CN102267847A - 一种缓释型抗旱保水营养素的原料组成及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缓释型抗旱保水营养素的原料组成及其制备方法，所述的抗旱保水营养素由以下重量份的原料组成：HA35%的植酸铵550～700份、N64%包覆尿素80～200份、P14磷肥60～150份、N17和P44磷铵60～150份、甲壳素20～35份、80目的苦参素3～30份、海绿石20～50份。本发明本发明制备的缓释型抗旱保水营养素，具有植物吸收与缓释同步、吸水倍数高、抗逆、保水性能好、营养元素全，且富含生物活性物质、活化土壤的特点，可提高叶片的光合作用，阻止病菌侵染，缓解干旱引起的植物生理性伤害，绿色、环保、提质增效功能显著，尤其适用于粮食经济作物生产使用，在抗旱和供应养分上具有持久性和可控性。

Description

一种缓释型抗旱保水营养素的原料组成及其制备方法

一、技术领域：

    本发明涉及一种缓释型抗旱保水营养素的原料组成及其制备方法。

二、背景技术：

我国是一个地域辽阔，资源丰富的农业大国。但自然灾害严重，对农业可持续发展极为不利，农业生产面临着严峻挑战，干旱已经成为人们面临的最常见的一种自然灾害，目前干旱地区占世界陆地面积41%，我国是一个旱区面积较大的国家，特别是北方16省区，耕地面积5130万公顷，占全国耕地面积51%，其中西北黄土旱原地区为典型的半干旱地区，由于降雨偏少与时空分布不均，作物需水量与供水问题出现“错位现象”造成作物受旱减产。据申请人统计，黄土高原半干旱地区年降水量350-500ml，降水年季度变化率15%-40%，多雨与少雨年相差2-6倍。冬春缺水时节，旱灾频繁，缺水引发的旱灾对人类生存和农业生产造成巨大威胁，近年来呈剧增趋势。我国每年的旱灾损失约150-200亿元，占农业自然灾害的60%以上。近年来，针对旱作地区水分匮乏、养分贫瘠的特点，国内外出现了许多抗旱营养肥料，但是国外同类产品与国内的敌后、土壤、环境作物条件不吻合，营养成分不均衡，大量元素和微量元素协调不合理。国内同类产品对活化土壤效果不佳，植物吸收不完全，抗逆膜结构成分效果不显著，在抗旱和供应养分上持久性和可控性较差，影响其抗旱效果。在此形势下，全国各地都在积极探索发展循环经济、实现抗旱保水的研究，但是，由于技术的因素和传统农业模式的影响，切实可行的抗旱产品寥寥无几，旱作地区抗旱保丰还处于探索之中。

三、发明内容：

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种缓释型抗旱保水营养素的原料组成及其制备方法，其生产的缓释型抗旱保水营养素具有吸水倍数高、成膜保水性能好、营养元素全，且富含生物活性物质的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为 ：一种缓释型抗旱保水营养素的原料组成，其特征在于：所述的抗旱保水营养素由以下重量份的原料组成：植酸铵550～700份、包覆尿素80～200份、磷肥60～150份、磷铵60～150份、甲壳素20～35份、苦参素3～30份、海绿石20～50份。

所述的的抗旱保水营养素还包括以下重量份的辅料：黄腐酸60～100份、氨基酸20～50份、骨粉20～50份、稀土0.8～2份、麦饭石10～50份。

所述的植酸铵为风化煤、褐煤、煤渣以2:1：1的重量比经过分选、净化、发酵、提取处理生成的植酸铵，提取过程为：将风化煤、褐煤、煤渣以2:1：1的重量比分别以50℃水清洗浸泡，再分别以温火60℃进行为时160分钟的水处理，萃取压力控制为345MPa，时间为6h；然后分别加入5倍量的45%乙醇进行室温浸提，共浸提3次，每次10小时，合并浸提液，过滤滤液，3次的过滤滤液合并，回收乙醇至无醇味得浸膏，浸膏用2倍量的水混悬后用90%的乙酸乙酯进行三次萃取，直到萃取液无色为止，合并乙酸乙酯萃取液，浓缩至稠膏状，干燥，得干粉；将分别得到的干粉混合。

包括以下步骤：先制植酸铵，然后顺序加入包覆尿素、磷肥、磷铵，在充分搅拌时加入甲壳素、苦参素、黄腐酸、氨基酸、骨粉、稀土、麦饭石，其中反应温度为80℃，反应时间为8小时，按顺序加入保证拮抗性和协同作用，最后加入海绿石，混合成粉粒状，采用数字量化干燥、风干后包装。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：本发明生产的缓释型抗旱保水营养素具有吸水倍数高、抗逆、保水性能好、营养元素全，且富含生物活性物质、活化土壤效果显著的特点，植物吸收与缓释同步，可提高叶片的光合作用，阻止病菌侵染，缓解干旱引起的植物生理性伤害，并有效的提高农产品质量，尤其适用于粮食经济作物生产使用，在抗旱和供应养分上具有持久性和可控性。

四、具体实施方式：

申请人通过检测证明，经处理后的植酸铵含有的有机活性物质含量总成分应大于（N+P2O5+K2O）含量（以干基计），%≥4.5；总镉（以Cd计），mg/kg≤3；总汞（以Hg计），mg/kg≤5；总铅（以Pb计），mg/kg≤100；总铬（以Cr计），mg/kg≤300；总砷（以As计），mg/kg≤30；并含有多种微量元素为最佳，处理后能符合上述要求的物质是作为生产缓释型抗旱营养素优质资源，也有用于生物有机肥制备。

实际应用时，本发明的配方可根据农作物的品种，当地的地理、肥力、气候条件进行优化组合，如果树类氮含量12%、磷12%、钾16%、铁1.8%、锌1.2%，蔬菜类氮含量18%、磷18%、钾13%、钼0.3%、硼0.29%，粮食类氮含量20%、磷20%、钾13%、锰1.6%。

实施例一：

一种缓释型抗旱保水营养素由以下重量份的原料组成：植酸铵580kg、包覆尿素90kg、磷肥80kg、磷铵80kg、甲壳素22kg、苦参素5kg、海绿石20kg、黄腐酸70kg、氨基酸20kg、骨粉20kg、稀土1kg、麦饭石12kg。

所述的植酸铵为风化煤、褐煤、煤渣以2:1：1的重量比经过分选、净化、发酵、提取处理生成的植酸铵，提取过程为：将风化煤、褐煤、煤渣以2:1：1的重量比分别以50℃水清洗浸泡，再分别以温火60℃进行为时160分钟的水处理，萃取压力控制为345MPa，时间为6h；然后分别加入5倍量的45%乙醇进行室温浸提，共浸提3次，每次10小时，合并浸提液，过滤滤液，3次的过滤滤液合并，回收乙醇至无醇味得浸膏，浸膏用2倍量的水混悬后用90%的乙酸乙酯进行三次，直到萃取液无色为止，合并乙酸乙酯萃取液，浓缩至稠膏状，干燥，得干粉；将分别得到的干粉混合。

缓释型抗旱保水营养素制备方法包括以下步骤：先按需制成植酸铵，然后加入包覆尿素、磷肥、磷铵，在充分搅拌时加入甲壳素、苦参素、黄腐酸、氨基酸、骨粉、稀土、麦饭石，其中反应温度为80℃，反应时间为8小时，按顺序加入保证拮抗性和协同作用，最后加入海绿石，混合成粉粒状，采用数字量化干燥、风干后包装。

实施例二：

一种缓释型抗旱保水营养素由以下重量份的原料组成：植酸铵637.2kg、包覆尿素80kg、磷肥60kg、磷铵60kg、甲壳素25kg、苦参素10kg、海绿石25kg、黄腐酸60kg、氨基酸22kg、骨粉30kg、稀土1.5kg、麦饭石12kg。

所述的植酸铵为风化煤、褐煤、煤渣以2:1：1的重量比经过分选、净化、发酵、提取处理生成的植酸铵，提取过程为：将风化煤、褐煤、煤渣以2:1：1的重量比分别以50℃水清洗浸泡，再分别以温火60℃进行为时160分钟的水处理，萃取压力控制为345MPa，时间为6h；然后分别加入5倍量的45%乙醇进行室温浸提，共浸提3次，每次10小时，合并浸提液，过滤滤液，3次的过滤滤液合并，回收乙醇至无醇味得浸膏，浸膏用2倍量的水混悬后用90%的乙酸乙酯进行三次，直到萃取液无色为止，合并乙酸乙酯萃取液，浓缩至稠膏状，干燥，得干粉；将分别得到的干粉混合。

缓释型抗旱保水营养素制备方法包括以下步骤：先按需制成植酸铵，然后加入包覆尿素、磷肥、磷铵，在充分搅拌时加入甲壳素、苦参素、黄腐酸、氨基酸、骨粉、稀土、麦饭石，其中反应温度为80℃，反应时间为8小时，按顺序加入保证拮抗性和协同作用，最后加入海绿石，混合成粉粒状，采用数字量化干燥、风干后包装。

实施例三：

一种缓释型抗旱保水营养素由以下重量份的原料组成：植酸铵650kg、包覆尿素150kg、磷肥140kg、磷铵120kg、甲壳素30kg、苦参素25kg、海绿石40kg、黄腐酸80kg、氨基酸45kg、骨粉35kg、稀土1.6kg、麦饭石40kg。

所述的植酸铵为风化煤、褐煤、煤渣以2:1：1的重量比经过分选、净化、发酵、提取处理生成的植酸铵，提取过程为：将风化煤、褐煤、煤渣以2:1：1的重量比分别以50℃水清洗浸泡，再分别以温火60℃进行为时160分钟的水处理，萃取压力控制为345MPa，时间为6h；然后分别加入5倍量的45%乙醇进行室温浸提，共浸提3次，每次10小时，合并浸提液，过滤滤液，3次的过滤滤液合并，回收乙醇至无醇味得浸膏，浸膏用2倍量的水混悬后用90%的乙酸乙酯进行三次，直到萃取液无色为止，合并乙酸乙酯萃取液，浓缩至稠膏状，干燥，得干粉；将分别得到的干粉混合。

缓释型抗旱保水营养素制备方法包括以下步骤：先按需制成植酸铵，然后加入包覆尿素、磷肥、磷铵，在充分搅拌时加入甲壳素、苦参素、黄腐酸、氨基酸、骨粉、稀土、麦饭石，其中反应温度为80℃，反应时间为8小时，按顺序加入保证拮抗性和协同作用，最后加入海绿石，混合成粉粒状，采用数字量化干燥、风干后包装。

上述实施例中的数字量化干燥为：用数字化控制各种配料物质的含水量为10%-18%，等达到各种配料物质物理吸水干燥至含水量18%-20%后包装。

实验例1：

在我国西北的旱农干旱地区，粮食产量很低，有时播种小麦收获不划算，几乎无收获价值，这迫切需要有针对性的研制出低成本、易使用、抗旱、保水、增产的优质产品，为了观察验证杨凌华辕生物技术有限公司研制生产的缓释型抗旱保水营养素所具有营养、调节、活化、生物膜结构成分等功能，为证明其在农田的效果，陕西省大荔县土壤肥料工作站按照陕西省省农业厅土肥站要求的实验技术规程，于2009年三月在小麦田进行了小区试验和示范试验，现将实验结果报告如下：

一、材料与方法

1.1试验目的

验证该公司研制生产的缓释型抗旱保水营养素与当地同类型抗旱肥料，对小麦生长的作用及增产效果进行比较，为在小麦田上大面积推广应用提供科学依据。

1.2试验方法

2009年小安排在大荔县段家乡育红村5组申生家承包田中进行实施，小区试验面积为6亩，每处理重复三次，人工使用土制开沟机播种。

1.3处理方式

    2009年使用抗旱保水营养素做底肥，用液肥浸种处理，拨节期喷肥1次，开花期喷肥1次。使用的抗旱保水营养素液肥为棕红色，浸种洗是600倍，两小时后捞出晾干备用，喷施稀释800倍，选择天晴、无雾、无风时喷施，用量每亩250ML为最佳。

1.4生理指标测定

开花期测定叶片含水量，叶绿素含量。苗期测定白根数、叶片相对个数，测量各个时期的高度。

二、结果分析

2.1抗旱保水营养素对小麦产量的影响

2.2增产目标分析

小麦播种时使用底肥，浸种处理用液肥，出苗早，出苗齐，苗色深绿，出苗率达95.8%，对照为90.1%，干旱时使用抗旱保水营养素成穗率为97.5%，对照88.2%，亩产量平均增加25.8%。

三、结论

   陕西省大荔县属关中渭北旱塬地区，2009年干旱较为严重，经过小区试验结果说明抗旱保水营养素喷施型液体肥料及基肥固体肥料综合使用对干旱有较明显的抗逆增产效应，尤其产量构成的因素分析可看出，浸种处理可促进出苗提高出苗率，促进生根，有状苗的效果。基肥有活化土壤的作用，因此增加了有效穗数，增加了土壤含水量。微区域环境有利于旱农作物生长。

    抗旱保水营养素对小麦生理特性的影响也较明显，初步测定抗旱保水营养素明显增加了幼苗的株数，根系也有明显的增加，这对于植株吸收矿物质和水分有积极作用，同时也使叶片叶绿素含量增加，膜结构可阻止叶面水分蒸腾，有利于提高光合作用和干物质积累。试验表明抗旱保水营养素的作用在于有效的控制水分蒸腾利用水分而不单是被动保水，对土壤活化效果显著，属于“肥”法抗旱机理，适应干旱地区的农作物使用，有推广价值。

实验例2：

据统计全世界共有70多个国家和地区盛产苹果，1995年世界苹果总产量达到4639.45万吨。我国苹果产业在近十年增长也很快，成为我国农业生产中除粮食之外，是棉、油、烟、菜之首的大宗作物，是帮助农民脱贫致富，增加财政收入的重要来源，是我省的支柱产业。为使我省的苹果由产量规模型转入质量效益型，争取出口创汇。华辕公司科研处依托西北农林科技大学，研制出缓释型高活性抗旱保水营养素，配入氮、磷、钾、锌等大量营养元素及微量元素添加剂，可以明显改善作物品质，具有抗旱功能。为此我们在陕西的大荔县干旱与半干旱地区进行了肥料试验。

一、试验地区概况与试验办法

地区设在大荔县段家乡育红村3组雷新安承包的果园内，园地面积8亩，每亩平均50株，品种为红富士，授粉树配有秦冠、黄元帅、黄家嘎啦等。试验地土壤为黄土性和淤土性，海拔最高1762.2米，属暖温带半湿润大陆性季风气候。年日照时数2528.4小时，日照百分率为53%，年总辐射量139.4千卡/平方厘米。年平均气温9.4℃，年降水量52mm，自然灾害为干旱、霜冻和暴雨。晚霜、伏旱和干热风危害也比较严重。

试验设5个处理，重复3次，试验区随树排列，排列面积3亩，有6龄果树148株。试验设处理Ⅰ，喷施1次抗旱保水营养素；处理Ⅱ，喷施2次；处理Ⅲ，喷施3次；处理Ⅳ，喷施4次；处理对比喷施清水做比较。抗旱保水营养素浓度为120mg/L。喷施时间（1）5月9日（座果期）；（2）7月16日；（3）8月28日（果实膨大期）。试验调查各种处理叶色、叶重、叶片长度（mm）、宽度（mm）、厚度。过时的纵径横径（mm）、落果、落叶情况、果实着色率及病菌率、产量和优质商果品率等。

二、结果与分析研究

2.1抗旱保水营养素对苹果叶片生长对比

抗旱保水营养素对苹果叶片生长表现较好效果，喷时候第4天可观察到叶片颜色深绿，到喷施后第7天，喷肥区的叶片不但深绿，而且叶片明显增大增厚；对照区的叶片干薄，叶缘皱紧，喷肥区叶片长度、宽度和单页平均干重分别比对照区增加0.2mm、0.5mm和0.053g。抗旱保水营养素苹果的叶片生长具有明显地促进生长作用。

2.2缓释型抗旱保水营养素可提高果树抗旱、抗病、抗干热风、减少落叶和落果。

陕西渭北旱塬地区，连年干旱，自2009年春季持续到2010年夏末，旱象严重，果园严重缺水遇到2009干热风，致使果园大面积落叶、落根、落果。华辕公司科研处课题组在试验小区于5月初喷施抗旱保水营养素，进行正常疏果疏叶，至10月28日没有发生落果、落叶现象。对照区内喷水1次，小区落果4.5kg，喷水2次，落果2.8kg，喷水3次，落果1.6kg，喷水4次，落果1.2kg。2010年10月20日在干热风持续4天情况下，试验区内总计落果也不足4.8kg，邻近果园平均每亩落果150kg，占该当年产量的45%。8月20日果实膨大期，邻近果园因受干热风和干旱的影响，落果严重，亩产损失65%以上。针对以上情况，华辕公司课题组及时采取措施。使用抗旱保水营养素用同样的浓度，间隔8d喷3次，落果落叶现象有所好转。喷施4次后，落果落叶现象停止。测试证明抗旱保水营养素含有生物膜结构和抗旱成分，起到调节果树生理代谢的作用，减少了叶片水分蒸腾，增加果树抗旱、抗病、抗逆等功能，保证了幼果正常生长发育及对水分、养分的需求，缓解干热风和干旱对果树影响，减少落果落叶现象。

 

2.3缓释型抗旱保水营养素对果实产量和质量的对比

   从试验数字表明，抗旱保水营养素在苹果不同生育时期，不同次数的喷施，表现出明显的增产稳产效果，以喷施4次较为合理，增产幅度可达133.5%。从5月初的座果期开始，到8月果实膨大期，连续喷施4次，较明显增大果实膨大速度，喷肥与喷水比照，果实纵横经增长，分别增长了7.8个和2.6个百分点。商品果率提高81.9%以上，分别比喷水区增产22.5%、33.8%、36.8%和133.5%，试验区各处理比照产量均有明显的差别，喷施抗旱营养素果实个大均匀，果肉细腻、果面光洁、果实着色率在91.9%以上。

三、结论

3.1缓释型抗旱保水营养素，喷施叶面可迅速成膜，抑制叶面、果实水分蒸腾，有利于促进叶片干物质的形成和积累。

3.2缓释型喷施抗旱保水营养素，内含生物活性调节剂，可以调节树体的生理代谢机能，有效地降低树体及土壤水分的消耗，提高果树的抗病、抗旱、抗逆功能，可减少和防止落果、落叶现象。

3.3缓释型抗旱保水营养素，在苹果正常生长周期中，最少喷4次，以喷4-6次最佳，即花蕾前、花蕊期、果实生长初期和中期及果实膨大期，以防止干热风和严重干旱时，可在稳果期果实生长膨大期，连续喷施2-3次，既可阻止叶面水分蒸腾又可补充、平衡养分，增产效果则更佳。

3.4缓释型抗旱保水营养素，属天然活性有机肥，无公害、无污染、无毒副作用，内含的三酸可解除其它有害物质对植物的危害，膜结构物质有良好的抗逆功能。

Claims (4)

1.一种缓释型抗旱保水营养素的原料组成，其特征在于：所述的抗旱保水营养素由以下重量份的原料组成：植酸铵550～700份、包覆尿素80～200份、磷肥60～150份、磷铵60～150份、甲壳素20～35份、苦参素3～30份、海绿石20～50份。

2.根据权利要求1所述的一种缓释型抗旱保水营养素的原料组成，其特征在于：所述的的抗旱保水营养素还包括以下重量份的辅料：黄腐酸60～100份、氨基酸20～50份、骨粉20～50份、稀土0.8～2份、麦饭石10～50份。

3.根据权利要求1所述的一种缓释型抗旱保水营养素的原料组成，其特征在于：所述的植酸铵为风化煤、褐煤、煤渣以2:1：1的重量比经过分选、净化、发酵、提取处理生成的植酸铵，提取过程为：将风化煤、褐煤、煤渣以2:1：1的重量比分别以50℃水清洗浸泡，再分别以温火60℃进行为时160分钟的水处理，萃取压力控制为345MPa，时间为6h；然后分别加入5倍量的45%乙醇进行室温浸提，共浸提3次，每次10小时，合并浸提液，过滤滤液，3次的过滤滤液合并，回收乙醇至无醇味得浸膏，浸膏用2倍量的水混悬后用90%的乙酸乙酯进行三次萃取，直到萃取液无色为止，合并乙酸乙酯萃取液，浓缩至稠膏状，干燥，得干粉；将分别得到的干粉混合。

4.根据权利要求1所述的一种缓释型抗旱保水营养素的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：先制植酸铵，然后顺序加入包覆尿素、磷肥、磷铵，在充分搅拌时加入甲壳素、苦参素、黄腐酸、氨基酸、骨粉、稀土、麦饭石，其中反应温度为80℃，反应时间为8小时，按顺序加入保证拮抗性和协同作用，最后加入海绿石，混合成粉粒状，采用数字量化干燥、风干后包装。