CN103664385B - 聚苹果酸或/和盐在制备肥料中的应用及其制得的产品和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚苹果酸或/和盐在制备肥料中的应用及其制得的产品和制备方法，将聚苹果酸和盐用于制备肥料，拓宽了聚苹果酸和盐的用途，利用聚苹果酸和盐能够被作物吸收，不会对土壤造成二次污染，并且聚苹果酸和盐对肥料中众多营养元素有较大的亲和力，可加速作物根系形成，减少肥料的施用量，提高肥料利用率及农作物的产量和性能，具有广泛的应用前景。

Description

聚苹果酸或/和盐在制备肥料中的应用及其制得的产品和制备方法

技术领域

本发明属于农业领域，特别涉及聚苹果酸或/和盐在制备肥料中的应用，还涉及由聚苹果酸或/和盐制得的肥料以及该肥料的制备方法。

背景技术

近年来，随着化肥用量的不断提高，其利用率和利用效率逐渐下降，提高肥料的利用效率是农业增收的迫切需求，其中缓控释肥料开发是当前有效途径，然而应用于缓控释肥料的包裹高分子材料存在难降解，污染土壤环境等问题。缓控释肥料一般通过加入高分子材料物质，但有机高分子材料在土壤中降解性差，会对土壤造成二次污染。聚苹果酸是微生物发酵产生的一种新型生物可降解聚合物，存在高度安全性、完全可降解等特点，在药物载体尤其是靶向肿瘤治疗方面得到了很好的应用，但是未见聚苹果酸在制备肥料中的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有肥料的不足，将可降解高分子材料聚苹果酸或/和盐作为缓控释肥料包膜材料，开发新型缓控释复合增效肥。本发明的目的之一在于提供聚苹果酸及其可接受盐在制备肥料中的应用；本发明的目的之二在于提供聚苹果酸肥料；本发明的目的之三在于提供聚苹果酸肥料的制备方法；本发明的目的之四提供聚苹果酸肥料的用途。

为实现上述发明目的，提供如下技术方案：

1.聚苹果酸或/和盐在制备肥料中的应用。

2.聚苹果酸肥料，所述聚苹果酸肥料中含有重量百分比为0.01-10%的聚苹果酸或/和聚苹果酸盐。

优选的，所述聚苹果酸肥料中含有重量百分比为0.1-2%的聚苹果酸或/和聚苹果酸盐。

更优选的，所述聚苹果盐为聚苹果酸钠或聚苹果酸钾。

最优选的，所述聚苹果酸或聚苹果酸盐的pH为3-6，在此条件下为酸性环境，有利 于聚苹果酸与肥料的络合。

本发明中聚苹果酸由保藏号为CCTCC：M2012223的出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）FMT1801发酵制备。当然，也可使用其他方法生产的聚苹果酸，如化学合成的聚苹果酸或其他菌种发酵的聚苹果酸，如：使用美国农业部菌种保藏中心（NRRL），美国典型培养物保藏中心（ATCC），中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC）等机构保藏或自然分离的Aureobasidium属或者Physarum属产聚苹果酸的菌种发酵生产。

本发明中聚苹果酸及盐指含聚苹果酸的纯品或发酵物以及聚苹果酸盐，聚苹果酸盐包括聚苹果酸的钠盐、钾盐、铵盐或其混合盐。

3.所述聚苹果酸肥料的制备方法，包括如下步骤：

在50-100℃条件下，将配方量的聚苹果酸或/和聚苹果酸盐溶液雾化，均匀喷涂于肥料表面，使肥料充分包膜，干燥，得聚苹果酸肥料。

或将配方量的聚苹果酸或聚苹果酸盐溶液加入至熔融状态的肥料中，混合均匀后造粒，得聚苹果酸肥料。

本发明所指的肥料可为尿素、复合肥、碳铵或过磷酸钙等，复合肥为市售的无机复合肥或有机-无机复合肥料。

4.所述聚苹果酸肥料在提高农作物产量中的应用。

优选的，所述农作物为玉米、水稻、小麦、大豆、油菜、花生、棉花、烟草、茶叶、大白菜、小白菜、黄瓜或番茄。

本发明的有益效果在于：本发明公开了聚苹果酸或/和盐的新用途，将聚苹果酸或聚苹果酸盐用于缓控释肥料的包膜材料，利用聚苹果酸或聚苹果酸盐具有良好的成膜性、吸水性，可以使肥料颗粒缓慢释放，提高肥料的利用率，通过田间试验表明，使用本发明制备的聚苹果酸肥料可促进农作物对土壤中的氮、磷、钾和微量元素的吸收，可使农作物增产，如：玉米、水稻、小麦、大豆、油菜、花生、棉花、烟草、茶叶、大白菜、小白菜、黄瓜、番茄等，因此能够降低投入成本，同时增加农民的经济效益。

具体实施方式

下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

实施例1

聚苹果酸肥料，由5kg pH值为3、重量百分比为0.5%的聚苹果酸溶液和45kg复 合肥（氮、五氧化二磷、氧化钾重量比为15:15:15）组成。

聚苹果酸肥料的制备方法，在80℃条件下，将聚苹果酸溶液用喷雾装置喷于复合肥（N-P-K=15:15:15）颗粒表面进行包膜，喷洒量按聚苹果酸水溶液与复合肥的重量比1：9计算，得聚苹果酸肥料。

本实施例制得的聚苹果酸肥料中聚苹果酸重量百分比为0.05%，制备过程中将聚苹果酸溶液在80℃条件下喷于复合肥表面，能够使聚苹果酸溶液与复合肥成膜，从而延长肥料释放周期，形成缓释肥。

应用：

将本实施例制得的聚苹果酸肥料进行玉米田间试验，试验面积为10平方米。试验方法：将制得的聚苹果酸肥料与复合肥料（N-P-K=15:15:15）按重量比为1:1混合，然后施3.5kg混合后的肥料作底肥，不施追肥；同时以施重量相等的复合肥料（N-P-K=15:15:15）作为对照，然后在玉米收获期测定玉米产量和玉米株高。测定玉米产量结果为施含聚苹果酸肥料的玉米产量为7.52kg，施用复合肥的对照组玉米产量为6.1kg。结果表明，在施肥量相同条件下，施用含聚苹果酸肥料的玉米产量较施用复合肥的玉米增产23.2%，玉米穗大且饱满。对玉米株高检测显示，玉米株高提高了4%，并且实验组的玉米生根数明显高于对照组。

实施例2

聚苹果酸肥料，由10kg pH为6、重量百分比为50%的聚苹果酸溶液和40kg复合肥（氮、五氧化二磷、氧化钾重量比为15:15:15）组成。

聚苹果酸肥料的制备方法，在50℃条件下，将聚苹果酸溶液用喷雾装置喷于复合肥（N-P-K=15:15:15）颗粒表面进行包膜，喷洒量按聚苹果酸水溶液与复合肥的重量比1：9计算，得聚苹果酸肥料。

本实施例制得的聚苹果酸肥料中聚苹果酸重量百分比为10%，制备过程中将聚苹果酸溶液在80℃条件下喷于复合肥表面，能够使聚苹果酸溶液与复合肥络合成膜，从而延长肥料分解周期，形成缓释肥。

应用：

将本实施例制得的聚苹果酸肥料进行玉米田间试验，试验面积为10平方米。试验方法：种植前施用3.15kg聚苹果酸肥料作底肥，不施追肥；同时以施3.5kg的复合肥（N-P-K=15:15:15）为对照，于玉米收获期测定玉米产量和株高。玉米产量检测结果为 施聚苹果酸肥料的玉米产量为7.03kg，施用复合肥的对照组玉米产量为6.1kg。结果显示，在聚苹果酸肥料减施10%的情况下，与对照组相比，玉米相对增产15.2%，且玉米穗大饱满。玉米株高检测显示，玉米株高提高了2.8%，并且实验组的玉米生根数明显高于对照组。

实施例3

聚苹果酸肥料，由5kg pH为6、重量百分比为20%的聚苹果酸溶液和45kg复合肥（氮、五氧化二磷、氧化钾重量比为15:15:15）组成。

聚苹果酸肥料的制备方法，在100℃条件下，将聚苹果酸溶液用喷雾装置喷于复合肥（N-P-K=15:15:15）颗粒表面进行包膜，喷洒量按聚苹果酸水溶液与复合肥的重量比1：9计算，得聚苹果酸肥料。

本实施例制得的聚苹果酸肥料中聚苹果酸重量百分比为2%，制备过程中将聚苹果酸溶液在80℃条件下喷于复合肥表面，能够使聚苹果酸溶液与复合肥络合成膜，从而延长肥料分解周期，形成缓释肥。

应用：

将本实施例制得的聚苹果酸肥料进行玉米田间试验，试验面积为10平方米。试验方法：种植前施用2.63kg聚苹果酸肥料作底肥，不施追肥；同时以施3.5kg复合肥（N-P-K=15:15:15）为对照，玉米收获期测定玉米产量和株高。玉米产量测定结果为施聚苹果酸肥料的玉米产量为6.58kg，施用普通复合肥的对照组玉米产量为6.1kg。结果表明，在聚苹果酸肥料减施25%的情况下，与对照组相比，玉米相对增产7.8%，玉米穗大且饱满。对玉米株高检测显示，玉米株高提高了1.8%，并且实验组的玉米生根数明显高于对照组。

实施例4

聚苹果酸肥料，由5kg pH为4、重量百分比为1%的聚苹果酸发酵液和45kg尿素组成。

聚苹果酸肥料的制备方法，通过计量泵匀速加入重量百分比为1%的聚苹果酸发酵液，然后与熔融尿素混匀后在造粒塔中制成直径为2.0-3.0mm的增效尿素，即聚苹果酸肥料。

本实施例制得的聚苹果酸肥料中聚苹果酸重量百分比为0.1%，制备过程中将聚苹果酸溶液与熔融状态的尿素混合，能够使聚苹果酸与尿素络合成膜，从而延长肥料分解周 期，形成缓释肥。

应用：

将本实施例制得的聚苹果酸肥料进行大白菜田间试验，试验面积为0.5亩。试验方法：试验组为种植前施用25kg复合肥（N-P-K=15:15:15）作为底肥，追施2.5kg的增效尿素，对照组施用相同重量的复合肥作为底肥（N-P-K=15:15:15），并追施与实验组增效尿素等量的尿素为追肥，然后于收获期测定大白菜产量。大白菜产量测定结果为试验组大白菜产量为1063kg/亩，对照组大白菜产量为873kg/亩。结果表明，施用本实施例制备的增效尿素后大白菜产量增产21.8%，并且施用增效尿素后，大白菜叶片大，病虫害的发生率相对较低。

实施例5

聚苹果酸肥料，由5kg pH为5、重量百分比为5%的聚苹果酸发酵液和45kg尿素组成。

聚苹果酸肥料的制备方法，通过计量泵匀速加入重量百分比为5%的聚苹果酸发酵液，然后与熔融尿素混匀后在造粒塔中制成直径为2.0-3.0mm的增效尿素，即聚苹果酸肥料。

本实施例制得的聚苹果酸肥料中聚苹果酸重量百分比为0.5%，制备过程中将聚苹果酸溶液与熔融状态的尿素混合，能够使聚苹果酸与尿素络合成膜，从而延长肥料分解周期，形成缓释肥。

应用：

将本实施例制得的聚苹果酸肥料进行棉花试验，试验面积为0.5亩。试验方法：试验组为种植前施用25kg复合肥（N-P-K=10:10:10）作为底肥，追施5kg的增效尿素，对照组施用相同重量的复合肥（N-P-K=10:10:10）作为底肥，并追施与实验组增效尿素等量的尿素为追肥，然后于收获期测定棉花产量。结果显示，试验组棉花产量为90.7kg，对照组棉花产量为78kg。结果表明施用本实施例制备的增效尿素后棉花产量增产16.3%，并且棉花株高和平均果枝层数高于对照组，后期生长后劲足。

实施例6

聚苹果酸肥料，由5kg pH为4、重量百分比为2%的聚苹果酸发酵液和45kg尿素组成。

聚苹果酸肥料的制备方法，通过计量泵匀速加入重量百分比为2%的聚苹果酸发酵液，然后与熔融尿素混匀后在造粒塔中制成直径为2.0-3.0mm的增效尿素，即聚苹果酸肥料。

本实施例制得的聚苹果酸肥料中聚苹果酸重量百分比为0.2%，制备过程中将聚苹果酸溶液与熔融状态的尿素混合，能够使聚苹果酸与尿素络合成膜，从而延长肥料分解周期，形成缓释肥。

应用：

将本实施例制得的聚苹果酸肥料进行小白菜试验，试验面积为0.2亩。试验方法：试验组为种植前施用10kg复合肥（N-P-K=15:15:15）作为底肥，追施2kg的增效尿素，对照组施用相同重量的复合肥（N-P-K=15:15:15）作为底肥，并追施与实验组相同量的尿素，然后于收获期测定小白菜产量。测定结果为，试验组小白菜产量为1050kg/亩，对照组小白菜产量为943kg/亩。结果表明施用本实施例制备的增效尿素后小白菜产量增产11.4%。

实施例7

聚苹果酸肥料，由5kg pH为5、重量百分比为5%的聚苹果酸钠溶液和45kg复合肥（N-P-K=9：7：9）组成。

聚苹果酸肥料的制备方法：在80℃条件下，将重量百分比为5%的聚苹果酸钠溶液用喷雾装置喷于复合肥（N-P-K=9：7：9）颗粒表面进行包膜，喷洒量按聚苹果酸水溶液与复合肥的重量比1：9计算，得聚苹果酸肥料。

本发明制得的聚苹果酸肥料中聚苹果酸钠的重量百分比为0.5%。

应用：

将本实施例制得的聚苹果酸肥料进行小麦试验，试验面积为0.5亩。试验方法：对照组为种植前施用50kg的复合肥（N-P-K=9：7：9），试验组施用等量的聚苹果酸肥料，施肥量比对照组减少25%，然后于收获期测定小麦产量。检测结果为试验组小麦产量为380kg/亩，对照组小麦产量为385kg/亩。结果显示在施肥量减少25%的情况下，两组小麦的产量仍能基本接近，表明聚苹果酸的增效作用，而且施用增效肥料的小麦与普通复合肥的小麦相比，叶片浓绿，叶片宽大，病虫害发生低。

实施例8

聚苹果酸肥料，由5kg pH为3、重量百分比为5%的聚苹果酸钾溶液和45kg复合肥 （N-P-K=15：10：20）组成。

聚苹果酸肥料的制备方法：在80℃条件下，将重量百分比为5%的聚苹果酸钾溶液用喷雾装置喷于复合肥（N-P-K=15：10：20）颗粒表面进行包膜，喷洒量按聚苹果酸水溶液与复合肥的重量比1：9计算，得聚苹果酸肥料。

本实施例制得的聚苹果酸肥料中，聚苹果酸钾的重量百分比为0.5%。

应用：

将本实施例制得的聚苹果酸肥料进行番茄试验，试验面积为0.2亩。试验方法：试验组为种植前施用10kg的聚苹果酸肥料为底肥，对照组施用相同量的复合肥（N-P-K=9：7：9）作为底肥，然后于收获期测定番茄产量。测定结果为试验组番茄产量为5016kg/亩，对照组番茄产量为4536kg/亩。结果表明施用本实施例制备的增效尿素后番茄产量增产10.6%，并且果实中维生素C含量增加了7.4%，且生长株高，根系发达。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.聚苹果酸肥料中聚苹果酸或/和聚苹果酸盐在提高农作物产量中的应用，其特征在于：所述聚苹果酸肥料中聚苹果酸或/和聚苹果酸盐的重量百分比为0.01-10%。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述聚苹果酸肥料中聚苹果酸或/和聚苹果酸盐的重量百分比为0. 1-2%。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述聚苹果盐为聚苹果酸钠或聚苹果酸钾。

4.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于：所述聚苹果酸或聚苹果酸盐的pH为3-6。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将所述聚苹果酸肥料的制备方法如下：

在50-100℃条件下，将配方量的聚苹果酸或/和聚苹果酸盐溶液雾化，均匀喷涂于肥料表面，使肥料充分包膜，干燥，得聚苹果酸肥料；

或将配方量的聚苹果酸或聚苹果酸盐溶液加入至熔融状态的肥料中，混合均匀后造粒，得聚苹果酸肥料。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述肥料为尿素、碳酸铵、过磷酸钙或复合肥。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述农作物为玉米、水稻、小麦、大豆、油菜、花生、棉花、烟草、茶叶、大白菜、小白菜、黄瓜或番茄。