CN113149761A - 一种抗盐碱水溶肥及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗盐碱水溶肥及其制备方法和应用，属于功能性增效大量元素水溶肥生产技术领域，所述水溶肥原料按重量份计包括：大量元素水溶肥0.89～0.93份、鼠李糖脂0.05～0.06份、海藻糖0.02～0.03份和聚谷氨酸0.01～0.02份；其制备方法包括以下步骤：按重量份称取各原料，混合、搅拌即得所述抗盐碱水溶肥；本发明的抗盐碱水溶肥可有效改良土壤盐碱化、提高作物耐盐碱性，提高作物的产量和品质；且具有广适性，对药用植物、大田经济作物、果树、蔬菜及花卉均且具有显著的作用；各原料市场有售，极具使用和推广价值。

Description

一种抗盐碱水溶肥及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于功能性增效大量元素水溶肥生产技术领域，具体涉及一种抗盐碱水溶肥及其制备方法和应用。

背景技术

提高肥料的利用率是肥料行业不变的追求方向，随着水肥一体化施肥技术的全面推广，大量元素水溶性肥料的应用，在经作区成为肥料的主流，市场需求量越来越大。为了追求产量，种植过程中大量使用化学性肥料，导致土壤板结盐碱化，导致土壤的地力下降，肥料的利用率降低，作物的病害不断的增加，农产品品质降低。高产量与高品质之间，化肥高投入与土壤环境生态失衡之间，成为摆在人们面前的根本性的矛盾。市场需要一种高产兼顾高品，种地兼顾养地的调盐碱的好肥料。现有技术已经提出的抗盐碱类大量元素水溶肥，有使用腐植酸、复合微生物、中微量元素等等，但使用这些材料和方法存在着用量大，成本高，效果不明显的缺点。

发明内容

为解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种抗盐碱水溶肥及其制备方法和应用。

本发明的技术方案之一：一种抗盐碱水溶肥，原料按重量份计包括：大量元素水溶肥0.89～0.93份、鼠李糖脂0.05～0.06份、海藻糖0.02～0.03份和聚谷氨酸0.01～0.02份。

进一步地，原料按重量份计包括：大量元素水溶肥0.93份、鼠李糖脂0.06份、海藻糖0.03份和聚谷氨酸0.02份。

进一步地，所述大量元素水溶肥为19-19-19、13-6-38或15-10-30大量元素水溶肥中的一种或多种。

本发明的技术方案之二：一种上述抗盐碱水溶肥的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料，混合、搅拌即得所述抗盐碱水溶肥。

本发明的技术方案之三：一种上述抗盐碱水溶肥在药用植物、大田经济作物、果树、蔬菜及花卉种植中的应用。

进一步地，所述药用植物包括柴胡、紫苏、半夏及麻山药，所述果树包括葡萄，所述蔬菜包括西红柿。

本发明所用原料中的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，属于一种糖脂类的阴离子表面活性剂。

聚谷氨酸(γ-PGA)，又称纳豆菌胶、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。γ-PGA聚谷氨酸是一种有粘性的物质，在“纳豆”—发酵豆中被首次发现。γ-PGA聚谷氨酸是一种特殊的阴离子自然聚合物，是以α-胺基(α-amino)和γ-羧基(γ-caboxyl)之间经酰胺键结(amide linkage)所构成的同型聚酰胺(homo-polyamide)γ-PGA的分子量从5万到2百万道尔顿不等。

海藻糖又称为漏芦糖、蕈糖，是由两个葡萄糖分子组成的一个非还原性双糖。结构式为α-D-吡喃葡糖基～α-D-吡喃葡糖苷，经常以二水化合物存在，分子式为C₁₂H₂₂O₁₁·2H₂O。海藻糖是一种典型应激代谢物，能够在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面形成独特的保护膜，有效地保护生物分子结构不被破坏，从而维持生命体的生命过程和生物特征。

由鼠李糖脂、海藻糖、聚谷氨酸、大量元素水溶肥混合制成的抗盐碱水溶肥，是一种高活性、高效能、无公害的绿色生态肥料，即使过量应用也不会对作物和环境造成危害。

本发明制备得到的抗盐碱水溶肥在多年生植物上应用效果最佳，原因主要是由于多年生植物在一个地方连续生长，播种或移栽后，前期生长良好，后期由于土壤条件逐步恶化、肥力下降，植株生长缓慢、病害严重，导致药材质量降低、产量下降，因此应用抗盐碱水溶肥效果更为明显。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)鼠李糖脂特有的成“胶束”能力，可打破土壤板结，形成团粒结构，一方面促进植物对海藻糖的吸收利用，充分发挥其对植物体的保护作用，依靠其与膜脂质共同拥有结合水或其本身起到的代替膜结合水的功用，更好地发挥束缚水分子的功效，从而防止生物体膜和膜蛋白因土壤高盐碱性而易发生变性；另一方面也可促进聚谷氨酸更好地发挥对土壤菌群的改良作用，使土壤中细菌、真菌和放线菌数量明显增加，微生物类的活性强度明显提高，根际优势菌群的形成，可抑制或减少病原微生物的繁殖，更加利于作物的生长，提高作物产量。

(2)海藻糖具有抗逆、抗旱、吸水、保湿及保护生物等特点，对于作物有良好的保护作用，可降低作物根系在高盐碱条件下细胞电解质的渗出，使其在高盐碱环境中依然能够保持较高的根系活力，并有效保护作物分子在高盐碱环境中结构不被破坏，保持细胞活力，提高干物质的积累和生长速率，保证作物的正常生长及有效物质的积累。

(3)本发明的抗盐碱水溶肥可阻断或降低土壤板结而形成的毛细现象，提高土壤水分和氧气的含量，激活土壤有益微生物，抑制厌氧微生物的活性，降低厌氧微生物产酸水平；并促进土壤需氧微生物的生理活性，提高酶活性，促进有机质转化；同时因土壤打破板结，耕作层过多沉积的盐分随水沉降到耕作层及以下，耕作层盐碱化水平降低，利于作物根系生长，从而起到改良土壤盐碱化、提高作物耐盐碱性，提高作物的产量、品质的作用。

(4)本发明所得肥料中，鼠李糖脂和聚谷氨酸对大量元素营养具有一定的螯合作用，可增强根系对矿物质营养的吸收能力，提高肥料的吸收利用率，保障了产量和品质。

(5)制备本发明的抗盐碱水溶肥只需将原料按照一定配比混合均匀即可，工艺简单；保存过程中不受空气中氧和温度影响，贮存1年后，性能仍稳定可靠；本发明的抗盐碱水溶肥具有广适性，对药用植物、大田经济作物、果树、蔬菜及花卉均且具有显著的作用；且各原料市场有售，极具使用和推广价值。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。

另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明中所述的“份”如无特别说明，均按重量份计。

实施例1

一种抗盐碱水溶肥，原料按重量份计，包括：大量元素水溶肥0.93份，鼠李糖脂0.06份，海藻糖0.03份，聚谷氨酸0.02份，其中大量元素水溶肥具体为19-19-19水溶肥(即：N含量为19wt％，P₂O₅含量为19wt％，K₂O含量为19％)。

抗盐碱水溶肥的制备方法：按重量份称取上述原料，混合并搅拌均匀，包装即可。

实施例2

一种抗盐碱水溶肥，原料按重量份计，包括：大量元素水溶肥0.89份，鼠李糖脂0.05份，海藻糖0.02份，聚谷氨酸0.02份，其中大量元素水溶肥具体为13-6-38水溶肥(即：N含量为13wt％，P₂O₅含量为6wt％，K₂O含量为38％)。

抗盐碱水溶肥的制备方法：按重量份称取上述原料，混合并搅拌均匀，包装即可。

实施例3

一种抗盐碱水溶肥，原料按重量份计，包括：大量元素水溶肥0.91份，鼠李糖脂0.05份，海藻糖0.03份，聚谷氨酸0.01份，其中大量元素水溶肥具体为15-10-30水溶肥(即：N含量为15wt％，P₂O₅含量为10wt％，K₂O含量为30％)。

抗盐碱水溶肥的制备方法：按重量份称取上述原料，混合并搅拌均匀，包装即可。

对比例1

同实施例1，区别在于，原料中不含鼠李糖脂。

对比例2

同实施例1，区别在于，原料中不含聚谷氨酸。

对比例3

同实施例1，区别在于，原料中不含海藻糖。

对比例4

同实施例1，区别在于，将聚谷氨酸替换为聚赖氨酸。

对比例5

同实施例1，区别在于，鼠李糖脂的用量为0.03份。

效果验证例1

将实施例1-3、对比例1-5制备得到的抗盐碱水溶肥以及实施例1中制备得到的抗盐碱水溶肥常温保存1年后，进行田间试验，并以不施加抗盐碱水溶肥作为空白对照组，试验田选自河北衡水市饶阳县，以半夏、葡萄、西红柿为试验作物，每种作物设置A-J 10组，施肥情况如下：

葡萄作物A～I组分别在升温破眠、浇灌萌芽水、缓苗水及花前水时施用实施例1～3制备得到的抗盐碱水溶肥、常温保存1年的实施例1制备得到的抗盐碱水溶肥及对比例1～5制备得到的水溶肥，各阶段施用量为10kg/亩，J组作为空白对照组。

所有地块按常规方法进行浇水、害虫防治，并在果实第一次、第二次膨大期及转色期按照常规方法补充全效营养素。

半夏A～I组分别以实施例1～3制备得到的抗盐碱水溶肥、常温保存1年的实施例1制备得到的抗盐碱水溶肥及对比例1～5制备得到的水溶肥作为追肥，分别在6月上旬、7月下旬、8月中旬各施一次，施用量均为5kg/亩，J组作为空白对照组。

所有地块按常规方法进行浇水、害虫防治，并按常规施用生根肥、叶面肥及追肥。

西红柿A～I组分别施用实施例1～3制备得到的抗盐碱水溶肥、常温保存1年的实施例1制备得到的抗盐碱水溶肥及对比例1～5制备得到的水溶肥，分别在挂果前和挂果后各施一次，施用量均为5kg/亩，J组作为空白对照组。

所有地块按常规方法进行浇水、害虫防治。

对各种作物的前期生长情况进行观察、统计，得出：各种作物的A、B、C、D组前期植株生长形势均为最佳，枝叶繁茂、长势一致，其前期生物量较J组及E-I组均显著提高，经进一步统计得出：A、B、C、D组的葡萄的前期生物量较J组提高10-20％，较E-I组提高6-9％；A、B、C、D组的半夏的前期生物量较J组提高10-20％，较E-I组提高6-8％；A、B、C、D组的西红柿的前期生物量较J组提高20-30％，较E-I组提高10-20％。

对葡萄的转色情况进行观察、统计，得出：A、B、C、D组的葡萄的转色时间较其它各组均明显提前，其转色时间较J组提前了7-9天，较E-I组提前3-5天。

对半夏的药性进行分析得出：A、B、C、D组的半夏的活性成分含量较J组及E-I组均显著提高，其中，活性成分含量较J组提高了10-20％，较E-I组提高了5-8％。

对葡萄及西红柿的根系进行观察发现：A、B、C、D组的葡萄及西红柿的根系较J组及E-I组均更发达，根系表现为更加粗壮，且更密、数量更多，颜色也更加健康。

此外，还对半夏的出苗率、产量，对葡萄的产量及糖度，对西红柿的产量及商品率进行了统计。结果如表1所示。

表1

综上可知，采用本发明制备得到的抗盐碱水溶肥，可使半夏岀苗率、前期生物量、药性及产量显著提高；可使葡萄根系发达，前期生物量及产量提高，提前转色，且糖度增加；可使西红柿根系发达，前期生物量、产量及商品率提高。按照上述方法验证所制备的抗盐碱水溶肥对柴胡、紫苏的品质和产量的影响，得出本发明制备得到的抗盐碱水溶肥同样可使其苗期成活率提高10-15％，前期生物量提高10-20％，药性提高10-20％，产量提高10-25％。

2016年12月，对西红柿A-J 10组的土壤耕作层原始土壤ec值进行测试为0.60，原始pH值为8.14，2017年--2020年连续4年对A-J 10组采取上述方式种植西红柿，并于每年12月对土壤耕作层的土壤ec值及土壤pH值进行检测，结果如表2所示：

表2

土壤ec值反应了土壤中的盐含量，ec值越高，则表示土壤中含盐量越高，由表2可知，采用本发明的抗盐碱水溶肥可以有效降低土壤的含盐量，并有效降低土壤的pH值，可见本发明的抗盐碱水溶肥可有效改良土壤盐碱化。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抗盐碱水溶肥，其特征在于，原料按重量份计包括：大量元素水溶肥0.89～0.93份、鼠李糖脂0.05～0.06份、海藻糖0.02～0.03份和聚谷氨酸0.01～0.02份。

2.根据权利要求1所述的抗盐碱水溶肥，其特征在于，原料按重量份计包括：大量元素水溶肥0.93份、鼠李糖脂0.06份、海藻糖0.03份和聚谷氨酸0.02份。

3.根据权利要求2所述的抗盐碱水溶肥，其特征在于，所述大量元素水溶肥为19-19-19、13-6-38或15-10-30大量元素水溶肥中的一种或多种。

4.一种根据权利要求1～3任一项所述的抗盐碱水溶肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量份称取各原料，混合、搅拌即得所述抗盐碱水溶肥。

5.权利要求1～3任一项所述的抗盐碱水溶肥在药用植物、大田经济作物、果树、蔬菜及花卉种植中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述药用植物包括柴胡、紫苏、半夏及麻山药，所述果树包括葡萄，所述蔬菜包括西红柿。