CN106316599A - 一种复合多糖肥料增效剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物制剂领域，本发明公开了一种复合多糖肥料增效剂及其制备方法，按下列重量份的原料制成，黄原胶0.1‑1；威兰胶0.1‑1；聚谷氨酸0.001‑1；还公开了上述肥料增效剂的制备方法与应用；本发明天然无污染，既具有对农作物生长调节功效，又激发农作物的活力，增强农作物的吸收率，增强农作物对营养的吸收效率，提高了肥料的利用率，提升农作物的品质，因此本发明与肥料混合后应用，能有效提高粮食作物、叶菜和瓜果类作物的产量又能大幅提高其品质。

Description

一种复合多糖肥料增效剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物制剂技术领域，特别涉及一种复合多糖肥料增效剂及其制备方法。

背景技术

目前，我国化肥的利用率不高，当季氮肥利用率仅为35％，肥料利用率偏低一直是中国农业施肥中存在的问题。同时，化肥的大规模应用对环境也造成了严重的污染。比如重金属和有毒元素有所增加、微生物活性降低，物质难以转化及降解、养分失调，硝酸盐累积、酸化加剧，pH变化太大等。因此，提高化肥的利用率对农业的可持续发展和环境保护等均具有重要意义。近些年，如何推动我国化肥产业进行技术升级成为研究热点，特别是肥料增效剂的研究较多。这些研究主要是在化学抑制剂的研究和应用上，天然物质在肥料增效剂上的研究较少。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种复合多糖肥料增效剂及其制备方法，以解决上述背景技术中的使用现有增效剂出现重金属和有毒元素有所增加、微生物活性降低，物质难以转化及降解、养分失调、增效剂污染环境和自然增效剂效果较差的问题。

本发明的技术方案为：

一种复合多糖肥料增效剂，包括下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1。

作为一种优化的技术方案，还包括辅料，由下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1；

辅料0.1-0.8。

作为一种优化的技术方案，还包括肥料，由下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1；

肥料1.5-2。

作为一种优化的技术方案，包括下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1；

辅料0.1-0.8；

肥料1.5-2。

作为一种优化的技术方案，包括下列重量份的原料制成：

黄原胶1

威兰胶1

聚谷氨酸0.2

作为一种优化的技术方案，所述辅料为黄腐酸、白云石、磷酸钙、碳酸钙粉、膨润土和钾长石粉中的一种或者几种的组合。

作为一种优化的技术方案，所述肥料为氮肥、钾肥、磷肥或复合肥其中的一种。

本发明还提供一种制备所述复合多糖肥料增效剂的制备方法，本发明的方案是：

将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂。

作为一种优化的技术方案，将所述复合多糖肥料增效剂和0.1-0.8重量份的辅料混合搅拌，搅拌时间2-5分钟，的具有辅料的多糖肥料增效剂。

作为一种优化的技术方案，所述复合多糖肥料增效剂包膜在肥料袋表面，制成包膜肥。

作为一种优化的技术方案，所述复合多糖肥料增效剂填入1.5-2重量份的肥料中均匀搅拌，混合均匀后投入制粒机制粒，装袋。

作为一种优化的技术方案，将复合多糖肥料增效剂与0.1-0.8重量份的辅 料和1.5-2重量份的肥料投入混合均匀搅拌机，搅拌后投入颗粒机制粒装袋。

使用方式：水培、叶面喷施、灌根、或穴施。

由于采用了上述技术方案，一种复合多糖肥料增效剂及其制备方法，将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂。

本发明的优点：黄原胶和威兰胶都是由微生物发酵得到的胞外多糖。黄原胶是由D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸按2:2:1组成的多糖类高分子化合物，相对分子质量在100万以上。威兰胶是由D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖和L-鼠李糖单元组成。甘露糖、葡萄糖和鼠李糖的摩尔比例为1∶2∶2。多糖是由多个单糖聚合而成的高分子碳水化合物，具有网状的结构，可以在肥料的表面形成包膜。同时在其水解过程中，产生一系列的中间产物，最终完全水解得到单糖，可以达到缓释的作用。此外，多糖在土壤中降解后形成的寡糖，是一种天然的植物生长调节剂，能激发作物活力，增强作物的营养吸收效率，提高作物产量。聚谷氨酸是一种特殊的阴离子自然聚合物，是以α-胺基和γ-羧基之间经酰胺键结所构成的同型聚酰胺,因其含有大量的COO^-基团，可与氮肥中的NH₄ ⁺，磷肥中的PO₄ ³⁺，钾肥中的K⁺，元素肥料中的Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺键合，形成稳定的谷氨酸盐水溶液，缓慢的为植物提供营养。此外，大量研究表明，聚谷氨酸能作为植物生长激活剂促进作物对营养的吸收，提高作物产量；黄原胶和威兰胶是高分子碳水化合物，具有网状的结构，可以在肥料的表面形成包膜，达到缓释的作用。其降解后的寡糖是一种天然的植物生长调节剂，能激发作物活力，增强作物的营养吸收效率，提高作物产量。双重作用机制，肥料增效效果更显著；聚谷氨酸含有大量的COO^-基团，可与氮肥中的NH₄ ⁺，磷肥中的PO₄ ³⁺，钾肥中的K⁺，元素肥料中的Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺键合，形成稳定的谷氨酸盐水溶液，可以为作物提供更全面、更均衡的营养；本发明的复合多糖肥料增效剂，可以明显提高小麦、水稻等粮食作物，油菜、甜瓜、葡萄、秋茶等经济作物的产量30％-60％。在保证作物不减产的情况下，可以减少施10％-30％的磷肥、钾肥。还可以明显提高粮食作物籽粒中蛋白、淀粉的含量和叶菜类作物中Vc含量，降低亚硝酸盐的含量，提高瓜果类作物中各种糖分的含量，改变茶叶中风味物质含量，提高作物品质。同时也提高了植物抗氧化酶及抗逆相关基因的表达量，增强了植物的抗逆能力，从而促进植物的生长；本发明所述的含黄原胶、威兰胶和聚谷氨酸 的组合型肥料增效剂，其所有组分均为生物法制备，无毒性，可降解，无残留，符合环境友好型的特点，本发明能够促进农作物快速生长，提高农作物产量，减少化肥使用量，提高农作物的抗旱性能。

具体实施方式

一种复合多糖肥料增效剂，包括下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1。

作为一种优化的技术方案，还包括辅料，由下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1；

辅料0.1-0.8。

作为一种优化的技术方案，还包括肥料，由下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1；

肥料1.5-2。

作为一种优化的技术方案，包括下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1；

辅料0.1-0.8；

肥料1.5-2。

作为一种优化的技术方案，包括下列重量份的原料制成：

黄原胶1

威兰胶1

聚谷氨酸0.2

作为一种优化的技术方案，所述辅料为黄腐酸、白云石、磷酸钙、碳酸钙粉、膨润土和钾长石粉中的一种或者几种的组合。

作为一种优化的技术方案，所述肥料为氮肥、钾肥、磷肥或复合肥其中的一种。

本发明还提供一种制备所述复合多糖肥料增效剂的制备方法，本发明的方案是：

将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀，既得复合多糖肥料增效剂。

作为一种优化的技术方案，将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂；

将所述复合多糖肥料增效剂和0.1-0.8重量份的辅料混合搅拌，搅拌时间2-5分钟，既的具有辅料的多糖肥料增效剂。

作为一种优化的技术方案，所述复合多糖肥料增效剂包膜在肥料袋表面，制成包膜肥。

作为一种优化的技术方案，将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂；

所述复合多糖肥料增效剂填入1.5-2重量份的肥料中均匀搅拌，混合均匀后投入制粒机制粒，装袋，既得具有复合多糖肥料增效剂的肥料。

作为一种优化的技术方案，将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂；

将复合多糖肥料增效剂与0.1-0.8重量份的辅料和1.5-2重量份的肥料投入混合均匀搅拌机，搅拌后投入颗粒机制粒装袋，得具有符合多糖肥料增效剂的混合型肥料。

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例一、

将1重量份的黄原胶、1重量份的威兰胶和0.2重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂。

实施例二、

将0.1重量份的黄原胶、0.1重量份的威兰胶和0.001重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂。

实施例三、

将1重量份的黄原胶、1重量份的威兰胶和1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在10分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂。

实施例四、

将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀，既得复合多糖肥料增效剂；取复合多糖肥料增效剂与0.1重量份的辅料混合搅拌，搅拌时间2分钟，得具有辅料的多糖肥料增效剂。

实施例五、

将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀，既得复合多糖肥料增效剂；取复合多糖肥料增效剂与0.8重量份的辅料混合搅拌，搅拌时间5分钟，得具有辅料的多糖肥料增效剂。

实施例六、

将0.1重量份的黄原胶、0.1重量份的威兰胶和0.001重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂；将复合多糖肥料增效剂填入1.5重量份的肥料中均匀搅拌，混合均匀后投入制粒机制粒，装袋。

实施例七、

将1重量份的黄原胶、1重量份的威兰胶和1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在10分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂；复合多糖肥料增效剂填入2重量份的肥料中均匀搅拌，混合均匀后投入制粒机制粒，装袋。

实施例八、

将0.1重量份的黄原胶、0.1重量份的威兰胶和0.001重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂；将复合多糖肥料增效剂与0.1重量份的辅料和1.5重量份的肥料投入混合均匀 搅拌机，搅拌后投入颗粒机制粒装袋。

实施例九、

将1重量份的黄原胶、1重量份的威兰胶和1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在10分钟，完成混合均匀，得复合多糖肥料增效剂；将复合多糖肥料增效剂与0.8重量份的辅料和2重量份的肥料投入混合均匀搅拌机，搅拌后投入颗粒机制粒装袋。

本发明的方案是：为此取实施例一制成的复合多糖肥料增效剂参与以下五项试验进一步证明本发明具有实质性特点和显著的进步。

试验一：

本试验中，所用复合多糖肥料增效剂的制备同实施例1。

以水稻为实验对象进行小区试验，试验设4个处理，每个处理3次重复，小区长8m，宽3m，小区面积24m²，小区四周设置保护行，具体试验处理如表1。各处理均作为基肥施用，普通复合肥用量为450kg/hm²，增效剂(黄原胶、威兰胶、聚谷氨酸中的一种或多种)与复合肥掺混后施用，增效剂填加量按表1所示。

表1水稻试验设计

表2各处理对水稻的产量及其构成因素的影响

注：数值表示为平均值±标准差，同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

由表2可知，聚谷氨酸与普通肥料混施和黄原胶、威兰胶与普通肥料混施均能提高水稻有效穗数、千粒重和水稻产量，与仅施普通肥料对比，分别增产21.1％和25.4％。当施用复合多糖肥料增效剂时，可以显著提高水稻产量52.0％。这说明复合多糖肥肥料增效剂比其中所有增效成分单独施用后的叠加增产效果还要显著。

试验二：

本试验中，所用复合多糖肥料增效剂的制备同实施例1。

以盆栽小白菜为实验对象，试验设3个处理，其中T1为试验对照普通肥料，T2为普通肥料+复合多糖肥料增效剂，T3为减施15％质量的普通肥料+复合多糖肥料增效剂。所施加的肥料为每千克土150mg。

下表为表3：

表3组合型肥料增效剂对盆栽小白菜生长特性及产量的影响

本发明中含聚谷氨酸、黄原胶、威兰胶的复合多糖肥料增效剂与肥料混施，能够促进小白菜根部的发育，使根增粗、增大，对小白菜植株株高、地下部鲜重、地上部鲜重都有明显的促进作用，可增产21.1％。当减施15％质量的肥料时，依然可以对白菜产量提高10.2％，这说明本发明中含聚谷氨酸、黄原胶、威兰胶的组合型肥料增效剂可以有效的减少化肥的使用量。

试验三：

本试验中，所用复合多糖肥料增效剂的制备同实施例1。

以玉米为实验对象，进行小区玉米试验。试验设计了3个处理，T1为不施肥，T2为施用普通复合肥(N-P-K：18-18-18)，T3为普通肥料+复合多糖肥料增效剂。小区长8m，宽3m，小区面积24m²，小区四周设置保护行。所施加的肥料为1050kg/hm²，含复合多糖肥料增效剂的用量为80kg/hm²。

通过对比玉米收获后植株氮、磷、钾的吸收量与播种前氮肥、磷肥、钾肥的施入量，计算本发明中复合多糖肥料增效剂对肥料的利用率，试验结果如下表4：

表4复合多糖肥料增效剂对肥料利用率的影响

由表4可知，本发明中组合型肥料增效剂与普通复合肥相比，对玉米N、P、K的利用率分别提高了23.3％、11.5％、14.3％。因此本发明中组合型肥料增效剂能显著促进粮食作物增产，提高肥料利用率。

试验四：

本试验中，所用复合多糖肥料增效剂的制备同实施例1。

以小青菜为实验对象，进行盆栽，实验共设3个处理，3次重复。控水方法采用Hsiao(1973)中生植物水分梯度划分法，T1为对照75％-80％(占土壤最大持水量的百分数)，T2为中度胁迫40％-45％，T3为重度胁迫30％-35％。对盆栽小青菜进行正常管理，试验观测前控制水分，达到3个水分梯度时，在处理2、处理3添加复合多糖肥料增效剂，施加量为每千克土200mg。期间每天测定土壤容积含水量，补充当天失去的水分，使各处理水平达到设定的含水量。试验结果如下表5：

表5复合多糖肥料增效剂对小青菜叶绿素和鲜重的影响

结果显示：在中度干旱的环境条件下，通过施加复合多糖肥料增效剂，与对照组相比，小青菜可增产17.6％，在重度干旱的环境条件下，通过施加复合 多糖肥料增效剂，小青菜产量与对照组相比无显著差异。实验结果表明，组合型肥料增效剂能提高植物的抗旱能力，从而促进植物的生长。

试验五：

本试验中，所用复合多糖肥料增效剂的制备同实施例1。以甜瓜为实验对象，试验共设3个处理，3次重复。T1为施加普通复合肥(450kg/hm²)，T2为施加普通复合肥(450kg/hm²)+复合多糖肥料增效剂，T3为减少施用30％质量的普通复合肥+复合多糖肥料增效剂，甜瓜管理为日常管理，如下表6所示：

表6组合型肥料增效剂对甜瓜Vc和硝酸盐含量的影响

与T1相比，复合多糖肥料增效剂可以提高Vc含量41.9％，降低硝酸盐含量22.7％。当减少施用30％质量的复合肥时，复合多糖肥料肥料增效剂可以提高Vc含量25.6％，降低硝酸盐含量31.4％，提高甜瓜的品质。试验结果表明，本发明中的组合型肥料增效剂不但可以减少化肥的使用量，而且还能显著提高甜瓜的品质。

以上所述仅是描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (10)

1.一种复合多糖肥料增效剂，其特征在于，包括下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1。

2.如权利要求1所述的一种复合多糖肥料增效剂，其特征在于，还包括辅料，由下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1；

辅料0.1-0.8。

3.如权利要求1所述的一种复合多糖肥料增效剂，其特征在于，还包括肥料，由下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1；

肥料1.5-2。

4.如权利要求1所述的一种复合多糖肥料增效剂，其特征在于，还包括肥料和辅料，由下列重量份的原料制成：

黄原胶0.1-1；

威兰胶0.1-1；

聚谷氨酸0.001-1；

辅料0.1-0.8；

肥料1.5-2。

5.如权利要求2或4所述的一种复合多糖肥料增效剂，其特征在于：所述辅料为黄腐酸、白云石、磷酸钙、碳酸钙粉、膨润土和钾长石粉中的一种或者几种的组合。

6.一种制备如权利要求1所述的复合多糖肥料增效剂的方法，其特征在于：

将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀，即得复合多糖肥 料增效剂。

7.一种制备如权利要求2所述的复合多糖肥料增效剂的方法，其特征在于：

步骤1)将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀；

步骤2)将步骤1)所得混合物和0.1-0.8重量份的辅料混合搅拌，搅拌时间2-5分钟，即得复合多糖肥料增效剂。

8.如权利要求6所述的一种制备复合多糖肥料增效剂的方法，其特征在于：所述复合多糖肥料增效剂包膜在肥料袋表面，制成包膜肥。

9.一种制备如权利要求3所述的复合多糖肥料增效剂的方法，其特征在于：

步骤1)将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀；

步骤2)往步骤1)的混合物内填入1.5-2重量份的肥料中均匀搅拌，混合均匀后投入制粒机制粒，装袋，即得复合多糖肥料增效剂。

10.一种制备如权利要求4所述的复合多糖肥料增效剂的方法，其特征在于：

步骤1)将0.1-1重量份的黄原胶、0.1-1重量份的威兰胶和0.001-1重量份的聚谷氨酸导入混合搅拌机混合，时间在5-10分钟，完成混合均匀；

步骤2)将步骤1)的混合物与0.1-0.8重量份的辅料和1.5-2重量份的肥料投入混合均匀搅拌机，搅拌后投入颗粒机制粒装袋，即得复合多糖肥料增效剂。