CN111377766A - 一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于农药和肥料领域，公开了一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，将杀虫剂、茶皂素、海洋生物刺激素、肥料有效成分、有机质肥料成分、微量元素肥有效成分、有益元素肥有效成分、肥料缓释剂、助剂、树脂包膜材料和填充剂合理搭配后制备成颗粒的形式，在结构上由核心部分的缓释肥料层、中间部分的海洋生物刺激素层和外围部分的缓释农药及茶皂素层组成。本发明不仅兼具良好的肥效和药效，促生长和增产效果好，而且兼具肥料及农药双重控释、茶皂素与农药发挥协同增效效应，能够同时满足作物营养及病虫害防控的实际需求，实现轻简节本、肥药双减增效的目的。

Description

一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥及其制备方法和 应用

技术领域

本发明属于农药和肥料技术领域，具体涉及一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥及其制备方法和应用。

背景技术

在传统农业生产中，作物施肥用药是分开进行的，这样不仅增加了农民的劳动强度，而且增加了农民的劳动次数，费时又费力。药肥是将农药和肥料按一定的比例进行混合，并通过一定的工艺技术将肥料和农药稳定于特定的复合体系中而形成的新型生态复合肥料。它将农业生产中使用的农药与肥料这两种最重要的农用化学品统一起来，并充分考虑两者自然相遇后各自效果可能递减的影响，将农药的植物保护和肥料的养分供给这两个田间操作合二为一，从而达到节省劳力、降低生产成本的目的。在药肥产品中添加作物所需的功能肥料(中微量元素肥、有益元素肥、有机肥)、植物生长刺激剂、土壤调节剂等物质，通过特殊生产工艺加工成稳定的多功能的缓释型药肥，成为药肥发展的趋势。

虽然目前市面上流通很多药肥一体化产品，但都存在一些缺点，绝大多药肥产品功能单一，导致药肥产品整体效果不太理想，需要额外配施其他的肥料、农药、生物刺激剂、中微量、有益元素等物质，没有真正达到轻简，省工节本的目的，主要表现在：(1)大部分药肥产品比较注重农药药效，而忽略了肥效，药肥中能够作为肥料的养分单一，没有平衡配方，肥效差，导致作物营养跟不上，没有兼具优良的药效及肥效；(2)大部分药肥产品单一考虑控制释放农药的速度，没有兼具考虑肥料和农药的双重控释，导致肥效期短，作物后期脱肥严重，效果不理想；(3)大部分药肥产品生产工艺简单或不合理，仅仅是农药和肥料简单混合，然而农药和肥料简单混合在一起非常不稳定，容易发生反应，对产品的效果产生影响；(4)药肥产品功能比较单一，大部分仅提供作物氮磷钾大量肥及杀虫或防病功能，需要额外配施其他的功能肥(微量、有益元素肥或生物刺激素等)以满足作物的生长要求；(5)大部分药肥产品为化学农药及化学肥料，长期使用易造成土壤酸化、板结及土壤营养失调的现象，造成农作物品质下降。

茶皂素是从山茶科植物榨油后剩余产物茶枯饼中提取得到的一类五环三萜类皂甙，它属皂素类，是一种天然非离子型表面活性剂，具有良好的乳化、分散、发泡、湿润等功能，并且具有消炎、镇痛，抗渗透等药理作用。茶皂素产品为淡黄色的微细粉末，广泛应用于洗涤，毛纺、针织、医药、日用化工行业等生产。在固体型农药中作为湿润剂和悬浮剂，在乳油型农药中作为增效剂与展着剂，也可直接作为生物农药。

现有技术还没有将茶皂素应用于药肥中的相关公开，因此，基于以上存在的问题，有必要研制一种兼具优良药效及肥效、肥药减施增效、且实现肥料和农药双重控释的多功能药肥。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的首要目的是提供一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥。

本发明的第二个目的是提供一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥在促进作物生长和防治害虫中的应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，所述药肥为核-壳结构，从内到外依次包括缓释肥料层、海洋生物刺激素层、缓释农药及茶皂素层，所述药肥以重量百分数计，包括以下组分：

杀虫剂0.05％～2.5％、茶皂素0.02％～2.0％、海洋生物刺激素0.1％～15％、肥料有效成分30％～48％、有机质肥料成分10％～40％、微量元素肥有效成分0.02％～1.5％、有益元素肥有效成分0.02％～0.1％、肥料缓释剂0.1％～3％、助剂0.1％～2％、树脂包膜材料0.4％～2％、余量为填充剂。

本发明将杀虫剂、茶皂素、海洋生物刺激素、肥料有效成分、有机质肥料成分、微量元素肥有效成分、有益元素肥有效成分、肥料缓释剂和树脂包膜材料等经过合理搭配，将其制成肥料在里、农药及茶皂素在外、生物刺激素在中间的三层颗粒结构，养分全面，使肥料和农药在实现一体化的同时避免它们之间发生反应而影响产品的整体效果，从而使农药的药效和肥料的肥效得到协同发挥，兼具优良的药效及肥效；同时，将肥料缓释剂和核心部分的肥料混合，并将树脂包膜材料喷涂在外层农药的表面，使肥料和农药得到双重控释，从而延长肥效和药效；茶皂素由于有良好的生物活性，对靶标有害生物有一定的毒杀和忌避作用，其与多种农药结合能够具有明显的增效作用，促进农药对靶标的作用力，减少农药用量；还能激发作物产生抵抗因子，提高作物的抗逆能力(抗病虫害)；茶皂素还具有优良的湿润性能，在土壤干旱的条件下，能够吸附土壤少量的水分，提高作物根系对农药及肥料分子的吸收能力。此外，该药肥还可以提供作物生长所需的微量及有益元素肥、且能改良修复酸化板结土壤，无需额外施用其他的肥与药，真正实现轻简节本增效。

上述含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥为三层结构，其中将缓释肥料层作为核，对后面制备三层结构的药肥有利(便于后面两层包衣工艺)，又由于肥料的占比比较大，因此更适合作为核，另外，本发明考虑到肥料和农药有效成分不能直接接触，会发生相互反应的风险，从而降低药效，因此首先将肥料和农药分别做成两层，其次还在农药层和肥料层之间增加了海洋生物刺激素层，以海洋生物刺激素将农药和肥料分开；茶皂素与农药结合后才能产生协同增效作用，最后在海洋生物刺激素外侧包覆农药与茶皂素层，因为农药的有效成分比较少，在外围利于包覆工艺，也有利于农药有效成分通过树脂膜向外释放。

本发明结合作物生长特性，在优化药肥中农药和肥料的组分和用量的基础上，通过改变最外层的树脂包膜材料的厚度(包膜材料的厚度通过用量调整)来控制农药分子的释放速率，另外还通过调整肥料缓释剂和最外层的树脂包膜材料的厚度来控制肥料中尿素的N释放速率，并从而达到双重控释的效果。

优选的，所述缓释肥料层的直径为2～3mm，所述海洋生物刺激素层的厚度为0.2～0.5mm，所述缓释农药及茶皂素层的厚度为0.2～0.8mm。

优选的，所述海洋生物刺激素的制备方法包括以下步骤：

S1、用木瓜蛋白酶对虾蟹壳进行酶解，经过滤后得到第一滤液及第一滤渣；

S2、往步骤S1的第一滤渣中加入酸进行反应，经过滤后得到第二滤液及第二滤渣；

S3、往步骤S2的第二滤渣中加入碱液进行反应，经过滤后得到第三滤液及第三滤渣；

S4、合并步骤S1、步骤S2和步骤S3中得到的第一滤液、第二滤液、第三滤液，调节pH至6.5，即得到海洋生物刺激素。

所得到的海洋生物刺激素包含有甲壳素、壳聚糖、小分子生物肽、氨基酸及磷钾等成分，能够改良酸化及板结土壤，改善修复作物根系细胞、刺激根系伸长生长，提高作物对肥药吸收及利用率、增加作物抗逆能力，提高农药和肥料的利用率，提高作物品质，增产增收。

优选的，所述有益元素肥有效成分为硅，所述有益元素硅肥具体可以是硅酸钙、硅酸钠、粉煤灰等。

优选的，所述肥料缓释剂包括草酸、双氰铵、对苯二酚，腐殖酸粉、氢醌、沸石粉、生根粉、脒基硫脲、稀土和蛋白石中的至少一种。

优选的，所述树脂包膜材料包括聚氨酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、尿素树脂、密胺树脂、硅树脂中的至少一种。

优选的，所述杀虫剂包括杀虫单、杀虫双、杀螟单、吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺、氯虫苯甲酰胺、氟虫双酰胺、高效氯氟氰菊酯、毒死蜱、辛硫磷、阿维菌素、二嗪磷和噻唑磷中的至少一种。

优选的，所述助剂为烷基萘磺酸盐、十二烷基硫酸钠、琥珀酸二辛酯磺酸钠、亚甲基二萘磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸盐和壬基酚聚氧乙烯醚中的其中一种。

优选的，所述填充剂包括白炭黑、高岭土、膨润土、凹凸棒土、硅藻土、珍珠陶土、滑石粉和粘土粉中的至少一种。

优选的，所述肥料有效成分包括N、P₂O₅、K₂O、黄腐酸和腐殖酸，具体的，肥料有效成分中的N、P₂O₅和K₂O来自复合肥料或来自复合肥料与氮肥、磷肥、钾肥中的至少一种组合形成的混合肥料，或者分别来自氮肥、磷肥、钾肥；其中，氮肥为尿素、氯化铵、硫酸铵、或碳酸氢铵；磷肥为过磷酸钙或钙镁磷肥；钾肥为硫酸钾或氯化钾；复合肥料为磷酸一铵、磷酸二铵、尿素磷铵、硝酸磷铵、硫磷酸铵、硝酸磷肥、硝酸钾、磷酸二氢钾。

优选的，所述有机质肥料成分包括发酵腐熟后的羊粪、猪粪、牛粪、马粪、鸡粪、鸭粪、鹅粪、作物秸秆、蔗渣和滤泥中的至少一种。

优选的，所述微量元素肥有效成分包括镁、硼、锌、锰、钼、铜和铁中的至少一种，且镁、硼、锌、锰、钼、铜和铁中任一成分的质量含量不小于0.01％。

优选的，填充剂包括白炭黑、高岭土、膨润土、凹凸棒土、硅藻土、珍珠陶土、滑石粉、中至少一种。

作为一种优选的技术方案，本发明上述药肥中，以重量百分数计，肥料缓释剂含量为0.1～0.4％；树脂包膜材料含量为0.4％～1.2％。

作为一种优选的技术方案，本发明上述药肥以重量百分数计，包括以下组分：

杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％、茶皂素0.1％、海洋生物刺激素15％、N含量15％、P₂O₅含量10％、K₂O含量15％、鸡粪羊粪混合物30％、镁0.4％、硅0.05％、草酸0.2％、羧甲基纤维素0.2％、聚氨酯树脂0.8％；余量为填充剂。在上述配方下，所制备得到的含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥具有最佳的效果，兼具良好的肥效和药效。

本发明还提供含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥的制备方法，包括以下步骤：

S1、将肥料有效成分、有机质肥料成分、肥料缓释剂、助剂和填充剂混匀，制备成缓释有机无机复混颗粒肥料；

S2、将由海洋生物刺激素、微量元素肥有效成分和有益元素肥有效成分混匀得到的溶解液包覆于步骤S1的缓释有机无机复混颗粒肥料表面，制备成含海洋生物刺激素层的颗粒肥料；

S3、将杀虫剂及茶皂素混合溶液包覆于步骤S2的含海洋生物刺激素层的颗粒肥料表面，制得颗粒药肥；

S4、将树脂包膜材料包覆于步骤S3的颗粒药肥表面；

S5、步骤S4的颗粒药肥经着色、烘干、筛分和检验后得到含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥。

本发明还提供上述含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥在促进作物生长和防治害虫中的应用。优选的，上述药肥可以应用在甘蔗等多种农作物中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，包括杀虫剂、茶皂素、海洋生物刺激素、肥料有效成分、有机质肥料成分、微量元素肥有效成分、有益元素肥有效成分、肥料缓释剂、助剂、树脂包膜材料和填充剂，将上述各成分经过合理搭配后将它们制备成颗粒肥料，该颗粒肥料在结构上包括三层，从内到外依次包括缓释肥料层、海洋生物刺激素层、缓释农药及茶皂素层。本发明制备的含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥能够根据作物需肥情况及病虫害防治的实际需要实现肥料及农药活性成分的释放，能够同时满足作物营养及病虫害防控的需求；茶皂素对农药有协同增效作用，其激发作物产生抵抗因子，提高作物的抗逆能力(抗病虫害)，其与农药结合能够促进农药对靶标的作用，减少农药用量；同时，本发明的生物肽药肥兼具农药和肥料双重控释，持效时间可根据作物生长周期调节，可以减少施药、施肥量及次数，节省肥药及人工成本，对环境友好；此外，本发明的药肥还可以提供作物生长所需的微量及有益元素肥，且能改良修复酸化板结土壤，无需额外施用其他的肥与药，真正实现轻简节本增效的目的，不仅节省了劳力，而且降低了种植成本。

附图说明

图1为含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥颗粒的结构示意图；图中1为外围部分缓释农药及茶皂素层，2为海洋生物刺激素层，3为缓释肥料层，4为农药分子，5为海洋生物刺激素。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

下述实验例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。

实施例1 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥

该生物肽药肥结构从内到外依次包括缓释肥料层、海洋生物刺激素层、缓释农药及茶皂素层；以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

茶皂素：0.1％；

海洋生物刺激素：2％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.2％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

树脂包膜材料：聚氨酯树脂含量0.8％；

余量填充剂：高岭土，补足至100％。

上述生物肽药肥的制备方法包括以下步骤：

S1、制备海洋生物刺激素：

(1)将废弃虾蟹壳清洗、除杂、干燥、粉碎，作为原料，按料液重量比为1:4～10的比例往上述原料中加水混匀，然后加入木瓜蛋白酶，酶的添加量以整个原料和水的混合物的重量为准，为1000～10000U/g，在温度为40～55℃下搅拌酶解反应2h～3h，酶解反应后升温至90℃，保温20～30min进行灭酶处理，最后以80～100目筛网通过加压分离出第一滤液及第一滤渣；(2)除钙：按料液重量比为1:2～6的比例往步骤(1)分离得到的第一滤渣中加入20％～50％体积浓度的磷酸水溶液，混匀后在温度为30～50℃下不断搅拌，水解反应2～24h，过80～100目滤网，得到第二滤液及第二滤渣；(3)按料液重量比为1:2～6的比例往步骤(2)分离得到的第二滤渣加入35～50％体积浓度的氢氧化钾溶液，混匀后在温度为60～150℃下不断搅拌反应2～24h，过80～100目滤网，得到第三滤液及第三滤渣，第三滤渣重复以上3个步骤；(4)合并步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中得到的第一滤液、第二滤液、第三滤液，用20％体积浓度的磷酸或20％体积浓度的氢氧化钾溶液将滤液的pH调节至6.5，即得到含甲壳素、壳聚糖、小分子生物肽、氨基酸及磷钾的海洋生物刺激素；

S2、将肥料有效成分、有机质肥料成分、肥料缓释剂、助剂和填充剂置于密闭搅拌罐中混匀，调节至含水量为15～20％，然后将上述混合物加入离心挤压抛圆三合一造粒设备中进行造粒，制备成缓释有机无机复混颗粒肥料；

S3、将步骤S2的缓释有机无机复混颗粒肥料输送至成球包衣机中(转速60rpm)，将由S1制备的海洋生物刺激素、微量元素肥有效成分和有益元素肥有效成分混匀得到的溶解液通过喷雾系统均匀包覆于步骤S2的缓释有机无机复混颗粒肥料表面得到颗粒肥料；

S4、将杀虫剂和茶皂素混合溶液通过喷雾系统包覆于步骤S3的颗粒肥料表面得到颗粒药肥；

S5、将树脂包膜材料通过喷雾系统包覆于步骤S4的颗粒药肥表面得到药肥；

S6、步骤S5的药肥经着色、烘干(120℃、3-4h)、筛分(过5目和10目二级筛)和检验合格后得到含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥。

实施例2 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥

实施例2的生物肽药肥在结构和制备方法上与实施例1相同，在组成上，海洋生物刺激素的含量不同；具体的，以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

茶皂素：0.1％；

海洋生物刺激素：6％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.2％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

树脂包膜材料：聚氨酯树脂含量0.8％；

填充剂：高岭土，补足至100％。

实施例3 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥

实施例3的生物肽药肥在结构和制备方法上与实施例1相同，在组成上，海洋生物刺激素的含量不同；具体的，以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

茶皂素：0.1％；

海洋生物刺激素：10％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.2％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

树脂包膜材料：聚氨酯树脂含量0.8％；

填充剂：高岭土，补足至100％。

实施例4 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥

实施例4的生物肽药肥在结构和制备方法上与实施例1相同，在组成上，海洋生物刺激素的含量不同；具体的，以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

茶皂素：0.1％；

海洋生物刺激素：15％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.2％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

树脂包膜材料：聚氨酯树脂含量0.8％；

填充剂：高岭土，补足至100％。

实施例5 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥

实施例5的生物肽药肥在结构和制备方法上与实施例3相同，在组成上，树脂包膜材料的含量不同；具体地，以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

茶皂素：0.1％；

海洋生物刺激素：10％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.2％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

树脂包膜材料：聚氨酯树脂含量0.4％；

填充剂：高岭土，补足至100％。

实施例6 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥

实施例6的生物肽药肥在结构和制备方法上与实施例3相同，在组成上，树脂包膜材料的含量不同；以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

茶皂素：0.1％；

海洋生物刺激素：10％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.2％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

树脂包膜材料：聚氨酯树脂含量1.2％；

填充剂：高岭土，补足至100％。

实施例7 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥

实施例7的生物肽药肥在结构和制备方法上与实施例3相同，在组成上，肥料缓释剂的含量不同；以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

茶皂素：0.1％；

海洋生物刺激素：10％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.1％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

树脂包膜材料：聚氨酯树脂含量0.8％；

填充剂：高岭土，补足至100％。

实施例8 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥

实施例8的生物肽药肥在结构和制备方法上与实施例3相同，在组成上，肥料缓释剂的含量不同；以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

茶皂素：0.1％；

海洋生物刺激素：10％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.4％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

树脂包膜材料：聚氨酯树脂含量0.8％；

填充剂：高岭土，补足至100％。

对比例1 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控药肥

对比例1的生物肽药肥在结构和制备方法上与实施例1相同，在组成上缺少海洋生物刺激素；以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

茶皂素：0.1％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.2％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

树脂包膜材料：聚氨酯树脂含量0.8％；

填充剂：高岭土，补足至100％。

对比例2 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥

对比例2的生物肽药肥在结构和制备方法上与实施例3相同，在组成上缺少树脂包膜材料；以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

茶皂素：0.1％；

海洋生物刺激素：10％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.2％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

填充剂：高岭土，补足至100％。

对比例3 0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥

对比例3的生物肽药肥在结构和制备方法上与实施例3相同，在组成上缺少茶皂素；以重量百分数计，组成上包括以下组分：

杀虫剂：杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％；

海洋生物刺激素：10％；

肥料有效成分：N含量15％(尿素及磷酸一铵混合物)，P₂O₅含量10％(过磷酸钙及磷酸一铵混合物)，K₂O含量15％(氯化钾)；

有机质肥料成分：30％(羊粪和鸡粪的混合物)；

微量元素肥有效成分：镁，含量0.4％；

有益元素肥有效成分：硅，含量0.05％；

肥料缓释剂：草酸，含量0.2％；

助剂：羧甲基纤维素钠，含量0.2％；

树脂包膜材料：聚氨酯树脂含量0.8％；

填充剂：高岭土，补足至100％。

实验例1 0.16％杀单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥的释放速率试验

以实施例1～8和对比例2制备得到的含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥为供试药肥，以市售0.5％杀虫单·吡虫啉(药肥混)颗粒剂为对照，准确称取10g供试颗粒药肥置于液体滤袋中，封闭袋口，将液体滤袋置于150mL烧杯中，加入去离子水100mL，液体滤袋完全浸没于去离子水中，再将烧杯置于25℃恒温器中。在1、3、7、14、21天后分别从容器的中央部分取出1mL溶液(为了使容器内的溶液均一，在震荡后取出)，并以相同量去离子水补充，使液体总体积保持不变。根据GB28128-2011和GB/T8572-2010规定的方法，采用高效液相色谱法及滴定法分别测定释放溶液中杀虫单及总氮的含量，计算溶出率。结果如表1和表2所示。

表1 0.16％杀单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥杀虫单释放速率的试验结果

由表1的实验结果所示，市售0.5％杀虫单·吡虫啉(药肥混)颗粒剂的杀虫单在相同的时间点溶出率最高，对比例2的杀虫单溶出率次之，实施例1～8的杀虫单溶出率小(其中以实施例6的溶出最小)，可见，本发明制备得到的含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥的农药成分具有较好的缓释效果；由实施例3、实施例5和实施例6可以看出，通过调整树脂包膜材料的用量，即可以控制包膜材料包住农药的包膜厚度，可以控制农药活性成分缓释时间的长短，从而能够根据作物病虫害防治的实际需要实现农药活性成分的梯度释放。

表2 0.16％杀单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥氮释放速率的试验结果

由表2的实验结果所示，市售0.5％杀虫单·吡虫啉(药肥混)颗粒剂的氮素溶出率最高，对比例2的氮溶出率次之，实施例1～8的氮素溶出率小(其中以实施例6的溶出最小)，可见，本发明制备得到的含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥的肥料成分具有较好的缓释效果；由实施例3、实施例7和实施例8可以看出，肥料缓释剂的用量影响肥料活性成分(氮)缓释时间的长短；同样，从实施例3、实施例5和实施例6也可以看出，树脂包膜材料的含量也会影响肥料活性成分(氮)缓释时间的长短，树脂包膜材料含量越高，药肥的氮溶出率也会低，综上可以看出，氮溶出率跟肥料含量、肥料缓释剂含量以及树脂包膜材料的含量均相关。

综合表1和表2的结果可知，本发明的含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥缓释效果好，兼具农药和肥料双重控释，持效时间可根据作物的实际需要(即不同生长周期)进行调节。实验例2 0.16％杀单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥的田间试验

以实施例1～8和对比例2～3制备得到的含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥为供试药肥，以市售0.5％杀虫单·吡虫啉(药肥混)颗粒剂为阳性对照，试验设11个施药区和1个不施肥不施药区为空白对照。采用随机区组排列，小区面积为66.7m²，试验区周围设保护行，行距为1.1m。甘蔗10个施药区分别施用实施例1～8和对比例2～3制备的0.16％杀虫单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥，下种和追肥培土时分别施用30kg/亩和80kg/亩，另外1个施药区施用市售0.5％杀虫单·吡虫啉(药肥混)颗粒剂，下种和追肥培土时也分别施用30kg/亩和80kg/亩，每实验组设置4次重复。甘蔗(双芽苗)下种量为32000段/hm²，品种为粤糖61号，下种前将药肥撒施于沟里，田间管理除不另施药外，施肥、除草等管理与常规生产管理一致。于第1代螟虫发生高峰后且枯心稳定时开始调查小区内所有甘蔗枯心苗，此后分别在40天、60天、90天、120天调查一次枯心苗，共调查4次；待萌芽稳定后及分蘖稳定后分别调查出苗率及分蘖数，成熟期调查株高、茎径、亩有效茎和亩产量，试验结果列于表3和表4，并按以下计算方法计算枯心率、防治效果、萌芽率及分蘖率：

螟虫枯心率(％)＝枯心苗数/总苗数×100；

螟虫防效(％)＝(空白对照区枯心率－药肥区枯心率)/空白对照区枯心率×100；

萌芽率(％)＝萌芽总数/下种总芽数×100；

分蘖率(％)＝分蘖苗数/主苗数×100，分蘖苗数＝总苗数－主苗数。

表3 0.16％杀单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥田间防治甘蔗螟虫的试验结果

由表3的实验结果所示，与对比例2～3的药肥和市售0.5％杀虫单·吡虫啉(药肥混)颗粒剂相比，实施例1～8制备得到的0.16％杀单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥对甘蔗螟虫的防治效果以及药效持效期更好，其中以实施例4的防治效果最佳。由实施例3、实施例5和实施例6对甘蔗螟虫效果试验可以看出，在其他成分一致情况下，通过调整树脂包膜材料的用量(即厚度)来农药活性成分对甘蔗螟虫的防治效果，但是树脂包膜材料不是用量越多(即厚度越厚越好)效果越好，要适当。由实施例3和对比例3结果可以看出，茶皂素在与农药结合后起到协同增效作用，提高农药对甘蔗螟虫的防治效果。

表4 0.16％杀单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥的田间甘蔗试验结果

由表4的实验结果所示，与对比例1的药肥和市售0.5％杀虫单·吡虫啉(药肥混)颗粒剂相比，实施例1～8制备得到的0.16％杀单·毒死蜱双机双控海洋生物肽药肥对甘蔗萌芽率、分蘖率、株高、茎径、亩有效茎及亩产量均具有更好的促进效果。说明本发明制备的含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥具有较好的肥效，促生长和增产效果好。

综合表3和表4的结果可知，实施例4所制备得到的药肥在在药效和肥效的效应上达到最佳，本发明提供的含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，不仅兼具良好的肥效和药效，促生长和增产效果好，而且兼具肥料及农药双重控释，能够根据作物对肥料的需求及病虫害防治的实际需要实现肥料及农药活性成分的梯度释放。在满足作物营养及病虫害防治要求的基础上，不会对作物存在药害问题。此外，有机质及海洋生物刺激素能够改良酸化及板结土壤，改善修复作物根系细胞、刺激根系伸长生长，促进分蘖，提高作物对肥水药吸收及利用率、增加作物抗逆能力。茶皂素农药结合具有协同增效作用，提高药效，且增加作物的抗病虫能力。

以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，其特征在于，所述药肥为核-壳结构，从内到外依次包括缓释肥料层、海洋生物刺激素层、缓释农药及茶皂素层，所述药肥以重量百分数计，包括以下组分：

杀虫剂0.05％～2.5％、茶皂素0.02％～2.0％、海洋生物刺激素0.1％～15％、肥料有效成分30％～48％、有机质肥料成分10％～40％、微量元素肥有效成分0.02％～1.5％、有益元素肥有效成分0.02％～0.1％、肥料缓释剂0.1％～3％、助剂0.1％～2％、树脂包膜材料0.4％～2％、余量为填充剂。

2.根据权利要求1所述的一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，其特征在于，所述缓释肥料层的直径为2～3mm，所述海洋生物刺激素层的厚度为0.2～0.5mm，所述缓释农药及茶皂素层的厚度为0.2～0.8mm。

3.根据权利要求2所述的一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，其特征在于，所述海洋生物刺激素的制备方法包括以下步骤：

S1、用木瓜蛋白酶对虾蟹壳进行酶解，经过滤后得到第一滤液及第一滤渣；

S2、往步骤S1的第一滤渣中加入酸进行反应，经过滤后得到第二滤液及第二滤渣；

S3、往步骤S2的第二滤渣中加入碱液进行反应，经过滤后得到第三滤液及第三滤渣；

S4、合并步骤S1、步骤S2和步骤S3中得到的第一滤液、第二滤液、第三滤液，调节pH至6.5，即得到海洋生物刺激素。

4.根据权利要求3所述的一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，其特征在于，所述肥料缓释剂包括草酸、双氰铵、对苯二酚，腐殖酸粉、氢醌、沸石粉、生根粉、脒基硫脲、稀土和蛋白石中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，其特征在于，所述树脂包膜材料包括聚氨酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、尿素树脂、密胺树脂、硅树脂中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，其特征在于，所述杀虫剂包括杀虫单、杀虫双、杀螟单、吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺、氯虫苯甲酰胺、氟虫双酰胺、高效氯氟氰菊酯、毒死蜱、辛硫磷、阿维菌素、二嗪磷和噻唑磷中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥，其特征在于，所述药肥以重量百分数计，包括以下组分：

杀虫单0.16％，毒死蜱0.16％、茶皂素0.1％、海洋生物刺激素15％、N含量15％、P₂O₅含量10％、K₂O含量15％、鸡粪羊粪混合物30％、镁0.4％、硅0.05％、草酸0.2％、羧甲基纤维素0.2％、聚氨酯树脂0.8％；余量为填充剂。

8.权利要求1～7任一项所述的一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将肥料有效成分、有机质肥料成分、肥料缓释剂、助剂和填充剂混匀，制备成缓释有机无机复混颗粒肥料；

S2、将由海洋生物刺激素、微量元素肥有效成分和有益元素肥有效成分混匀得到的溶解液包覆于步骤S1的缓释有机无机复混颗粒肥料表面，制备成含海洋生物刺激素层的颗粒肥料；

S3、将杀虫剂及茶皂素混合溶液包覆于步骤S2的含海洋生物刺激素层的颗粒肥料表面，制得颗粒药肥；

S4、将树脂包膜材料包覆于步骤S3的颗粒药肥表面；

S5、步骤S4的颗粒药肥经着色、烘干、筛分和检验后得到含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥。

9.权利要求1～7任一项所述的一种含茶皂素的双机双控海洋生物肽药肥在促进作物生长和防治害虫中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述作物包括但不限于甘蔗。

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