟碱类杀虫剂、杀螨剂、天然产物类杀虫剂、苯甲酰脲类杀虫剂和有机氯类杀虫剂中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述杀虫剂选自烟碱类杀虫剂。
在其中一些实施例中，所述杀虫剂为吡虫啉。
在其中一些实施例中，所述稳定剂选自氨基苯甲酸；所述渗透剂选自月桂卓氮酮；所述缓释剂为羧甲基纤维素钠；所述载体选自膨润土、高岭土、凹凸棒土和陶土的混合物。
本发明还提供了上述生态调控剂的制备方法。
具体技术方案如下：
一种上述生态调控剂的制备方法，包括以下步骤：
将杀虫剂溶于少量有机溶剂中，加水，配制成杀虫剂溶液；将生物活性肽、稳定剂和渗透剂分别加水配制成生物活性肽溶液、稳定剂溶液和渗透剂溶液；
将粉碎过筛后的载体与缓释剂混合均匀，得混合物A；
将混合物A装入成球机，再将生物活性肽溶液、杀虫剂溶液、稳定剂溶液以及渗透剂溶液经空气雾化喷液***的不同管道均匀喷洒到混合物A中，待90％以上的物料成为2～4mm的球状小颗粒，出料，干燥，即得所述生态调控剂。
在其中一些实施例中，所述杀虫剂溶液的浓度为10-30wt％；所述生物活性肽溶液的浓度为90-110g/L，所述稳定剂溶液的浓度15-25wt％，所述渗透剂溶液的浓度为20-30wt％。
在其中一些实施例中，所述成球机的转速为30-50rpm；所述干燥为在温度80-90℃下干燥至含水量≤2％。
在其中一些实施例中，所述有机溶剂选自丙酮或二甲基亚砜。
本发明还提供了上述生态调控剂的应用。
具体技术方案如下：
上述生态调控剂在甘蔗种植过程中作为药肥的应用。
在其中一些实施例中，生态调控剂作为药肥应用时的施用方法包括以下步骤：将常规肥料施于种植沟底部，覆盖2-4cm厚的土壤，再将所述的生态调控剂均匀施于覆土上面，施用量为2-10kg/亩，再将种苗置于所述生态调控剂上面，再覆盖5～10cm厚的碎土。
本发明的生态调控剂及其制备方法和应用具有以下优点和有益效果：
本发明的发明人通过大量实验研究发现将含有植物蛋白或动物蛋白的下脚料用特定方法进行水解后可得到生物活性肽，将其与农药(杀虫剂)以特定配比复配，再配以相应辅料可制备成具有缓释、药肥性能的新型多功能生态调控剂，并研制确立了其较佳的施用方法。通过施用多功能生态调控剂可显著提高作物抗病虫的能力，促进作物的根系生长，提高作物的产量和品质，提高农药、肥料的利用率，减少农药、肥料的施用量，降低生产成本，保护生态环境。本发明生态调控剂中的生物活性肽来源于动植物、海产品的下脚料，成本低，且可减少环境污染，绿色环保。
附图说明
图1为施用生态调控剂对甘蔗枯心率的影响结果图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的生态调控剂及其制备方法和应用进行更详细的说明。
本发明所述生物活性肽是指利用硫酸水解含有植物蛋白或动物蛋白的下脚料(比如家禽皮毛废料)而得到的由小于10个氨基酸构成的多肽类化合物，其分子量一般在1000道尔顿以下。
以下为具体实施例：
2015年3月-2016年3月，在广东省遂溪县北坡镇甘蔗地，将本发明的生态调控剂作为药肥应用于甘蔗生产过程中。
具体过程如下：
一、生物活性肽的制备
在废弃鸭毛中加入4mol/L的硫酸溶液(废弃鸭毛与硫酸溶液的配比为1g:3ml)，再加入硫酸亚铁(与废弃鸭毛的配比为150g：1kg)，在温度110-120℃和常压条件下水解12h，再用5mol/L的氢氧化钾溶液调节水解混合物的pH至4.0-5.0，过滤后即为含有生物活性肽的溶液，直接用于制备本实施例的生态调控剂。
用双缩脲试剂检测法检测上述生物活性肽溶液中生物活性肽的组分和含量为，其含量为300g/L。
双缩脲试剂为：取五水硫酸铜0.75g，四水酒石酸钾钠3.0g，碘化钾0.5g，溶解于350mL水中，再加入10％氢氧化钠150mL。检测波长为540nm。
二、生态调控剂的制备
(1)将2kg吡虫啉原药经球磨机粉碎，再溶解于少许丙酮中，接着加入适量水，配制成浓度为20wt％的吡虫啉溶液；将5L生物活性肽(300g/L)、1.5kg氨基苯甲酸和5kg月桂卓氮酮分别加水配制成浓度为100g/L的生物活性肽溶液、浓度为15wt％的氨基苯甲酸溶液和浓度为25wt％的月桂卓氮酮溶液。
(2)将膨润土、高岭土、凹凸棒土和陶土分别粉碎，过20目筛。
(3)将5kg羧甲基纤维素钠、粉碎过筛后的10kg膨润土、15kg高岭土、20kg凹凸棒土和40kg陶土混合均匀，得混合物A。
(4)将混合物A装入成球机，调节转速为40rpm，再将上述生物活性肽溶液、吡虫啉溶液、氨基苯甲酸溶液和月桂卓氮酮溶液经空气雾化喷液***的不同管道均匀喷洒到混合物A中，待90％以上的物料成为2～4mm的球状小颗粒，出料。
(5)经筛分、检验合格后，对球状小颗粒进行包衣着色；再将球状小颗粒送入温度为85℃的烘干设备中，干燥至含水量≤2％，即得所述生态调控剂，其中吡虫啉含量为2wt％，生物活性肽含量为1.5wt％。
三、生态调控剂作为药肥在甘蔗种植中的应用
实验组：在广东省遂溪县北坡镇甘蔗地种植甘蔗时，先将50Kg复合肥料(N-P2O5-K2O＝15-15-15)施于种植沟底部，覆盖2-4cm厚的土壤，再将步骤二制备的生态调控剂均匀撒于覆土上面，每亩用量为4kg，将蔗种置于生态调控剂上面，覆盖6～8cm厚的碎土，并使植沟面成龟背形。其它的田间管理工作与大田生产相同。
对照组1：复合肥料(N-P2O5-K2O＝15-15-15)的用量为65Kg，不加生态调控剂，作为空白对照，施肥后覆盖2-4cm厚的土壤，直接将蔗种置于覆土上面，再覆盖6～8cm厚的碎土，其它均与实验组相同。
对照组2：复合肥料(N-P2O5-K2O＝15-15-15)的用量为65Kg，将生态调控剂改为“混博-2wt％吡虫啉缓释颗粒剂”，具体用量为6kg/亩，其它均与实验组相同。
结果如表1和图1所示，其中表1为本发明的生态调控剂对甘蔗生长和产量的影响，图1为对甘蔗枯心率的影响。
表1生态调控剂对甘蔗生长和产量的影响
Figure BDA0001102623430000061
从表1和图1的结果可以看出，将本发明的生态调控剂应用于甘蔗种植中，可显著提高甘蔗的质量和产量，且可以减少化肥用量以及杀虫剂的用量。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种生态调控剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：
Figure FDF0000009124330000011
所述生物活性肽的制备包括以下步骤：
在含有植物蛋白或动物蛋白的下脚料中加入3.5-4.5mol/L的硫酸溶液，再加入硫酸亚铁，所得混合物在110-120℃的温度下水解8-14h，再用碱调节pH至4.0-5.0，过滤后即为含有生物活性肽的溶液；
所述杀虫剂选自烟碱类杀虫剂。
2.根据权利要求1所述的生态调控剂，其特征在于，所述稳定剂选自氨基苯甲酸，二羟基苯酮和水杨酸苯酯中的至少一种；所述渗透剂选自琥珀酸烷基酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和月桂卓氮酮中的至少一种；所述缓释剂选自聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和玉米淀粉中的至少一种；所述载体选自膨润土、高岭土、蒙脱石、磷石膏、凹凸棒土、硅藻土和陶土中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的生态调控剂，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
Figure FDF0000009124330000012
4.根据权利要求1-3任一项所述的生态调控剂，其特征在于，制备所述生物活性肽时，所述下脚料与所述硫酸溶液的配比为1g:2.5-3.5ml，所述硫酸亚铁与所述下脚料的质量比为0.1-0.2:1；所述碱为氢氧化钾。
5.根据权利要求1-3任一项所述的生态调控剂，其特征在于，所述杀虫剂为吡虫啉。
6.根据权利要求1-3任一项所述的生态调控剂，其特征在于，所述稳定剂选自氨基苯甲酸；所述渗透剂选自月桂卓氮酮；所述缓释剂为羧甲基纤维素钠；所述载体选自膨润土、高岭土、凹凸棒土和陶土的混合物。
7.一种权利要求1-6任一项所述的生态调控剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将杀虫剂溶于少量有机溶剂中，加水，配制成杀虫剂溶液；将生物活性肽、稳定剂和渗透剂分别加水配制成生物活性肽溶液、稳定剂溶液和渗透剂溶液；
将粉碎过筛后的载体与缓释剂混合均匀，得混合物A；
将混合物A装入成球机，再将生物活性肽溶液、杀虫剂溶液、稳定剂溶液以及渗透剂溶液经空气雾化喷液***的不同管道均匀喷洒到混合物A中，待90％以上的物料成为2～4mm的球状小颗粒，出料，干燥，即得所述生态调控剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述成球机的转速为30-50rpm；所述干燥为在温度80-90℃下干燥至含水量≤2％。
9.权利要求1-6任一项所述的生态调控剂在甘蔗种植过程中作为药肥的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，生态调控剂作为药肥应用时的施用方法包括以下步骤：将常规肥料施于种植沟底部，覆盖2-4cm厚的土壤，再将所述的生态调控剂均匀施于覆土上面，施用量为2-10kg/亩，再将种苗置于所述生态调控剂上面，再覆盖5～10cm厚的碎土。
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