一種煙草專用聚天冬氨酸增效復(fù)合肥料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煙草農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的煙草專用肥技術(shù)，具體涉及一種煙草專用聚天冬氨 酸增效復(fù)合肥料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 新中國(guó)65年來(lái)，為適應(yīng)卷煙工業(yè)的需要，大力發(fā)展烤煙生產(chǎn)煙草?？緹煼N植面積 占全國(guó)煙草面積90%左右的，主要集中在云南、貴州、河南、湖南、山東等地。其中云南煙葉 以清香味濃而聞名全國(guó)，是高檔卷煙生產(chǎn)不可缺少的主要原料，是各大煙廠競(jìng)相搶購(gòu)的緊 俏商品。但是國(guó)內(nèi)煙葉總體質(zhì)量較低，煙葉的外觀質(zhì)量和香吃味，與國(guó)外特別是美國(guó)、津巴 布韋的煙葉相比有一定差距。出口國(guó)外價(jià)格低，使用價(jià)值不高，只能用作填充料。宄其原 因：在烘烤技術(shù)、生態(tài)適宜性、煙葉成熟度方面欠缺外，最主要的是肥料施用不當(dāng)，世界農(nóng)業(yè) 發(fā)展的實(shí)踐證明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施。從1980年起，中國(guó)化肥施 用量以年均4%的速度增長(zhǎng)，目前，中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的花費(fèi)生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。以氮 肥為例，中國(guó)目前每年使用純氮約2100萬(wàn)噸，氮肥通過揮發(fā)、淋溶和徑流等途徑，平均損失 45%，每年損失氮素高達(dá)945萬(wàn)噸，相當(dāng)于2050萬(wàn)噸尿素?；实拇罅繐p失已經(jīng)引起一系 列的環(huán)境問題。在北方某些農(nóng)業(yè)高度集約化的地區(qū)氮肥的不合理施用導(dǎo)致地下水硝酸鹽超 標(biāo)時(shí)有報(bào)道，有些地區(qū)竟達(dá)到100%的嚴(yán)重超標(biāo)程度。中國(guó)南方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，氮、磷肥過 度施用導(dǎo)致地表水富營(yíng)養(yǎng)化，湖泊嚴(yán)重污染。此外，蔬菜中硝酸鹽超標(biāo)、大氣中氧化亞氮排 放量增加、沿海城市赤潮現(xiàn)象的發(fā)生等環(huán)境問題也與肥料的不合理施用有關(guān)。因此如何提 高肥料利用率、充分發(fā)揮化肥的作用，對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有極其重要的意義。同樣，優(yōu) 質(zhì)煙葉的生產(chǎn)離不開充足的肥料供應(yīng)，肥料投入在提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)方面發(fā)揮了重要作 用。然而，由于我國(guó)煙葉生產(chǎn)仍然是農(nóng)民小規(guī)模經(jīng)營(yíng)，每戶農(nóng)民施肥方式與施肥種類不一 樣，造成了投入肥料過多，經(jīng)濟(jì)效益卻很低的局面。比如在我國(guó)大部分煙區(qū)，為提高煙葉鉀 含量，在煙草生產(chǎn)中經(jīng)常使用的鉀肥主要是硫酸鉀、氯化鉀和磷酸二氫鉀等無(wú)機(jī)鉀肥，施用 無(wú)機(jī)鉀肥雖然能緩解我國(guó)土壤對(duì)鉀元素的需求，但由于無(wú)機(jī)鉀肥施入土壤后，一方面無(wú)機(jī) 鉀肥容易被土壤固定，煙葉吸收有效鉀含量低，僅為30%~40%，另一方面會(huì)在土壤中殘 留酸根離子和氯離子等，使土壤變酸或鹽指數(shù)升高，長(zhǎng)期施用容易造成土壤板結(jié)，嚴(yán)重影響 土壤環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。目前許多西方國(guó)家為了保護(hù)環(huán)境，發(fā)展綠色食品，已逐步限制施用無(wú) 機(jī)鉀肥，而大力發(fā)展有機(jī)鉀肥。因此，烤煙專用肥料對(duì)提高煙草產(chǎn)量、改善品質(zhì)方面的研宄 亟待解決，本專利的設(shè)計(jì)主要是解決肥料利用率低的問題。
[0003] 高分子聚合物是高分子材料的別稱，是以高分子化合物為主要組分的有機(jī)材料。 作為高分子聚合物的代表，聚天冬氨酸（PASP)是一種水溶性多肽，相對(duì)分子質(zhì)量4000~ 9000。天然存在于軟體動(dòng)物和蝸牛類的殼內(nèi)粘液中，內(nèi)含肽鍵和羧基等活性基團(tuán)，具有極強(qiáng) 的螯合、分散和吸附等作用，且配伍性極佳。美、德、日本等國(guó)家研宄表明，聚天冬氨酸是一 種無(wú)毒、可完全生物降解、環(huán)保的高分子有機(jī)聚合物，聚天冬每個(gè)單體上都有一個(gè)開放的羧 基，這個(gè)羧基是配位化學(xué)上的供體也就是齒合位，其螯合正價(jià)離子輸送至作物的新生部，從 而起到營(yíng)養(yǎng)輸送工具的作用；聚天冬在進(jìn)入植物體內(nèi)后會(huì)逐步水解，形成不同聚合度級(jí)配， 小肽和寡肽完全不同于氨基酸，具有很奇妙的生物活性，會(huì)對(duì)一些重要的生化過程進(jìn)行催 化；聚天冬的水解產(chǎn)物是單體天門冬氨酸，它是很多其他氨基酸的前驅(qū)體，一定游離天門冬 氨酸的存在，縮短了氮代謝的路程。聚天冬氨酸作為新型肥料增效劑，可以強(qiáng)化作物對(duì)氮、 磷、鉀及中微量元素的全面吸收，從而提高肥料利用率，增加作物產(chǎn)量；此外，聚天冬氨酸無(wú) 毒無(wú)害，可完全生物降解，是世界公認(rèn)的綠色化學(xué)品。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研宄和應(yīng)用效果顯示， 聚天冬氨酸作為肥料增效劑效果確實(shí)，適用于多種作物和土壤，聚天冬氨酸與肥料配合使 用后其效果主要表現(xiàn)在：
[0004] 1、減少化肥流失，活化養(yǎng)分元素，提高化肥利用率，據(jù)研宄表明，聚天冬氨酸可提 高氮肥利用率60. 3%、磷肥5. 3%、鉀肥16. 7%，每畝可節(jié)省化肥20%~30%?？陀^的講， 對(duì)相對(duì)貧瘠的土地增產(chǎn)效果好于肥沃土地，在較肥沃土地上的增產(chǎn)效果一般不會(huì)超過20% 大多在5~15%左右，但品質(zhì)有明顯改善；對(duì)大棚蔬菜的增產(chǎn)效果好于大田糧食作物；對(duì)葉 菜類的增產(chǎn)一般可保持在10~20%，且不發(fā)生缺素癥狀。
[0005] 2、促進(jìn)微量元素吸收。聚天冬氨酸（PASP)含有羧基，能迅速與養(yǎng)分離子結(jié)合并與 作物根系分泌的H+交換，完成養(yǎng)分離子被作物吸收的過程。天門冬氨酸單體本身可與2價(jià) 離子形成螯合物，使中微量元素Mg2+、Fe2+、Zn2+等變成易吸收態(tài)，因此作物口感好耐貯存，收 率高。使用聚天冬氨酸處理過的作物，比對(duì)照作物的微量元素含量高出3~4倍。目前其 他提高肥料利用率的方法對(duì)微量元素均無(wú)效。
[0006] 3、促進(jìn)生長(zhǎng)，增加產(chǎn)量。國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證明：不同的作物對(duì)聚天冬氨酸和化肥混合 使用反映出相同的結(jié)果，即產(chǎn)量增加約9~25%，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。蔣雯等的研宄也證 實(shí)，施用聚天冬氨酸處理的玉米苗比未施聚天冬氨酸的地上部和總干重分別高出0. 07g和 0. 12g，增加19%和16%，差異顯著。施用聚天冬氨酸處理的小芥蘭和油麥的鮮重增產(chǎn)幅度 達(dá)到了 30%。
[0007] 4、改善作物品質(zhì)。聚天冬氨酸通過促進(jìn)中微量元素的吸收，達(dá)到了作物養(yǎng)分的協(xié) 調(diào)供應(yīng)，改善了作物品質(zhì)；避免了營(yíng)養(yǎng)不良和使用激素引起的畸形果、禿尖、裂果和著色不 好等情況。山東禹城中農(nóng)潤(rùn)田化工有限公司在小麥上的大田試驗(yàn)顯示：小麥品質(zhì)明顯改善， 干粒重、濕面筋、容重、粗蛋白等值分別提高0. 4g、6. 87%、7g/l、2. 22%。華東理工大學(xué)梅 慶慧等的研宄發(fā)現(xiàn)：用聚天冬氨酸對(duì)土壤進(jìn)行處理后，其氮、磷、鉀、鈣、鎂等營(yíng)養(yǎng)蒜素及硼、 鉬、錳等微量元素的有效性均明顯提高：聚天冬氨酸可以抑制施入土壤的氮肥以氨態(tài)氮揮 發(fā)；可以減少磷肥在土壤中的固定與沉積。通過考察聚天冬氨酸對(duì)作物品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)將 聚天冬氨酸施加于青菜、蓬蒿菜上，維生素C和可溶性糖的含量均有不同程度的提高：青菜 和花菜的氮磷元素的含量提高；油菜的油脂含量增加；水稻稻米的蛋白質(zhì)含量和含鉀量增 加，在改進(jìn)和提高作物品質(zhì)方面發(fā)揮了作用。
[0008] 5、促進(jìn)根系生長(zhǎng)，增強(qiáng)抗逆性。聚天冬氨酸不是激素，但是能有效地促進(jìn)根系的發(fā) 育，使之長(zhǎng)出更長(zhǎng)的根和更多的根毛，增加根的表面積，提高作物吸收養(yǎng)分的能力，增強(qiáng)作 物的抗倒伏、抗旱、抗寒、抗病等抗逆能力。
[0009] 6、綠色環(huán)保，改善土壤。首先，聚天冬氨酸本身是無(wú)毒、無(wú)污染、可降解、不含激素、 不含重金屬、無(wú)任何負(fù)作用的環(huán)境友好型產(chǎn)品。其次，聚天冬氨酸可減少過量施肥對(duì)環(huán)境造 成的不良影響，還能活化土壤中處于固定態(tài)的養(yǎng)分元素，既提高了肥料利用率，又改善了土 壤質(zhì)量。
[0010] 但是，目前尚無(wú)關(guān)于高分子聚合物聚天冬氨酸在煙草專用肥方面應(yīng)用的報(bào)道，研 宄發(fā)明一種煙草專用型聚天冬氨酸增效復(fù)合肥料，提高肥料利用效率、減少肥料損失，對(duì)促 進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收和人類生存環(huán)境的保護(hù)都有著重要意義。本發(fā)明的目的即在于提供一種煙 草專用聚天冬氨酸增效復(fù)合肥料及其生產(chǎn)方法，為我國(guó)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種煙草專用聚天冬氨酸增效復(fù)合肥料，其中，以 重量計(jì)，所述復(fù)合肥料的氮磷鉀比例是N:P205:K20 = 1. 0 :2. 0~2. 5 :3. 0~3. 5,并且，所 述復(fù)合肥料還包括聚天冬氨酸，所述聚天冬氨酸占所述復(fù)合肥料總重份數(shù)的2~10份。優(yōu) 選地，所述聚天冬氨酸占所述復(fù)合肥料總重份數(shù)的3~4. 5份最優(yōu)。所述聚天冬氨酸是一 種粒徑10~30nm，純度高達(dá)97%，內(nèi)含肽鍵和羧基等活性基團(tuán)，具有極強(qiáng)的螯合、分散和吸 附等作用，且配伍性極佳的高分子材料。所述復(fù)合肥料呈粒徑是1~6mm的粒。
[0012] 在上述實(shí)施方案中，所述復(fù)合肥料可以包括：按重量份數(shù)計(jì)，活化磷30~40份、有 機(jī)鉀45~60份、含肽氮肥5~10份。優(yōu)選地，按重量份數(shù)計(jì)，所述活化磷30~38份。在 另一個(gè)實(shí)施方案中，所述復(fù)合肥料還包括：按重量份數(shù)計(jì)，粘合劑5~11份。所述粘合劑是 膨潤(rùn)土。
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