CN101481273A - 多肽过磷酸钙制备方法及其在农业中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多肽过磷酸钙，其特点是包括多肽和过磷酸钙，其中以多肽总重量计，多肽的含量为0.02～1.6重量％，过磷酸钙的含量为98.4～99.98重量％。本发明还涉及多肽过磷酸钙的制备方法，将多肽直接与粉状过磷酸钙直接均匀混合，即为粉状多肽过磷酸钙，也可以将粉状多肽过磷酸钙造粒为粒状过磷酸钙。除此，还涉及上述多肽过磷酸钙在农业中的应用。
Description
技术领域：
本发明涉及一种含有增效的多肽过磷酸钙，并提供多肽过磷酸钙的制备方法及其应用效果。
技术背景：
过磷酸钙是化肥中含磷和钙的品种，也是化肥使用中比较普遍的品种，由于目前还不能做到科学施肥，还不能很好的发挥过磷酸钙应有的作用。
由许多氨基酸连接而成的肽称为多肽，农作物体内存在具有很强天然生物活性肽，涉及到农作物生长、发育、细胞分裂、信息传递、免疫控制、抗衰老、生物钟规律及分子进化等，天然多肽其生物活性、稳定性、溶解性、对细胞的穿透能力有局限性，只能利用模拟合成多肽代替天然多肽。
由许多氨基酸连接而成的肽称为多肽，农作物体内存在具有很强天然生物活性肽，许多高等植物都存在这种活性肽，涉及到农作物生长、发育，细胞分裂、信息传递，免疫控制、抗衰老、生物钟规律及分子进化等，给植物注入活性肽，可以调整植物各部位生长速度，不需要其他化学物质或转基因的帮助。
发明内容：
为了更好的发挥过磷酸钙的作用，提高其利用率。本发明目的是为了提供一种多肽过磷酸钙。由许多氨基酸连接而成的肽称为多肽，是以氨基酸为原料人工合成多肽，在过磷酸钙造粒前加入，形成多肽过磷酸钙，多肽过磷酸钙对过磷酸钙原有的规格无任何影响，在土壤中可以延长过磷酸钙释放时间，有利于土壤中生物菌的成长，多肽不会给作物和土壤带来污染和付作用，它可以对作物内源生长素进行全面调控明显提高过磷酸钙利用效率，增加作物的抗逆性，大幅度提高作物质量，增加作物产量。
本发明的多肽过磷酸钙，包含人工合成多肽过磷酸钙，以多肽过磷酸钙总重量计多肽含量为0.02～1.6重量％，过磷酸钙含量为98.4～99.98重量％，多肽最佳含量为0.02～0.09重量％。
本发明的多肽过磷酸钙中的多肽是以不同或相同氨基酸聚合成多肽化合物，由于多肽是一种蛋白质，一般不溶于水中，但与碱性金属氢氧化物作用形成可溶性多肽碱金属螯合物，能与尿液均匀混合。
本发明多肽可由L-谷氨酸、L-天冬氨酸、L-亮氨酸、L-丙氨酸和甘氨酸等按一定重量比例共聚而成，或由上述氨基酸各自用生化法或化学法聚合而成。多肽难溶于水中，但溶解于碱金属氢氧化物溶液中，也可溶于碱土金属氢氧化物溶液中，生成可溶性多肽金属螯合物，其分子量为1000～10000之间，上述多肽和多肽金属螯合物合成方法可参考Fox，S.W.Harada，K(1960b)The ThermalCopolymerization of Amino Acids to Protein，J.Amer.Chem.Soc.823745-3751。
本发明还提供了多肽过磷酸钙生产方法，多肽是以可溶性多肽金属螯合物溶液定量与粉状过磷酸钙均匀混合。其中过磷酸钙与可溶性多肽金属螯合物的质量比为1000:10～50，多肽过磷酸钙造也可在粒塔中造粒，最终制得本发明的粉状多肽过磷酸钙或造粒多肽过磷酸钙。可溶性多肽金属螯合物水溶液中多肽金属螯合物含量为1～40重量％，通常可在普通过磷酸钙生产过程中加入到粉状过磷酸钙均匀混合。
将多肽金属螯合物溶液用泵输送至液体喷头与粉状过磷酸钙，其余所有工艺条件与普通过磷酸钙生产工艺条件相同。
本发明使用的多肽金属螯合物溶液具有阴离子表面活性剂特点，它与粉状过磷酸钙均匀混合即为粉状多肽过磷酸钙或经造粒后即造粒多肽过磷酸钙。，表面易生成双电层，有利于防止过磷酸钙结块。
本发明还提供多肽过磷酸钙在农业中的应用，将上述多肽过磷酸钙应用于大田作物、经济作物、果蔬、花卉，可以促进植物内部全面调控生理生化作用，充分调动植物内源生长素、促进营养生长，提高对过磷酸钙利用和吸收，其效率可提高至20％左右。
本发明多肽过磷酸钙与普通过磷酸钙颜色和粒度相同，为区分普通过磷酸钙，可加入不同染料，使多肽过磷酸钙制成其它颜色，例如淡黄，淡蓝，淡绿等等，添加染料应为无毒、无污染的染料。
总之本发明的技术方案如下：
1、一种多肽过磷酸钙，其特征在于包含多肽和过磷酸钙，其中以多肽过磷酸钙总重量计，可溶性多肽金属螯合物含量为0.02～1.6重量％，过磷酸钙的含量为98.4～99.98重量％。
2、根据权利要求1所述的多肽过磷酸钙，其特征是以多肽过磷酸钙总重量计，多肽的含量为0.04～0.08％。
3、根据权利要求1所述的多肽过磷酸钙，其特征是多肽为不同的氨基酸或相同的氨基酸缩合成多肽，然后在碱性介质中生成可溶性多肽金属螯合物。
4、根据权利要求3所述的可溶性多肽金属螯合物，其特征在于以L-谷氨酸、L-天冬氨酸、L-赖氨酸、L-亮氨酸、L-丙氨酸和甘氨酸共聚或自聚成多肽，然后与碱金属或碱土金属氢氧化物反应生成可溶性多肽金属螯合物水溶液。
5、根据权利要求4所述的可溶性多肽金属螯合物，其特征在于多肽的分子量为1000～10000。
6、根据权利要求1所述的多肽过磷酸钙的制备方法，其特征在于多肽是以可溶性多肽金属螯合物溶液定量与过磷酸钙均匀混合，其中过磷酸钙与可溶性多肽金属螯合物溶液的质量比为1000:1.0～5.0。
7、根据权利要求6所述的多肽过磷酸钙的制备方法，其特征在于，其中所述可溶性多肽金属螯合物溶液是以水溶液重量计，多肽金属螯合物含量为1～40重量％。
8、根据权利要求6所述的多肽过磷酸钙的制备方法，其特征在于将所述的可溶性多肽金属螯合物溶液与过磷酸钙均匀混合。
9、一种权利要求1所述多肽过磷酸钙在农业中的应用，其特征在于将所述多肽过磷酸钙应用于农业中各种大田作物、经济作物、果蔬、花卉。
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：多肽金属螯合物和多肽过磷酸钙的制备
所使用的多肽金属螯合物水溶液的生产方法是将L-天冬氨酸、L-谷氨酸、L-亮氨酸以1:0.2:0.2(摩尔比)混合均匀固体物料150公斤加入到500立升以油路或电加热转动的物料缩合反应器中。在230℃加热维持4小时，冷却后得到物料120公斤，平均分子量为8100，将缩合反应物加入到不锈钢反应釜中，加入等摩尔烧碱升温至80℃回流2小时，调节pH值10.5，得到重量比30％ 580公斤的多肽金属螯合物的水溶液。
以过磷酸钙:多肽金属螯合物＝1000:0.06的比例通过计量泵及流量计，流量为90公斤/小时(相当于75立升/小时)的加料速度将多肽金属盐水溶液均匀与过磷酸钙混合，制得45吨/小时颗粒多肽过磷酸钙。多肽过磷酸钙的规格见表(1)
表(1)多肽过磷酸钙产品质量指标
| 指标 | 多肽过磷酸钙 |
| 有效五氧化二磷(P2O5)含量 | ≥15.0％ |
| 游离酸(以P2O5)含量 | ≤5.5％ |
| 颜色 | 淡黄色 |
| 多肽金属螯合物含量(重量) | 0.02％ |
| 水份 | ≤15.0％ |
对照例：将操作工艺条件与实例一相同。没有添加多肽金属螯合物，正常生产所得工业过磷酸钙质量规格如表(2)
表(2)对照例过磷酸钙质量指标
| 指标 | 普通过磷酸钙 |
| 有效五氧化二磷(P2O5)含量 | ≥15.0％ |
| 游离酸(以P2O5)含量 | ≤5.5％ |
| 颜色 | 淡黄色 |
| 水份 | ≤15.0％ |
实施例2：多肽金属螯合物和多肽过磷酸钙的制备
多肽金属螯合物按实施例1方法制备，以过磷酸钙:多肽金属螯合物溶液＝1000:0.02的比例通过计量泵及流量计计量，流量为30公斤/小时(相当于25立升/小时)的加料速度将多肽金属螯合物溶液均匀与过磷酸钙混合。制得45吨/小时多肽过磷酸钙。多肽过磷酸钙的规格见表(3)
表(3)产品质量指标
| 指标 | 多肽过磷酸钙 |
| 有效五氧化二磷(P2O5)含量 | ≥15.0％ |
| 游离酸(以P2O5)含量 | ≤5.5％ |
| 颜色 | 淡黄色 |
| 多肽金属螯合物含量(重量) | 0.022％ |
| 水份 | ≤15.0％ |
实施例3：多肽金属螯合物和多肽过磷酸钙的制备
多肽金属螯合物按实施例1方法制备，以过磷酸钙:多肽金属螯合物溶液＝1000:0.08的比例通过计量泵及流量计计量，流量为110公斤/小时(相当于91.7立升/小时)的加料速度将多肽金属螯合物溶液均匀与过磷酸钙混合。制得45吨/小时多肽过磷酸钙。多肽过磷酸钙的规格见表(4)
表(4)产品质量指标
| 指标 | 多肽过磷酸钙 |
| 有效五氧化二磷(P2O5)含量 | ≥15.0％ |
| 游离酸(以P2O5)含量 | ≤5.5％ |
| 颜色 | 淡黄色 |
| 多肽金属螯合物含量(重量) | 0.079％ |
| 水份 | ≤15.0％ |
实施例4 多肽过磷酸钙在山东禹城冬小麦施肥试验
试验条件：
5亩小麦使用实例一生产的多肽过磷酸钙进行施肥。使用量50公斤/亩，对照组使用普通过磷酸钙施肥。使用量也是50公斤/亩。
试验结果：
使用多肽过磷酸钙的小麦叶色浓绿，叶片宽大，根系发达，植株健壮，长势高，病虫害轻。数据见表(5)
表(5)小麦田施多肽过磷酸钙的试验结果
| 试验组 | 株高(公分) | 亩穗数 | 穗粒数 | 千粒重(克) | 产量(公斤/亩) | 增产效果％ |
| 多肽过磷酸钙 | 79 | 338376 | 39 | 38.1 | 464 | 12.9 |
| 普通过磷酸钙 | 70 | 297991 | 37.6 | 36.7 | 411.2 |
表中看出，增产效果多肽过磷酸钙比普通过磷酸钙增产12.9％
实施例5：使用实例1多肽过磷酸钙，对冬小麦减量施肥试验效果
试验条件
4亩小麦试验田，每亩施多肽过磷酸钙20公斤
2亩小麦对照试验田每亩施普通过磷酸钙40公斤
试验结果 见表(6)
表(6)使用多肽过磷酸钙对小麦田减量施肥试验结果
| 试验组 | 株高(公分) | 亩穗数 | 穗粒数 | 千粒重(克) | 产量(公斤/亩) | 增产效果％ |
| 多肽过磷酸钙 | 95 | 312898 | 37.9 | 36.8 | 436.4 | 7.0 |
| 普通过磷酸钙 | 90 | 301119 | 37.1 | 36.5 | 407.8 |
表中看出施多肽过磷酸钙减量施肥，亩产量仍然增加7.0％。
实施例6：使用实例1的多肽过磷酸钙用于玉米田等量施肥和减量施肥
试验条件：
玉米品种为聊玉18号
试验田土壤条件相同，管理措施一致。试验小区50平方米设3个试验对比。施多肽过磷酸钙30公斤/亩，21公斤/亩；施普通过磷酸钙30公斤/亩。
试验结果见表(7)
表(7)多肽过磷酸钙对玉米等量施肥和减量施肥试验结果
| 试验组 | 施肥量(公斤/亩) | 千粒重(克) | 产量(公斤/亩) | 增产效果(重量％) |
| 多肽过磷酸钙等量施肥 | 30 | 302 | 564 | 17 |
| 多肽过磷酸钙减量施肥 | 21 | 294 | 480 | |
| 普通过磷酸钙 | 30 | 287 | 478 |
施多肽过磷酸钙的玉米表现叶色浓绿，生长发育快，叶片宽大。株高比施普通过磷酸钙高11～19公分，抽穗吐丝早2～3天，玉米穗发育到顶，等量施肥比普通过磷酸钙增产17重量％；减少施用多肽过磷酸钙30重量％。玉米产量仍与施普通过磷酸钙的玉米保持同一水平。
实施例7：使用实例1多肽过磷酸钙用于棉花等量施肥和减量施肥试验
试验条件：
棉花品种为晋棉研22号。试验田土壤条件相同，种植管理条件一致。试验小区50平方米。
试验结果见表(8)。
表(8)多肽过磷酸钙对棉花等量施肥，减量施肥试验
| 试验组 | 施肥量(公斤) | 棉铃重(克) | 棉花产量(公斤/亩) | 增产效果 |
| 多肽过磷酸钙等量施肥 | 35.5 | 6.22 | 262 | 18.5 |
| 多肽过磷酸钙减量施肥 | 24.8 | 6.14 | 244 | 10.4 |
| 普通过磷酸钙 | 35.5 | 5.86 | 221 |
试验结果看出施多肽过磷酸钙棉花试验田生长旺盛，叶浓绿，棉花蕾铃脱落少，成桃多，棉花吐絮早5～8天，多肽过磷酸钙等量施肥增产18.5％。即使减量施肥30％也能增加10.4％的产量。
以上实例叙述了本发明优选试验方式，并非用来限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。
Claims (9)
1、一种多肽过磷酸钙，其特征在于包含多肽和过磷酸钙，其中以多肽过磷酸钙总重量计，可溶性多肽金属螯合物含量为0.02～1.6重量％，过磷酸钙的含量为98.4～99.98重量％。
2、根据权利要求1所述的多肽过磷酸钙，其特征是以多肽过磷酸钙总重量计，多肽的含量为0.04～0.08％。
3、根据权利要求1所述的多肽过磷酸钙，其特征是多肽为不同的氨基酸或相同的氨基酸缩合成多肽，然后在碱性介质中生成可溶性多肽金属螯合物。
4、根据权利要求3所述的可溶性多肽金属螯合物，其特征在于以L-谷氨酸、L-天冬氨酸、L-赖氨酸、L-亮氨酸、L-丙氨酸和甘氨酸共聚或自聚成多肽，然后与碱金属或碱土金属氢氧化物反应生成可溶性多肽金属螯合物水溶液。
5、根据权利要求4所述的可溶性多肽金属螯合物，其特征在于多肽的分子量为1000～10000。
6、根据权利要求1所述的多肽过磷酸钙的制备方法，其特征在于多肽是以可溶性多肽金属螯合物溶液定量与过磷酸钙均匀混合，其中过磷酸钙与可溶性多肽金属螯合物溶液的质量比为1000:1.0～5.0。
7、根据权利要求6所述的多肽过磷酸钙的制备方法，其特征在于，其中所述可溶性多肽金属螯合物溶液是以水溶液重量计，多肽金属螯合物含量为1～40重量％。
8、根据权利要求6所述的多肽过磷酸钙的制备方法，其特征在于将所述的可溶性多肽金属螯合物溶液加入到过磷酸钙中均匀混合。
9、一种权利要求1所述多肽过磷酸钙在农业中的应用，其特征在于将所述多肽过磷酸钙应用于农业中各种大田作物、经济作物、果蔬、花卉。
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