CN108794185B - 鼠李糖脂作为硝化抑制剂的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硝化抑制剂领域，具体而言，涉及一种鼠李糖脂作为硝化抑制剂的应用，以及含有鼠李糖脂的缓释肥料。所述的缓释肥料包括：凹凸棒土15～20份、沸石26～36份、干燥禽畜粪10～20份、磷酸二氢钾5～10份、重过磷酸钙10～20份、尿素5～10份以及鼠李糖脂0.1～0.5份。该肥料非常适用于水稻的种植。

Description

鼠李糖脂作为硝化抑制剂的应用
技术领域
本发明涉及硝化抑制剂领域，具体而言，涉及一种鼠李糖脂作为硝化抑制剂的应用，含有鼠李糖脂的缓释肥料及其制备方法与应用。
背景技术
氮是植物生长、植物健康和繁殖的必需元素。土壤中约25％的植物可利用氮(铵和硝酸盐)源自有机氮化合物如腐殖质、植物和动物残渣以及有机肥料的分解过程(矿化)。大约5％衍生于降雨。然而，在全球基础上，最大部分(70％)由无机氮肥供给植物。主要使用的氮肥包括铵化合物或其衍生物。
此外，由于为阳离子，NH4+由带负电的粘土表面和土壤有机物的官能基团静电保持。该结合强到足以限制通过沥滤到地下水中的NH4 +损失。相反，带负电的NO3 -不会与土壤结合且易于从植物的根区沥滤出来。此外，硝酸根可能因反硝化而损失，而反硝化为将硝酸根和亚硝酸根微生物转化成气态形式的氮如一氧化二氮和分子氮。作为对策，本领域技术人员提出了使用硝化抑制剂，大多数情况下是与肥料一起使用。合适的硝化抑制剂包括生物硝化抑制剂(BNI)，如亚油酸、a-亚麻酸、对香豆酸甲酯、阿魏酸甲酯、MHPP、水黄皮素等。其他合适的硝化抑制剂是合成化学抑制剂，如氯定(Nitrapyrin)、双氰胺(DCD)、3,4-二甲基吡唑磷酸酯(DMPP)、4-氨基-1，2,4-三唑盐酸盐(ATC)、1-酰胺基-2-硫脲(ASU)、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶(AM)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1等。
鼠李糖脂是由假单胞菌或伯克氏菌类产生的一种生物代谢性质的生物表面活性剂，具有多种功能。其所表现出的生物表面活性剂的性质同时也具有接触生物杀菌剂的功能。降低表面张力的能力使卵菌真菌孢子破裂。引起霜霉病、晚疫病、黑斑病等的病原真菌在鼠李糖脂面前无法生存。尽早使用含有鼠李糖脂的杀菌剂有助于控制和减少被传染庄稼的数量。有很多含有鼠李糖脂的杀虫剂都已被批准在农业、草坪和观赏场地上使用。在农业应用中，这一些杀虫剂不受EPA残留限量的限制。然而，现有技术中并没有鼠李糖脂作为硝化抑制剂应用的记载。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明涉及鼠李糖脂作为硝化抑制剂的应用。
根据本发明的一方面，本发明还涉及一种缓释肥料，包括：
凹凸棒土15～20份、沸石26～36份、干燥禽畜粪10～20份、磷酸二氢钾5～10份、重过磷酸钙10～20份、尿素5～10份以及鼠李糖脂0.1～0.5份。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的缓释肥料的制备方法，包括：
将所述凹凸棒土、沸石、干燥禽畜粪、磷酸二氢钾、重过磷酸钙、尿素以及鼠李糖脂混匀、造粒即得。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的缓释肥料作为水稻专用肥的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明所提供的硝化抑制剂可用于稳定肥料，施入土壤后，N素转化可得到有效调控。
(2)本发明所提供的肥料用天然矿物质凹凸棒土、沸石为主要成分，来源于自然又回归自然，具有特殊的表面结构，具有良好的吸附和离子交换性能，不仅可以提高肥料的肥效，可缓释肥料，还兼具改良土壤的作用。
(3)本发明所提供的肥料通过添加鼠李糖脂，能大幅度升高N肥的利用效率，降低N肥用量，非常适用于水稻的种植。
具体实施方式
本发明涉及鼠李糖脂作为硝化抑制剂的应用。
优选的，如上所述的应用，所述鼠李糖脂的结构为Rha-Rha-C10-C12。
优选的，如上所述的应用，在含N肥料中添加有纯N重量0.1％～10％的鼠李糖脂；
更优选的，在含N肥料中添加有纯N重量0.5％～5％的鼠李糖脂，更优选为0.5％～3％。
优选的，如上所述的应用，所述含N肥料包括碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵以及尿素中的一种或多种。
根据本发明的一方面，本发明还涉及一种缓释肥料，包括：
凹凸棒土15～20份、沸石26～36份、干燥禽畜粪10～20份、磷酸二氢钾5～10份、重过磷酸钙10～20份、尿素5～10份以及鼠李糖脂0.1～0.5份；
优选的，所述缓释肥料，包括：
凹凸棒土17～18份、沸石30～32份、干燥禽畜粪13～17份、磷酸二氢钾7～8份、重过磷酸钙13～17份、尿素7～8份以及鼠李糖脂0.3～0.4份。
优选的，如上所述的缓释肥料，所述鼠李糖脂的结构为 Rha-Rha-C10-C12。
优选的，如上所述的缓释肥料，所述凹凸棒土、沸石的粒径为100～200 目。
优选的，如上所述的缓释肥料，所述干燥禽畜粪包括鸡粪、鸭粪、猪粪、马粪、牛粪以及羊粪中的一种或多种；
更优选的，如上所述的缓释肥料，所述干燥禽畜粪中猪粪占50wt％～60 wt％，鸡粪占40wt％～50wt％。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的缓释肥料的制备方法，包括：
将所述凹凸棒土、沸石、干燥禽畜粪、磷酸二氢钾、重过磷酸钙、尿素以及鼠李糖脂混匀、造粒即得。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的缓释肥料作为水稻专用肥的应用。
水稻属于喜肥作物，仅仅依靠土壤供给不能满足水稻的生长发育需要，必须根据水稻的需肥特点进行相应元素肥料的施用，尤其是需要量较大的氮、磷、钾元素。水稻对氮素的吸收量在分蘖旺期和抽穗开花期达到高峰，而氮肥的持续供应能保证水稻高产。
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
本实施例提供了一种缓释肥料，包括：
凹凸棒土15～20g、沸石26～36g、干燥禽畜粪10～20g(猪粪占50wt％～60 wt％，鸡粪占40wt％～50wt％)、磷酸二氢钾5～10g、重过磷酸钙10～20g、尿素5～10g以及鼠李糖脂0.1～0.5g；
将所述凹凸棒土、沸石、干燥禽畜粪、磷酸二氢钾、重过磷酸钙、尿素以及鼠李糖脂混匀、造粒即得。
实施例2
本实施例提供了一种缓释肥料，包括：
凹凸棒土15～20g、沸石26～36g、干燥禽畜粪10～20g(猪粪占50wt％～60 wt％，鸡粪占40wt％～50wt％)、磷酸二氢钾5～10g、重过磷酸钙10～20g、尿素5～10g以及鼠李糖脂0.1～0.5g；
将所述凹凸棒土、沸石、干燥禽畜粪、磷酸二氢钾、重过磷酸钙、尿素以及鼠李糖脂混匀、造粒即得。
实施例3
本实施例提供了一种缓释肥料，包括：
凹凸棒土15～20g、沸石26～36g、干燥禽畜粪10～20g(猪粪占50wt％～60 wt％，鸡粪占40wt％～50wt％)、磷酸二氢钾5～10g、重过磷酸钙10～20g、尿素5～10g以及鼠李糖脂0.1～0.5g；
将所述凹凸棒土、沸石、干燥禽畜粪、磷酸二氢钾、重过磷酸钙、尿素以及鼠李糖脂混匀、造粒即得。
对比例
本对比例提供了一种缓释肥料，包括：
凹凸棒土15～20g、沸石26～36g、干燥禽畜粪10～20g(猪粪占50wt％～60 wt％，鸡粪占40wt％～50wt％)、磷酸二氢钾5～10g、重过磷酸钙10～20g以及尿素5～10g。
将所述凹凸棒土、沸石、干燥禽畜粪、磷酸二氢钾、重过磷酸钙、尿素混匀、造粒即得。
实验例1
申请人在Nitrosomonas europaea的液体培养基中加入不同浓度的鼠李糖脂(Rha-Rha-C10-C12、Rha-Rha-C10-C10、Rha-C10)、DMPP计算产生的 NO2 --N浓度，以NPI来反应硝化抑制效果：
试验结果：NPI％
Figure RE-GDA0001767558980000071
Figure RE-GDA0001767558980000081
注：亚硝酸盐生产抑制率Nitrite production inhibition(NPI％)＝ (1-(NO2 - sample-NO2 - initial)/(NO2 - control-NO2 - initial))×100％
从上表可知鼠李糖脂具有硝化抑制剂的作用，且Rha-Rha-C10-C12的效果最佳。DMPP是目前普遍采用的硝化抑制剂，因此本申请采用DMPP 产品作为阳性对照，可以看出，作为生物硝化抑制剂，鼠李糖脂 Rha-Rha-C10-C12抑制硝化的效果与DMPP相比略差，但由于鼠李糖脂可从天然菌株(例如Pseudomonas aeruginosa W3)中提取得到，因而其开发前景要好于DMPP。
为进一步验证鼠李糖脂Rha-Rha-C10-C12的硝化抑制效果，申请人采用Nitrosospira multiformis ATCC 25196(S1)、Nitrosococcus oceani ATCC 19707(S2)两种常见的氨氧化细菌进一步进行亚硝酸盐生产抑制实验进行验证，其中各种抑制剂的总添加量均为1mM。结果如下表所示。
NPI％ S1 S2
Rha-Rha-C10-C12 60.5 58.0
DMPP 96.2 100.0
从上表可知，鼠李糖脂Rha-Rha-C10-C12对S1、S2也具有很好的抑制效果。
实验例2
将本发明实施例3中提供的缓释肥料与对比例及单施氮磷钾化肥(NPK 肥量与实施例3调整为一致)的效果做比较，各种肥料的施用方法为：基肥每亩30～40公斤，苗期每亩追施10公斤，蕾期每亩追施20公斤。其中，所用稻种为汕优2号。检测结果如下列表格所示：
施用不同肥料对水稻产量及其构成的影响
Figure RE-GDA0001767558980000091
施用不同肥料对土壤理化性质的影响
Figure RE-GDA0001767558980000092
试验结果表明，在等量氮磷钾养分施用水平下，施用本申请制备的肥料，水稻产量与单施NPK化肥组及对比例组相比有显著提升。此外，施用缓释肥料可以节省化学肥料的施用，尤其是N肥的施用，同时还提高了土壤有机质和养分含量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.鼠李糖脂作为硝化抑制剂在缓释肥料中的应用，其特征在于，所述缓释肥料由以下组分组成：
凹凸棒土15~20份、沸石26~36份、干燥禽畜粪10~20份、磷酸二氢钾5~10份、重过磷酸钙10~20份、尿素5~10份以及鼠李糖脂0.1~0.5份；
其中，所述鼠李糖脂的结构为Rha-Rha-C10-C12。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，在所述缓释肥料中添加有纯N重量0.1%~10%的鼠李糖脂。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述凹凸棒土、沸石的粒径为100~200目。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述干燥禽畜粪包括鸡粪、鸭粪、猪粪、马粪、牛粪以及羊粪中的一种或多种。
5.根据权利要求1~4任一项所述的应用，其特征在于，所述缓释肥料的制备方法包括：
将所述凹凸棒土、沸石、干燥禽畜粪、磷酸二氢钾、重过磷酸钙、尿素以及鼠李糖脂混匀、造粒即得。
6.根据权利要求1~4任一项所述的应用，其特征在于，所述缓释肥料作为水稻专用肥。
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