CN101748168B

CN101748168B - 由含有腐殖物原料制备腐殖酸生物活性剂的方法

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Publication number: CN101748168B
Application number: CN2008102278552A
Authority: CN
Inventors: 赵明玥; 奥·伊·罗莫夫斯基; 斯·鲍·司库斯尼琴科
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2028-12-01
Also published as: CN101748168A

Abstract

本发明提供一种制备动植物用腐殖酸生物活性剂的方法。该方法包括将腐殖物原料与破坏腐殖物大分子化学键的试剂的混合物进行单步工序的机械化学处理，所述试剂是碱和氧化剂以及任选的纤维素酶。在碱、氧化剂和纤维素酶的作用下，所述机械化学处理破坏腐殖物原料中的腐殖物大分子的化学键，从而制备出高含量的低分子量水溶性生物活性物质。本发明方法在减小碱试剂用量下提高了生物活性组分的收率，从而提高了所得生物活性剂的生物活性。

Description

由含有腐殖物原料制备腐殖酸生物活性剂的方法

技术领域

本发明涉及由含有腐殖物原料制备腐殖酸生物活性剂的方法。更具体地，本发明涉及采用单步工序的机械化学处理由含有腐殖物原料制备动植物用腐殖酸生物活性剂的方法。

背景技术

腐殖酸常见存在于土壤的腐殖质和低级煤如腐泥煤、褐煤中。腐殖酸的主要元素组成为碳、氢、氧、氮、硫等，其是一种多价酚型芳香族化合物与氮化合物的缩聚物，其分子量分布较宽，从几百至几百万。腐殖酸的结构组成也相当复杂，属于带有羧基、磺酸基、胺基、羟基和甲氧基等的高分子芳族羟酸。依照腐殖酸对不同溶剂的溶解性，可大致分为三大类：(1)黑腐酸(Humusacid)，微溶于水，可溶于碱溶液；(2)棕腐酸(Hy-matomelanic acid)，难溶于水，可溶于丙酮、乙醇等溶液；(3)黄腐酸(Fulvic acid)，可溶于水。其中，黑腐酸和棕腐酸微溶于水或不溶于水，需要转变为钾、钠、等一价金属盐或铵盐才能溶于水，这些盐的水溶液都呈碱性。而黄腐酸是腐殖酸中分子量较低的组分，由于酸性基团多、能溶于酸、碱和水，易被动植物吸收，其水溶液呈弱酸性，低分子量组分黄腐酸是腐殖酸中最重要的生物活性成分。目前，制备腐殖酸生物活性剂的方法主要是如何提高这种低分子量组分黄腐酸成分的含量。

通常，采用碱溶酸析的方法在液相中提取腐殖酸生物活性剂。但是，为了从腐殖物溶液中提取小分子量的化合物，需要将高分子化合物首先分离出来，就不能使用过低浓度的碱。例如，对于以褐煤、页岩、腐泥煤等作为原料，由于原料中含有的沥青和脂类化合物成分阻碍腐殖酸低分子量的馏分在高分子物质沥青和脂类溶解之前而溶解，用减少所用的水解试剂一碱的方法，不可能从原料中分离出低分子量的馏分。而且，从腐殖酸盐溶液中分离低分子馏分要在100℃温度和较高压力下进行，大部分的试剂和能量都消耗在腐殖酸盐的溶解上，所以试剂的利用率不高，在经济上是不合算的。

采用机械加工处理可以消除沥青和脂类化合物等高分子杂质对腐殖酸组分溶解的不利影响。例如，Т.Я.Кашинская、А.П.Гаврилъчик、Л.П.Калилец等人调整泥煤与碱的理论重量比为1∶0.5～1∶1，在球磨机中将泥煤粉碎360分钟(球加速度为10m/s²)，可使腐殖物的产率增加一倍(参见Т.Я.Кашинская，А.П.Гаврилъчик，Л.П.Калилец.Иэменение химического состава oрфа придиспергировании/Химия твердого топлива，1997，No.6，P14-24)。但是，这种方法的缺点是：产物的碱性大，从而影响它以浓缩形式用于农业，而且高分子量的腐殖物馏分浓度高，其产物的生物活性较低，加工处理时间较长(通常约需要120～360分钟)。

另外，俄罗斯专利No.2104988公开了一种腐殖酸肥料的制备方法(参见专利Патенг2104988PΦ，МПК6 C 05 F 11/00，опубл.20.02.1998，БИNo5)，首先将原料混合物预先进行湿度调节，使水分含量达到6～12wt％。然后，用碱金属的氢氧化物(或尿素)作为化学添加剂，将泥煤和碱金属氢氧化物的重量比保持在1:0.20～0.35，然后进行精细研磨。俄罗斯专利No.2242445公开了一种用泥炭制取生物激素的方法，与上述方法极为相似，这些方法包括在振动离心式活化器中用碱处理泥煤。碱试剂以固相形式加入，其量为泥煤的0.3～10wt％。其中，水溶性混合物(主要为腐殖酸盐以及少量的低分子量组分黄腐酸等)的产率为10.5～76.2wt％，在碱浓度为最低0.3wt％时，所述水溶性产物的产率为10.5wt％。但是，这些方法的缺点是：为分离混合物要使用腐殖酸盐等水溶性物质，增加碱量可以提高水溶性馏分的收率，但同时伴随有腐殖物高分子馏分的溶解，因此降低了产物的生物活性。

发明内容

针对上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种制备高生物活性的腐殖酸生物活性剂的方法。该方法在不加大碱试剂的条件下，提高了腐殖酸生物活性剂中低分子量组分的收率，从而提高了腐殖酸生物活性剂的生物活性，并且降低生产成本。

更具体地，本发明提供一种制备高生物活性的动植物用腐殖酸生物活性剂的方法。该方法所制备的腐殖酸生物活性剂中，低分子量组分黄腐酸含量高，而其他的高分子量腐殖酸组分的含量低，从而极大地提高了腐殖酸生物活性剂的生物活性。此外，由于所添加的碱试剂的浓度低，降低了腐殖酸生物活性剂的碱性，从而可以直接应用于农业生产中。

本发明是通过如下具体方案来实现的，即：

(1)一种制备动植物用腐殖酸生物活性剂的方法，其通过破坏腐殖物原料中的腐殖物大分子的化学键，制备低分子量的水溶性生物活性组分，其中，该方法包括将腐殖物原料与破坏腐殖物大分子化学键的试剂进行单步工序的机械化学处理，所述试剂是碱和氧化剂。

(2)根据以上(1)所述的方法，其中，在进行机械化学处理之前，调节所述腐殖物原料的水份含量为10～25wt％。

(3)根据以上(1)所述的方法，其中，所述试剂还包括纤维素酶。

(4)根据以上(1)所述的方法，其中，所述纤维素酶的用量为所述腐殖物原料的0.1～10wt％。

(5)根据以上(1)所述的方法，其中，所述碱是氨水、碱金属的氢氧化物或碳酸盐、或者碱土金属的碳酸盐。

(6)根据以上(5)所述的方法，其中，所述碱是氢氧化钠，其用量为所述腐殖物原料的0.05～0.3wt％。

(7)根据以上(1)所述的方法，其中，所述氧化剂是过二硫酸钾或过氧化氢与尿素的混合物，其用量为所述腐殖物原料的0.05～0.5wt％。

(8)根据以上(1)所述的方法，其中，所使用的机械是行星式或振动式球磨机，其球的加速度为60～180m/s²，球磨时间为0.5～5.0分钟。

(9)根据以上(8)所述的方法，其中，所述球磨时间为0.5～2.0分钟。

(10)根据以上(1)所述的方法，其中，所使用的机械是转子式研磨机，腐殖物原料是靠转动的叶片来研磨，其叶片转速为10～120转/秒，加工时间为0.2～5.0分钟。

(11)根据以上(10)所述的方法，其中，所述加工时间为0.2～2.0分钟。

(12)根据以上(1)所述的方法，其中，所使用的机械是气动式或回转式粉碎机，其气流速度为10～120m/s，加工时间为0.2～5.0分钟。

(13)根据以上(12)所述的方法，其中，所述加工时间为0.2～2.0分钟。

(14)根据以上(1)所述的方法，其中，所述腐殖物原料是褐煤、泥煤、腐泥、油页岩。

根据上述本发明的方法，经过机械化学处理的粉末状产品，可以作为商品直接用于畜牧业。例如，作为大型有角牲畜、猪、鸟类的饲料添加剂；将它加入种子中，提高种子的发芽率；将它加在灌溉用水中，增加植物地面部分的生长速度根部的生长速度，从而提高植物的生长速率。

具体实施方式

下面，具体描述本发明的优选实施方式，通过该优选实施方式，本发明的特征和优点将会更加清楚。但是，本发明所请求保护的范围并不限于这些具体优选的实施方式。

本发明的制备动植物用腐殖酸生物活性剂的方法，其是通过破坏腐殖物原料中腐殖物大分子的化学键，制备低分子量的水溶性生物活性物质，所述方法包括将腐殖物原料与破坏腐殖物大分子化学键的试剂的混合物进行单步工序的机械化学处理，所述是碱试剂和氧化剂。

所述腐殖物的原料主要包括褐煤、泥煤、页岩等，这些腐殖物原料天然含有8wt％～50wt％的水。为了制备本发明所希望的粉状产品，优选对其中的水份含量进行调节，例如，进行晾晒干燥或者添加水等常用手段。在反应混合物中水含量的下限由腐殖物水解反应的化学计算法来计算。它取决于原料和所得分子的分子量，通常约为6wt％左右，优选为8wt％，更加优选为10wt％左右。在所处理的原料中水和溶液含量的上限，由必须保证所加工混合物的流变性来决定。因原料不同而不同，通常为29wt％左右，优选为25wt％左右，更加优选为20wt％左右。例如，俄罗斯新西伯利亚州出产的泥煤和克麦罗夫州出产的褐煤。该原料中水的天然含量为10～12wt％，可保证水解反应的进行。在水的浓度不超过指定界限时，可向混合物中加入水溶液试剂。也可以加入其它液体试剂，只要能够促使其进行水解反应。

在本发明中所采用的机械设备可以是行星式和振动式球磨机、转子式研磨机、气动式和回转式粉碎机。其机械作用强度由球的加速度、叶片或气流速度，即由机械作用的强度来确定。作用强度上限由腐殖物退化过程开始，在大气中变成碳结构来决定(Аввакумов Е.Г Механические мего aкгивацииХИМИЧеских лроцессов.Новосбирск：Нaукa，Сибирское отделение，1986，303c)。优选的是，在行星式和振动式球磨机中，球的加速度为60～180m/s²，更优选为80～150m/s²，最优选为100～120m/s²。在转子式研磨机中，腐殖物原粉是靠转动的叶片粉碎的，叶片的转动速度为10～120转/秒，优选为30～120转/秒，最优选为50～120转/秒。在气动式和回转式粉碎机中，优选气流速度为10～120m/s，优选为30～120m/s，最优选为50～120m/s。

当本发明方法所使用的机械是行星式或振动式球磨机时，，球磨时间为约0.5～约5.0分钟，球磨时间优选为0.5～2.0分钟，进一步优选为0.5～1.0分钟。当本发明方法所使用的机械是转子式研磨机时，加工时间为0.2～5.0分钟，优选为0.2～2.0分钟，进一步优选为0.5～1.0分钟。当本发明方法所使用的机械是气动式或回转式粉碎机时，加工时间优选为0.2～5.0分钟，优选为0.2～2.0分钟，最优选为0.5～1.0分钟。

在本发明的方法中，碱性试剂可以以固体形式加入，或者在需要加入水来调节腐殖物原料的水份含量时，还可以以碱的水溶液形式添加。因此，用于制备腐殖酸生物活性剂的碱试剂可以任何碱试剂，只要它可以与腐殖物反应。例如，氨、碱金属的氢氧化物或碳酸盐、或者碱土金属的氢氧化物等。更优选为碱金属的氢氧化物或碳酸盐。这样碱试剂的例子例如有但不限于：NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃、KOH、K₂CO₃、KHCO₃、Ca(OH)₂、NH₄OH等。所述碱试剂的用量优选小于所述腐殖物原料重量的0.05～0.3wt％，更优选0.05～0.2％，更优选小于0.05～0.1wt％。根据本发明的一种实施方式，优选添加为腐殖物原料重量的0.05～0.3wt％的NaOH。根据另一优选的实施方式，优选添加为腐殖物原料重量的0.1～0.2wt％的NaOH。

在本发明的方法中，用于制备腐殖酸生物活性剂的氧化剂可以是任何氧化剂，只要该氧化剂能够氧化腐殖酸中高分子量组分，但不会氧化腐殖酸中低分子量组分。这样的氧化剂的例子例如有但不限于：过二硫酸钾、过二硫酸钠、双氧水、尿素与双氧水的络合物等。优选使用过二硫酸钾、尿素与双氧水的络合物，最优选使用过二硫酸钾。根据本发明的一种实施方式，优选添加为所述腐殖物原料重量的0.05～0.5wt％的过二硫酸钾，更优选为添加0.05～0.3wt％的过二硫酸钾。

根据本发明的方法，优选所述试剂还包括纤维素酶，添加纤维素酶的作用主要是促进腐殖物大分子的水解反应，从而制备得到更高含量的低分子量腐殖酸组分。因此，所述纤维素酶是常见用于促进腐殖物或者腐殖植物水解的纤维素酶。优选地，纤维素酶的添加量为所述腐殖物原料重量的0.1～10wt％，更优选为0.1～8wt％，进一步优选为2～5wt％，最优选为4wt％。

所述腐殖物原料可以是任何含有腐殖酸原料的固体颗粒，如褐煤、泥煤(又称为草炭或泥炭)、腐泥、油页岩等。泥煤是植物残体在一定的气候、地形、水文条件下于沼泽地理经过成千上万年的地质作用而形成的。泥煤中含有纤维素、半纤维素、沥青、腐殖酸、灰份，其中的腐殖酸含量较高，一般达到20～40wt％。褐煤一般不含未分解的植物残体，质地变得紧密和坚硬，根据褐煤的产地和形成原因的不同，褐煤中的腐殖酸含量差别较大，通常为1～40wt％。其它腐泥和油页岩中的腐殖酸含量也一般达到10wt％左右。由于泥煤和褐煤中的腐殖酸含量高，优选的腐殖物原料是泥煤和褐煤。与褐煤相比而言，泥煤的硬度较小，因此，最优选的腐殖物原料是泥煤。

根据本发明方法制备的动植物用腐殖酸生物活性剂，由于加入的碱性试剂的量更少，由此碱性较低，并且其低分子量的活性剂成分比例高。此外，经过机械化学处理的产品为粉状状，因此，可作为商品直接用于畜牧业，作为大型有角牲畜、猪、鸟类的饲料添加剂。将它加入种子中或加在灌溉用水中，以提高种子的发芽率，增加植物地面部分的生长速度根部的生长速度，提高植物的生长率。与液态产品相比，粉末状产品在使用上有不少良好的使用性能；便于运输和储存，能够制造深加工的产品。

实施例

以下通过具体实施例来解释和说明本发明，但是以下具体实施例并不能用于限制本发明的保护范围。

实施例1

将克麦罗夫州巴尔察斯产的褐煤(水分含量15％重量)粉碎到1mm以下，与氢氧化钠NaOH相混合，加入氢氧化钠的量具体参见表1。然后在振动离心粉碎机中加工处理，球的加速度为120m/s²，球磨时间为1分钟。

分析所制得的粉状产品中水溶性物质，其主要是腐殖酸的低分子组分(主要为黄腐酸)以及其他腐殖酸(主要为黑腐酸和棕腐酸等)的盐。

具体分析方法如下

为了将水溶性物质从活化混合物转到溶液中，将5.0克所制得的粉状试样于室温下在水中保持15小时(水：试样＝4，即液相和固相质量比为4)，然后于60±2℃的条件下，在带有回流冷却器的设备中进行水萃取，直到将水溶性组分全部清除(8～10小时)。水溶性物质的收率用以下两种方法确定：

(1)确定水溶性物质收率的方法1

通过上述处理方法得到了溶液和洗过的湿沉淀物。将溶液(～400毫升)过滤，测定pH值为7.3，在60±2℃的条件下蒸发至干沉淀物，即干萃取物(从原料中分离出的水溶性物质)。称重得到水溶性物质粉末。

(2)确定水溶性物质收率的方法2

在60±2℃的条件下，将沉淀物烘干至固定的重量，测定每次试验中水溶性物质的收率(wt％)

将方法1所制得的干萃取物放入1％的盐酸溶液中。由于大分子量的腐殖酸盐转化为腐殖酸而析出为沉淀物，而小分子量的腐殖酸(例如黄腐酸)则溶解在1％的盐酸溶液中。过滤和称重该沉淀物。根据原料干萃取物和大分子量腐殖酸组分的重量之差，确定含有小分子量腐殖酸(即黄腐酸)的量。计算时考虑了参加反应的可溶性试剂和盐(在腐殖酸盐变为腐殖酸时生成的，分析精度为3％)。

表1.各腐殖酸组分的含量与碱添加量的关系

碱添加量wt％	低分子量腐殖酸(黄腐酸)的量wt％	其他腐殖酸的量wt％	小分子量腐殖酸/其他腐殖酸的比
				0.1	13.9	7.2	1.9
0.2	14.2	10.5	1.4
				0.25	14.8	13.3	1.1
0.3	15.0	30.6	0.49
				0.5	15.3	47.3	0.32
1.0	16.3	50.9	0.32

从表1可以看出，随着碱用量的减少，低分子量腐殖酸组分与其他腐殖酸组分之比增加。在碱量为0.1～0.25wt％时，黄腐酸和腐殖酸之比超过1。另外，本发明的发明人发现当碱量少于0.1wt％时，包括黄腐酸和其他腐殖酸的所有馏分的含量急剧下降，水溶性物质的总收率也降低。在新西伯利亚州的动物实验所中，测试了上述制备的腐殖酸生物活性剂剂的生物活性，试验对象是六个月大、体重为145～150公斤的小公牛。饲养持续时间为150天。每天向每份基本饲料中额外加入该粉状生物活性剂，每天每公斤加1毫克。测量这些小公牛的体重。

在统计期间，对照实验的小公牛平均每昼夜增加622克体重，而在食用添加腐殖酸生物活性剂(分别是添加0.1wt％碱、0.2wt％碱、0.5wt％碱所制备的活性剂)的饲料的小公牛的体重分别增加～694克、～668g和～652克，与对照组相比，分别增加11.0％、7.4％和4.8％。

在肉质量指标方面，食用添加腐殖酸生物活性剂的饲料的家禽动物明显比对照组要好，这标明新陈代谢的血液的形态指标和生物化学指标都处在生理标准范围之内。此外，上述实例表明，与碱用量为0.1wt％所制备的腐殖酸生物活性剂相比，碱用量为0.1wt％和0.2wt％所制备的腐殖酸生物活性剂的生物活性明显更高。

实施例2

生物活性试剂的制备与例1相似。向混合物中补充加入0.1wt％、0.2wt％和0.5wt％的氧化剂，该氧化剂为过二硫酸钾粉末K₂S₂O₈或CON₂H₄H₂O₂(尿素和过氧化氢络合物)。所制备的粉末状产物的分析结果示于表2。

由表2可见，与不添加氧化剂的情况相比，补充加入氧化剂下含低分子量腐殖酸组分的含量明显增加。另外，本发明的发明人发现：在碱量减少至低于0.05wt％，且氧化剂浓度低于0.05wt％时，所有馏分的总含量急剧减少，水溶性物质的总收率降低。而使用大于5wt％的氧化剂在经济上不划算。

表2.碱和氧化剂用量与低分子量腐殖酸组分和其他腐殖酸组分含量的关系

碱用量wt％	过二硫酸钾wt％	CON₂H₄H₂O₂wt％	低分子量腐殖酸的含量wt％	其他腐殖酸含量wt％	低分子量腐殖酸与其他腐殖酸之比
						0.05	0.05		22.4	5.6	4.0
0.1	0.1		18.7	7.2	2.6
						0.25	0.25		16.6	8.7	1.9
0.05		0.05	25.2	5.5	4.6
						0.1		0.1	21.1	7.0	3.0
0.25		0.25	17.2	6.5	2.6
							0.05		20.4	8.2	2.5
	0.1		17.4	9.9	1.8
							0.25		15.4	10.3	1.5
	5.0		20.5	13.6	1.5

所制备的腐殖酸生物活性剂的生物活性试验与上述实施例1相似，使用碱量为0.1wt％和CON₂H₄H₂O₂用量为0.1wt％所制备的生物活性剂。测得小公牛的体重每昼夜平均从对照组的622克增加到726克，增加了17％。

该实施例结果表明，制备低分子量腐殖酸物质含量较高的生物活性剂时，同时加入碱和氧化剂是比较有效的，且所加入的碱量低至0.1wt％，所加入的氧化剂CON₂H₄H₂O₂用量低至0.1wt％。此外，由表2还可以看出，在不添加碱而使用氧化剂的情况下，可以制备出低分子量腐殖酸物质含量较高的生物活性剂，即生物活性剂高的腐殖酸生物活性剂。

实施例3

克麦罗夫州生产的含有腐泥岩的褐煤含有大约15wt％的水份，将其粉碎到1mm以下，并且与0.5wt％的苛性钠Na₂CO₃混合(试剂1)，或者与含有0.5wt％的苛性钠和0.25wt％的氧化剂CON₂H₄H₂O₂的试剂相混合，在气动式回转粉碎机中加工处理，空气流速为55米/分钟，产物在加工区停留0.5分钟。

在制得的粉末状产品中，分析水溶性物质含量，其基本上是低分子量的腐殖酸组分以及其他腐殖酸的盐。

低分子量腐殖酸组分和其他腐殖酸的盐的含量为：

试剂1——分别为10.2wt％和14.6wt％

试剂2——分别为14.9wt％和12.1wt％

将所制得的试剂1和2作为饲料填加剂添加到饲料中，并且在俄罗斯农业科学院西伯利亚畜牲科学研究和设计院进行生物活性测试。

试验分4组，每组20支鹌鹑，年龄从40～70天。每公斤饲料中添加250毫克所制得的生物活性剂1和2。结果示于表3。

表3.生物活性剂1、2对鹌鹑的影响

试剂	产蛋率	饲料消耗量(g)	质量(g)
				对比物	100	1086	62
试剂1	100	854	69
				试剂2	109	713	72

由表3可见，向鹌鹑饲料中加入生物活性剂1和2，使鹌鹑的产蛋率提高了9％，饲料用量降低了34wt％，而鹌鹑的体量增加了16％。

实施例4

用实施例3所制备的生物活性剂1和2对怀孕母猪进行生物活性试验。剂量是每公斤饲料加入500毫克该生物活性剂。试验结果见表4。

表4.生物活性剂的生物活性

生物活性剂	降生时猪仔数(头)	猪仔体重(公斤)	断奶20天后猪仔数(头)	猪仔的平均重量(公斤)
					对比物	9.45	1.28	7.40	6.16
试剂1	10.1	1.36	8.09	6.45
					试剂2	10.45	1.35	8.50	6.47

由表4可见，使用上述方法所制得的生物活性剂对猪仔的主要生产指标有明显的改善。

实施例5

将新西伯利亚州出产的水分含量为20wt％的泥煤粉碎至粒度为1毫米的颗粒，并且与苛性钠Na₂CO₃相混合(具体添加量参见表3)，在转子式粉碎机中加工处理转子转速为120转/秒。

对制得的粉末状试剂分析了水溶性物质的含量，其基本上是低分子量腐殖酸组分以及其他的高分子量腐殖酸的盐，其结果示于表5。

表5.碱和氧化剂的用量与低分子量腐殖酸组分和其他腐殖酸的含量的关系

碱用量wt％	过二硫酸钾重量％	CON₂H₄H₂O₂wt％	低分子量腐殖酸的含量wt％	其他腐殖酸含量wt％	低分子量腐殖酸与其他腐殖酸之比
						0.05			4.8	5.4	0.89
0.1(试剂3)			5.0	7.0	0.71
						0.25			5.5	8.2	0.67
1.0			6.2	10.4	0.60
						5.0			6.7	12.0	0.56
0.05	0.05		12.4	5.6	2.2
						0.1(试剂4)	0.1		12.7	7.2	1.8
0.25	0.25		13.4	8.6	1.6
						1.0	1.0		15.2	11.5	1.3
5.0	5.0		16.0	24.0	0.67
						0.05		0.05	13.2	5.5	2.4
0.1		0.1	13.9	7.2	1.9
						0.25		0.25	14.4	8.3	1.7
1.0		1.0	15.6	10.8	1.4
						5.0		5.0	16.9	12.7	1.3

由表5可知，在补充加入氧化剂的情况下，含低分子量腐殖酸组分的含量增加。而且，加入氧化剂还能增加低分子量腐殖酸组分的收率。

此外，研究了实施例5所制备的生物活性剂对种子的发芽和小麦种苗发育的影响。其中，试验的生物活性剂是：生物活性剂3，加入0.1wt％的碱(参见表4中的试剂3)；生物活性剂4，加入0.1wt％的碱和0.1wt％的氧化剂(参见表4中试剂4)。这种研究方法与已知方法相一致(参见К.фирсова.Сeменнойконтроль.МоскваКолос，1969，295c)。

将滤纸包着的小麦种子装在有研究试剂溶液的玻璃杯中进行催芽。溶液中生长调节剂的用量是10毫升/升。在发芽后的第二、六和十天，测量了幼芽高度和根部长度。试验结束后称得了麦苗，其结果见参表6。

表6.所制备的生物活性剂对小麦(新西伯利亚-29)幼芽发育的影响

	发芽率(％)	根长/麦芽高(毫米)2天	根长/麦芽高(毫米)6天	根长/麦芽高(毫米)9天	种苗重量(对照小麦％)9天
						对照(无试剂)	90	25/56	30/64	33/67	100
试剂3	97	28/63	33/70	37/73	110
						试剂4	100	40/79	51/84	58/111	138

从表6可知，由泥煤制的生物活性物质可以加快植物的发育，增加根部增长速度，幼苗的高度，和幼芽的重量。在机械化学处理泥煤时，用氧化剂时制得的试剂比仅用碱时制得的试剂活性大些。而且，在碱浓度低于0.3wt％时制得的试剂比碱浓度为0.3～10wt％时有较大的生物活性。

从含腐殖物原料的褐煤和泥煤所制得的生物活性物质，在碱浓度低于0.3wt％时，具有较好的物理化学指标。用这种方法制得的试剂，其生物活性高于用已知技术方案制得的生物活性剂。

实施例6

按照实施例5的方法制备生物活性5和6，除了向腐殖物原料中添加了纤维素酶(由俄罗斯西伯利亚畜牧业养殖研究生产的纤维素酶2000)。加入纤维素酶促进了腐殖物水解反应的进行，其添加量参见表7。

表7.纤维素酶的用量与低分子量腐殖酸组分和其他腐殖酸的含量的关系

纤维素酶2000wt％	低分子量腐殖酸wt％	其他腐殖酸的含量wt％	低分子量腐殖酸/其他腐殖酸之比
				0.1	7.1	7.0	1.0
0.25(试剂5)	9.5	8.2	1.2
				1.0(试剂6)	13.2	8.4	1.6
5.0	15.5	8.8	1.8
				10	19.7	8.8	2.2

从表7可见，由泥煤制备试剂时，纤维素酶可以增加低分子量腐殖酸馏分的收率，但是其他腐殖物馏分的馏出率变化很小。向原料混合物中加入少于0.1wt％的纤维素酶，会减少低分子量腐殖酸组分含量，其量接近于未处理混合物的含量(即为5～6wt％)。而纤维素酶的用量大于10wt％时，并不会导致低分子腐殖酸馏分收率的显著提高，因此其经济效果不佳。

Claims

1.一种制备动植物用腐殖酸生物活性剂的方法，其通过破坏腐殖物原料中的腐殖物大分子的化学键，制备低分子量的水溶性生物活性组分，其中，该方法包括将腐殖物原料与破坏腐殖物大分子化学键的试剂进行单步工序的机械化学处理，所述试剂是碱和氧化剂，

其中，所述腐殖物原料是褐煤或泥煤，所述碱是氨水、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾或碳酸钾，所述氧化剂是过二硫酸钾或尿素与过氧化氢的络合物CON₂H₄H₂O₂，所述机械化学处理是采用行星式球磨机、振动式球磨机、气动式粉碎机、回转式粉碎机或转子式研磨机进行的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在进行机械化学处理之前，调节所述腐殖物原料的水份含量为10～25wt％。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述试剂还包括纤维素酶。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述纤维素酶的用量为所述腐殖物原料的0.1～10wt％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱的用量为所述腐殖物原料的0.05～0.3wt％。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氧化剂的用量为所述腐殖物原料的0.05～0.5wt％。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机械化学处理使用行星式或振动式球磨机，其球的加速度为60～180m/s²，球磨时间为0.5～5.0分钟。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述球磨时间为0.5～2.0分钟。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机械化学处理使用转子式研磨机，腐殖物原料是靠转动的叶片来研磨，其叶片转速为10～120转/秒，加工时间为0.2～5分钟。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述加工时间0.2～2.0分钟。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机械化学处理使用气动式或回转式粉碎机，其气流速度为10～120m/s，加工时间为0.2～5.0分钟。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述加工时间为0.2～2.0分钟。