CN101333135A - 智能肽复合肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能肽复合肥，所述智能肽复合肥中智能肽的含量以重量计为0.01％－2.0％，所述的智能肽为一种人工合成高分子多肽聚合物，其按照专利ZL200610001337.x中所述方法合成得到。本发明还提供了所述智能肽复合肥的生产方法，包括将智能肽以液体形态加入复合肥中均匀混合，然后造粒。本发明还提供所述智能肽复合肥在植物上的应用。

Description

智能肽复合肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种含有智能肽的复合肥，以及所述智能肽复合肥的制备方法和应用。

技术背景

近年来，国内复合肥产量不断增加，复合肥的使用量不断加大，给农业带来新的增长点的同时，导致严重的环境污染。据统计，国内复合肥的利用率只有10％-30％。复合肥施入土壤后，只有一少部分被植物吸收，大部分养分以淋湿或挥发等方式而损失。这不仅浪费了资源，也污染了环境。

为了减少复合肥对环境的污染，提高复合肥的利用率，肥料业界对复合肥做了许多改进，出现了多种缓控释复合肥，但很难做到与作物各生长阶段需肥量相适应，因此效果不佳，不能在农业上普及使用。甚至有些缓控释复合肥的包膜材料很难生物降解，对土壤造成了污染，其效果也缺乏统一评价，难以大面积推广。

人工合成水溶性高分子量多肽聚合物发挥生物催化剂的作用。精确而高效介导细胞内外发生各种生化反应，具有杀菌、阻断某些激素受体、抑制脂肪和胆固醇的吸收，比天然的生物多肽具有更好的生物稳定性。然而人工合成工艺复杂、价格昂贵，仅限于新药的研究和开发，在植物上的应用，特别是大规模应用受到了限制。

发明内容

ZL200610001337x发明专利弥补上述人工合成水溶性高分子量多肽聚合物技术的不足，实现了人工合成多肽聚合物工业化生产，人工合成多肽具有类似于天然多肽的生物活性，给植物注入智能肽可以不需要其他化学物质或转基因的帮助，从而调整植物各部位生长速度。智能肽可以激活各种抗氧化酶，从而提高植物抗病能力；它还能促进吸附结合铵离子和硝酸根离子，缓慢释放给作物；智能肽与复合肥结合，起到复合肥控释效果，延长复合肥在土壤中的肥效，明显提高复合肥利用率，降低肥料使用量。

本发明目的提供一种智能肽复合肥，其中智能肽含量以重量计为0.01％-2.0％，复合肥含量以重量计为98.0％-99.99％；智能肽最佳含量以重量计为0.01％-1.0％；所述的智能肽为高分子多肽聚合物，所述的高分子多肽聚合物是以天冬氨酸或天冬氨酸和谷氨酸为原料，经过研磨粉碎混合，在反应器内加热引发缩合反应，得到重均分子量为1000～200000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

所述复合肥为尿基复合肥和硝基复合肥。

本发明智能肽复合肥中的智能肽为高分子多肽聚合物，其按照专利ZL200610001337.x中所述方法合成得到，专利ZL200610001337.x在此全文引用作为参考。

在此简述专利ZL200610001337.x中公开的高分子多肽聚合物的合成方法：

一种高分子多肽聚合物的合成方法，其特征在于它以天冬氨酸或天冬氨酸和谷氨酸为原料，经过研磨粉碎混合，在反应器内加热引发缩合反应，得到重均分子量为1000～200000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

所述具有肽链结构的高分子多肽聚合物的重均分子量为4000～12000。

所述的高分子多肽聚合物的合成方法，其特征在于以天冬氨酸为原料，用球磨机或研钵研磨至20～200目，在反应器内用微波照射或油浴加热方式加热到100～250℃，引发缩合反应，反应完毕得到重均分子量为4000～7000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

所述的高分子多肽聚合物的合成方法，其特征在于以天冬氨酸为原料，用球磨机或研钵研磨至20～200目，用水调合成泥饼状，在反应器内用微波照射或油浴加热方式加热到100～250℃，引发缩合反应，反应完毕得到分子量为6000～9000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

所述的高分子多肽聚合物的合成方法，其特征在于所述的研磨粉碎后的天冬氨酸中加入占天冬氨酸重量比为1～3％的催化剂，该催化剂为磷酸、磷酸盐、硫酸盐、碱金属的碳酸盐、含C₁～C₅的有机酸及其盐类，包括磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、硫酸钠、硫酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、甲酸、甲酸钾、乙酸、乙酸钾或乙酸钠。

所述的高分子多肽聚合物的合成方法，其特征在于以天冬氨酸和谷氨酸为原料，用球磨机或研钵研磨至20～200目并混合均匀，在反应器内用微波照射或油浴加热方式加热到100～250℃，引发缩合反应，反应完毕得到分子量为7000～10000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

所述的高分子多肽聚合物的合成方法，其特征在于以天冬氨酸和谷氨酸为原料，用球磨机或研钵研磨至20～200目，用水调合成泥饼状，在反应器内用微波照射或油浴加热方式加热到100～250℃，引发缩合反应，反应完毕得到分子量为_8000～12000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

所述的高分子多肽聚合物的合成方法，其特征在于天冬氨酸和谷氨酸的重量比为1∶0.1～5，优选重量比例为天冬氨酸∶谷氨酸＝1∶0.1～1。

所述的高分子多肽聚合物的合成方法，其特征在于所述的研磨粉碎后的天冬氨酸和谷氨酸中可加入占天冬氨酸和谷氨酸总重量比为1～3％的催化剂，该催化剂为磷酸、磷酸盐、硫酸盐、碱金属的碳酸盐、含C₁～C₅的有机酸及其盐类，包括磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、硫酸钠、硫酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、甲酸、甲酸钾、乙酸、乙酸钾或乙酸钠。

所述的高分子多肽聚合物的合成方法，其特征在于所述的缩合反应的时间为5分钟至24小时。

本发明提供了智能肽复合肥的生产方法，包括在普通复合肥生产过程中，将智能肽水溶液通过本领域技术人员公知的简单添加装置添加到复合肥中，与复合肥均匀混合，其余所有工艺条件与普通复合肥生产工艺条件相同，复合肥与智能肽的重量比为1000∶2-5，然后造粒，最终得到本发明的智能肽复合肥。

具体的说，本发明所述的智能肽复合肥可以通过以下方法进行制备：

一种智能肽复合肥的制备工艺方法，其特征是：

1、将尿素用计量泵按比例进行计量，通过斗提机将尿素输送至尿素熔融器，然后通过压力泵，将熔融的尿素输送至造粒塔顶的混合槽；

2、将钾盐硫酸钾或氯化钾通过斗提机输送至振动筛，然后将筛选后的钾盐用计量称按比例进行计量，将计量出的钾盐输送至混料斗提机；

3、将磷酸一铵通过斗提机并输送至计量称，然后将磷酸一铵用计量称按比例进行计量，将计量出的磷酸一铵输送至混料斗提机；

4、将填充剂通过斗提机进行提升并输送至计量称，然后将填充剂用计量称按比例进行计量，将计量出的填充剂输送至混料斗提机；

5、将输送至混料斗提机的钾盐和磷酸一铵进行混合，然后输送至粉体加热器，然后输送至混合槽；

6、将智能肽复合肥总重量的0.2％-0.5％的智能肽以水溶液形式直接加入到混合槽中的熔融尿素和粉状钾盐、磷酸一铵以及填充剂的混合料浆中，经混合均匀后，输送至造粒机进行造粒，得到所述智能肽复合肥。

上述方法中尿素、钾盐硫酸钾或氯化钾、磷酸一铵和填充剂之间的比例是本领域技术人员所公知的，本领域技术人员可以根据具体情况进行不需要创造性劳动的调整。

一种智能肽复合肥的制备工艺方法，其特征是：

1、将硝铵磷按一定比例加入到硝铵磷溶解槽中进行溶解，然后通过中间泵将硝铵磷溶液输送至缓冲槽，然后通过多级泵输送混合槽；

2、将钾盐硫酸钾或氯化钾通过斗提机输送至振动筛，然后将筛选后的钾盐用计量称按比例进行计量，将计量出的钾盐输送至混料斗提机；

3、将磷酸一铵通过斗提机并输送至计量称，然后将磷酸一铵用计量称按比例进行计量，将计量出的磷酸一铵输送至混料斗提机；

4、将填充剂通过斗提机进行提升并输送至计量称，然后将填充剂用计量称按比例进行计量，将计量出的填充剂输送至混料斗提机；

5、将输送至混料斗提机的钾盐和磷酸一铵进行混合，然后输送至粉体加热器，然后输送至混合槽；

6、将按智能肽复合肥总重量的0.2％-0.5％的智能肽以水溶液形式直接加入到混合槽中的熔融尿素和粉状钾盐、磷酸一铵以及填充剂的混合料浆中，经混合均匀后，输送至造粒机进行造粒，得到所述智能肽复合肥。

上述方法中硝铵磷、钾盐硫酸钾或氯化钾、磷酸一铵和填充剂之间的比例是本领域技术人员所公知的，本领域技术人员可以根据具体情况进行不需要创造性劳动的调整。

在复合肥生产过程中加入智能肽，形成智能肽复合肥，智能肽对复合肥原有的规格无任何影响，在土壤中可以延长复合肥养分的释放时间，有利于土壤中生物菌的生长，不会对土壤带来任何影响。智能肽可以对作物内源生长素进行全面调控，明显提高复合肥利用率，大幅度提高作物产量，改善作物品质，增强作物抗逆性。

本发明所涉及到的智能肽对复合肥具有抗结块的性能，它与复合肥混合均匀为颗粒后，有利于防止复合肥结块。

将智能肽应用于农业生产，对粮食作物、经济作物、果蔬、花卉等，具有调节其生理活性的作用，充分激活植物体内固有的生物酶，促进养分吸收，提高复合肥利用率10％-30％左右。

本发明智能肽复合肥与普通复合肥颜色和粒度相同。为了区分普通复合肥，可在智能肽复合肥中加入不同染料，添加原料应为无毒、无污染染料。

具体实施方式

以下实例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。

实施例1：智能肽复合肥的制备

智能肽(高分子量多肽聚合物)是按照ZL200610001337.x所述的合成方法合成的。

所述智能肽复合肥各组分的重量比例为：复合肥99.7％，智能肽0.3％，所述复合肥为尿基复合肥，所述尿基复合肥包括尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾和填充料，所述填充料为滑石粉。所述尿基复合肥中各组分的重量配置比例为：尿素46％、磷酸一铵21％、氯化钾或硫酸钾26％、填充料7％。

制备工艺方法如下：

1、将尿素用计量泵按比例进行计量，通过斗提机将尿素输送至尿素熔融器，然后通过压力泵，将熔融的尿素输送至造粒塔顶的混合槽；

2、将钾盐硫酸钾或氯化钾通过斗提机输送至振动筛，然后将筛选后的钾盐用计量称按比例进行计量，将计量出的钾盐输送至混料斗提机；

3、将磷酸一铵通过斗提机并输送至计量称，然后将磷酸一铵用计量称按比例进行计量，将计量出的磷酸一铵输送至混料斗提机；

4、将填充剂通过斗提机进行提升并输送至计量称，然后将填充剂用计量称按比例进行计量，将计量出的填充剂输送至混料斗提机；

5、将输送至混料斗提机的钾盐和磷酸一铵进行混合，然后输送至粉体加热器，然后输送至混合槽；

6、将智能肽按0.3％的重量配比直接加入到混合槽中的熔融尿素和粉状钾盐、磷酸一铵以及填充剂的混合料浆中，经混合均匀后，输送至造粒机进行造粒，得到所述智能肽复合肥。

实施例2：智能肽复合肥的制备

智能肽(高分子量多肽聚合物)是按照ZL200610001337.x所述的合成方法合成的。

所述智能肽复合肥各组分的重量比例为：复合肥99.5％，智能肽0.5％，所述复合肥为硝基复合肥，所述硝基复合肥包括尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾和填充料，所述填充料为滑石粉。所述尿基复合肥中各组分的重量配置比例为：硝铵磷45％、磷酸一铵25％、氯化钾或硫酸钾25％、填充料5％。

制备工艺方法如下：

1、将硝铵磷加入到硝铵磷溶解槽中进行溶解，然后通过中间泵将硝铵磷溶液输送至缓冲槽，然后通过多级泵输送至混合槽；

2、将钾盐硫酸钾或氯化钾通过斗提机输送至振动筛，然后将筛选后的钾盐用计量称按比例进行计量，将计量出的钾盐输送至混料斗提机；

3、将磷酸一铵通过斗提机并输送至计量称，然后将磷酸一铵用计量称按比例进行计量，将计量出的磷酸一铵输送至混料斗提机；

4、将填充剂通过斗提机进行提升并输送至计量称，然后将填充剂用计量称按比例进行计量，将计量出的填充剂输送至混料斗提机；

5、将输送至混料斗提机的钾盐和磷酸一铵进行混合，然后输送至粉体加热器，然后输送至混合槽；

6、将智能肽按0.2％-0.5％的重量配比直接加入到混合槽中的熔融尿素和粉状钾盐、磷酸一铵以及填充剂的混合料浆中，经混合均匀后，输送至造粒机进行造粒。

实例3：智能肽复合肥在蔬菜上的应用试验

A、青菜

供试土壤为旱地红壤，肥力中等，土壤有机质2.1％，全氮0.1071％，碱解氮105mg/kg，有效磷31mg/kg，速效钾85mg/kg，供试青菜品种为上海青，12月30日移栽，试验小区面积2.6m²，设2个处理：处理(1)，施用智能肽肥料(N-P₂O₅-K₂O 15-15-15)；处理(2)，施用硫酸钾型肥料。各处理重复3次，随机排列，每种肥料均做追肥并结合中耕施用，第一次(1月5号)按每亩8kg施用，第二次(1月18号)按每亩10kg施用，整个生长期为30天，1月29号分别测产。

表1青菜试验结果与分析

由表1可见，在同等施肥水平条件下，与普通复合肥相比，含智能肽复合肥产量增幅为14.4％，经方差分析达显著水平。

B、大蒜

供试土壤为水旱轮作的红壤稻田，肥力中上，土壤有机质2.6％，全氮0.1227％，碱解氮112mg/kg，有效磷35mg/kg，速效钾96mg/kg，供试品种为大蒜，10月21日播种，密度为7*20cm，小区面积5.8m²，设2个处理：处理(1)施用智能肽肥料(N-P₂O₅-K₂O15-15-15)；处理(2)施用硫酸钾型肥料。各处理重复3次，随机排列，每种肥料均做追肥并结合中耕施用，第一次(11月10号)按每亩20kg施用，第二次(11月27号)按每亩10kg并结合中耕施用，第三次(12月18号)按每亩5kg并结合中耕施用，整个生长期为137天，3月10号分别测产。

表2大蒜试验结果与分析

由表2可见，在同等施肥条件下，与普通复合肥相比，施用含智能肽复合肥，大蒜增产13.33％，经方差分析达显著水平。

C、萝卜

供试土壤为水旱轮作的红壤稻田，肥力中上，土壤有机质2.6％，全氮0.1227％，碱解氮112mg/kg，有效磷35mg/kg，速效钾96mg/kg，供试萝卜品种为成都春不老，10月21日播种，密度为10*20cm，小区面积5.8m²，设2个处理：处理(1)，施用智能肽肥料(N-P₂O₅-K₂O15-15-15)；处理(2)，施用硫酸钾型肥料。各处理重复3次，随机排列，每种肥料均做追肥并结合中耕施用，第一次(11月13号)按每亩4kg施用，第二次(11月25号)按每亩15kg并结合中耕施用，第三次(12月16号)按每亩20kg并结合中耕施用，整个生长期为137天，3月10号分别测产。

表3萝卜试验结果与分析

由表3可见，在同等施肥水平条件下，施用智能肽复合肥比施用普通复合肥，萝卜增产达13.33％，经方差分析达显著水平。

表4.萝卜品质分析

表4说明，智能肽复合肥有利于萝卜肉质中还原糖和V_C的提高，经方差分析，对萝卜品质有显著影响。

实例4：智能肽复合肥在玉米上的施肥试验

试验小区1亩，设置三个处理：施用复合肥、施用智能肽复合肥和智能肽复合肥减少20％施用，重复3次，智能肽复合肥35kg/亩，对照使用普通复合肥35kg/亩，试验田土壤条件相同，其他管理措施一致。复合肥作为基肥一次性施入。试验结果见表5。

表5智能肽复合肥在玉米上的施肥试验

表5表明，施用智能肽复合肥的玉米生长旺盛，株高增加，根茎粗壮。生育期提前，每株结棒数增加，在同等施肥量下，使用智能肽尿素比使用普通尿素增产16.5。减少尿素施用量20％，与施用普通复合肥相比，产量并没有减少。

实例5：智能肽复合肥在冬小麦上的施肥试验

试验小区1亩，设施用普通复合肥、等量智能肽复合肥和智能肽复合肥减少20％施用3个处理，每个处理重复3次。施用智能肽复合肥40kg/亩，对照使用普通复合肥40kg/亩。试验田土壤条件相同，其他管理措施一致。试验结果见表6。

表6智能肽复合肥在冬小麦上的施肥试验

表6说明：在同等施肥条件下，施用智能肽复合肥比施用普通复合肥使小麦增产18.4，减少智能肽复合肥使用量20％，产量没有明显变化。

以上实例表明，与普通复合肥相比，智能肽复合肥对作物具有明显的增产的效果。但本发明使用范围并非仅限于以上实例。

Claims (8)

1、一种智能肽复合肥，其中智能肽在复合肥中含量以重量计为0.01-2.0％，复合肥的含量以重量计为98.0％-99.99％，所述的智能肽为高分子多肽聚合物，所述的高分子多肽聚合物是以天冬氨酸或天冬氨酸和谷氨酸为原料，经过研磨粉碎混合，在反应器内加热引发缩合反应，得到重均分子量为1000～200000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

2、权利要求1所述的智能肽复合肥，其中智能肽的含量以重量计为0.01％-1.0％。

3、权利要求1-2所述的智能肽复合肥，其中所述复合肥为尿基复合肥和硝基复合肥。

4、权利要求1-2所述的智能肽复合肥，其中智能肽的重均分子量为4000-12000。

5、权利要求1-4所述的智能肽复合肥的的制备方法，其特征在于将智能肽水溶液与复合肥均匀混合，复合肥与智能肽的重量比为1000∶2-5，然后造粒，得到所述的智能肽复合肥。

6、权利要求5所述的智能肽复合肥的的制备方法，其特征在于：

A、将尿素用计量泵按比例进行计量，通过斗提机将尿素输送至尿素熔融器，然后通过压力泵，将熔融的尿素输送至造粒塔顶的混合槽；

B、将钾盐硫酸钾或氯化钾通过斗提机输送至振动筛，然后将筛选后的钾盐用计量称按比例进行计量，将计量出的钾盐输送至混料斗提机；

C、将磷酸一铵通过斗提机并输送至计量称，然后将磷酸一铵用计量称按比例进行计量，将计量出的磷酸一铵输送至混料斗提机；

D、将填充剂通过斗提机进行提升并输送至计量称，然后将填充剂用计量称按比例进行计量，将计量出的填充剂输送至混料斗提机；

E、将输送至混料斗提机的钾盐和磷酸一铵进行混合，然后输送至粉体加热器，然后输送至混合槽；

F、将按智能肽复合肥总重量的0.2％-0.5％的智能肽以水溶液形式直接加入到混合槽中的熔融尿素和粉状钾盐、磷酸一铵以及填充剂的混合料浆中，经混合均匀后，输送至造粒机进行造粒，得到所述智能肽复合肥。

7、权利要求5所述的智能肽复合肥的的制备方法，其特征在于：

A、将硝铵磷按比例加入到硝铵磷溶解槽中进行溶解，然后通过中间泵将硝铵磷溶液输送至缓冲槽，然后通过多级泵输送混合槽；

B、将钾盐硫酸钾或氯化钾通过斗提机输送至振动筛，然后将筛选后的钾盐用计量称按比例进行计量，将计量出的钾盐输送至混料斗提机；

C、将磷酸一铵通过斗提机并输送至计量称，然后将磷酸一铵用计量称按比例进行计量，将计量出的磷酸一铵输送至混料斗提机；

D、将填充剂通过斗提机进行提升并输送至计量称，然后将填充剂用计量称按比例进行计量，将计量出的填充剂输送至混料斗提机；

E、将输送至混料斗提机的钾盐和磷酸一铵进行混合，然后输送至粉体加热器，然后输送至混合槽；

F、将按智能肽复合肥总重量的0.2％-0.5％的智能肽以水溶液形式直接加入到混合槽中的熔融尿素和粉状钾盐、磷酸一铵以及填充剂的混合料浆中，经混合均匀后，输送至造粒机进行造粒，得到所述智能肽复合肥。

8、权利要求1-4所述智能肽复合肥在培养各种粮食作物、经济作物、瓜果蔬菜及花卉中的应用。