CN108546178A - 含有亚磷酸钾和聚谷氨酸的药肥组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种药肥组合物，其有效成分包含聚谷氨酸和亚磷酸钾。本发明还提供了该组合物的制备方法及用途。试验结果表明，本发明的组合物促进作物健康作用，提高作物产量，预防和控制作物病害。

Description

含有亚磷酸钾和聚谷氨酸的药肥组合物

技术领域

本发明属于农用化学技术领域，具体地说是涉及一种包含亚磷酸钾和聚谷氨酸的药肥组合物。

背景技术

聚谷氨酸(γ-poly-glutamic acid，简称γ-PGA)又称纳豆胶、多聚谷氨酸，它是一种水溶性，生物降解，不含毒性，使用微生物发酵法制得的生物高分子。聚谷氨酸是由谷氨酸单体通过酰胺键聚合而成的一类均聚氨基酸，具有极佳的生物可降解性、超强吸附、无毒等优点，将其加入复合肥中具有减少肥料养分流失，提高肥料利用率、调节植物生长等多重功效。在水稻、小麦、玉米、蔬菜、果树、花卉等植物上均具有显著应用效果，可以显著提高作物产量。

亚磷酸钾(Potassium Phosphite)，亚磷酸分子式H₃PO₃，为一种常见的酸，比磷酸少了一个氧原子,但与磷酸的理化性质和用途却有显著的区别。上个世纪70年代，罗纳普朗克的科研人员，进行杀菌剂筛选时，发现了亚磷酸类化合物对一些真菌的活性。很快的，在1977年，乙膦铝被开发并商业化。随后，亚磷酸钠盐，亚磷酸钙盐都被证实有杀菌活性，但没有被商业化。

上个世纪80年代开始，亚磷酸钾首先在澳大利亚被开发，并被登记为杀菌剂。在美国，上个世纪90年代，亚磷酸钾的应用已经很普及，要么是作为杀菌剂，要么是作为肥料使用。在美国已登记含有亚磷酸钾的杀菌剂登记证，登记的作物包括蔬菜、果树、草坪、花卉、马铃薯等，防治对象主要是：晚疫病、霜霉病、腐霉病、白粉病、立枯病、枯萎病、炭疽病、早疫病，以及细菌性病害，甚至有登记在柑橘黄龙病的，使用方法包括喷雾、浸根、灌溉、注干。很多情况下，亚磷酸钾作为肥料被使用，用作作物的补磷补钾。

由于化学农药和化学肥料长期不合理的施用，导致土壤污染加剧，使土壤中存在的单一养分浓度过高，不仅造成土壤中物相反应存量过大，而且在土壤中产生有害物质，并且成为造成部分地区土壤板结的主要因素，导致作物产量反而下降，农产品质量降低，同时由于大部分农药和肥料不能同时施用或共同施用时影响各自效果，农药和肥料需要各自单独施用，增加了劳动力成本。因此创制新型药肥产品，尤其是开发相容性好、环境友好的药肥产品，是农业实现可持续发展的重要手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提供一种安全环保的药肥产品。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种药肥组合物，该组合物中有效成分包含聚谷氨酸和亚磷酸钾。

亚磷酸对植物病害有一定的作用活性，但由于酸性太强，某些作物的不宜喷施，一般会用碱进行中和，常见的碱(如氢氧化钾)，亚磷酸与氢氧化钾反应生成亚磷酸的单钾盐(即亚磷酸二氢钾)和双钾盐(即亚磷酸氢二钾)。因此，本发明中亚磷酸钾指的是亚磷酸的单钾盐和双钾盐的统称，也可以是亚磷酸的单钾盐和双钾盐的混合物。

发明人通过研究发现，聚谷氨酸与亚磷酸钾在促进作物生长和防治作物病害方面具有协同增效及互补作用，可以作为优秀的药肥组合。

聚谷氨酸与亚磷酸钾两组分之间合适的重量比为1:8～400，优选1:10～350，进一步两者重量比可以优选1:10～300，更进一步优选为1:15～150。

在实际应用时，根据作物的种类、作物生长的不同时期、土壤墒情或作物病害情况等环境，本发明的组合物可以与其它农药或肥料施用，也可以选择性的将其它农药或肥料(例如微生物菌剂)与本发明的组合物一起加工成合适的剂型，优先选择生物肥料或生物农药，合适的生物肥料或生物农药优先选择芽孢杆菌类微生物菌剂、哈茨木霉菌或淡紫紫孢菌中的一种或一种以上的混合微生物菌剂。所述的芽孢杆菌类微生物菌剂优选枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌、解淀芽孢杆菌或侧孢芽孢杆菌中的一种或一种以上的混合微生物菌种，该组合物中所述微生物菌剂的有效活菌数不低于2亿/克。

为进一步提高本发明的作用效果，本发明的组合物中可加入有机质。有机质含量不低于8％。合适的有机质包括但不限于纤维素、半纤维素、蛋白质、腐殖酸、类脂物质、沥青质、树脂和树胶、单宁、甾类、维生素、萜类和腐殖质等物质中的一种或一种以上物质的混合物。或者含有有机物质的肥料(如畜禽粪便、城市垃圾有机物、污泥、秸秆、木屑、食品加工废料等)以及含有机质的物质(草炭、风化煤、褐煤、腐殖酸等)，也可以加入微生物菌剂或刺激生长的物质，如尿素等。

本发明组合物施用时，根据施用作物对象的用途，也可选择性复合添加其它一些大量或微量元素肥料，或大量元素肥料和微量元素肥料的混合物。根据不同作物长势需求和土壤墒情添加或混合施用不同种类或数量不等的大量元素或微量元素。这些大量元素或微量元素根据作物特点、土壤墒情、环境特点来综合考虑添加，这些元素的应用技术均为行业内公开技术。

本发明中，所述微量元素是指植物生长必不可少的营养元素，包括硫、镁、钙、铁、锰、锌、铜、硼、钼、氯、镍、硅、钠、钴中的一种或一种以上的元素。所述的大量元素包括氮、磷、钾中的一种或一种以上元素。

本发明的药肥组合物可以为固体或液体形状。根据施用对象不同，可加工成颗粒状、片状、微粒状或粉末状形态，优选颗粒状和粉末状。液体制剂可加工成水溶型或悬浮型等形态。

在本发明其中一种颗粒剂加工技术方案中，包括如下步骤：1)将亚磷酸钾粉碎造粒烘干冷却；2)将聚谷氨酸溶液(聚谷氨酸：亚磷酸钾重量比1:8～400)均匀喷淋于亚磷酸钾颗粒表面；3)根据实际应用需要可加入填充物或其它助剂；4)烘干药肥颗粒；5)定量包装，得本发明的药肥颗粒剂。

上述颗粒剂也可通过以下途径制备，主要包括如下步骤：1)将聚谷氨酸溶液烘干水分至粉末状；2)将亚磷酸钾粉碎至粉末状；3)将聚谷氨酸与亚磷酸钾按照重量比1:8～400混合均匀，根据实际应用需要可加入填充物或其它助剂，得到粉状混合物；4)造粒烘干冷却，制备成药肥颗粒剂；5)定量包装，得本发明的药肥颗粒剂。

上述步骤3的基础上，直接烘干冷却，得到本发明的粉状剂型。

在本发明其中一种液体剂型加工技术方案中，包括如下步骤：将聚谷氨酸与亚磷酸钾按照按照重量比1:8～400混合均匀溶于水中，加入适量的助剂，制得一定含量的药肥水溶液剂型。

以上固体或液体加工步骤中，可根据应用需要添加其它农药或肥料，可选择化学或生物菌剂类型，优选微生物菌剂，微生物菌剂的有效活菌数量大于2亿/克，得到含微生物菌剂的药肥组合物。合适的微生物菌剂，优选生物肥料或生物农药，合适的生物肥料或生物农药优先选择芽孢杆菌类微生物菌剂、哈茨木霉菌或淡紫紫孢菌中的一种或一种以上的混合微生物菌种。芽孢杆菌类微生物菌剂优选枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌、解淀芽孢杆菌或侧孢芽孢杆菌中的一种或一种以上的混合微生物菌种。

上述加工技术方案中，也可在步骤4后面加入有机质，有机质的重量百分含量高于8％，有机质优选蛋白质、纤维素、腐殖酸、半纤维素。

上述的药肥组合物在防治作物病害、促进作物生长、提高作物产量中的用途。

聚谷氨酸与磷酸钾的协同及互补作用具体表现在：1、对作物的抗病效果明显。亚磷酸钾通过喷施在作物表面时，会被分解成亚磷酸和钾元素，亚磷酸可作为杀菌剂直接作用于植物表面，对植物病害起到预防和治疗作用，聚谷氨酸可以提高亚磷酸的利用率和作为杀菌剂用途的持效期，并且聚谷氨酸可以激活作物内在的抗病抗逆活性，与亚磷酸钾对作物的病害预防和控制具有协同增效作用；2、可以提高作物的的肥料吸收利用率。亚磷酸钾作为钾肥料施入土壤中时，亚磷酸钾中的钾元素会被逐步释放，只有小部分会被植物吸收利用，很大一部分会在土壤中随着水分流失，而聚谷氨酸作为很好的肥料增效剂，在土壤中有较强的保水保肥功能，可以减少土壤中水分的流失，进而减少亚磷酸钾在土壤中钾元素的流失，提高作物对肥料的吸收利用率；3、聚谷氨酸与亚磷酸钾两者组合，药肥合一，可减少使用者重复喷施肥料和杀菌剂，减少农业投入，节约劳动力成本。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以下实施例所有配方中百分比均为重量百分比(折百)。本发明复合肥料的各种加工工艺均为现有技术，根据不同情况可以有所变化。

一、实施例

1、按照本说明书中的固体制剂的加工方法制备的肥料(表1)

2、按照本说明书中的液体制剂的加工方法制备的肥料(表2)

3、本发明的药肥与微生物菌剂组合物制备的复合微生物药肥(表3)

4、本发明的药肥与微量元素、大量元素制备的药肥组合物(表4)

二、田间验证试验

(一)利用本发明的药肥组合物验证马铃薯的增产及病害防治试验

本试验于2017年在甘肃省定西市安定区进行。该区为典型的半干旱雨养农业区，土壤类型为黄绵土，土层深厚，地力均匀。前茬作物为油菜。本发明的肥料均作为基肥一次施入。小区面积20m²(4m×5m)，随机排列，3次重复。采用宽窄行平播后起垄种植方式，宽行距60cm，窄行距30cm，株距30cm，播深15cm，种植密度58000株·hm^-2。其它田间管理同大田。随机测定每株大中薯数量(≥300克)，测定大中薯相对提高率；测定单位亩产量和相对亩产提高率；测定粗淀粉及粗淀粉提高率，以及测定对马铃薯根腐病的防治效果。

表5.本发明的药肥组合物对马铃薯生长试验测定

从(表5)可以看出，亚磷酸钾与聚谷氨酸两者之间的组合使用，可以显著提高马铃薯的产量和粗淀粉含量，并且对马铃薯的根腐病具有很好的防效，且药效持久。马铃薯属于喜钾作物，对钾元素依赖较大，亚磷酸钾与聚谷氨酸两者之间的组合，一方面聚谷氨酸提高马铃薯对土壤中亚磷酸钾的吸收利用率，避免肥料流失。另一方面，聚谷氨酸对分解的亚磷酸防治马铃薯土传病害具有增效作用和很好的缓控作用,能够提高亚磷酸钾防效持效期。

(二)利用本发明的药肥组合物验证大豆的增产及病害防治试验

本发明参试的各个实施例肥料按照每亩有效成分4000g施用，对照肥料聚谷氨酸每亩有效成分分别为600克、300克、100克、50克、15克，亚磷酸钾单用4000g/亩。各处理区常规施用氮、磷、钾肥基础上施用此肥料。施肥方法：与其它肥料共同施用。测定大豆产量、品质情况和病害预防控制情况。

表6.利用本发明的药肥组合物验证大豆的增产及病害防治试验

从(表6)可以看出，亚磷酸钾与聚谷氨酸两者之间的组合使用，可以显著促进大豆的生长，主要表现为提高分支数量，增加籽粒重，提高单位产量，并且对大豆的土传病害根腐病具有很好的防效，且相对亚磷酸钾具有较长的持效期。亚磷酸钾与聚谷氨酸两者之间具有很好的互补作用，聚谷氨酸也具有保水、保肥的作用，一方面可以通过聚谷氨酸提高大豆对土壤中亚磷酸钾的吸收利用率。另一方面，聚谷氨酸对分解的亚磷酸防治大豆土传病害具有提升作用和很好的缓控作用。

(三)利用本发明的药肥组合物验证枸杞的增产及病害防治试验(表7)

试验在青海省德令哈市柯鲁克镇枸杞种植试验地进行。枸杞树龄均为3a生实生苗，品种为“宁杞7号”，密度270株/667m²。本试验为不同区组顺序排列设计。本发明参试的各个实施例肥料按照每亩有效成分1.2kg施用，对照肥料聚谷氨酸每亩有效成分分别为100克、50克，亚磷酸钾单用1.2kg/亩，微生物菌剂对照肥料标准为60亿/克，每亩施用量1.5kg。施肥方法：与其它基肥一起施用，按照栽种坑穴铺底施肥，开沟深度70cm，坑穴直径80cm，化肥施用时拌土铺底。测定枸杞鲜果产量、品质情况和病害预防控制情况。

表7.利用本发明的药肥组合物验证枸杞的增产及病害防治试验

从(表7)可以看出，亚磷酸钾、聚谷氨酸和微生物菌剂三者之间的组合使用，能够显著促进花生的生长，主要表现为增加果重，增加单位产量，提高枸杞品质，并对枸杞的根腐病具有很好的防效，且相对单用亚磷酸钾和微生物菌剂具有较长的持效期。聚谷氨酸在土壤中可以直接转换成氨基酸给枸杞提供养分，与亚磷酸钾和微生物菌剂三者之间具有很好的互补作用，聚谷氨酸也具有保水、保肥的作用，一方面可以通过聚谷氨酸提高枸杞对土壤中亚磷酸钾的吸收利用率。另一方面聚谷氨酸可以为微生物菌提供合适的土壤环境。同时，聚谷氨酸对分解的亚磷酸防治枸杞土传病害具有提升作用和很好的缓控作用。

(四)利用本发明的药肥组合物验证花生的增产及病害防治试验(表8)

本发明参试的各个实施例肥料按照每亩有效成分800g施用，对照肥料聚谷氨酸每亩有效成分分别为60克、30克，亚磷酸钾单用800g/亩，对照肥料大量元素水溶肥每亩800g，微量元素每亩施用量800g。各处理区常规施用氮、磷、钾肥基础上施用此肥料。施肥方法：于开花结果期分三次喷施。测定花生产量、品质情况和病害预防控制情况。

表8.利用本发明的药肥组合物验证花生的增产及病害防治试验

从(表8)可以看出，亚磷酸钾、聚谷氨酸和大量元素两者之间的组合使用，可以显著促进花生的生长，主要表现为增加百果重，提高出仁率，增加单位产量，提高花生品质，同时对花生的茎腐病具有很好的防效，且相对亚磷酸钾具有较长的持效期。聚谷氨酸在土壤中可以直接转换成氨基酸给花生提供养分，聚谷氨酸与亚磷酸钾两者之间具有很好的互补作用，聚谷氨酸也具有保水、保肥的作用，一方面可以通过聚谷氨酸提高花生对土壤中亚磷酸钾的吸收利用率。另一方面，聚谷氨酸对分解的亚磷酸防治花生土传病害具有提升作用和很好的缓控作用。

(五)利用本发明的药肥组合物验证辣椒的增产及病害防治试验(表9)

本发明参试的各个实施例肥料按照每亩有效成分400g施用，对照肥料聚谷氨酸每亩有效成分为40克，亚磷酸钾单用400g/亩，对照肥料大量元素水溶肥每亩400g。各处理区常规施肥基础上施用此肥料。施肥方法：于辣椒苗期喷施。测定辣椒产量、品质情况和病害预防控制情况。

表9.利用本发明的药肥组合物验证辣椒的增产及病害防治试验

从(表9)可以看出，亚磷酸钾、聚谷氨酸和大量元素两者之间的组合使用，可以显著促进辣椒的生长，主要表现为增加果重，增加单位产量，提高辣椒品质，同时对辣椒的疫病具有很好的防效，且相对亚磷酸钾具有较长的持效期。

(六)利用本发明的药肥组合物验证番茄的增产及病害防治试验(表10)

本发明参试的各个实施例肥料按照每亩有效成分600g施用，对照肥料聚谷氨酸每亩有效成分为60克，亚磷酸钾单用600g/亩，对照肥料大量元素水溶肥每亩600g。各处理区常规施肥基础上施用此肥料。施肥方法：于番茄苗期喷施。测定番茄产量、品质情况和病害预防控制情况。

表10.利用本发明的药肥组合物验证番茄的增产及病害防治试验

从(表10)可以看出，亚磷酸钾、聚谷氨酸和微量元素三者之间的组合使用，可以显著促进辣椒的生长，主要表现为增加果重，增加单位产量，提高番茄品质，同时对番茄的疫病具有很好的防效，且相对亚磷酸钾具有较长的持效期。

Claims (10)

1.一种药肥组合物，其特征在于该组合物中有效成分包含聚谷氨酸和亚磷酸钾。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述聚谷氨酸和亚磷酸钾的重量比为1:8～400。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述聚谷氨酸和亚磷酸钾的重量比优选为1:10～350；所述聚谷氨酸和亚磷酸钾的重量比进一步优选为1:10～300。

4.根据权利要求1、2或3所述的组合物，其特征在于该组合物中还含有微生物菌剂。

5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于所述的微生物菌剂选自芽孢杆菌类微生物菌剂、哈茨木霉菌或淡紫紫孢菌中的一种或一种以上的混合微生物菌剂。

6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于芽孢杆菌类微生物菌剂优选枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌、解淀芽孢杆菌或侧孢芽孢杆菌中的一种或一种以上的混合微生物菌种。

7.根据权利要求4、5或6所述的组合物，其特征在于该组合物中所述微生物菌剂的有效活菌数总量不低于2亿/克。

8.根据权利要求4、5、6或7所述的组合物，其特征在于该组合物中还含有有机质。

9.根据权利要求1～8中任一所述的药肥组合物，其特征在于该组合物中还含有大量元素肥料或微量元素肥料，或大量元素肥料和微量元素肥料的混合物。

10.权利要求1～9中任一所述的药肥组合物在防治作物病害、促进作物生长、提高作物产量中的用途。