CN107935668A - 一种用于提高作物抗逆性的叶面用制剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于提高作物抗逆性的叶面用制剂及其制备方法，其中所述叶面用制剂包含氨基酸发酵废液、腐殖酸钾、海藻酸、大量元素肥、中微量元素肥、表面活性剂、植物生长调节剂、pH调节剂和悬浮增稠剂。本发明叶面用制剂以氨基酸发酵废液为主要有机成分，实现废液利用，从而节约资源，且环保安全。另外，所述氨基酸发酵废液中富含小分子水溶有机质，能够螯合微量元素，可直接给植株提供有机营养，并促进养分吸收，从而保证连续阴雨、雾霾天气植株的碳水化合物的积累和营养吸收，保持健康长势，实现有效预防植株萎蔫、黄叶等的发生，故而提高作物的抗寒抗病等抗逆能力，促进作物产量提高。

Description

一种用于提高作物抗逆性的叶面用制剂及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种用于提高作物抗逆性的叶面用制剂，且还涉及所述叶面用制剂的制备方法。

背景技术

作物吸收养分可通过两条途径：根系吸收和叶面吸收，作物主要通过根系吸收土壤或营养液中的营养供给植物生长发育，除此之外还可以通过茎叶吸收养分，其中叶面施肥是农业生产上常用的一种向除作物根系以外的营养吸收体施肥的根外追肥的表面施肥方法，即通过叶面喷施来补充作物所需的营养元素以实现调节作物生长。叶的构造和根不同，叶面有三种途径与外界进行物质交换：一是分布于叶面的气孔；二是叶表面角质层的亲水小孔；三是叶片细胞的质外连丝。这三种途径吸收物质和根系表面一样，主动把营养物质吸收到植物体中去，且作物对叶面吸收的养分利用效果与根部一样，这种现象对于作物进行叶面施肥有着重要的研究与应用意义。叶面施肥打破了土壤根部施肥的传统方式，其作为对作物土壤施肥的一种直接高效地辅助措施已成为现代农业生产中一项重要的施肥技术。

目前，市场上销售的叶面肥多为有机叶面肥、无机叶面肥、植物生长调节剂等，其主要是根据作物易发生的不良症状而进行特异性配制，功能比较单一。然而作物在生长过程中受到自身内在因素和土壤、气候、病虫等外在因素的影响，不可能同时只发生一种不良症状，特别是在生长过程中易受低温、水涝、旱灾、病虫害、施肥、施药等不利因素影响。此外，大多数叶面肥还存在有效含量低、元素利用率不高、效果不够稳定的缺点。故而，近年来，国内外农业研究者非常重视叶面肥的研发、生产及应用：CN 106396980 A公开了一种复合叶面肥，其由表面活性剂、萘乙酸、复合氨基酸、矿溶水、吲哚-3-乙酸、有机肥、异丙醇、发酵肥和不饱和石灰水组成，很显然，该申请公布的复合叶面肥不包含作物所需的微量元素；CN 105693314 A教导了一种叶面肥料，其由生化黄腐酸粉、尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、柠檬酸、甲叉琥珀酸和水组成，从其组成而言，该叶面肥料也存在营养不均衡的问题。

迄今为止，尚未有一种叶面肥制剂，其既能补充作物生长所需的各种营养元素，且营养均衡，又能调节、诱导并激发作物自身的防御能力，从而提高作物抗旱、抗寒、抗涝等抗逆性，保障作物健康生长。

发明内容

为了解决上述问题，本发明发明人对作物生长状态进行具体研究分析，发现将氨基酸发酵废液、表面活性剂、悬浮增稠剂、无机肥原料及各种微量元素肥料和助剂进行合理配比后喷施于作物叶面，能够保证连续阴雨天和雾霾天作物对碳水化合物的积累和营养吸收，保证健康长势，有效预防作物萎蔫、黄叶等的发生，从而提高作物的抗寒、抗涝、抗病等抗逆性。

为此，本发明提供一种用于提高作物抗逆性的叶面用制剂，其包含以下重量份数的组分：

本发明叶面用制剂以氨基酸发酵废液为主要有机成分，实现废液利用，从而节约资源，且环保安全。另外，所述氨基酸发酵废液中富含小分子水溶有机质，能够螯合微量元素，可直接给植株提供有机营养，并促进养分吸收，从而保证连续阴雨、雾霾天气植株的碳水化合物的积累和营养吸收，保持健康长势，实现有效预防植株萎蔫、黄叶等的发生，故而提高作物的抗寒抗病等抗逆能力，促进作物产量提高。

在氨基酸生产过程中，大量发酵废水从工厂排放，造成对环境的严重污染，并且该氨基酸发酵废水中富含大量游离氨基酸等水溶性有机质，且其含量高于20％，总养分(氮磷钾)占6％，这些废水未经处理直接排入水体，浪费了资源的同时造成了环境污染和生态系统的破坏。很显然，氨基酸发酵废水中含有大量游离氨基酸、蛋白质、有机酸及还原糖等物质，并含有作物必须的大量营养物质，是制备液态有机碳肥的良好原料。本发明利用低成本的氨基酸发酵废液做叶面肥料基体材料，利用其富含小分子游离氨基酸，同时增加作物必需的大量元素和微量元素，使本发明叶面制剂营养全面、肥效稳定且绿色环保。

本发明叶面用制剂可以通过作物叶片气孔直接吸收进入作物体内，其中所含游离氨基酸、核苷酸类物质，可刺激作物生长，促进作物代谢，减轻和防止病虫害的发生等；所含微量元素可激活作物抗逆基因，提高作物的抗寒、抗旱等抗逆能力，减少作物萎蔫、病害、黄叶等；所含调节植物生长的物质可防止作物落果、改变雌雄花的比例率等；并且避免了长期使用只含有大量元素的复混肥料所造成的营养元素比例失调，土壤营养结构变化的问题。

优选地，在所述叶面用制剂中，所述氨基酸发酵废液中固形物的重量基于所述氨基酸发酵废液的总重量的百分比为30％以上，其中所述固形物是指所述氨基酸发酵废液经干燥后形成的物质。

优选地，在所述叶面用制剂中，所述氨基酸发酵废液中水溶性有机质的重量基于所述氨基酸发酵废液经干燥后形成的物质的重量的百分比为35％以上，其中所述水溶性有机质为氨基酸发酵废液经过滤全部溶于水的发酵废液经干燥后形成的物质。

优选地，在所述叶面用制剂中，所述氨基酸发酵废液为核苷酸发酵废液。

在本发明中，所述水溶性有机质的重量是根据《NYT 1976-2010水溶肥料有机质含量的测定》进行测定的。

优选地，在所述叶面用制剂中，所述大量元素肥为氮肥、磷肥、钾肥中的一种或多种。

更优选地，在所述叶面用制剂中，氮肥为硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵、氨水、氯化铵、尿素等中的一种或多种。

更优选地，在所述叶面用制剂中，磷肥为磷酸、磷酸铵、钙镁磷肥、过磷酸钙、磷酸二铵、磷酸一铵、聚磷酸铵等中的一种或多种。

更优选地，在所述叶面用制剂中，钾肥为磷酸钾、氯化钾、硝酸钾、硫酸钾、磷酸二氢钾等中的一种或多种。

优选地，在所述叶面用制剂中，所述中微量元素肥为含硅、钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、钼等中的一种或多种的肥料，如硅酸钠、石膏、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸锰、硼砂、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵等。

优选地，在所述叶面用制剂中，所述氨基酸发酵废液中水溶性有机质与中微量元素肥的重量比为(2-5):1，更优选(3-5):1。

优选地，在所述叶面用制剂中，所述表面活性剂为有机硅表面活性剂L-77、X-77、R-11、 Tween-20、OP-10等中的一种或多种。

优选地，在所述叶面用制剂中，所述植物生长调节剂为复硝酚钠、萘乙酸、吲哚丁酸中的一种或多种。

优选地，在所述叶面用制剂中，所述pH调节剂为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氨水等中的一种或多种。

优选地，在所述叶面用制剂中，所述悬浮增稠剂为硅藻土、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、瓜尔胶等中的一种或多种。

特别优选地，本发明叶面用制剂包含以下重量份的组分：

氨基酸发酵废液30-55份、硫酸锌0.5-1份、硫酸亚铁0.5-1份、硫酸铜0.5-1份、尿素 5-15份、聚磷酸铵5-10份、磷酸二氢钾10-15份、硫酸钾5-10份、硼砂2-4份、海藻酸0.1-0.5 份、腐植酸钾5-10份、硫酸镁1-3份、复硝酚钠0.01-0.03份、萘乙酸0.1-0.2份、pH调节剂0.5-2份、悬浮增稠剂0.2-1.0份、表面活性剂0.05-0.15份。

最优选地，所述叶面用制剂由以下重量份的组分组成：

氨基酸发酵废液30-55份、硫酸锌0.5-1份、硫酸亚铁0.5-1份、硫酸铜0.5-1份、尿素 5-15份、聚磷酸铵5-10份、磷酸二氢钾10-15份、硫酸钾5-10份、硼砂2-4份、海藻酸0.1-0.5 份、腐植酸钾5-10份、硫酸镁1-3份、复硝酚钠0.01-0.03份、萘乙酸0.1-0.2份、pH调节剂0.5-2份、悬浮增稠剂0.2-1.0份、表面活性剂0.05-0.15份。

在氨基酸发酵废液的基础上，进一步添加大量元素肥以补充氨基酸发酵废液中的养料成分来提高产品中氮磷钾的含量，从而为作物健壮生长提供大量元素；同时添加腐殖酸钾、海藻酸、生长调节剂、中微量元素，为植物生长提供各种所需营养元素，有效保持植物健康长势，从而有效增强作物抗旱、抗涝、抗病等抗逆能力。

此外，本发明还提供一种制备上述叶面用制剂的方法，其包括以下步骤：

(1)将氨基酸发酵废液加热至70-90℃并用pH调节剂将氨基酸发酵废液的pH调节至 5.5-6.5；

(2)将中微量元素肥加入步骤(1)所获得的体系中并搅拌1-2h；

(3)随后加入大量元素肥并搅拌均匀；

(4)向步骤(3)获得的体系中依次加入海藻酸、腐殖酸钾、悬浮增稠剂、植物生长调节剂和表面活性剂并搅拌1.5-3h，即得本发明叶面用制剂。

在本发明中，为了在步骤(2)中的中微量元素能够与氨基酸发酵废液实现更好的络合，故而一定要在步骤(1)中将氨基酸发酵废液的pH值调节至5.5-6.5。

优选地，在上述制备方法中，所述步骤(4)中、植物生长调节剂和表面活性剂的添加速度小于海藻酸、腐殖酸钾、悬浮增稠剂的添加速度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

(1)氨基酸发酵废液可以资源化应用，其富含水溶性小分子有机质，能够螯合微量元素，形成小分子微量元素螯合物，其能够激活作物抗逆性基因，提高作物抗逆性；

(2)本发明叶面用制剂含有大量的有机质可避免长期使用只含有大量元素的复混肥料所造成的营养元素比例失调，土壤营养结构变化的问题，更利于作物养分吸收，减少复合肥使用，从而促进作物产量提高；

(3)本发明叶面用制剂含有大量元素、中量元素、微量元素配比合理，结合有机质具有营养全面、利用率高、吸收好、见效快，并且可与大多数农药及抗菌剂同时使用；

(4)本发明叶面用制剂生产工艺简单，反应条件温和，成本低；

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加简洁明了，本发明将用以下具体实施例进行阐明，但本发明绝非仅限于这些实施例。以下实施例仅为本发明较优选的实施例，且仅用于阐述本发明，不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的实质和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

制备实施例

制备实施例1

将30kg氨基酸发酵废液(其中固形物含量为9kg，水溶性有机质含量为4.5kg)加热至75摄氏度，随后用质量分数为20％氢氧化钠水溶液调节氨基酸发酵废液的pH至6.0。之后加入硫酸锌0.5kg、硫酸亚铁0.5kg、硫酸铜0.5kg、硼砂2kg和硫酸镁1kg并搅拌1.5小时。此后向反应体系中加入尿素5kg、聚磷酸铵5kg、磷酸二氢钾10kg、海藻酸0.1kg、腐植酸钾5kg和羟丙基甲基纤维素0.2kg并缓慢加入复硝酚钠0.01kg和表面活性剂Tween-20 0.05kg，然后搅拌2小时即得本发明叶面用制剂。

制备实施例2

将40kg氨基酸发酵废液(其中固形物含量为15kg，水溶性有机质含量为9kg)加热至75摄氏度，随后用质量分数为20％氢氧化钠水溶液调节氨基酸发酵废液的pH至6.0。之后加入硫酸锌0.5kg、硫酸亚铁0.5kg、硫酸铜0.5kg、硼砂2kg和硫酸镁1kg并搅拌1.5小时。此后向反应体系中加入尿素5kg、聚磷酸铵5kg、磷酸二氢钾10kg、海藻酸0.1kg、腐植酸钾5kg和羟丙基甲基纤维素0.2kg并缓慢加入复硝酚钠0.01kg、萘乙酸0.1kg和表面活性剂Tween-20 0.05kg，然后搅拌2小时即得本发明叶面用制剂。

制备实施例3

将50kg氨基酸发酵废液(其中固形物含量为25kg，水溶性有机质含量为14kg)加热至75摄氏度，随后用质量分数为20％氢氧化钠水溶液调节氨基酸发酵废液的pH至6.0。之后加入硫酸锌0.5kg、硫酸亚铁0.5kg、硫酸铜0.5kg、硼砂2kg和硫酸镁1kg并搅拌1.5小时。此后向反应体系中加入尿素5kg、聚磷酸铵5kg、磷酸二氢钾10kg、硫酸钾5kg、海藻酸0.1kg、腐植酸钾5kg和羟丙基甲基纤维素0.2kg并缓慢加入复硝酚钠0.01kg、萘乙酸0.1kg 和表面活性剂Tween-20 0.05kg，然后搅拌2小时即得本发明叶面用制剂。

制备实施例4

将50kg氨基酸发酵废液(其中固形物含量为25kg，水溶性有机质含量为14kg)加热至75摄氏度，随后用质量分数为20％氢氧化钠水溶液调节氨基酸发酵废液的pH至6.0。之后加入硫酸锌0.5kg、硫酸亚铁0.5kg、硫酸铜0.5kg、硼砂2kg和硫酸镁1kg并搅拌1.5小时。此后向反应体系中加入尿素8kg、聚磷酸铵10kg、磷酸二氢钾12kg、硫酸钾5kg、海藻酸0.2kg、腐植酸钾8kg和羟丙基甲基纤维素0.2kg并缓慢加入复硝酚钠0.02kg、萘乙酸 0.1kg和表面活性剂Tween-20 0.1kg，然后搅拌2小时即得本发明叶面用制剂。

对比实施例

对比实施例1

将30kg水加热至75摄氏度，之后加入硫酸锌0.5kg、硫酸亚铁0.5kg、硫酸铜0.5kg、硼砂2kg和硫酸镁1kg并搅拌1.5小时。此后向反应体系中加入尿素5kg、聚磷酸铵5kg、磷酸二氢钾10kg、海藻酸0.1kg、腐植酸钾5kg和羟丙基甲基纤维素0.2kg并缓慢加入复硝酚钠0.01kg和表面活性剂Tween-20 0.05kg，然后搅拌2小时即得对比例产品。

对比实施例2

将30kg水加入反应釜中，之后加入尿素5kg、聚磷酸铵5kg、磷酸二氢钾10kg，再加入硫酸锌0.5kg、硫酸亚铁0.5kg、硼酸2kg和硫酸镁1kg。此后向反应体系中加入腐植酸钾5kg和羟丙基甲基纤维素0.2kg并缓慢加入复硝酚钠0.01kg和表面活性剂Tween-200.05kg，然后搅拌2小时即得对比例产品。

田间测试实施例

田间测试实施例1红苋测试实施例

试验方法：于2016年在深圳市进行田间试验，4月中旬播种育苗，当幼苗长到3-4叶时进行移苗定植，本实验设7个处理，采取随机区组排列，三次重复。每个实验区50平方米，每个实验区之间和区组间设田埂，防止喷施时相互影响，所述实验地设2m的保护行，并对每个实验区的土壤进行灭菌。实验各区按方案要求追肥，其他管理措施相同，按农业部规范的试验要求实施。施肥：移苗定植前喷施且在移苗定植后每间隔7天整株喷洒一次直至拔秧结束，其中使用时每10g喷施制剂兑水5kg。

处理1：每次喷施制备实施例1制备的叶面用制剂10g；

处理2：每次喷施制备实施例2制备的叶面用制剂10g；

处理3：每次喷施制备实施例3制备的叶面用制剂10g；

处理4：每次喷施制备实施例4制备的叶面用制剂10g；

处理5：每次喷施对比实施例1制备的叶面用制剂10g；

处理6：每次喷施对比实施例2制备的叶面用制剂10g；

处理7：每次喷施制备氨基酸发酵废液(其中固形物含量为9kg，水溶性有机质含量为 4.5kg)10g；

不同处理对红苋移植后枯死率、增产率、采收期时间、维生素C(V_C)含量增长率的影响结果示于下表1中，其中处理1-5和7的增长率、采收期时间和维生素C含量增长率是相对于处理6的试验结果的。

表1处理1-7对红苋移植后枯死率、增产率、采收期时间、V_C含量的影响

由上表可知，喷施本发明制备实施例1-4的叶面用制剂的红苋采收期均提前3-5天，产量也提高了至少22.9％，维生素C的含量也提高了11.9％，最为重要的事红苋植株移苗后缓苗快，枯死率低，特别是红苋在移苗后遭遇连续阴雨天(7天)时不会出现枯死现象，而未施用本发明叶面用制剂的红苋出现全部枯死的现象，可见本发明制剂提高了作物的抗涝能力，由此本发明制剂特别适用于南方阴雨尤其是回南天天气。此外，处理1-4的红苋在整个移苗定植后的生长过程中茎部较其他处理粗壮，长势更好，且在拔秧后发现，处理1-4的红苋较其他处理根须更为发达。

田间测试实施例2黄瓜测试实施例

试验方法：于2016年在深圳市进行田间试验，4月下旬播种育苗，当幼苗长到4叶一心时进行移苗定植，本实验设7个处理，采取随机区组排列，三次重复。每个实验区50平方米，每个实验区之间和区组间设田埂，防止喷施时相互影响，所述实验地设2m的保护行，并对每个实验区的土壤进行灭菌。实验各区按方案要求追肥，其他管理措施相同，按农业部规范的试验要求实施。施肥：移苗定植前喷施且在移苗定植后每间隔7天整株喷洒一次直至拔秧结束，其中使用时每10g喷施制剂兑水5kg。

处理1：每次喷施制备实施例1制备的叶面用制剂10g；

处理2：每次喷施制备实施例2制备的叶面用制剂10g；

处理3：每次喷施制备实施例3制备的叶面用制剂10g；

处理4：每次喷施制备实施例4制备的叶面用制剂10g；

处理5：每次喷施对比实施例1制备的叶面用制剂10g；

处理6：每次喷施对比实施例2制备的叶面用制剂10g；

处理7：每次喷施制备氨基酸发酵废液(其中固形物含量为9kg，水溶性有机质含量为 4.5kg)10g；

不同处理对黄瓜移植后枯死率、增产率、采收期时间、开花增长率、整个结果期时间的影响结果示于下表2中，其中处理1-5和7的增产率、采收期时间、开花增长率、整个结果期时间是相对于处理6的试验结果的。

表2处理1-7对黄瓜移植后枯死率、增产率、采收期时间、开花增长率、整个结果期时间的影响

由上表可知，喷施本发明制备实施例1-4的叶面用制剂的黄瓜采收期均提前3-5天，切整个结果期延长5-10天，同时产量也提高了至少19.8％，开花增长率为23.7％，由此可见本发明叶面用制剂能够增加产量，增强作物抗逆性。此外，处理1-4的黄瓜在整个移苗定植后的生长过程中茎部较其他处理粗壮，长势更好，且在拔秧后发现，处理1-4的黄瓜较其他处理根须更为发达。

本发明的叶面用制剂结合了小分子有机质、微量元素螯合物和植物生长调节剂三者优势，营养全面，肥效、性质稳定，喷施后，可减少复合肥用量，提高肥料利用率，提高农作物产量及品质，并避免长期使用只含有大量元素的复混肥料所造成的营养元素比例失调，土壤营养结构变化的问题，具有很高的社会效益、经济效益和生态效益，值得推广应用。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种用于提高作物抗逆性的叶面用制剂，其特征在于，其包含以下重量份数的组分：

2.根据权利要求1所述的叶面用制剂，其特征在于，所述氨基酸发酵废液中固形物的重量基于所述氨基酸发酵废液的总重量的百分比为30％以上。

3.根据权利要求1所述的叶面用制剂，其特征在于，所述氨基酸发酵废液中水溶性有机质的重量基于所述氨基酸发酵废液经干燥后形成的物质的重量的百分比为35％以上，其中所述水溶性有机质为氨基酸发酵废液经过滤全部溶于水的发酵废液经干燥后形成的物质。

4.根据权利要求1所述的叶面用制剂，其特征在于，所述氨基酸发酵废液为核苷酸发酵废液、苏氨酸发酵废液、核苷酸发酵废液中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的叶面用制剂，其特征在于，所述氨基酸发酵废液中水溶性有机质与中微量元素肥的重量比为(2-5):1。

6.根据权利要求1所述的叶面用制剂，其特征在于，所述大量元素肥为氮肥、磷肥、钾肥中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的叶面用制剂，其特征在于，所述氮肥为硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵、氨水、氯化铵、尿素等中的一种或多种，所述磷肥为磷酸、磷酸铵、钙镁磷肥、过磷酸钙、磷酸二铵、磷酸一铵、聚磷酸铵等中的一种或多种，所述钾肥为磷酸钾、氯化钾、硝酸钾、硫酸钾、磷酸二氢钾等中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的叶面用制剂，其特征在于，所述中微量元素肥为含硅、钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、钼等中的一种或多种的肥料。

9.根据权利要求1所述的叶面用制剂，其特征在于，其包含以下重量份的组分：

氨基酸发酵废液30-55份、硫酸锌0.5-1份、硫酸亚铁0.5-1份、硫酸铜0.5-1份、尿素5-15份、聚磷酸铵5-10份、磷酸二氢钾10-15份、硫酸钾5-10份、硼砂2-4份、海藻酸0.1-0.5份、腐植酸钾5-10份、硫酸镁1-3份、复硝酚钠0.01-0.03份、萘乙酸0.1-0.2份、pH调节剂0.5-2份、悬浮增稠剂0.2-1.0份、表面活性剂0.05-0.15份。

10.一种制备权利要求1-9中任一项的叶面用制剂的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)将氨基酸发酵废液加热至70-90℃并用pH调节剂将氨基酸发酵废液的pH调节至5.5-6.5；

(2)将中微量元素肥加入步骤(1)所获得的体系中并搅拌1-2h；

(3)随后加入大量元素肥并搅拌均匀；

(4)向步骤(3)获得的体系中依次加入海藻酸、腐殖酸钾、悬浮增稠剂、植物生长调节剂和表面活性剂并搅拌1.5-3h，即得叶面用制剂。