CN1837154A

CN1837154A - Sodm尿素及其制备方法和应用

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Publication number: CN1837154A
Application number: CN 200610001890
Authority: CN
Inventors: 白克祥; 朱连勋; 赵绘; 李立仁; 项福波; 苏敏龙; 孙立文
Original assignee: BEIJING HUAMEI TIANYI SCI-TECH DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING HUAMEI TIANYI SCI-TECH DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2026-01-25
Also published as: CN100418930C

Abstract

本发明涉及一种SOD_M尿素，其特征在于包括SOD_M和尿素，其中以SOD_M尿素总重量计，SOD_M的含量为0.01～1.0重量％，尿素的含量为99～99.99重量％；本发明还涉及SOD_M尿素的制备方法，将SOD_M直接加入尿素生产装置的熔融状态的尿素中，然后混合造粒，此外，本发明还涉及上述SOD_M尿素在农业中的应用。

Description

SODM尿素及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种包含有模拟SOD(即模拟超氧化物歧化酶，简称SOD_M)的增效尿素，并提供了该SOD_M尿素的制备方法及其应用。

背景技术

众所周知，尿素使用量占整个氮肥使用量的60％，每年我国有3000万吨尿素用于农作物，由于作物来不及吸收，相当一部分尿素挥发或随水流失，据统计，目前尿素利用率最高仅达30％，三分之二的尿素在农田施肥中流失，不仅造成资源浪费，也导致环境污染，为了提高尿素利用率，国内外的技术人员对尿素改性作了诸多研究，例如开发了聚合物包膜型尿素，包硫尿素，尿醛尿素，肥隆等，这些品种，其开发目的是在尿素中增加了硝化抑制剂和脲酶抑制剂，但缓控释与稳定尿素技术存在诸多问题，如可控性不强，智能化程度不高，不具备相对稳定控释时间，以树脂类聚合物包膜存在二次污染，同时每种增效尿素都无法保持原来尿素的高含氮量，价格偏高，在国内外尿素市场中占有份额很低，难于推广应用。

植物在大气污染、低温、干旱、盐分、强光辐射等逆境胁迫及衰老进程中，植物体内活性氧产生能力大于清除能力，而相对过量的活性氧会对生物膜和其它生物大分子结构及功能产生不利的影响。而SOD可以有效地清除活性氧，维持活性氧代谢平衡，防止植物细胞膜过氧化，抑制碱基突变、DNA链断裂和蛋白质损伤，从而可以提高植物免疫能力、抗病能力以及防止品种退化等优点。

然而人们通过从植物中提取或通过基因工程进行表达而得到的天然SOD在稳定性、膜穿透性、生物可利用度和免疫原性等方面距实际应用还有相当差距。此外由于分离、提纯天然SOD的工艺复杂，使得所得到的天然SOD价格昂贵(每克天然SOD需几十甚至几百美元)，从而难以产业化生产，更难于在农业上进行大规模应用。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明目的在于提供一种SOD_M尿素，其对尿素的含氮量没有任何影响，是迄今为止所有增效尿素难以达到的指标；其可以延长尿素在土壤中的释放时间并且不给土壤任何污染；还可以明显地提高尿素的利用率，明显地降低肥料使用量，可以达到省肥20％左右；此外还可以提高作物品质、大幅度提高作物产量、提高作物抗逆性等。

本发明的SOD_M尿素，其特征在于：包括SOD_M和尿素，以SOD_M尿素总重量计，SOD_M的含量为0.01～1.0重量％，尿素的含量为99～99.99重量％。优选SOD_M的含量为0.04～0.10重量％。

本发明的SOD_M尿素，其特征在于，SOD_M为金属蛋白酶，其中金属蛋白酶中金属离子可以是过渡金属离子或碱土金属离子，例如Mn、Fe、Ni，也可以是Cu、Zn、Mg、k和Na等。优选SOD_M为一类金属蛋白酶，其中有机配体为人工合成的同源短肽，该同源短肽由氨基酸单体为L-天冬氨酸、D.L-天冬氨酸、L-谷氨酸或L-赖氨酸各自聚合而成。更优选，SOD_M是以同源短肽为有机配体和锰、铜、锌、铁等组成一种具有很好水溶性的小分子产物，例如人工合成的Mn-SOD_M、Cu-Zn-SOD_M和Fe-SOD_M的一种或一种以上的混合物，上述SOD_M分子量分布在1000～2500之间。上述SOD_M可以按照CN200510132464.9中所公开的方法合成。

本发明还提供了上述SOD_M尿素的制备方法，其特征在于，SOD_M以溶液方式定量地与熔融尿素进行均匀混合，其中尿素与SOD_M溶液的质量比为1000∶1.5-2.5，然后进行喷雾造粒，最终制得本发明的SOD_M尿素。该SOD_M溶液为水溶液，以SOD_M水溶液总量计，SOD_M含量为1～30重量％。通常可以在普通尿素生产过程中，将SOD_M溶液加入到蒸发器中，该蒸发器位于尿素生产的造粒塔之前，在该蒸发器中，SOD_M与熔融尿素进行均匀混合。本发明SOD_M尿素的制备方法的工艺流程图如附图所示。

将SOD_M溶液用泵输入尿液蒸发器，其他的工艺条件与普通尿素的工艺条件相同。

由于本发明使用的SOD_M为聚电解质，在与熔融尿素混合过程中，尿素分子的-NH₂可与短肽分子的-COO’起氢键螯合作用，从而使得尿素在土壤中释放时间延长，并且不给土壤任何污染。

本发明还提供了上述SOD_M尿素在农业上的应用。将上述SOD_M尿素应用于大田作物、果树和蔬菜，结果表明，其可以促进作物对常量元素和微量元素的强化吸收，可使蔬菜、粮食、水果作物增产，改善作物品质。本发明的SOD_M尿素可用于作物或果树基肥和追肥，促进作物生长，提高作物抗逆性。本发明SOD_M尿素在促进农作物生长的同时还提高了对肥料利用和吸收，肥料利用效率可以提高20％左右。

本发明SOD_M尿素为一种白色固体产品，颗粒为国家标准规定的尺寸

为了区分普通尿素，可用不同颜色染料将该SOD_M尿素制成其它颜色，例如淡黄、淡绿、淡紫色等，但是添加的颜色染料必须是无毒、无污染的。

附图说明

图1为SOD_M尿素的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面实施例仅为了进一步说明本发明，而不是为了限制本发明保护的范围。

实施例一

本实施例中所用的SOD_M是按照CN200510132464.9中所公开的方法而合成得到的，该SOD_M性质如下所示：

SOD_M活性物含量30％

SOD_M酶比活力≥4000IU/mg

SOD_M水溶液PH值：8.0～10.5

SOD_M分子量M_η：1000～2500

SOD_M水溶液的密度20℃：1.20g/cm³

耐热温度：180℃

按照前文所述的SOD_M制备方法，将该SOD_M配成30％水溶液，通过计量泵以70公斤/小时的加料速度将SOD_M水溶液均匀加入到蒸发器中，此时尿素与SOD_M组分的质量比为1000∶(0.4～0.6)，并在蒸发器中与熔融尿素进行液/液均匀混合，该蒸发器的操作温度为140℃，然后在造粒塔中以40吨/小时的产量制得

的SOD_M尿素，同时利用显色剂与SOD_M组分产生显色效应，用分光光度法测出SOD_M在尿素中含量，制得的SOD_M尿素规格见下表：

对比例：操作和装置同实施例一，只是尿素生产过程不加模拟SOD，生产所得尿素规格见下表(表1)：

表1：SOD_M尿素产品与普通尿素质量指标对比表

实施例二：

本发明制取的SOD_M尿素对冬小麦施肥试验，试验田4亩，对比组1亩，土壤底肥播种管理方法一致。

试验安排：

4亩小麦使用实施例一中所合成的SOD_M尿素进行追肥，使用量为25公斤/小时。

对照组1亩小麦田施普通尿素追肥，使用量35公斤/小时。

试验结果：

施用SOD_M尿素的小麦田麦杆粗、麦穗长、麦粒大。数据见下表(表2)：

项目	株高(厘米)	亩穗数	穗粒数	千粒重(克)	亩产量公斤	增产率％	节肥率％
项目	株高(厘米)	亩穗数	穗粒数	千粒重(克)	亩产量公斤	增产率％	节肥率％	施用SOD_M尿素	95	379620	29	50	467.9	18.1	33
施用尿素	80	584210	21	38	396.3			施用SOD_M尿素	95	379620	29	50	467.9	18.1	33

从表2中可以看出，每亩节约了10公斤尿素，还能提高18％左右的产量，效果很显著。

实施例三

使用实施例一中的SOD_M尿素所收获的小麦与使用普通尿素小麦的品质比较，结果如下表(表3)：

检验项目	使用SOD_M尿素小麦	使用普通尿素小麦
检验项目	使用SOD_M尿素小麦	使用普通尿素小麦	湿面筋重量％	34.85	32.68
容重克/升	790	126	湿面筋重量％	34.85	32.68
容重克/升	790	126	粗蛋白(干基)重量％	15.4	13.5

从表3中可以看出，使用SOD_M尿素小麦的粗蛋白已达到小麦含粗蛋白的最高水平。

实施例四

将实施例一的SOD_M尿素用于玉米施肥。

在8亩连片玉米田中进行了下述试验，其中，土壤、底肥、播种、管理均相同。其中6亩玉米田使用SOD_M尿素追肥，使用量为25公斤SOD_M尿素/亩；对照组的2亩玉米田使用普通尿素追肥，使用量为25公斤尿素/亩，结果如下(表4)：

	试验面积	追肥种类	施肥数量(公斤/亩)	亩产量(公斤)	增产百分率％
	试验面积	追肥种类	施肥数量(公斤/亩)	亩产量(公斤)	增产百分率％	试验组	6	SOD_M尿素	25	738	23
对照组	2	普通尿素	25	600		试验组	6	SOD_M尿素	25	738	23

表中看出施用SOD_M尿素追肥与施用普通尿素追肥相比，追肥数量相同，品种不同，施SOD_M尿素的植株健壮，抗倒伏，提前抽穗，提早成熟，籽粒饱满，色泽光亮，产量每亩增加138公斤，增产23％。

实施例五

将实施例一的SOD_M尿素用于棉花。

在7亩连片棉花田中进行了下述试验，其中，土壤、底肥、播种、管理均相同。其中5亩棉花田使用SOD_M尿素追肥，使用量为25公斤SOD_M尿素/亩；对照组的2亩棉田使用普通尿素追肥，使用量为25公斤尿素/亩。

在未追肥前发现棉田幼苗出现立枯萎病，在棉苗50～80公分的阶段，5亩试验田，喷施SOD_M100ppm溶液于棉花叶面，然后再施肥，试验结果如下表(表5)：

	试验面积	追肥种类	施肥数量(公斤)	棉花株高(厘米)	每亩平均结桃数	亩产量(公斤)	增产百分率％
	试验面积	追肥种类	施肥数量(公斤)	棉花株高(厘米)	每亩平均结桃数	亩产量(公斤)	增产百分率％	试验组	5	SOD_M尿素	25	90	35	350	40
对照组	2	普通尿素	25	80	25	250		试验组	5	SOD_M尿素	25	90	35	350	40

7亩棉田试验之初发现棉苗部份染上立枯病，5亩施SOD_M尿素和喷施SOD_M增效剂的棉苗，染上立枯病的棉苗保持全苗没有一株死亡，而对照组的棉田染上了立枯病的棉苗只好拔掉。

实施例六

本发明SOD_M尿素对小麦叶片SOD水平的影响。

试验是在施SOD_M追肥的麦田采集小麦叶片，同时也采集对比组麦田的小麦叶片，同样的提取方法用NBT光还原法测定小麦叶片SOD酶活性水平，结果如下：

施SOD_M尿素天然SOD酶比活力	1200IU/mg
施SOD_M尿素天然SOD酶比活力	1200IU/mg	施普通尿素天然SOD酶比活力	400IU/mg

从上述实施方式中可以看出，本发明的SOD_M尿素具有下列优点：

1、本发明产品含有尿素和SOD_M酶，将金属酶引入肥料，SOD_M尿素产品包含了尿素国家标准和SOD_M酶企业标准，使作物品质、产量大幅度提高，并增加作物抗逆性。

2、本发明的产品可提高肥料利用率20％以上，由于减少肥料用量，减少了对环境污染、提高社会经济效益。

3、SOD_M尿素不含任何有害物质。SOD_M完全可以降解，对土壤没有任何累积性污染，SOD_M在土壤中促进生物菌类生长，对土壤有利。

SOD_M尿素在制造过程中，直接利用普通尿素生产线，对SOD_M尿素生产设备没有特殊要求和投入，为SOD_M尿素生产提供有利条件，SOD_M尿素使生产过程中产品粉尘减少，提高颗粒SOD_M尿素得率，使SOD_M尿素生产厂经济效益提高。

以上叙述了本发明优选实施方式，并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims

1、一种SOD_M尿素，其特征在于包括SOD_M和尿素，其中以SOD_M尿素总重量计，SOD_M的含量为0.01～1.0重量％，尿素的含量为99～99.99重量％。

2、根据权利要求1所述的SOD_M尿素，其特征在于以SOD_M尿素总重量计，SOD_M的含量为0.04～0.10重量％。

3、根据权利要求1所述的SOD_M尿素，其特征在于SOD_M为金属蛋白酶，其中金属蛋白酶中金属离子可以是过渡金属离子或碱土金属离子。

4、根据权利要求3所述的SOD_M尿素，其特征在于SOD_M为一类金属蛋白酶，其中有机配体为人工合成的同源短肽，该同源短肽由氨基酸单体为L-天冬氨酸、D.L-天冬氨酸、L-谷氨酸或L-赖氨酸各自聚合而成。

5、根据权利要求4所述的SOD_M尿素，其特征在于SOD_M为人工合成的Mn-SOD_M、CuZn-SOD_M和Fe-SOD_M中的一种或一种以上的混合物。

6、根据权利要求5的所述SOD_M尿素，其特征在于SOD_M分子量为1000～2500。

7、一种权利要求1所述SOD_M尿素的制备方法，其特征在于，SOD_M以溶液方式定量地与熔融尿素进行均匀混合，其中尿素与SOD_M溶液的质量比为1000∶1.5-2.5，然后进行喷雾造粒。

8、根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，其中所述的SOD_M溶液，以SOD_M水溶液总量计，SOD_M含量为1～30重量％。

9、根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，可以将其中所述的SOD_M溶液加入到蒸发器中，该蒸发器位于尿素生产的造粒塔之前，在该蒸发器中SOD_M与熔融尿素进行均匀混合。

10、一种权利要求1所述SOD_M尿素在农业上的应用，其特征在于，将所述SOD_M尿素应用于大田作物、果树或蔬菜。