CN108424281A - 一种用于马铃薯的包裹缓释肥料 - Google Patents

一种用于马铃薯的包裹缓释肥料 Download PDF

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张见
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Abstract

本发明公开了一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，包括以下重量份的原料：乙酰胆碱酯酶2～6份、脲酶3～7份、邻苯基磷酰二胺4～9份、马铃薯植物提取物10～15份、微生物菌剂3～6份、尿素30～40份、磷酸二氢钾10～20份、硫酸钾15～30份、硼砂5～15份、硫酸亚铁10～15份、硫酸锌10～15份、钼酸钠5～15份、硫酸镁5～15份、过磷酸钙12～18份、碳酰二胺10～33份、磷酸一铵10～30份、硫酸锰0.1～1份、硫酸铜0.1～1份、5～10份粘合剂，所述马铃薯植物提取物由枝叶部提取物、茎部提取物和根部提取物组成，其中枝叶部提取物、茎部提取物和根部提取物按重量份的比例为4:2:1。其能提高马铃薯产量，提高马铃薯中淀粉含量及粗蛋白含量，降低可溶性糖含量。

Description

一种用于马铃薯的包裹缓释肥料
技术领域
本发明属于肥料领域，尤其涉及一种用于马铃薯的包裹缓释肥料。
背景技术
马铃薯别名土豆、洋芋，属茄科多年生草本植物，一年生草本植物，与小麦、稻谷、玉米、高粱并成为世界五大作物。块茎富含丰富的淀粉、蛋白质和矿物质，可作为人类使用的菜肴、粮食，还可作为饲料或其他加工用途。马铃薯对养分的需求十分严格，生长过程中存在地上茎叶部分和地下薯块部分的相关性，地上茎叶部分的生长是形成产量的基础，如果地上茎叶部分生长不足，就会导致地下部分的薯块得不到充足的营养，而地上部分的茎叶如果生长过旺，就会与地下部分的薯块争夺养分。此外，马铃薯收获后，马铃薯植株被堆积放置，未被二次利用，造成浪费。
此外，目前马铃薯施肥主要施用的是速效肥料，亦没有专用肥，肥料养分在土壤中溶解快，易迅速流失，肥料的利用率低，造成严重的资源浪费，且效果不佳，农民效益下降，特别是马铃薯封行后，田间形成一定的自荫环境，施肥操作十分困难，达不到促进马铃薯生长与提高产量及品质的目的，这是马铃薯专用肥急需解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其能有效解决现有技术存在的上述问题。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：包括以下重量份的原料：乙酰胆碱酯酶2～6份、脲酶3～7份、邻苯基磷酰二胺4～9份、马铃薯植物提取物10～15份、微生物菌剂3～6份、尿素30～40份、磷酸二氢钾10～20份、硫酸钾15～30份、硼砂5～15份、硫酸亚铁10～15份、硫酸锌10～15份、钼酸钠5～15份、硫酸镁5～15份、过磷酸钙12～18份、碳酰二胺10～33份、磷酸一铵10～30份、硫酸锰0.1～1份、硫酸铜0.1～1份、5～10份粘合剂，所述马铃薯植物提取物由枝叶部提取物、茎部提取物和根部提取物组成，其中枝叶部提取物、茎部提取物和根部提取物按重量份的比例为4:2:1。
进一步的，所述乙酰胆碱酯酶3～5份、脲酶4～6份、邻苯基磷酰二胺5～7份、马铃薯植物提取物12～14份、微生物菌剂4～5份、尿素35～38份、磷酸二氢钾14～18份、硫酸钾20～25份、硼砂9～13份、硫酸亚铁12～14份、硫酸锌12～14份、钼酸钠9～12份、硫酸镁9～12份、过磷酸钙14～16份、碳酰二胺20～25份、磷酸一铵20～25份、硫酸锰0.5～0.8份、硫酸铜0.4～0.7份、6～8份粘合剂。
进一步的，所述微生物菌剂采用枯草芽孢杆菌、乳酸菌、光合细菌中一种或几种的混合物。
进一步的，所述马铃薯植物提取物的制备方法，包括以下步骤：
(1)马铃薯植物收集：马铃薯收获后，将马铃薯植株收集起来；
(2)预处理：将上述收集的马铃薯植株用清水清洗并晾干，晾干后通过切割将收集的植株分为枝叶部、茎部及根部；
(3)植物提取物：对枝叶部、茎部及根部分别进行枝叶部提取工艺、茎部提取工艺、根部提取工艺，并相应得到枝叶部提取物、茎部提取物及根部提取物。
进一步的，所述枝叶部提取工艺包括以下步骤：将枝叶部放入切碎机中进行切碎处理，之后将切碎的枝叶放入磨浆机中并在0～5℃磨浆，之后将磨浆后获得的浆料放入榨汁机进行榨汁，最后将榨汁后的植物汁液送入真空蒸发器进行浓缩，浓缩前后的体积比10:1～13:1，得到浓缩的枝叶部提取物。
进一步的，所述茎部提取工艺包括以下步骤：
(1)将收集的茎部送入切碎机切碎，取上述切碎的原料10～15g并放入烧杯中，在烧杯中加入蒸馏水且可使切碎的茎部全部浸没，将烧杯放置于50～70℃水浴中12～16h，之后取出过滤，将滤物放入有100ml水溶液的烧杯中，该水溶液含质量百分浓度为24％KOH和1％NaBH4，在室温下机械搅拌3～5h，然后将上述溶液过滤，滤物用乙醇洗至滤液呈中性，最后将滤物在120℃烘干后备用；
(2)取2.25g丙烯酸放入烧瓶中，然后在冰浴中用4～6ml浓度为6M的氢氧化钠水溶液中和，随后，将0.75g的AMPS、0.6g烘干后的上述滤物、0.012gAPS、0.003gNNMBA和5ml蒸馏水依次加入到部分中和的丙烯酸溶液中，最后，将配备有搅拌器，温度计和氮气导入管的烧瓶放入水浴中，氮气保护下，缓慢加热到70℃，并在此温度保持3h，反应结束后将所得聚合物样品剪碎，70℃干燥，研磨并过筛后备用。
进一步的，所述根部提取工艺包括以下步骤：将收集的根部送入切碎机切碎，之后通过磨浆机将切碎的根部在0～5℃磨浆，之后将磨浆后获得的浆料放入榨汁机进行榨汁，最后将榨汁后的根部汁液送入真空蒸发器进行浓缩，浓缩前后的体积比8:1～10:1，得到浓缩的根部提取物。
进一步的，所述粘合剂采用膨润土、凹凸棒土中的一种或几种混合物。
进一步的，所述肥料的制备方法包括以下步骤：
(1)将乙酰胆碱酯酶、脲酶、邻苯基磷酰二胺、枝叶部提取物、根部提取物、微生物菌剂、尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、硼砂、硫酸亚铁、硫酸锌、钼酸钠、硫酸镁、过磷酸钙、碳酰二胺、磷酸一铵、硫酸锰、硫酸铜、粘合剂放入造粒设备中进行造粒，形成肥料内核颗粒；
(2)将85～96重量份肥料内核颗粒倒入转动的转鼓包膜机中，温度加热至50～75℃，然后在转鼓包膜机转动的条件下将茎部提取物加入转鼓包膜机中，并同时喷洒加入0.5～0.8重量份聚乙烯醇水溶液，使物料滚动成粒，得到包裹缓释肥料。
进一步的，所述聚乙烯醇水溶液的质量百分浓度为5％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)各施肥处理的株高、茎粗、根长、根体积及鲜质量均高于不施肥的空白组1和施普通化肥的空白组2，此外，实施例3的株高、茎粗、根长、根体积及鲜质量高于对照组1、对照组2及对照组3，说明正是本发明的技术方案中马铃薯植物提取物、乙酰胆碱酯酶及脲酶的协同作用使得马铃薯各生长指标得到很大提高。
(2)各施肥处理的产量均高于不施肥的空白组1，此外，实施例3的产量高于对照组1、对照组2及对照组3，说明正是本发明的技术方案中马铃薯植物提取物、乙酰胆碱酯酶及脲酶的协同作用使得马铃薯各性能得到很大提高。此外，实施例3中的淀粉含量及粗蛋白含量较对照组1～3及空白组1～2均大幅增加，可溶性糖含量降低，说明本发明的技术方案可有效提高马铃薯中淀粉含量及粗蛋白含量，降低可溶性糖含量。
(3)农作物秸秆是农业生产系统中重要的生物质资源，是作物进行光合作用的副产物。农作物秸秆的主要成份是纤维素、半纤维素和木质素类天然高分子物质，另外含有氮、磷、钾、钙、镁等营养元素。现有技术中采用农作物秸秆纤维素制备的高吸水树脂具有较高吸水倍率，结构稳定，长时间吸水也不易分解，具有很好的保水性能。本发明对马铃薯植物的枝叶部、茎部、根部进行了一系列处理，并同其他组分通过设备制成肥料。
具体实施方式
为能进一步说明本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例进一步描述本发明。本领域的技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的前提下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围。
以下结合实施例1～5及对照组1～2对本发明做进一步详细的说明：
实施例及对照组的配方如下表：
对照组1、对照组2、对照组3的制备步骤与实施例3相同，其中对照组1不加马铃薯植物提取物，并用13.5重量份的凹凸棒土代替，对照组2不加乙酰胆碱酯酶，对照组3不加脲酶。
本发明实施例1～5及对照组2～3中马铃薯植物提取物由枝叶部提取物、茎部提取物和根部提取物组成，其中枝叶部提取物、茎部提取物和根部提取物按重量份的比例为4:2:1，微生物菌剂中有效活菌数为20亿个/g。
所述马铃薯植物提取物的制备方法，包括以下步骤：
(1)马铃薯植物收集：马铃薯收获后，将马铃薯植株收集起来；
(2)预处理：将上述收集的马铃薯植株用清水清洗并晾干，晾干后通过切割将收集的植株分为枝叶部、茎部及根部；
(3)植物提取物：对枝叶部、茎部及根部分别进行枝叶部提取工艺、茎部提取工艺、根部提取工艺，并相应得到枝叶部提取物、茎部提取物及根部提取物。
其中：所述枝叶部提取工艺包括以下步骤：将枝叶部放入切碎机中进行切碎处理，之后将切碎的枝叶放入磨浆机中并在0～5℃磨浆，之后将磨浆后获得的浆料放入榨汁机进行榨汁，最后将榨汁后的植物汁液送入真空蒸发器进行浓缩，浓缩前后的体积比10:1～13:1，得到浓缩的枝叶部提取物。
所述茎部提取工艺包括以下步骤：
(1)将收集的茎部送入切碎机切碎，取上述切碎的原料10～15g并放入烧杯中，在烧杯中加入蒸馏水且可使切碎的茎部全部浸没，将烧杯放置于50～70℃水浴中12～16h，之后取出过滤，将滤物放入有100ml水溶液的烧杯中，该水溶液含质量百分浓度为24％KOH和1％NaBH4，在室温下机械搅拌3～5h，然后将上述溶液过滤，滤物用乙醇洗至滤液呈中性，最后将滤物在120℃烘干后备用；
(2)取2.25g丙烯酸放入烧瓶中，然后在冰浴中用4～6ml浓度为6M的氢氧化钠水溶液中和，随后，将0.75g的AMPS，0.6g烘干后的上述滤物、0.012gAPS、0.003gNNMBA和5ml蒸馏水依次加入到部分中和的丙烯酸溶液中，最后，将配备有搅拌器、温度计和氮气导入管的烧瓶放入水浴中，氮气保护下，缓慢加热到70℃，并在此温度保持3h，反应结束后将所得聚合物样品剪碎，70℃干燥，研磨并过筛后备用。
其中，丙烯酸(化学纯)、过硫酸铵(APS，分析纯)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NNMBA，分析纯)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS，化学纯)、氢氧化钠，上述试剂均购于天津光复精细化工研究所。
所述根部提取工艺包括以下步骤：将收集的根部送入切碎机切碎，之后通过磨浆机将切碎的根部在0～5℃磨浆，之后将磨浆后获得的浆料放入榨汁机进行榨汁，最后将榨汁后的根部汁液送入真空蒸发器进行浓缩，浓缩前后的体积比8:1～10:1，得到浓缩的根部提取物。
最后，按上述表格中各组分的配比来制备肥料，包括以下步骤：
(1)将乙酰胆碱酯酶、脲酶、邻苯基磷酰二胺、枝叶部提取物、根部提取物、枯草芽孢杆菌、含N量46％的尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、硼砂、硫酸亚铁、硫酸锌、钼酸钠、硫酸镁、过磷酸钙、碳酰二胺、磷酸一铵、硫酸锰、硫酸铜、凹凸棒土放入造粒设备中进行造粒，形成肥料内核颗粒；
(2)将90重量份肥料内核颗粒倒入转动的转鼓包膜机中，温度加热至70℃，然后在转鼓包膜机转动的条件下将茎部提取物加入转鼓包膜机中，并同时喷洒加入0.65重量份质量百分浓度为5％的聚乙烯醇水溶液，使物料滚动成粒，得到包裹缓释肥料。
空白组1：
不施加肥料。
空白组2：
市售复合肥料：每100kg含有尿素20kg、磷酸一铵43kg和硫酸钾37kg。
试验例：肥料对马铃薯生产性能的影响
试验选择在山东省胶州市胶莱镇青岛农业大学高科技示范园进行，土壤类型为砂姜黑土，质地为沙壤，土质疏松。试验地0～20cm耕层土壤有机质14.6g/kg、碱解氮82.7mg/kg、速效磷33.3mg/kg、速效钾185.8mg/kg、PH值6.8。
供试品种为普通农用马铃薯品种(青薯2号)。
试验于3-7月进行，大田试验采用随机区组设计，每小区面积为100㎡。双行高垄栽培，行距60cm，柱距30cm。采用专用播种机播种，播种深度8～10cm。在马铃薯生长期间进行正常的培土、除草、浇水等管理。肥料均采用一次性基肥施入。
生长指标测定：
随机抽取20株马铃薯测定并取平均值，其中，株高：收获前7d测定，株高以植株茎最高部位距土面的高度为准；茎粗：以植株与土面的交界处地上茎直径代表，用游标卡尺测量；根长：直接量出；根体积：用排水法测定根体积；鲜质量：用天平称鲜质量。
由上表分析可知，各施肥处理的株高、茎粗、根长、根体积及鲜质量均高于不施肥的空白组1和空白组2，此外，实施例3的株高、茎粗、根长、根体积及鲜质量高于对照组1、对照组2及对照组3，说明正是本发明的技术方案中马铃薯植物提取物、乙酰胆碱酯酶及脲酶的协同作用使得马铃薯各生长指标得到很大提高。
品质分析：收获后块茎杀青烘干至恒重后打粉，淀粉含量采用碘比色法测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定。
产量测定：在马铃薯成熟期，称重法测定每个处理小区的产量。
由上表分析可知，各施肥处理的产量均高于不施肥的空白组1，此外，实施例3的产量高于对照组1、对照组2及对照组3，说明正是本发明的技术方案中马铃薯植物提取物、乙酰胆碱酯酶及脲酶的协同作用使得马铃薯各性能得到很大提高。此外，实施例3中的淀粉含量及粗蛋白含量较对照组1～3及空白组1～2均大幅增加，可溶性糖含量降低，说明本发明的技术方案可有效提高马铃薯中淀粉含量及粗蛋白含量，降低可溶性糖含量。

Claims (10)

1.一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：包括以下重量份的原料：乙酰胆碱酯酶2～6份、脲酶3～7份、邻苯基磷酰二胺4～9份、马铃薯植物提取物10～15份、微生物菌剂3～6份、尿素30～40份、磷酸二氢钾10～20份、硫酸钾15～30份、硼砂5～15份、硫酸亚铁10～15份、硫酸锌10～15份、钼酸钠5～15份、硫酸镁5～15份、过磷酸钙12～18份、碳酰二胺10～33份、磷酸一铵10～30份、硫酸锰0.1～1份、硫酸铜0.1～1份、5～10份粘合剂，所述马铃薯植物提取物由枝叶部提取物、茎部提取物和根部提取物组成，其中枝叶部提取物、茎部提取物和根部提取物按重量份的比例为4:2:1。
2.根据权利要求1所述的一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：所述乙酰胆碱酯酶3～5份、脲酶4～6份、邻苯基磷酰二胺5～7份、马铃薯植物提取物12～14份、微生物菌剂4～5份、尿素35～38份、磷酸二氢钾14～18份、硫酸钾20～25份、硼砂9～13份、硫酸亚铁12～14份、硫酸锌12～14份、钼酸钠9～12份、硫酸镁9～12份、过磷酸钙14～16份、碳酰二胺20～25份、磷酸一铵20～25份、硫酸锰0.5～0.8份、硫酸铜0.4～0.7份、6～8份粘合剂。
3.根据权利要求1所述的一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：所述微生物菌剂采用枯草芽孢杆菌、乳酸菌、光合细菌中一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1至3其中一项所述的一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：所述马铃薯植物提取物由以下步骤制备：
(1)马铃薯植物收集：马铃薯收获后，将马铃薯植株收集起来；
(2)预处理：将上述收集的马铃薯植株用清水清洗并晾干，晾干后通过切割将收集的植株分为枝叶部、茎部及根部；
(3)植物提取物：对枝叶部、茎部及根部分别进行枝叶部提取工艺、茎部提取工艺、根部提取工艺，并相应得到枝叶部提取物、茎部提取物及根部提取物。
5.根据权利要求4所述的一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：所述枝叶部提取工艺包括以下步骤：将枝叶部放入切碎机中进行切碎处理，之后将切碎的枝叶放入磨浆机中并在0～5℃磨浆，之后将磨浆后获得的浆料放入榨汁机进行榨汁，最后将榨汁后的植物汁液送入真空蒸发器进行浓缩，浓缩前后的体积比10:1～13:1，得到浓缩的枝叶部提取物。
6.根据权利要求5所述的一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：所述茎部提取工艺包括以下步骤：
(1)将收集的茎部送入切碎机切碎，取上述切碎的原料10～15g并放入烧杯中，在烧杯中加入蒸馏水且可使切碎的茎部全部浸没，将烧杯放置于50～70℃水浴中12～16h，之后取出过滤，将滤物放入有100ml水溶液的烧杯中，该水溶液含质量百分浓度为24％KOH和1％NaBH4，在室温下机械搅拌3～5h，然后将上述溶液过滤，滤物用乙醇洗至滤液呈中性，最后将滤物在120℃烘干后备用；
(2)取2.25g丙烯酸放入烧瓶中，然后在冰浴中用4～6ml浓度为6M的氢氧化钠水溶液中和，随后，将0.75g的AMPS、0.6g烘干后的上述滤物、0.012gAPS、0.003gNNMBA和5ml蒸馏水依次加入到部分中和的丙烯酸溶液中，最后，将配备有搅拌器，温度计和氮气导入管的烧瓶放入水浴中，氮气保护下，缓慢加热到70℃，并在此温度保持3h，反应结束后将所得聚合物样品剪碎，70℃干燥，研磨并过筛后备用。
7.根据权利要求6所述的一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：所述根部提取工艺包括以下步骤：将收集的根部送入切碎机切碎，之后通过磨浆机将切碎的根部在0～5℃磨浆，之后将磨浆后获得的浆料放入榨汁机进行榨汁，最后将榨汁后的根部汁液送入真空蒸发器进行浓缩，浓缩前后的体积比8:1～10:1，得到浓缩的根部提取物。
8.根据权利要求7所述的一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：所述粘合剂采用膨润土、凹凸棒土中的一种或几种混合物。
9.根据权利要求8所述的一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：所述肥料的制备方法包括以下步骤：
(1)将乙酰胆碱酯酶、脲酶、邻苯基磷酰二胺、枝叶部提取物、根部提取物、微生物菌剂、尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、硼砂、硫酸亚铁、硫酸锌、钼酸钠、硫酸镁、过磷酸钙、碳酰二胺、磷酸一铵、硫酸锰、硫酸铜、粘合剂放入造粒设备中进行造粒，形成肥料内核颗粒；
(2)将85～96重量份肥料内核颗粒倒入转动的转鼓包膜机中，温度加热至50～75℃，然后在转鼓包膜机转动的条件下将茎部提取物加入转鼓中，并同时喷洒加入0.5～0.8重量份聚乙烯醇水溶液，使物料滚动成粒，得到包裹缓释肥料。
10.根据权利要求9所述的一种用于马铃薯的包裹缓释肥料，其特征在于：所述聚乙烯醇水溶液的质量百分浓度为5％。
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