CN111763115A - 一种肥料增效剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种肥料增效剂，肥料增效剂是由质量比为1:1的功能化添加剂与平衡稳定剂组成，功能化添加剂由半叶素与DCPTA组成，平衡稳定剂由乙酸钾与柠檬酸钾组成，半叶素与乙酸钾的质量比为1:1，DCPTA与柠檬酸钾的质量比为1:1，半叶素在肥料增效剂中的质量分数为5‑20％，DCPTA在肥料增效剂中的质量分数为30‑45％；本发明还公开了肥料增效剂的制备方法，包括如下步骤：1)将半叶素和乙酸钾混合后粉碎过筛；2)将DCPTA和柠檬酸钾混合后粉碎过筛；3)将两固相混合均匀，即得肥料增效剂。本发明的肥料增效剂能有效促进作物对营养元素的吸收和利用，能与含有大、中、微量元素的水溶肥料稳定复配，且在制备过程中未添加有机溶剂，具有绿色、高效、无残留、环境友好的优点。

Description

一种肥料增效剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于肥料技术领域，尤其涉及一种肥料增效剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国节水农业和水肥一体化技术的发展，水溶性肥料逐渐得到重视。作为一类满足 水肥一体化施肥需要的新型肥料，水溶性肥料的发展符合我国现代农业持续、快速发展的需 要。

目前已有的研究结果表明，肥料增效剂的研究主要集中在脲酶抑制剂、硝化抑制剂、氨 稳定剂等“氮肥增效剂”方面，逐渐也有将功能型物质作为肥料增效剂进行复配的研究。比 如：发明专利“氮素肥料增效剂组合物”(CN 102991829 B 2013.11.06)公开了一种氮素肥料 增效剂组合物，有效成分由聚天门冬氨酸、氢醌和双氰胺组成；发明专利“肥料增效剂及其 应用”(CN103588594 B 2015.12.02)提供了一种肥料增效剂，由聚合氨基酸和硝化抑制剂组 成。理想的脲酶抑制剂、硝化抑制剂和氨稳定剂不仅需要有效的抑制氨的挥发和硝态氮的淋 溶损失，还应对作物的生长发育和土壤环境无不良影响，而目前此类抑制剂的施用效果受到 剂量、环境温度、pH值和土壤性质的影响，控释速度难以达到理想状态，增产效果极不稳定， 同时成本较高、对作物有一定毒性，容易造成环境污染。而复配功能型增效剂虽然在促进作 物根系生长、提高作物对肥料的吸收方面有一定的加和作用，但两者在水溶肥中添加受到技 术上的限制，水溶肥中尤其是滴灌肥提高氮肥利用率的技术问题还有待解决。

适配于水溶肥料的肥料增效剂，除了考虑对肥料的增效作用之外，还需要考虑增效剂与 肥料的配伍性及质量稳定性。发明专利“一种水溶肥料增效剂”(CN104892164 B2017.11.07) 提供了一种肥料增效剂，含有3，4二甲基吡唑磷酸盐(DMPP，硝化抑制剂)、聚谷氨酸、 聚丙烯酰胺、枯草芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌组成，能够提高氮肥利用率，活化土壤中磷、钾 养分，同时将有效成分保持在耕层，减少流失，具有多方面有益效果。但组合物对配伍的水 溶肥类别要求较高，DMPP与钙、镁、锌、锰等中微量元素的配伍性存在技术上的限制；枯 草芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌的存活对体系的盐度值和酸碱性等有较高的要求，使得组合物的 在水溶肥中的添加应用存在局限性。因此，开发一种能够提高肥料利用率，能与常规大、中、 微量元素配伍稳定的肥料增效剂，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种含功能化添加剂与平衡稳定剂的 肥料增效剂及其制备方法和应用，该肥料增效剂能够综合促进作物对营养元素的吸收和利用， 同时具有绿色、高效、无残留、环境友好的优点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种肥料增效剂，所述肥料增效剂是由功能化添加剂与平衡稳定剂组成，所述功能化添 加剂与平衡稳定剂的质量比为1:1，所述功能化添加剂由半叶素与DCPTA组成，所述平衡稳 定剂由乙酸钾与柠檬酸钾组成，所述半叶素与乙酸钾的质量比为1:1，所述DCPTA与柠檬酸 钾的质量比为1:1，所述半叶素在肥料增效剂中的质量分数为5-20％，所述DCPTA在肥料增 效剂中的质量分数为30-45％。

所述的肥料增效剂的制备方法，包括如下步骤：

1)称取配方量的半叶素和乙酸钾，混合15min后，粉碎过20目筛，得到固相A；

2)称取配方量的DCPTA和柠檬酸钾，混合15min后，粉碎过20目筛，得到固相B；

3)将步骤1)得到的固相A和步骤2)得到的固相B混合10-15min，搅拌均匀，抽检合格后包装，即得肥料增效剂。

所述步骤3)中，肥料增效剂的pH＝5-7。

所述肥效增效剂应用于含大量元素、中量元素和微量元素的水溶肥中，施肥方式为叶面 喷施、滴灌及土壤处理，能够有效促进作物对营养元素的吸收和利用，提高植物养分同化效 率，提高肥料利用率。

与现有技术相比，本发明产生的有益效果：

1、本发明的肥料增效剂由功能化添加剂与平衡稳定剂组成，以功能化添加剂、平衡稳定 剂剂为核心物质，能够有效促进作物对营养元素的吸收和利用，提高植物养分同化效率，有 利于植物的初级代谢和次级代谢。

2、本发明的肥料增效剂在制备过程中未添加有机溶剂，具有绿色、高效、无残留、环境 友好的优点。

3、本发明的肥料增效剂能够与含有大、中、微量元素的水溶肥料稳定复配，是一种环境 友好、应用广泛的功能型肥料增效剂，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

一种肥料增效剂的制备方法，包括如下步骤：

1)称取半叶素5kg、乙酸钾5kg，加入混合机中混合15min，过机械粉碎并过20目筛后， 得到固相A；

2)称取DCPTA 45kg、柠檬酸钾45kg，加入混合机中混合15min，过机械粉碎并过20目筛后，得到固相B；

3)将固相A和固相B在混合机中混合10-15min，混合搅拌均匀，抽检合格后包装，即得肥料增效剂。

实施例2

一种肥料增效剂的制备方法，包括如下步骤：

1)称取半叶素10kg、乙酸钾10kg，加入混合机中混合15min，过机械粉碎并过20目筛 后，得到固相A；

2)称取DCPTA 40kg、柠檬酸钾40kg，加入混合机中混合15min，过机械粉碎并过20目筛后，得到固相B；

3)将固相A和固相B在混合机中混合10-15min，混合搅拌均匀，抽检合格后包装，即得肥料增效剂。

实施例3

一种肥料增效剂的制备方法，包括如下步骤：

1)称取半叶素20kg、乙酸钾20kg，加入混合机中混合15min，过机械粉碎并过20目筛 后，得到固相A；

2)称取DCPTA 30kg、柠檬酸钾30kg，加入混合机中混合15min，过机械粉碎并过20目筛后，得到固相B；

3)将固相A和固相B在混合机中混合10-15min，混合搅拌均匀，抽检合格后包装，即得肥料增效剂。

试验例

为进一步检验本发明所提供的肥料增效剂调节作物肥料吸收利用的实际效果，发明人采 用室内生测的方法，结合基施、盆栽和水培不同施药方式，对实施例1-3的肥料增效剂做出 实际的实施效果评价；其中，肥料增效剂1为实施例1制备的肥料增效剂，肥料增效剂2为 实施例2制备的肥料增效剂，肥料增效剂3为实施例3制备的肥料增效剂。

试验例1

试验名称：肥料增效剂对玉米氮肥吸收利用的影响研究(喷施、灌根)

试验作物：玉米

试验地点：郑氏化工技术部生测实验室

供试药剂：肥料增效剂1、肥料增效剂2、肥料增效剂3、半叶素和DCPTA

供试药剂试验设计如下表所示：

试验操作：作物在生测室植物培养室培养。培养条件为盆栽，尿素与基质拌匀后，试验 药剂分别喷施、灌根处理。其中试验基质为草炭(荷兰进口)，尿素使用量为0.5g/kg基质， 每个处理6盆，玉米幼苗6株/盆。于幼苗长至10cm后分别进行灌根、喷施处理，其中灌根药液量为50mL/盆，喷施药液量约为0.9mL/盆，喷施以均匀为准。于药后7天调查各处理幼苗叶片叶绿素含量，之后剪取地上部分鲜样，处理后检测植株全氮含量。

不同处理对玉米幼苗氮肥利用的影响如下表所示：

通过比较发现，半叶素和DCPTA能够有效提高氮肥的吸收利用率，但是半叶素、DCPTA 与柠檬酸钾、乙酸钾的组合物不管是灌根处理(A1、A2、A3)还是喷施处理(B1、B2、B3)对氮肥利用促进率增加更加明显，比单独应用半叶素、DCPTA增效显著。

试验例2

试验名称：肥料增效剂对番茄氮、磷吸收利用的影响研究(水培)

试验作物：番茄

试验地点：郑氏化工技术部生测室

试验药剂设置如下表所示：

试验操作：所有处理使用标准霍格兰营养液作为培养基质，肥料增效剂3直接用营养液 配置成相应的浓度使用。所用幼苗先在育苗盘上进行培育，长出两片真叶后移栽至水培盒中。 使用试验专用6孔水培盒，每个处理为4盒，每盒移栽3株番茄幼苗，保证幼苗有足够的生 长空间。肥料增效剂药液量(用营养液稀释)为750mL/盒，培养时间2天后更换为纯霍格兰 营养液进行培养。之后每两天更换一次营养液，培养周期共8天。培养结束后，取茎叶部分， 送河南省农科院检测植株全氮、全磷含量。

检测结果如下表所示：

通过上表检测结果可知：肥料增效剂3可以有效促进番茄幼苗对营养液中氮素和磷素的 吸收，其中对氮素的吸收促进率高于对磷素的吸收促进率。由于是水培模式，药剂药效发挥 的比较充分，较低的浓度下即有较好的效果。

试验例3

试验名称：肥料增效剂对大豆肥料代谢的调节作用研究(底施+喷施)

试验作物：大豆

试验地点：河南濮阳市范县大豆栽培区

试验操作：试验在河南濮阳市范县大豆栽培区开展，各个小区面积为30m²，每个处理设 定4个重复。试验药剂分两次施药，第一次采用底施用药方式，第二次采用喷施用药方式。 第一次用药中每个处理的药剂用量依据上表和小区面积计算，其中，CK各小区底施0.9kg复 合肥；A1、A2、A3各小区底施0.9kg复合肥和肥料增效剂2.25g；第二次用药于初花期喷施 使用，喷施药液量为450L/ha。初花期施药时，定株取样并测定大豆叶片硝酸还原酶和氨基 酸含量。然后分别于盛花期、始粒期、籽粒充实期取样测定硝酸还原酶含量和氨基酸含量， 并于收获前分区测产，测产时取各小区中间段，测产面积为10m²，同时测定株粒数、百粒重、 蛋白质含量等产量和品质数据。

实验结论：

①各处理对大豆叶片硝酸还原酶和叶片氨基酸含量的变化影响如下表所示：

硝态氮在硝酸还原酶(NR)的催化下还原成氮，而后参与氮素的代谢循环。由上表数据 可知，肥料增效剂1、2、3处理NR活性均高于CK，可以加速氮素转化，利于籽粒氮素的积累。从初花期到籽粒充实期，各处理中叶片氨基酸的含量变化随着生长周期是一致的。而在籽粒充实期，叶片所积累和制造的氨基酸含量比对照高22.7％～33.3％，有利于营养向籽粒转 移，加快籽粒的充实，增加产量。

②各处理对大豆产量组成的影响如下表所示：

由上表数据可知，相比单独应用冲施肥来说，本发明肥料增效剂处理在籽粒全氮、蛋白 质含量、株荚数、株粒数和产量方面均有不同程度的提高，对提高大豆产量和改善品质有着 重要的促进作用。

为进一步检验本发明所提供的肥料增效剂在肥料中的质量稳定性，发明人将实施例1-3 的肥料增效剂与不同类别的水溶肥料进行复配加工，验证其质量稳定性，为肥料增效剂的生 产应用提供科学依据。其中，肥料增效剂1为实施例1制备的肥料增效剂，肥料增效剂2为 实施例2制备的肥料增效剂，肥料增效剂3为实施例3制备的肥料增效剂。

试验例4

试验名称：肥料增效剂在含大量元素水溶肥中的添加

具体方案如下表a和b所示：

表a

表b

试验例5：

试验名称：肥料增效剂在含中量元素水溶肥中的添加

具体方案如下表所示：

试验例6：

试验名称：肥料增效剂在含微量元素水溶肥中的添加

具体方案如下表所示：

由试验例4-6的结果可知，本发明的肥料增效剂可与常规大、中、微量元素稳定复配，质 量稳定性较好，具有稳定配伍性。

Claims (5)

1.一种肥料增效剂，其特征在于，所述肥料增效剂是由功能化添加剂与平衡稳定剂组成，所述功能化添加剂与平衡稳定剂的质量比为1:1，所述功能化添加剂由半叶素与DCPTA组成，所述平衡稳定剂由乙酸钾与柠檬酸钾组成，所述半叶素与乙酸钾的质量比为1:1，所述DCPTA与柠檬酸钾的质量比为1:1，所述半叶素在肥料增效剂中的质量分数为5-20％，所述DCPTA在肥料增效剂中的质量分数为30-45％。

2.如权利要求1所述的肥料增效剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)称取配方量的半叶素和乙酸钾，混合15min后，粉碎过20目筛，得到固相A；

2)称取配方量的DCPTA和柠檬酸钾，混合15min后，粉碎过20目筛，得到固相B；

3)将步骤1)得到的固相A和步骤2)得到的固相B混合10-15min，搅拌均匀，抽检合格后包装，即得肥料增效剂。

3.如权利要求2所述的肥料增效剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，肥料增效剂的pH＝5-7。

4.如权利要求1所述的肥料增效剂，其特征在于，所述肥效增效剂在提高肥料利用率方面的应用。

5.如权利要求4所述肥效增效剂在提高肥料利用率方面的应用，其特征在于，所述肥效增效剂应用于含大量元素、中量元素和微量元素的水溶肥中，施肥方式为叶面喷施、滴灌及土壤处理。