CN114213190A - 一种茶粕提取物/甲维盐复合药肥及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种茶粕提取物/甲维盐复合药肥及其制备方法和应用。本发明的茶粕提取物/甲维盐复合药肥，包括如下重量份的组分：茶粕提取物100份，甲维盐0.2～1份，尿素5～10份，硫酸镁1～5份，硼酸1～5份，硫酸锌1～6份，氯化钾1～6份。本发明通过结合茶粕提取物与甲维盐，以及与其他化学肥料，化肥物质与农药物质间存在显著的协同增效作用制得了杀虫性能优异，且促进作物生长的复合药肥。本发明的复合药肥的杀虫活性高，LC50≤0.5mg/L；且显著提高了作物的茎叶生长以及株高、重量。
Description
技术领域
本发明涉及有机药肥技术领域，更具体的，涉及一种茶粕提取物/甲维盐复合药肥及其制备方法和应用。
背景技术
现有的农药及肥料，由于相互间不相溶，因此，都必须要分开施放到农作物上，而不能混合在一起进行施放，这样，既增加了施放时的工作量，而且存放起来很不方便。此外，农用化学品(农药、化肥)的大量施用是引起水体、土壤和大气污染的原因。农田施用的任何种类和形态的农药与化肥，都不可能全部作用于靶向生物。研究表明，化肥在使用过程中的利用率偏低，而未被有效利用的化肥，若以不能被土壤胶体吸附的形式存在，就会随下渗的土壤水转移至根系密集层以下而造成污染，导致水体、土壤的物理性质恶化，影响作物正常生长；而脱靶、难以降解的高毒性农药，则在生态循环过程中在生物体内不断累积，危害人类健康。
为了减轻农药与化肥造成的污染，维护农业生态环境，完成农药、化肥零增长目标，复合药肥的研究与开发成为当前热点。由于植物源有机农药、化肥残留毒性低，持效性强，还具有较好的效果，同时能调节土壤，保护土壤微生物，因此植物源有机农药、化肥的推广和应用对维护土壤生态和环境保护具有重要意义。
目前已有现有技术研究了多种复合药肥，但农药和肥料混合后，处于同一体系中的化学相容性和物理稳定性较差，易产生拮抗作用、对作物产生不良影响，造成复合药肥的药效不持久、达不到理想的防治虫害效果，或对作物的促生长作用不明显。现有技术公开了一种防治草地贪夜蛾的农药颗粒剂，包括植物生长调节剂、杀虫活性成分、粘接剂、分散剂等组分，其中的植物生长调节剂虽然有助于作物生长，但在较大添加量下，会抑制杀虫活性成分的防治害虫效果。
因此，需要开发出一种复合药肥，农药和肥料间具有协同增效作用，能够显著促进作物的生长，并杀虫性能优异。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种茶粕提取物/甲维盐复合药肥，结合茶粕提取物与甲维盐，以及与其他化学肥料，化肥物质与农药物质间存在显著的协同增效作用，制得的复合药肥的杀虫活性高，LC50≤0.5mg/L；且显著提高了作物的茎叶生长以及株高、重量。
本发明的另一目的在于提供上述茶粕提取物/甲维盐复合药肥的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述茶粕提取物/甲维盐复合药肥的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种茶粕提取物/甲维盐复合药肥，包括如下重量份的组分：
茶粕提取物100份，
甲维盐0.2～1份，
尿素5～10份，
硫酸镁1～5份，
硼酸1～5份，
硫酸锌1～6份，
氯化钾1～6份。
本发明的复合药肥中，茶粕提取物是从茶粕中提取有效成分，得到的茶粕基提取液。发明人研究发现，茶粕提取物与化学肥料、甲维盐纳米粒子复配后，制得的复合药肥具有优异的杀虫效果，杀虫活性高，LC50≤0.5mg/L；且茶粕提取物/甲维盐复合药肥作用于作物后，显著增加作物产量、提高作物品质。
茶粕提取物中含有茶皂素、蛋白质、氨基酸和多糖等物质，其丰富的蛋白质、氨基酸及多糖等营养物质，可以作为高效有机肥施用。甲维盐(全称：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐)，具有超高效、低毒(制剂近无毒)、低残留、无公害等生物农药的特点。
发明人研究发现，茶粕提取物中的茶皂素是一种性能优良的非离子型表面活性剂，又具有一定的生物活性，可以提高农药在靶标生物体表的粘着力和延展力，从而显著提高农药的防治效果，增强甲维盐的杀虫效果。
在本发明中，茶粕提取物不仅仅是作为有机肥料起到促作物生长的作用，且作为农药增效剂，与甲维盐协同增效，使得本发明的茶粕提取物/甲维盐复合药肥具有优异的杀虫效果。
此外，硼酸对植物的碳水化合物的合成与转运有重要的作用，增强作物的抗病能力和促进作物早熟。硫酸锌引入锌元素，能够进一步促进作物的茎端、幼叶、根系的生长。锌与作物蛋白质的合成密切相关，对作物叶绿素的形成和光合作用影响重大，有利于作物根系细胞膜、细胞结构的稳定及功能的完整，对根表和根内细胞膜起着保护作用。
优选地，所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥，包括如下重量份的组分：
茶粕提取物100份，
甲维盐0.5～0.8份，
尿素8～9份，
硫酸镁2～4份，
硼酸1.5～2份，
硫酸锌3～4份，
氯化钾3～4份。
在上述优选范围内，茶粕提取物/甲维盐复合药肥的杀虫活性LC50为0.22～0.37mg/L，且作物生长效果更优。
更优选地，所述所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥，由如下重量份的组分组成：
茶粕提取物100份，甲维盐0.6份，尿素8.5份，硫酸镁3份，硼酸2份，硫酸锌4份，氯化钾4份。
优选地，所述茶粕提取物由如下方法制得：
将微波处理后的茶粕粉分散于水中，进行酶解反应，得到的酶解浸提物过滤后，滤液即为所述茶粕提取物。
优选地，所述微波处理的功率为600～800W，微波处理的时间为60s～120s。
发明人研究发现，上述微波处理条件对于茶粕的细胞破壁效果较好，茶皂素浸提率高、茶粕有效分成提取率高。并且通过微波处理，还可以对茶粕进行预杀菌除酶。
优选地，所述酶解反应中，茶粕与水的料液比为：茶粕∶水＝1∶(4～6)。
所述酶解反应中使用的酶，可以为碱性蛋白酶和/或中性蛋白酶。
由于茶粕中含有较多的木质素，采用这两种碱性蛋白酶或中性蛋白酶对茶粕的酶解效果最佳，能充分降解木质素释放茶粕的中的营养物质。
优选地，所述酶解反应的温度为45～60℃，时间为2～3h。
优选地，所述茶粕提取物中的茶皂素的含量为700～800mL/L％。
优选地，所述甲维盐的流体力学直径为80～120nm。
甲维盐的流体力学尺寸通过动态光闪射法测定。
本发明还保护上述茶粕提取物/甲维盐复合药肥的制备方法，包括如下步骤：
S1.将茶粕提取物与尿素、硫酸镁、硫酸锌、硼酸、氯化钾混合，得到混合液；将甲维盐溶于乙醇水溶液中，得到甲维盐溶液；
S2.将所述甲维盐溶液滴加于所述混合液中，去除乙醇后，得到所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥。
优选地，步骤S1中，所述甲维盐溶液中，甲维盐的浓度为100～200ppm。
优选地，步骤S2中，所述滴加速率为3～9mL/min。
本发明还保护上述茶粕提取物/甲维盐复合药肥在促进作物生长、防治植物虫害中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明开发了一种茶粕提取物/甲维盐复合药肥。结合茶粕提取物与甲维盐，以及与其他化学肥料，化肥物质与农药物质间存在显著的协同增效作用制得了杀虫性能优异，且促进作物生长的复合药肥。本发明的复合药肥的杀虫活性高，LC50≤0.5mg/L；且显著提高了作物的茎叶生长以及株高、重量。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例及对比例中的原料均可通过市售得到，具体如下：
茶粕提取物，由如下方法制得：
将微波处理后的茶粕粉分散于水中，进行酶解反应，得到的酶解浸提物过滤后，滤液即为茶粕提取物；
其中微波处理的功率为600～800W，微波处理的时间为60s～120s；酶解反应中，茶粕与水的料液比为：茶粕∶水＝1∶5，使用的酶为碱性蛋白酶；酶解反应的温度为50℃，时间为3h；
经检测，茶粕提取物中的茶皂素含量为797.32mL/L。
甲维盐，购自湖北世腾化工科技有限公司；
尿素，AR，购自天津市大茂化学试剂厂；
硫酸镁，AR，购自天津市百世化工有限公司；
硼酸，AR，购自天津福晨化学试剂有限公司；
硫酸锌，AR，购自天津福晨化学试剂有限公司；
氯化钾，AR，购自天津市百世化工有限公司。
除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1～5
实施例1～5分别提供一种茶粕提取物/甲维盐复合药肥，组分含量见表1，制备方法如下：
S1.按照表1，将茶粕提取物、尿素、硫酸镁、硼酸、硫酸锌和氯化钾混合均匀，得到混合液；
将甲维盐溶于乙醇水溶液中，得到甲维盐溶液，甲维盐的浓度为100ppm；
S2.将甲维盐溶液滴加于所述混合液中，滴加速率为3mL/min，再经45℃旋蒸去除乙醇，得到茶粕提取物/甲维盐复合药肥。
表1实施例1～5的茶粕提取物/甲维盐复合药肥的组分含量(重量份)
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 茶粕提取物 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 甲维盐 | 0.2 | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 1 |
| 尿素 | 5 | 8 | 8.5 | 9 | 10 |
| 硫酸镁 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硼酸 | 1 | 1.5 | 2 | 2 | 5 |
| 硫酸锌 | 1 | 3 | 4 | 4 | 6 |
| 氯化钾 | 1 | 3 | 4 | 4 | 6 |
实施例6
实施例6分别提供一种茶粕提取物/甲维盐复合药肥，组分含量与实施例1相同，制备方法如下：
S1.按照实施例1的组分含量，将茶粕提取物、尿素、硫酸镁、硼酸、硫酸锌和氯化钾混合均匀，得到混合液；
将甲维盐溶于乙醇水溶液中，得到甲维盐溶液，甲维盐的浓度为200ppm；
S2.将甲维盐溶液滴加于所述混合液中，滴加速率为3mL/min，再经45℃旋蒸去除乙醇，得到茶粕提取物/甲维盐复合药肥。
即与实施例1的区别在于，实施例6的茶粕提取物/甲维盐复合药肥的制备方法步骤S1中甲维盐的浓度为200ppm。
实施例7
实施例7分别提供一种茶粕提取物/甲维盐复合药肥，组分含量与实施例1相同，制备方法如下：
S1.按照实施例1的组分含量，将茶粕提取物、尿素、硫酸镁、硼酸、硫酸锌和氯化钾混合均匀，得到混合液；
将甲维盐溶于乙醇水溶液中，得到甲维盐溶液，甲维盐的浓度为200ppm；
S2.将甲维盐溶液滴加于所述混合液中，滴加速率为9mL/min，再经45℃旋蒸去除乙醇，得到茶粕提取物/甲维盐复合药肥。
即与实施例1的区别在于，实施例7的茶粕提取物/甲维盐复合药肥的制备方法步骤S2中滴加速率为9mL/min。
对比例1～5
对比例1～5分别提供一种复合药肥，组分含量见表2，制备方法如下：
S1.按照表2，将除甲维盐外的其他组合混合，得到混合液；
将甲维盐溶于乙醇水溶液中，得到甲维盐溶液，甲维盐的浓度为100ppm；
S2.将甲维盐溶液滴加于所述混合液中，滴加速率为3mL/min，再经45℃旋蒸去除乙醇，得到茶粕提取物/甲维盐复合药肥。
表2对比例1～5的复合药肥的组分含量(重量份)
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | |
| 茶粕提取物 | - | 100 | 100 | 100 | 50 |
| 水 | 100 | - | - | - | - |
| 甲维盐 | 0.2 | - | - | 0.05 | 0.2 |
| 乳油 | - | - | 0.2 | - | - |
| 尿素 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 硫酸镁 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 硼酸 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 硫酸锌 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 氯化钾 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
性能测试
对上述实施例及对比例制得的复合药肥进行性能测试，具体方法如下：
杀虫效果：以制备的复合药肥为原液去稀释，得到不同甲维盐浓度的样品；试验时，将新鲜的上海青菜叶切成2.5cm*2.5cm的小块，分别在不同浓度的样品溶液中浸泡2min，自然风干，干燥的叶子被放置在一个直径为6cm的培养皿中，培养皿底部内衬滤纸；10只3龄小菜蛾放入培养皿中；空白实验组对不浸泡样品溶液的叶片进行同样的处理，每组实验重复3次，以纠正其他因素的干扰；计算24h后的小菜蛾的死亡率，计算得到LC50，LC50越低，说明杀虫效果越优。
促作物生长效果：以黄瓜作物为测试对象，在黄瓜三片叶期分别喷洒实施例及对比例制得的复合药肥，一个半月后测量各生物量测定株高、单颗重量、叶片数、茎粗，上述株高、单颗重量、叶片数、茎粗均为100棵作物测得的平均值。
实施例1～7及对比例1～5的测试结果见表3。
表3实施例1～7及对比例1～5的测试结果
| LC<sub>50</sub>(mg/L) | 株高(cm) | 单颗重量(g) | 叶片数 | 茎粗(mm) | |
| 实施例1 | 0.44 | 9.97 | 5.70 | 7 | 4.79 |
| 实施例2 | 0.37 | 10.50 | 6.33 | 7 | 4.88 |
| 实施例3 | 0.22 | 11.60 | 8.30 | 7 | 5.69 |
| 实施例4 | 0.33 | 9.63 | 8.07 | 7 | 5.25 |
| 实施例5 | 0.39 | 9.17 | 5.73 | 6 | 4.25 |
| 实施例6 | 0.41 | 10.06 | 5.88 | 7 | 4.83 |
| 实施例7 | 0.42 | 9.88 | 5.65 | 7 | 4.77 |
| 对比例1 | 0.7 | 7.17 | 4.47 | 5 | 3.29 |
| 对比例2 | 5.46 | 9.82 | 5.19 | 6 | 3.84 |
| 对比例3 | 0.66 | 7.15 | 4.48 | 5 | 3.33 |
| 对比例4 | 3.94 | 9.98 | 5.25 | 6 | 4.84 |
| 对比例5 | 0.92 | 8.24 | 4.98 | 6 | 3.97 |
根据表3的测试结果，可以看出，本发明各实施例制得的复合药肥，对于作物具有优异的杀虫效果，且有显著的促生长作用。
对比例1中不含茶粕提取物，而是直接替换为水；对比例2中不含甲维盐，对比例3中将甲维盐替换为乳油。可以看出，在缺少某一组分的情况下，复合药肥难以兼具良好的杀虫和促生长作用。在本发明的茶粕提取物/甲维盐复合药肥中，甲维盐与茶粕提取物是通过协同增效作用，起到了促生长、高效杀虫的效果。
对比例4中，甲维盐含量过低，对比例5中，茶粕提取物的含量过低，也无法起到有效的协同增效作用。制得的复合药肥的综合性能仍较差。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种茶粕提取物/甲维盐复合药肥，其特征在于，包括如下重量份的组分：
茶粕提取物100份，甲维盐0.2～1份，尿素5～10份，硫酸镁1～5份，硼酸1～5份，硫酸锌1～6份，氯化钾1～6份。
2.根据权利要求1所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥，其特征在于，包括如下重量份的组分：
茶粕提取物100份，甲维盐0.5～0.8份，尿素8～9份，硫酸镁2～4份，硼酸1.5～2份，硫酸锌3～4份，氯化钾3～4份。
3.根据权利要求1所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥，其特征在于，所述甲维盐的流体力学直径为80～120nm。
4.根据权利要求1所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥，其特征在于，所述茶粕提取物中茶皂素含量为700～800mL/L。
5.根据权利要求1所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥，其特征在于，所述茶粕提取物由如下方法制得：
将微波处理后的茶粕粉分散于水中，进行酶解反应，得到的酶解浸提物过滤后，滤液即为所述茶粕提取物。
6.根据权利要求5所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥，其特征在于，所述酶解反应的温度为45～60℃，时间为2～3h。
7.权利要求1～6任一项所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将茶粕提取物与尿素、硫酸镁、硫酸锌、硼酸、氯化钾混合，得到混合液；将甲维盐溶于乙醇水溶液中，得到甲维盐溶液；
S2.将所述甲维盐溶液滴加于所述混合液中，去除乙醇后，得到所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥。
8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述甲维盐溶液中，甲维盐的浓度为100～200ppm。
9.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述滴加的速率为3～9mL/min。
10.权利要求1～6任一项所述茶粕提取物/甲维盐复合药肥在促进作物生长、防治植物虫害中的应用。
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