專利名稱：一種適用于有機農業的藥肥及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種適用于有機農業的藥肥及其制備工藝。
背景技術：
近年來隨著社會的發展，農業越來越依賴農藥和化肥。但是在利用農藥和化肥防治病蟲草害和提高糧食產量的同時，也存在著嚴重的弊端，如使用劇毒農藥生產的農產品都會不可避免的存在農藥殘留，長期使用化肥會使土壤板結，破壞土壤微生物生態的平衡，使土壤肥力下降，造成農產品質量品質嚴重下降。給農業的發展帶來了很大的危害，隨著這種危害的蔓延，造成生態環境的破壞，并最終危害人類社會的可持續發展。
隨著經濟、社會的發展，人類愈加關注食品安全，特別是近幾年有機農業得到迅猛發展，有機農業的一個最顯著特點就是禁止使用農藥、化肥等人工合成的化學品。但這也對有機農業的投入品提出了更高的要求。
目前，市場上適合有機農業使用的氨基酸類投入品主要存在以下等諸多問題 (1)在已知的研究中，如申請號為200710103608.7的發明專利申請中，氨基酸和金屬反應不夠徹底，金屬元素和氨基酸的螯合率不高，大部分金屬元素并不是以螯合態存在，而是以游離態存在，不利于植物的吸收。
(2)目前已知的專利產品及市場上的氨基酸類產品，主要側重產品的肥料功能，而其防病的功能不理想。
發明內容
針對現有技術存在的缺陷和不足，本發明的目的在于提供一種適用于有機農業的藥肥及其鰲合制備工藝。本發明的生產工藝流程見圖1。
本發明提供的適用于有機農業的藥肥，其制備原料是由復合氨基酸、硫酸銅、表面活性劑、防腐劑和水組成。其中復合氨基酸≥10％、硫酸銅≥2％、表面活性劑≥5％、防腐劑≥2％。
制備原料組成優選技術方案為復合氨基酸10-15％、硫酸銅2-5％、表面活性劑5-10％、防腐劑2-5％、其余為水。
制備原料組成更優選技術方案為復合氨基酸10％、硫酸銅2％、表面活性劑5％，防腐劑2％、其余為水。
本發明中，表面活性劑優選有機硅408；防腐劑優選1％甲醛。
本發明的適用于有機農業的藥肥生產工藝包括如下步驟 (1)按配方中的比例稱取復合氨基酸，加入到反應容器內，加熱至30-50℃，優選40℃，攪拌溶解； (2)按配方中的比例稱取硫酸銅，溶解；將其緩慢加入步驟(1)的反應容器中，與氨基酸溶液混合均勻； (3)將溫度保持在30-50℃，優選40℃；調節pH值至6-8，優選7，再反應20-60min，優選30min。
(4)按比例再加入表面活性劑和防腐劑，分裝，既得成品。
本發明的有機農業藥肥無毒，易吸收，無殘留，無污染。本發明產品中的表面活性劑，改善了藥肥的理化性能，增加了植物的吸收能力，減少了藥物用量，降低了生產成本。
本發明反應體系的pH值，可確保銅離子以螯合態存在，金屬元素的螯合率達到98％以上；在本發明的反應條件下，螯合反應進行的更徹底，提高了金屬離子的螯合率；進而提高了植物對其的吸收能力。本發明的技術方案不但提高了氨基酸的肥料功能，更提高了銅離子的殺菌效能，從而開發出能夠替代波爾多液的內源治療性殺菌劑。
本發明有機農業藥肥中的復合氨基酸，可利用動物的下腳料制備而成。氨基酸含量高，氨基酸含量≥45％，總氮≥15.2％，氨基氮≥12.52％，氨基酸能改善植物的營養平衡，調節作物的營養結構，增強作物的抗病能力及環境適應性，增強光合作用和生長調節作用，促進葉綠素和蛋白質的合成，活化基因，激活酶的活性，促進作物體內生長素和植保素的形成，增強作物抗病，抗旱，抗寒能力，使作物健壯生長。
在有水的條件下銅離子透過細胞膜，到達細胞的內部，由于銅離子為重金屬離子，能使某些酶變性，從而破壞它們的新陳代謝，殺死微生物，銅離子作為殺菌劑，它具有不產生抗性，殺菌效果較好的特點，由于銅制劑不易被作物吸收，僅能作為植物表面的保護性殺菌劑，因此，對作物體內病害和土傳病菌作用效果不明顯。氨基酸螯合銅與其他銅離子殺菌劑相比，氨基酸螯合物能快速被植物吸收，不需要生物能便可輸送到植物所需部位，氨基酸的存在增加了銅離子透過植物細胞膜的能力，提高了殺菌效果，而且銅離子被氨基酸螯合后，可以延長藥效，減少銅離子的用量，并降低銅離子產生的藥害，減少銅離子在土壤和環境中的積累。
本發明具有下述優點具有豐富的營養，高的生物學效價，低毒、無刺激作用，又有營養，調控，抗逆作用，易降解，不易使病害產生抗性，不污染環境，保護生態，并能提高農產品品質，增產增收。既能使農作物所需營養達到平衡合理供應，又能預防和消除生理病害，適用于有機食品的種植，提高農產品的商品價值。
圖1為本發明的有機農業藥肥的生產工藝流程示意圖。
圖2為吸光度與pH的關系圖。
圖3為吸光度與溫度的關系圖。
圖4為吸光度與時間的關系。
圖5為各條件組合的吸光度。
具體實施例方式 下面結合圖1和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
實例1 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法 (1)稱取復合氨基酸，加入到反應釜中，加熱至50℃，攪拌溶解； (2)稱取硫酸銅，溶解。然后緩慢加入到步驟(1)的反應釜中，邊加入邊攪拌，混合均勻； (3)將溫度保持在50℃，調PH值至7，再使反應進行30min； (4)向反應釜中再加入有機硅408、1％甲醛；補水至100噸，攪拌均勻，包裝成品。
實例2 配方(100噸) 復合氨基酸11噸、硫酸銅3噸、表面活性劑(有機硅408)6噸、防腐劑(1％甲醛)3噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例3 配方(100噸) 復合氨基酸12噸、硫酸銅4噸、表面活性劑(有機硅408)7噸、防腐劑(1％甲醛)4噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例4 配方(100噸) 復合氨基酸13噸、硫酸銅5噸、表面活性劑(有機硅408)8噸、防腐劑(1％甲醛)5噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例5 配方(100噸) 復合氨基酸14噸、硫酸銅6噸、表面活性劑(有機硅408)9噸、防腐劑(1％甲醛)6噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例6 配方(100噸) 復合氨基酸15噸、硫酸銅7噸、表面活性劑(有機硅408)8噸、防腐劑(1％甲醛)5噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例7 配方(100噸) 復合氨基酸16噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)9噸、防腐劑(1％甲醛)5噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例8 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例9 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅3噸、表面活性劑(有機硅408)10噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例10 配方(100噸) 復合氨基酸12噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例11 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅4噸、表面活性劑(有機硅408)6噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例12 配方(100噸) 復合氨基酸15噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例13 配方(100噸) 復合氨基酸13噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例14 配方(100噸) 復合氨基酸14噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例15 配方(100噸) 復合氨基酸15噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例16 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅3噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例16 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅4噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例17 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅5噸、表面活性劑(有機硅408)6噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例18 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)10噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例19 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)9噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例20 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)10噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法同實施例1。
實例21 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法 (1)稱取復合氨基酸，加入到反應釜中，加熱至30℃，攪拌溶解； (2)稱取硫酸銅，溶解。然后緩慢加入到步驟(1)的反應釜中，邊加入邊攪拌，混合均勻； (3)將溫度保持在30℃，調PH值至7，再使反應進行30min； (4)向反應釜中再加入有機硅408、1％甲醛；補水至100噸，攪拌均勻，包裝成品。
實例22 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法 (1)稱取復合氨基酸，加入到反應釜中，加熱至50℃，攪拌溶解； (2)稱取硫酸銅，溶解。然后緩慢加入到步驟(1)的反應釜中，邊加入邊攪拌，混合均勻； (3)將溫度保持在50℃，調PH值至7，再使反應進行30min； (4)向反應釜中再加入有機硅408、1％甲醛；補水至100噸，攪拌均勻，包裝成品。
實例23 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法 (1)稱取復合氨基酸，加入到反應釜中，加熱至40℃，攪拌溶解； (2)稱取硫酸銅，溶解。然后緩慢加入到步驟(1)的反應釜中，邊加入邊攪拌，混合均勻； (3)將溫度保持在40℃，調PH值至6，再使反應進行30min； (4)向反應釜中再加入有機硅408、1％甲醛；補水至100噸，攪拌均勻，包裝成品。
實例24 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法 (1)稱取復合氨基酸，加入到反應釜中，加熱至40℃，攪拌溶解； (2)稱取硫酸銅，溶解。然后緩慢加入到步驟(1)的反應釜中，邊加入邊攪拌，混合均勻； (3)將溫度保持在40℃，調PH值至8，再使反應進行30min； (4)向反應釜中再加入有機硅408、1％甲醛；補水至100噸，攪拌均勻，包裝成品。
實例25 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法 (1)稱取復合氨基酸，加入到反應釜中，加熱至40℃，攪拌溶解； (2)稱取硫酸銅，溶解。然后緩慢加入到步驟(1)的反應釜中，邊加入邊攪拌，混合均勻； (3)將溫度保持在40℃，調PH值至7，再使反應進行50min； (4)向反應釜中再加入有機硅408、1％甲醛；補水至100噸，攪拌均勻，包裝成品。
實例26 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法 (1)稱取復合氨基酸，加入到反應釜中，加熱至40℃，攪拌溶解； (2)稱取硫酸銅，溶解。然后緩慢加入到步驟(1)的反應釜中，邊加入邊攪拌，混合均勻； (3)將溫度保持在40℃，調PH值至7，再使反應進行60min； (4)向反應釜中再加入有機硅408、1％甲醛；補水至100噸，攪拌均勻，包裝成品。
實例27 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法 (1)稱取復合氨基酸，加入到反應釜中，加熱至30℃，攪拌溶解； (2)稱取硫酸銅，溶解。然后緩慢加入到步驟(1)的反應釜中，邊加入邊攪拌，混合均勻； (3)將溫度保持在30℃，調PH值至6，再使反應進行20min； (4)向反應釜中再加入有機硅408、1％甲醛；補水至100噸，攪拌均勻，包裝成品。
實例28 配方(100噸) 復合氨基酸10噸、硫酸銅2噸、表面活性劑(有機硅408)5噸、防腐劑(1％甲醛)2噸、其余為水。
制備方法 (1)稱取復合氨基酸，加入到反應釜中，加熱至40℃，攪拌溶解； (2)稱取硫酸銅，溶解。然后緩慢加入到步驟(1)的反應釜中，邊加入邊攪拌，混合均勻； (3)將溫度保持在40℃，調PH值至7，再使反應進行20min； (4)向反應釜中再加入有機硅408、1％甲醛；補水至100噸，攪拌均勻，包裝成品。
實例29 配方(100噸) 復合氨基酸15噸、硫酸銅5噸、表面活性劑(有機硅408)10噸、防腐劑(1％甲醛)5噸、其余為水。
制備方法 (1)稱取復合氨基酸，加入到反應釜中，加熱至40℃，攪拌溶解； (2)稱取硫酸銅，溶解。然后緩慢加入到步驟(1)的反應釜中，邊加入邊攪拌，混合均勻； (3)將溫度保持在40℃，調PH值至7，再使反應進行20min； (4)向反應釜中再加入有機硅408、1％甲醛；補水至100噸，攪拌均勻，包裝成品。
注復合氨基酸選自重慶華騰生物制品有限公司研制生產的復合氨基酸粉，外觀色澤呈淺黃色或黃色粉末，含17種游離氨基酸，水溶性好。本發明人做了如下對比實驗，證明本發明的復合氨基酸銅的螯合率高。反應條件的對比 1.1各單體氨基酸與硫酸銅最佳反應條件的選擇 1.1.1甘氨酸與硫酸銅反應條件的對比 1.1.1.1 pH的對比 取0.06g甘氨酸溶解并定容至1000ml，稱取0.1mol/L硫酸銅0.8ml定容至100ml，取20ml甘氨酸加入到500ml的三口瓶中，攪拌。將10ml硫酸銅緩慢加入，然后將反應體系的pH分別調節到5、6、7、8、9、10、11，反應30min，并用紫外可見分光光度計測定各反應液的吸光度，結果見圖2。
經實驗證明，氨基酸和硫酸銅的水溶液在可見光區都無明顯吸收，所以用二者的混合液在可見光區的吸光度值的大小就可以衡量螯合反應進行的程度。從圖2可以看出，產物的吸光度隨著pH的增加而增加，說明螯合程度不斷加深，當PH達到7以后，螯合程度增加不明顯，說明pH＝7時反應進行完全。
1.1.1.2溫度的對比 取0.06g定容至1000ml，稱取0.1mol/L硫酸銅0.8ml定容至100ml，分別取20ml甘氨酸和10ml硫酸銅溶液，先將甘氨酸加入到500ml的三口瓶中，攪拌。將10ml硫酸銅緩慢加入，然后將反應體系的溫度T分別調節到30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃，反應30min，并用紫外可見分光光度計測定各反應液的吸光度，結果見圖3。
從圖3可以看出，產物的吸光度隨著溫度的增加而增加，說明螯合程度不斷加深，當溫度達到50℃后，螯合程度增加不明顯，說明T＝50℃是最佳的溫度。
1.1.1.3時間的對比 取0.06g定容至1000ml，稱取0.1mol/L硫酸銅0.8ml定容至100ml，分別取20ml甘氨酸和10ml硫酸銅溶液，先將甘氨酸加入到500ml的三口瓶中，攪拌。將10ml硫酸銅緩慢加入，分別反應10min、20min、30min、60min、90min、120min并用紫外可見分光光度計測定各反應液的吸光度，結果見圖4。
從圖4可以看出，時間t＝30min為最佳。
1.1.2丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸與硫酸銅反應條件的選擇 丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸與硫酸銅反應條件篩選的實驗過程與丙氨酸與硫酸銅反應大致相同，經實驗得出以上三種單體氨基酸與硫酸銅反應的最佳條件見表1。
表1 丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸與銅反應的最佳條件 1.2 復合氨基酸與硫酸銅最佳反應條件的篩選 1.2.1正交試驗 在已篩選出的各個單體氨基酸與硫酸銅反應的最佳條件基礎上，對最佳條件進行優化，從而最終得出適合復合氨基酸與硫酸銅反應的最佳條件，由此可知本發明的技術方案為最佳的復合氨基酸與硫酸銅的反應條件。通過正交試驗對影響該反應的因素pH值、溫度、時間、物料比進行優化選擇。pH值取6、7、8，溫度取30℃、40℃、50℃，時間取30min、40min、50min，物料比取3、4、5安排實驗，見表2。
表2正交試驗(λ＝620nm) 分別取20ml溶液于620nm處做吸光度測定，實驗結果見圖5。
從圖5可以得出條件組合4為復合氨基酸與硫酸銅的最佳反應條件，即pH＝7、時間t＝30min、溫度T＝40℃、物料比m復合氨基酸/m硫酸銅＝5 1.3螯合率的測定 將復合氨基酸和硫酸銅在上述步驟中的最佳條件下進行反應，用化學方法測定其螯合率，見表3 表3復合氨基酸銅的螯合率的測定 從表3可以看出，本產品中銅是以螯合態存在的且螯合率高于現有技術。
本發明有機農業的藥肥同功產品在黃瓜上的藥效試驗效果 本次試驗設五個處理，三個重復。五個處理分別是清水對照CK、多菌靈、有機農業藥肥同功產品氨基酸銅750倍液、1000倍液、1250倍液。每個處理黃瓜32棵，分別在2007.10.15、2007.10.22、2007.10.29、2007.11.5進行四次噴藥，在每次噴藥后一周進行病情指數調查。每個處理五點取樣，調查每株黃瓜的全部葉片，結果見表4。
表4氨基酸銅對黃瓜白粉病的防效 注表4中數據為3次重復的平均值 從表1中可以看出處理區對黃瓜白粉病的防治效果可以達到96.12％，明顯好于多菌靈。
試驗表明本發明作為殺菌劑具有殺菌效果好，用量少，不易產生抗性，成本低等優點，很有推廣價值。
權利要求
1.一種有機農業藥肥，其制備原料以重量百分比計為復合氨基酸≥10％、硫酸銅≥2％、表面活性劑≥5％、防腐劑≥2％、其余為水。
2.根據權利要求1所述的有機農業藥肥，其制備原料以重量百分比計為復合氨基酸10-15％、硫酸銅2-5％、表面活性劑5-10％、防腐劑2-5％、其余為水。
3.根據權利要求1或2所述的有機農業藥肥，其制備原料以重量百分比計為復合氨基酸10％、硫酸銅2％、表面活性劑5％，防腐劑2％、其余為水。
4.根據權利要求3所述的有機農業藥肥，其制備原料中所述表面活性劑為有機硅408。
5.根據權利要求4所述的有機農業藥肥，其制備原料中所述防腐劑為1％甲醛。
6.一種有機農業藥肥的生產工藝，其特征在于
所用配方以重量百分比計為
復合氨基酸≥10％、硫酸銅≥2％、表面活性劑≥5％、防腐劑≥2％、其余為水；
制備方法包括如下步驟
(1)按配方中的比例稱取復合氨基酸，加入到反應容器內，加熱至30-50℃，攪拌溶解；
(2)按配方中的比例稱取硫酸銅，溶解；將其緩慢加入步驟(1)的反應容器中，與氨基酸溶液混合均勻；
(3)將溫度保持在30-50℃，調節pH值至6-8，，再反應20-60min；
(4)按比例再加入表面活性劑和防腐劑，分裝，既得成品。
7.根據權利要求6所述的一種有機農業藥肥的生產工藝，其特征在于步驟(1)中是加熱至40℃；步驟(3)中是將溫度保持在40℃；調節pH值至7，再反應30min。
8.根據權利要求7所述的一種有機農業藥肥的生產工藝，其特征在于所用配方以重量百分比計為復合氨基酸10-15％、硫酸銅2-5％、表面活性劑5-10％、防腐劑2-5％、其余為水。
9.根據權利要求8所述的一種有機農業藥肥的生產工藝，其特征在于所用配方以重量百分比計為復合氨基酸10％、硫酸銅2％、表面活性劑5％，防腐劑2％、其余為水。
全文摘要
本發明提供了一種適用于有機農業的藥肥及其制備工藝方法，本發明提供的有農業藥肥是由復合氨基酸、硫酸銅、表面活性劑、防腐劑和水制備而成。其中復合氨基酸≥10％、硫酸銅≥2％、表面活性劑≥5％、防腐劑≥2％。本發明具有下述優點具有豐富的營養，高的生物學效價，低毒、無刺激作用，又有營養，調控，抗逆作用，易降解，不易使病害產生抗性，不污染環境，保護生態，并能提高農產品品質，增產增收。既能使農作物所需營養達到平衡合理供應，又能預防和消除生理病害，適用于有機食品的種植，提高農產品的商品價值。
文檔編號C05D9/02GK101229987SQ200810000799
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月17日 優先權日2008年1月17日
發明者杜相革, 李德廣 申請人:杜相革