CN113816788A - 粉体生物膜肥水保持剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供粉体生物膜肥水保持剂，涉及肥料技术领域。粉体生物膜肥水保持剂，以肥料助剂的重量百分比计：聚谷氨酸和葡聚糖含量为4％～10％(重量)、水溶性成膜材料和膜增强剂的含量共为50％～90％(重量)、促生、抗逆、抗病等功能性增效物质的含量为1％～10％。该粉体生物膜肥水保持剂，能提高作物根系的吸水与保水能力，促进氮磷钾和中微量元素吸收，提高肥料利用率，促进生根、壮根，根系发达，能提高保水保肥功能，减少养分损失，延长肥效期。提高肥料养分利用率，且生物膜肥水保持剂中高分子保水材料吸水性好，易于生物降解，安全无毒，且能提高作物的营养吸收效率，提高植物免疫机能，增加植物光合作用效率。

Description

粉体生物膜肥水保持剂

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体为粉体生物膜肥水保持剂。

背景技术

肥料在施入土壤后，不能完全被作物吸收利用，其中很大一部分因为淋失、挥发或被土壤固定等因素而转化为作物不可吸收的形态。因此，常规肥料养分利用率低，肥效期短，无法满足作物生长发育需要。目前我国肥料的当季利用率氮肥为30-35％，磷肥为10-25％，钾肥为35-50％。由于肥料利用率低，我国占地球9％的土地消耗了占世界总量32％的化学肥料，随之带来的是资源消耗严重，农作物品质降低，环境污染严重等问题日益加剧。

为解决上述问题，我们提供了粉体生物膜肥水保持剂，具有保肥、保水、促根、供养、抗逆、改土等功能。

发明内容

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：粉体生物膜肥水保持剂，以肥料助剂的重量百分比计：聚谷氨酸和葡聚糖含量为4％～10％(重量)、水溶性成膜材料和膜增强剂的含量共为50％～90％(重量)、功能性增效物质的含量为1％～10％。

所述水溶性成膜材料为瓜儿胶0.5％～5％(重量)和葡聚糖凝胶0.3％～5％(重量)组成，所述膜增强剂为四硼酸钠2％～10％(重量)和高粘度凹凸棒粉60％～85％(重量)组成。

所述功能性增效物质包括：褐藻寡糖1％～15％(重量)，壳寡糖0.5％～4％(重量)，寡聚酸0.2％～1％(重量)。

所述原料配比如下：

聚谷氨酸50kg、高粘度凹凸棒粉780kg、四硼酸钠50kg、褐藻寡糖20kg、壳寡糖20kg、葡聚糖50kg、葡聚糖凝胶10kg、瓜儿胶15kg、寡聚酸5kg。

优选的，所述聚谷氨酸的分子量大于200万。

优选的，所述高粘度凹凸棒粉粘度大于1000，目数为200-400目。

优选的，所述褐藻寡糖、壳寡糖和寡聚酸具有促生、抗逆、抗病的功能。

制造粉体生物膜肥水保持剂的方法，制备过程包括下列步骤：

S1、首先将原料按所述重量比分别称取。

S2、将聚谷氨酸的发酵液经离心后喷雾干燥制成生物发酵高分子聚谷氨酸；

S3、启动高效混合搅拌机，再按顺序添加高粘度凹凸棒粉780kg、四硼酸钠50kg、褐藻寡糖与壳聚糖的混合物40kg，聚谷氨酸100kg，葡聚糖凝胶与瓜儿胶混合物30kg；

S4、搅拌10-60min，然后放料，进行定量包装，得到粉体生物膜肥水保持剂。

S5、在将上述得到的粉体生物膜肥水保持剂按0.5％—4％的比例加到复合肥造粒系统中。

S6、进行混合造粒，经干燥、冷却、筛分、防结块处理后制造出生物膜保持肥料。

优选的，所述高分子聚谷氨酸目数为100-300目。

为验证生物膜保持性肥料在小麦上的应用效果，也为肥效保持剂配方的优化和推广提供依据，现进行了小麦基施新型肥料效应试验示范。

一、材料与方法

1、供试肥料：以常规复合肥为对照。

2、供试土壤：以土壤砂姜黑土，质地粘壤土，肥力中等，前茬玉米，机收后秸秆粉碎还田，旋耕耙实。

3、供试品种：小麦。

二、试验设计

1、不同施肥处理下的施肥情况见图1

生物膜保持性肥料48％混合基施50kg/亩，以常规肥料基施和基追为对照，施氮量分别为：15、12、8和20kg/亩，基追比为8:2；基肥用单元素肥料复混，追肥用尿素，另设不施肥和不施氮两个处理，共9个处理，除不施肥外，试验区磷钾肥施用量相同均为6kg/亩，随机区组排列，重复3次，试验区面积10平方米。

2、肥料示范处理情况见图2

生物膜保持性肥料48％与市场上的复混肥进行示范比较，供试肥料施肥量均按50kg/亩基施，另设基施常规肥50kg/亩(CK1)、基施常规肥50kg/亩与追施尿素6.5kg/亩(CK2)和空白区，顺序排列，对照和空白区插入中间，试验区面积200平方米，试验10月20日人工开沟条播，3月11日追肥，3月13日微喷40min，田间管理按高产田要求进行。

3、生产周期气候条件

试验从10月中旬至次年5月气候无明显异常。

三、结果与分析

1、不同处理的产量见图3

常规肥基施50kg/亩(CK1)产量385.3kg/亩，常规肥N12基追(CK2)438.2kg/亩，基施生物膜保持性肥料48％产量458.1kg/亩，比CK1增产18.9％；比CK2产量增加了4.5％，生物膜保持性肥料48％的产量与CK1差异显著，与CK2差异不显著。

结果表明：生物膜保持性肥料48％在不进行后期追肥的情况下，能保证小麦产量，效果比常规肥基追结合好。

2、不同处理氮肥利用率见图4

按每生产100kg小麦需N3.0kg计算，生物膜保持性肥料48％基施的氮肥利用率比CK1提高了18.2％，可见，生物膜保持性肥料48％基施50kg时可以大幅提高氮肥的利用率。

3、小麦基施保持性肥料料效应见图5

生物膜保持性肥料48％基施50kg处理较CK1增产小麦72.8kg/亩，增产效果明显，以常规复合肥价格125元、新型肥料135元、追肥用工15元/亩计，则净增收比常规基施增加157.4元/亩，与常规基追相比产量净增收增加35.7元/亩。

4、保持性肥料肥料示范效应分析

不同处理的产量和效益见图6

生物膜保持性肥料亩施氮量12kg，产量533.3kg/亩，较等氮的临近对照增产14.3％，较N15基追结合(CK2)增产8.5％。较临近对照净增收143.3元/亩，比CK2多增收72.1元/亩，效益显著，且与市场上的复混肥产品相比，效果突出，优势明显。

五、总结

生物膜保持性肥料48％氮肥利用率比基施常规肥的氮肥利用率明显提高，可以增产增收，适宜大力推广。生物膜保持性肥料处理组产量能够达到等养分常规肥基追处理，在省去拔节肥的同时能够保证产量，具有一定的节肥增效的作用；与市场上的复混肥产品的产量和效益对比中，具有明显的优势，值得推广。

与现有技术相比，本发明提供了粉体生物膜肥水保持剂，具备以下有益效果：

1、该粉体生物膜肥水保持剂，通过大分子聚合物在发挥肥料缓释作用的同时，提高作物根系的吸水与保水能力，促进氮磷钾和中微量元素吸收，每生产100kg小麦，生物膜保持性肥料48％基施的氮肥利用率比CK1提高了18.2％，提高肥料利用率，同时促进土壤团粒结构形成，修护土壤。

2、该粉体生物膜肥水保持剂，通过降解成寡肽和寡糖后发挥生长调节作用，促进生根、壮根，根系发达，植株健壮，降解成单体谷氨酸分子和单糖后，供给作物和微生物营养，改良根系和微生态环境。

3、该粉体生物膜肥水保持剂，通过添加的水溶性成膜材料、膜增强剂能提升水凝胶生物膜的效果，提高保水保肥功能，减少养分损失，延长肥效期，提高肥料养分利用率，且生物膜肥水保持剂中高分子保水材料吸水性好，易于生物降解，在安全无毒，在肥料增效、土壤调理、植物调节等领域能广泛使用。

4、该粉体生物膜肥水保持剂，通过添加促生、抗逆、抗病等功能性增效物质，能生根促长，提高作物的营养吸收效率；提高植物免疫机能，增加植物光合作用效率。

附图说明

图1为本发明不同施肥处理情况示意图；

图2为本发明肥料示范处理示意图；

图3为本发不同处理的产量示意图；

图4为本发明不同处理氮肥利用率示意图；

图5为本发明小麦基施保性肥料料效应示意图；

图6为本发明不同处理的产量和效益示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

该粉体生物膜肥水保持剂的实施例如下：

实施例一：粉体生物膜肥水保持剂，原料配比如下：

聚谷氨酸60kg、高粘度凹凸棒粉750kg、四硼酸钠40kg、褐藻寡糖40kg、壳寡糖15kg、葡聚糖40kg、葡聚糖凝胶10kg、瓜儿胶35kg、寡聚酸10kg。

制造权粉体生物膜肥水保持剂的方法，制备过程包括下列步骤：

S1、首先将原料按所述重量比分别称取。

S2、将聚谷氨酸的发酵液经离心后喷雾干燥制成生物发酵高分子聚谷氨酸；

S3、启动高效混合搅拌机，再按顺序添加高粘度凹凸棒粉750kg、四硼酸钠40kg、褐藻寡糖与壳聚糖的混合物55kg，聚谷氨酸60kg,葡聚糖40kg，葡聚糖凝胶与瓜儿胶混合物45kg，寡聚酸10kg；

S4、搅拌10-60min，然后放料，进行定量包装，得到粉体生物膜肥水保持剂。

S5、在将上述得到的粉体生物膜肥水保持剂按0.5％—4％的比例加到复合肥造粒系统中。

S6、进行混合造粒，经干燥、冷却、筛分、防结块处理后制造出生物膜保持肥料。

高分子聚谷氨酸目数为100-300目，水的分子量大于200万，高粘度凹凸棒粉粘度大于1000，目数为200-400目，褐藻寡糖、壳寡糖和寡聚酸具有促生、抗逆、抗病的功能。

该生物膜肥水保持剂以发酵法制备的高分子聚谷氨酸和葡聚糖交联形成的立体网络架构作为骨架支撑材料，构建多层生物膜化肥养分空间载体；添加水溶性成膜材料、膜增强剂及促生、抗逆、抗病等功能性增效物质而成。与无机肥料混合后，大分子结构会发挥包埋作用，聚谷氨酸游离的羧基和葡聚糖游离的羟基会螯合钾、镁等阳离子，多层包埋和螯合的双重作用会使得肥料达到缓释的效果。并具有强大的生根抗逆、保肥保水功能，施入土壤后形成水肥土溶胀团粒群，降低水分子以及溶解在水中的养分分子、离子的迁移速率和挥发特性，改变了肥料的溶解特性以及主动释放性，可为作物生长持续供给充足的养分,提高作物产量和品质，同时改善土壤性能。

实施例二：聚谷氨酸50kg、高粘度凹凸棒粉780kg、四硼酸钠50kg、褐藻寡糖20kg、壳寡糖20kg、葡聚糖50kg、葡聚糖凝胶15kg、瓜儿胶15kg。

制造权粉体生物膜肥水保持剂的方法，制备过程包括下列步骤：

S1、首先将原料按所述重量比分别称取。

S2、将聚谷氨酸的发酵液经离心后喷雾干燥制成生物发酵高分子聚谷氨酸；

S3、启动高效混合搅拌机，再按顺序添加高粘度凹凸棒粉780kg、四硼酸钠50kg、褐藻寡糖与壳聚糖的混合物40kg，葡聚糖50kg、聚谷氨酸50kg，葡聚糖凝胶与瓜儿胶混合物30kg；

S4、搅拌10-60min，然后放料，进行定量包装，得到粉体生物膜肥水保持剂。

S5、在将上述得到的粉体生物膜肥水保持剂按0.5％—4％的比例加到复合肥造粒系统中。

S6、进行混合造粒，经干燥、冷却、筛分、防结块处理后制造出生物膜保持肥料。

高分子聚谷氨酸目数为100-300目，水的分子量大于200万，高粘度凹凸棒粉粘度大于1000，目数为200-400目，褐藻寡糖、壳寡糖和寡聚酸具有促生、抗逆、抗病的功能。

该生物膜肥水保持剂以发酵法制备的高分子聚谷氨酸和葡聚糖交联形成的立体网络架构作为骨架支撑材料，构建多层生物膜化肥养分空间载体；添加水溶性成膜材料、膜增强剂及促生、抗逆、抗病等功能性增效物质而成。与无机肥料混合后，大分子结构会发挥包埋作用，聚谷氨酸游离的羧基和葡聚糖游离的羟基会螯合钾、镁等阳离子，多层包埋和螯合的双重作用会使得肥料达到缓释的效果。并具有强大的生根抗逆、保肥保水功能，施入土壤后形成水肥土溶胀团粒群，降低水分子以及溶解在水中的养分分子、离子的迁移速率和挥发特性，改变了肥料的溶解特性以及主动释放性，可为作物生长持续供给充足的养分,提高作物产量和品质，同时改善土壤性能。

实施例三：

粉体生物膜肥水保持剂，原料配比如下：

聚谷氨酸70kg、高粘度凹凸棒粉800kg、四硼酸钠30kg、褐藻寡糖40kg、壳寡糖10kg、葡聚糖15kg、葡聚糖凝胶10kg、瓜儿胶20kg、寡聚酸5kg。

制造权粉体生物膜肥水保持剂的方法，制备过程包括下列步骤：

S1、首先将原料按所述重量比分别称取。

S2、将聚谷氨酸的发酵液经离心后喷雾干燥制成生物发酵高分子聚谷氨酸；

S3、启动高效混合搅拌机，再按顺序添加高粘度凹凸棒粉800kg、四硼酸钠30kg、褐藻寡糖与壳聚糖的混合物50kg，聚谷氨酸70kg,葡聚糖15kg，葡聚糖凝胶与瓜儿胶混合物30kg，寡聚酸5kg。

S4、搅拌10-60min，然后放料，进行定量包装，得到粉体生物膜肥水保持剂。

S5、在将上述得到的粉体生物膜肥水保持剂按0.5％—4％的比例加到复合肥造粒系统中。

S6、进行混合造粒，经干燥、冷却、筛分、防结块处理后制造出生物膜保持肥料。

高分子聚谷氨酸目数为100-300目，水的分子量大于200万，高粘度凹凸棒粉粘度大于1000，目数为200-400目，褐藻寡糖、壳寡糖和寡聚酸具有促生、抗逆、抗病的功能。

该生物膜肥水保持剂以发酵法制备的高分子聚谷氨酸和葡聚糖交联形成的立体网络架构作为骨架支撑材料，构建多层生物膜化肥养分空间载体；添加水溶性成膜材料、膜增强剂及促生、抗逆、抗病等功能性增效物质而成。与无机肥料混合后，大分子结构会发挥包埋作用，聚谷氨酸游离的羧基和葡聚糖游离的羟基会螯合钾、镁等阳离子，多层包埋和螯合的双重作用会使得肥料达到缓释的效果。并具有强大的生根抗逆、保肥保水功能，施入土壤后形成水肥土溶胀团粒群，降低水分子以及溶解在水中的养分分子、离子的迁移速率和挥发特性，改变了肥料的溶解特性以及主动释放性，可为作物生长持续供给充足的养分,提高作物产量和品质，同时改善土壤性能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.粉体生物膜肥水保持剂，其特征在于：以肥料助剂的重量百分比计：聚谷氨酸和葡聚糖含量为4％～10％(重量)、水溶性成膜材料和膜增强剂的含量共为50％～90％(重量)、功能性增效物质的含量为1％～10％。

2.根据权利要求1所述的粉体生物膜肥水保持剂，其特征在于：所述水溶性成膜材料为瓜儿胶0.5％～5％(重量)和葡聚糖凝胶0.3％～5％(重量)组成，所述膜增强剂为四硼酸钠2％～10％(重量)和高粘度凹凸棒粉60％～85％(重量)组成。

3.根据权利要求1所述的粉体生物膜肥水保持剂，其特征在于：所述功能性增效物质包括：褐藻寡糖1％～15％(重量)，壳寡糖0.5％～4％(重量)，寡聚酸0.2％～1％(重量)。

4.根据权利要求1所述的粉体生物膜肥水保持剂，其特征在于：所述原料配比如下：聚谷氨酸50kg、高粘度凹凸棒粉780kg、四硼酸钠50kg、褐藻寡糖20kg、壳寡糖20kg、葡聚糖50kg、葡聚糖凝胶10kg、瓜儿胶15kg、寡聚酸5kg。

5.根据权利要求1所述的粉体生物膜肥水保持剂，其特征在于：所述聚谷氨酸的分子量大于200万。

6.根据权利要求2所述的粉体生物膜肥水保持剂，其特征在于：所述高粘度凹凸棒粉粘度大于1000，目数为200-400目。

7.根据权利要求2所述的粉体生物膜肥水保持剂，其特征在于：所述褐藻寡糖、壳寡糖和寡聚酸具有促生、抗逆、抗病的功能。

8.根据权利要求1所述的粉体生物膜肥水保持剂的方法，其特征在于：制备过程包括下列步骤：

S1、首先将原料按所述重量比分别称取；

S2、将聚谷氨酸的发酵液经离心喷雾干燥制成粉体高分子聚谷氨酸；

S3、启动高效混合搅拌机，再按顺序添加高粘度凹凸棒粉780kg、四硼酸钠50kg、褐藻寡糖与壳聚糖、寡聚酸的混合物40kg，聚谷氨酸100kg，葡聚糖凝胶与瓜儿胶混合物30kg；

S4、搅拌10-60min，然后放料，进行定量包装，得到粉体生物膜肥水保持剂；

S5、在将上述得到的粉体生物膜肥水保持剂按0.5％—4％的比例加到复合肥造粒系统中；

S6、进行混合造粒，经干燥、冷却、筛分、防结块处理后制造出生物膜保持肥料。

9.根据权利要求8所述的粉体生物膜肥水保持剂，其特征在于：所述高分子聚谷氨酸目数为100-300目。

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