CN116120117A - 多功能肥料增效剂的应用和一种多功能增效肥料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于肥料技术领域，具体涉及多功能肥料增效剂的应用和一种多功能增效肥料及其应用。所述肥料增效剂由以下质量份数的原料组成：芸苔素内酯0.04～0.6份，胺鲜酯0.001～0.01份，核黄素0.5～1.0份，硫胺素0.1～0.5份，氯化钾1～5份、硼砂3～8份和腐植酸钾5～10份。本发明提供的多功能肥料增效剂，在各组分的共同组合复配下具有协同增效作用，可以增加作物对土壤养分的吸收，提高肥料利用率，促进作物产量和品质的提升。实施例结果表明，本发明提供的肥料增效剂可以有效提高肥料的利用率，并有效提高小麦和水稻的千粒重和产量。
Description
本申请是申请日为2021年10月25日、申请号为202111251582.7、发明名称为《一种多功能肥料增效剂、多功能增效肥料、制备方法及其应用》的分案申请。
技术领域
本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种多功能肥料增效剂、多功能增效肥料、制备方法及其应用。
背景技术
我国是一个农业和人口大国，以占世界9％的耕地养活了世界上20％的人口。在巨大的粮食需求压力下，化肥的施用在保障我国粮食安全上发挥了重要作用。然而，近三十几年来我国粮食产量增长了近85％，但化肥施用量却增长了4.5倍，化肥施用量的增速远远超过粮食产量的增速。研究显示，当化肥施用量达到一定程度后，其对粮食增产的边际贡献率逐渐下降。过量施用化肥不仅会导致肥料利用率低，肥料损失严重，还会造成巨大的生态环境污染，威胁到农业可持续发展。因而，如何保证粮食产量合理稳定増长的同时，提高肥料利用率，减少化肥过量施用带来的不良影响，解决社会发展所面临的资源与环境问题，是摆在我们面前的一项重要课题。
肥料增效剂是一类以增加养分有效性为目的的活性物质，可以活化土壤中的氮、磷、钾，促进作物根系对土壤中养分的吸收，满足作物对养分的需求。现有的肥料增效剂多为单剂或者混剂的机械组合，并不能有效提高肥料的利用率，使作物无法更好地吸收土壤和肥料中的养分，进而导致作物产量降低，品质较差。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明提供了一种多功能肥料增效剂。本发明提供的多功能肥料增效剂不仅可以提高肥料的利用率，同时可以提高作物的产量和品质。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种多功能肥料增效剂，包括以下质量份数的组分：芸苔素内酯0.04～0.6份，胺鲜酯0.001～0.01份，核黄素0.5～1.0份，硫胺素0.1～0.5份，氯化钾1～5份、硼砂3～8份和腐植酸钾5～10份。
优选的，所述肥料增效剂包括芸苔素内酯0.2份，胺鲜酯0.006份，核黄素0.7份，硫胺素0.3份，氯化钾3份，硼砂5份和腐植酸钾7份。
本发明还提供了一种多功能肥料增效剂的制备方法，将上述技术方案所述原料经粉碎、过筛得到肥料增效剂。
优选的，所述过筛使用的筛孔尺寸为100～300目。
本发明还提供了上述技术方案所述肥料增效剂在提高肥料利用率、增加作物产量或改善作物品质上的应用。
优选的，所述作物包括小麦或水稻。
本发明还提供了一种多功能增效肥料，包括上述技术方案中的肥料增效剂。
优选的，所述多功能肥料增效剂还包括常规复合肥料、混合肥料或掺混肥料。
优选的，所述肥料增效剂与所述常规复合肥料、混合肥料或掺混肥料的质量比为(3～5):100。
本发明还提供了上述技术方案中增效肥料在提高肥料利用率、增加作物产量或改善作物品质上的应用。
有益效果：
本发明提供了一种多功能肥料增效剂，包括以下质量份数的组分：芸苔素内酯0.04～0.6份，胺鲜酯0.001～0.01份，核黄素0.5～1.0份，硫胺素0.1～0.5份，氯化钾1～5份、硼砂3～8份和腐植酸钾5～10份。本发明提供的多功能肥料增效剂，在各组分的共同组合复配下具有协同增效作用，可以增加作物对土壤养分的吸收，提高肥料利用率，促进作物产量和品质的提升。实施例结果表明，本发明提供的肥料增效剂可以有效提高肥料的利用率，并有效提高小麦和水稻的千粒重和产量。
此外，本申请提供的增效剂可以与常规复合肥、混合肥或掺混肥料混合使用，促进上述肥料的吸收利用。
另外，本申请提供的增效剂使用方法简单，不需要额外添加其他粘合剂或辅助剂，直接将各组分按比例混合后即可使用。
具体实施方式
本发明提供了一种多功能肥料增效剂，包括以下质量份数的组分：芸苔素内酯0.04～0.6份，胺鲜酯0.001～0.01份，核黄素0.5～1.0份，硫胺素0.1～0.5份，氯化钾1～5份、硼砂3～8份和腐植酸钾5～10份。
本发明提供的多功能肥料增效剂包括0.04～0.6份芸苔素内酯，优选为0.1～0.4份，更优选为0.2份。在本发明的具体实施例中，所述芸苔素内酯具体包括0.04份、0.1份、0.2份、0.4份和0.6份。在本发明中，所述芸苔素内酯能促进作物根系发育，增加作物叶片的叶绿素含量，提高作物结实率、穗粒数和产量。
以所述芸苔素内酯的质量份为基准，本发明提供的多功能肥料增效剂包括0.001～0.01份胺鲜酯，优选为0.004～0.008份，更优选为0.006份。在本发明的具体实施例中，所述胺鲜酯具体包括0.001份、0.004份、0.006份、0.008份和0.01份。在本发明中，所述胺鲜酯可有效增加植株叶绿素含量，提高植株的同化能力，增强根系活力、加速植物对肥料的吸收利用，同时增强农作物抗病、抗逆性。
以所述芸苔素内酯的质量份为基准，本发明提供的多功能肥料增效剂包括0.5～1.0份核黄素，优选为0.6～0.8份，更优选为0.7份。在本发明的具体实施例中，所述核黄素具体包括0.5份、0.6份、0.7份、0.8份和1.0份。在本发明中，所述核黄素能够促进作物籽粒灌浆，将籽粒中糖类转化为淀粉储存，有利于籽粒淀粉积累，粒重增加，保障达到增加作物产量的技术效果。
以所述芸苔素内酯的质量份为基准，本发明提供的多功能肥料增效剂包括0.1～0.5份硫胺素，优选为0.2～0.4份，更优选为0.3份。在本发明的具体实施例中，所述硫胺素具体包括0.1份、0.2份、0.3份、0.4份和0.5份。在本发明中，所述硫胺素能提高植株对外来胁迫因子的耐受能力，增强植株抗逆性。
以所述芸苔素内酯的质量份为基准，本发明提供的多功能肥料增效剂包括1～5份氯化钾，优选为2～4份，更优选为3份。在本发明的具体实施例中，所述氯化钾具体包括1份、2份、3份、4份和5份。在本发明中，所述氯化钾能减少土壤中氨的挥发，活化土壤养分，促进植物对肥料的吸收和利用，提高肥料的利用率。
以所述芸苔素内酯的质量份为基准，本发明提供的多功能肥料增效剂的组分包括3～8份硼砂，优选为4～6份，更优选为5份。在本发明的具体实施例中，所述硼砂具体包括3份、4份、5份、6份和8份。在本发明中，所述硼砂能增加叶片蛋白质含量，促进叶绿素形成，延长叶片功能期，提高光合作用。
以所述芸苔素内酯的质量份为基准，本发明提供的多功能肥料增效剂的组分包括5～10份腐植酸钾，优选为6～8份，更优选为7份。在本发明的具体实施例中，所述腐植酸钾具体包括5份、6份、7份、8份和10份。在本发明中，所述腐植酸钾能延长肥效期，改善土壤环境，增加土壤微生物数量，提高土壤酶活性，促进作物生长，提高作物产量。
在本发明中，上述各原料通过复配得到的多功能肥料增效剂具有协同增效的作用，可以增加作物对土壤养分的吸收，提高肥料利用率，促进作物产量和品质的提升，增强作物的抗逆性。
如无特殊规定，本发明对上述原料的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售原料即可。
本发明提供了一种多功能肥料增效剂的制备方法，将上述技术方案所述原料经粉碎、过筛、混合后得到肥料增效剂。
本发明将所述多功能肥料增效剂的原料进行粉碎、过筛得到粉碎物。在本发明中，所述过筛使用的筛孔尺寸优选为100～300目，更优选为150～250目，进一步优选为200目。在实际应用中，本发明优选包括将所述原料均通过同一目的筛孔或保证不同原料均通过所述150～250目的筛孔即可。本发明对所述粉碎的方法和设备没有特殊限定，采用本领域常规的粉碎方法和设备即可。本发明优选对粉碎料进行过筛得到目标粒径要求的粉碎料，本发明对所述过筛的方式没有特殊限定，采用本领域常规方法即可。本发明优选还包括在任何阶段将原料混合，粉碎前后，过筛前后均可；单独粉碎，混合粉碎均可。本发明对所述过筛的方式没有特殊限定，采用本领域常规方法即可。
得到所述粉碎物后，本发明将粉碎物混合，得到多功能肥料增效剂。
本发明提供了上述多功能肥料增效剂在提高肥料利用率、增加作物产量或改善作物品质上的应用。
在本发明中，所述作物优选包括小麦或水稻。本发明对所述小麦和水稻的品种没有特殊限定，采用本领域常规品种即可，如在本发明实施例中，所述小麦包括淮麦33或烟农19；所述水稻包括淮稻5号或南粳9104。
本发明还提供了一种多功能增效肥料，包括上述技术方案中的多功能肥料增效剂。
在本发明中，所述多功能增效肥料优选还包括常规复合肥、混合肥料或掺混肥料。在本发明中，所述肥料增效剂与所述常规复合肥料、混合肥料或掺混肥料的质量比优选为(3～5):100，更优选为4:100。本发明对所述常规复合肥、混合肥料或掺混肥料的类型、品牌和来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可；在本发明的实施例中具体使用的是由江阴市金丹王化肥有限公司生产的复混肥料，总养分≥45％(氮磷钾含量为15：15：15)。
本发明对所述多功能增效肥料的制备方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方法，将所述多功能增效剂与常规复合肥、混合肥料或掺混肥料混合得到；在本发明的实施例中，将所述多功能肥料增效剂与常规复合肥、混合肥料或掺混肥料搅拌20～30min得到。
本发明将所述多功能增效剂与所述常规复合肥料、混合肥料或掺混肥料混合即可制备多功能增效肥料，使用方法简单，不需要添加其他粘合剂或辅助剂。
本发明还提供了上述技术方案所述的多功能增效肥料在提高肥料利用率、增加作物产量或改善作物品质上的应用。
在本发明中，所述改善作物品质优选包括提高作物的千粒重或提高作物的抗逆性。在本发明中，所述提高肥料利用率优选包括提高氮肥农学利用率。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
称取芸苔素内酯0.04g、胺鲜酯(DA-6)0.001g，核黄素0.5g、硫胺素0.1g、氯化钾1g、硼砂3g和腐植酸钾5g。将上述原料经过粉碎机粉碎，分别过200目筛，混合均匀，得到多功能肥料增效剂。
实施例2
称取芸苔素内酯0.1g、胺鲜酯(DA-6)0.004g，核黄素0.6g、硫胺素0.2g、氯化钾2g、硼砂4g、腐植酸钾6g。将上述原料经过粉碎机粉碎，分别过200目筛，混合均匀，得到多功能肥料增效剂。
实施例3
称取芸苔素内酯0.2g、胺鲜酯(DA-6)0.006g，核黄素0.7g、硫胺素0.3g、氯化钾3g、硼砂5g、腐植酸钾7g。将上述原料经过粉碎机粉碎，分别过200目筛，混合均匀，得到多功能肥料增效剂。
实施例4
称取芸苔素内酯0.4g、胺鲜酯(DA-6)0.008g，核黄素0.8g、硫胺素0.4g、氯化钾4g、硼砂6g、腐植酸钾8g。将上述原料经过粉碎机粉碎，分别过200目筛，混合均匀，得到多功能肥料增效剂。
实施例5
称取芸苔素内酯0.6g、胺鲜酯(DA-6)0.01g，核黄素1.0g、硫胺素0.5g、氯化钾5g、硼砂8g、腐植酸钾10g。将上述原料经过粉碎机粉碎，分别过200目筛，混合均匀，得到多功能肥料增效剂。
对比例1
与实施例1制备方式相同，缺少芸苔素内酯组分。
对比例2
与实施例1制备方式相同，缺少胺鲜酯组分。
对比例3
与实施例1制备方式相同，缺少核黄素组分。
对比例4
与实施例1制备方式相同，缺少硫胺素组分。
对比例5
与实施例1制备方式相同，缺少氯化钾组分。
对比例6
与实施例1制备方式相同，缺少硼砂组分。
对比例7
与实施例1制备方式相同，缺少腐植酸钾组分。
对比例8
与实施例1制备方式相同，只包含芸苔素内酯。
对比例9
与实施例1制备方式相同，只包含胺鲜酯。
对比例10
与实施例1制备方式相同，只包含核黄素。
对比例11
与实施例1制备方式相同，只包含硫胺素。
对比例12
与实施例1制备方式相同，只包含氯化钾。
对比例13
与实施例1制备方式相同，只包含硼砂。
对比例14
与实施例1制备方式相同，只包含腐植酸钾。
应用例1
试验设计：
于2019年在江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所现代农业科技园区进行肥效试验；
供试品种：以小麦为研究对象，供试品种为淮麦33、烟农19。
将实施例1～5和对比例1～14中的肥料增效剂分别与复混肥均匀搅拌20～30min，获得增效肥料。其中实施例1～5和对比例1～14中的肥料增效剂重量均占复混肥重量的4％，将其混匀后，按50公斤/亩作为基肥，在小麦播种前，深翻土地并施入；常规施肥组以常规复混肥(50公斤/亩)作基肥；不施肥料组的基肥则不施任何肥料。
小麦于2019年10月27日播种，播种量210kg.hm-2，于11月3日出苗，2020年6月10日收获。实施例1～5和对比例1～14除基肥不同外，其他管理措施、土壤情况、小区面积等均相同。具体为：每小区处理面积为60m2，三次重复，小麦为机条播，播前深翻并一次性施入增效肥料50公斤/亩(实施例1～5和对比例1～14)；常规施肥组以常规复混肥(50公斤/亩)作基肥；不施肥料组的基肥不施用任何肥料。拔节期除不施肥料组，各处理均追施纯N112.5kg.hm-2作追肥，纯N为尿素。小麦前茬为玉米，土壤0～20cm土层含有机质23.73g/kg、全氮126.65mg/kg、碱解氮107.27mg/kg、速效磷7.44mg/kg、速效钾192.38mg/kg。
小麦成熟时，取样考察小麦千粒重、产量及氮肥农学利用率。其中本发明对小麦千粒重和产量的考察方式没有特殊限定，采用本领域常规测定方法即可；肥料利用率采用氮肥农学利用率来表示，公式为：氮肥农学利用率(kg/kg)＝(施氮区籽粒产量-不施氮区籽粒产量)/施氮量；具体到本案中，测定肥料增效剂的氮肥农学利用率，即以使用肥料增效剂组的实施例和对比例和不施加肥料增效剂的常规施肥组分别与不施肥料组作对比计算使用肥料增效剂组和不施加肥料增效剂的常规施肥组的氮肥农学利用率。本试验中，氮肥的总施用量以常规施肥组的总氮量为基准，即亩施总氮量＝基肥中含氮量(50kg/亩×15％)+追肥含氮量[(112.5kg.hm-2÷15)kg/亩]＝15kg/亩。同时，与常规施肥组增减百分比(％)＝(使用肥料增效剂组氮肥农学利用率)-(常规施肥组氮肥农学利用率)/常规施肥组氮肥农学利用率×100％。测定结果如表1-1和表1-2所示。
表1-1肥料增效剂作为基肥对淮麦33产量和氮肥农学利用率的影响
表1-2肥料增效剂作为基肥对烟农19产量和氮肥农学利用率的影响
由表1-1和表1-2记载的试验数据可知，肥料增效剂与常规复合肥混匀后作为小麦基肥施用能显著提高小麦千粒重、产量和氮肥农学利用率。5个实例处理对淮麦33的千粒重分别较常规施肥组增加了6.20％、7.94％、10.67％、9.68％和8.44％，产量分别较对照增加10.54％、10.90％、12.65％、12.27％和11.76％，氮肥农学利用率提高37.94％、39.23％、45.44％、44.16％和42.23％；对烟农19的千粒重分别较对照增加了9.93％、11.32％、12.70％、12.47％和12.01％，产量分别较对照增加10.34％、13.11％、14.60％、14.89％和13.63％，氮肥农学利用率提高32.17％、40.77％、45.41％、46.38％和42.42％。可见，肥料增效剂能显著增加籽粒千粒重、提高产量和氮肥农学利用率，具有显著的经济效益。实施例1～5与对比例1～14的实验数据相比较可知，在缺少实施例1～5中任一成分或只有一种成分时，对比例1～14处理下的两小麦品种千粒重、产量和氮肥农学利用率均低于实施例1～5；尤其是对比例8～14中的各单剂效果较实施例1～5降低明显。这表明实施例1～5中的各成分在籽粒产量形成和肥料吸收与利用过程中有相互协调相互促进的作用。
应用例2
于2019年在江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所现代农业科技园区进行肥效试验；
供试品种：以水稻为研究对象，供试品种为淮稻5号和南粳9108。
将实施例1～5和对比例1～14中的肥料增效剂分别与复混肥均匀搅拌20～30min，获得增效肥料。其中实施例1～5和对比例1～14中的肥料增效剂重量均占复混肥重量的4％，将其混匀后，按50公斤/亩作为水稻的基肥；常规施肥组以常规复混肥(50公斤/亩)作基肥；不施肥料组的基肥则不施任何肥料。
水稻于2019年5月10日播种，大田秧盘育秧，6月12日人工移栽，2019年10月18日收获。实施例1～5和对比例1～14除基肥不同外，其他管理措施、土壤情况、小区面积等均相同。具体为：每小区处理面积为60m2，三次重复，水稻人工移栽，移栽前整地并一次性施入增效肥料50公斤/亩(实施例1～5和对比例1～14)；常规施肥组以常规复混肥(50公斤/亩)作基肥；不施肥料组的基肥不施用任何肥料。拔节期除不施肥料组，各处理均追施纯N90kg.hm-2作追肥，纯N为尿素。水稻前茬为小麦，土壤0～20cm土层含有机质25.73g/kg、全氮121.33mg/kg、碱解氮103.19mg/kg、速效磷6.35mg/kg、速效钾190.54mg/kg。
水稻成熟时，取样考察水稻千粒重、产量及氮肥农学利用率。其中本发明对水稻千粒重和产量的考察方式没有特殊限定，采用本领域常规测定方法即可；肥料利用率采用氮肥农学利用率来表示，公式为：氮肥农学利用率(kg/kg)＝(施氮区籽粒产量-不施氮区籽粒产量)/施氮量；具体到本案中，测定肥料增效剂的氮肥农学利用率，即以使用肥料增效剂组的实施例和对比例和不施加肥料增效剂的常规施肥组分别与不施肥料组作对比计算使用肥料增效剂组和不施加肥料增效剂的常规施肥组的氮肥农学利用率。本试验中，氮肥的总施用量以常规施肥组的总氮量为基准，即亩施总氮量＝基肥中含氮量(50kg/亩×15％)+追肥含氮量[(90kg.hm-2÷15)kg/亩]＝13.5kg/亩。同时，与常规施肥组增减百分比(％)＝(使用肥料增效剂组氮肥农学利用率)-(常规施肥组氮肥农学利用率)/常规施肥组氮肥农学利用率×100％。测定结果如表2-1和表2-2所示。
表2-1肥料增效剂作基肥对淮稻5号产量和氮肥农学利用率的影响
表2-2肥料增效剂作基肥对南粳9104产量和氮肥农学利用率的影响
由表2-1和表2-2记载的试验数据可知，肥料增效剂与常规复合肥混匀后作为水稻基肥施用能显著提高水稻千粒重、产量和氮肥农学利用率。5个实例处理对淮稻5号的千粒重分别较对照增加了7.77％、12.01％、14.49％、13.43％和12.72％，产量分别较对照增加8.94％、11.13％、16.21％、16.34％和15.25％，氮肥农学利用率提高27.44％、34.12％、49.77％、50.16％和46.76％；对南粳9108的千粒重分别较对照增加了7.12％、9.74％、15.36％、14.61％和13.48％，产量分别较对照增加8.07％、12.79％、17.14％、16.43％和15.87％，氮肥农学利用率提高24.55％、38.93％、52.16％、50.00％和48.28％。可见，肥料增效剂能显著增加籽粒千粒重、提高产量和氮肥农学利用率，具有显著的经济效益。实施例1～5与对比例1～14的实验数据相比较可知，在缺少实施例1～5中任一成分或只有一种成分时，对比例1～14处理下的两小麦品种千粒重、产量和氮肥农学利用率均低于实施例1～5；尤其是对比例8～14中的各单剂效果较实施例1～5降低明显。这表明实施例1～5中的各成分在籽粒产量形成和肥料吸收与利用过程中有相互协调相互促进的作用。
由以上实施例记载可知，本发明提供的多功能肥料增效剂可以有效提高肥料的利用率、提高作物的产量和品质。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (9)
1.多功能肥料增效剂在下述(a)～(c)任意一项或多项中的应用；
(a)提高肥料利用率；
(b)增加作物产量；
(c)改善作物品质；
所述多功能肥料增效剂由以下质量份数的原料组成：芸苔素内酯0.04～0.6份，胺鲜酯0.001～0.01份，核黄素0.5～1.0份，硫胺素0.1～0.5份，氯化钾1～5份、硼砂3～8份和腐植酸钾5～10份；
所述原料经粉碎、过筛得到肥料增效剂。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述提高肥料利用率包括提高氮肥农学利用率。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述作物包括小麦或水稻。
4.根据权利要求1～3任一项所述的应用，其特征在于，所述多功能肥料增效剂的原料由芸苔素内酯0.2份，胺鲜酯0.006份，核黄素0.7份，硫胺素0.3份，氯化钾3份，硼砂5份和腐植酸钾7份组成；
或者所述多功能肥料增效剂的原料由芸苔素内酯0.4份，胺鲜酯0.008份，核黄素0.8份，硫胺素0.4份，氯化钾4份，硼砂6份和腐植酸钾8份组成。
5.根据权利要求1～3任一项所述的应用，其特征在于，所述过筛使用的筛孔尺寸为100～300目。
6.一种多功能增效肥料，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述应用中的肥料增效剂。
7.根据权利要求6所述的增效肥料，其特征在于，还包括常规复合肥、混合肥料或掺混肥料。
8.根据权利要求6或7所述的增效肥料，其特征在于，所述肥料增效剂与所述常规复合肥料、混合肥料或掺混肥料的质量比为(3～5):100。
9.权利要求6～8任一项所述增效肥料在在下述(a)～(c)任意一项或多项中的应用；
(a)提高肥料利用率；
(b)增加作物产量；
(c)改善作物品质。
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