一種煙草專用聚天冬氨酸增效復合肥料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于煙草農業領域中的煙草專用肥技術，具體涉及一種煙草專用聚天冬氨 酸增效復合肥料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 新中國65年來，為適應卷煙工業的需要，大力發展烤煙生產煙草。烤煙種植面積 占全國煙草面積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，是高檔卷煙生產不可缺少的主要原料，是各大煙廠競相搶購的緊 俏商品。但是國內煙葉總體質量較低，煙葉的外觀質量和香吃味，與國外特別是美國、津巴 布韋的煙葉相比有一定差距。出口國外價格低，使用價值不高，只能用作填充料。宄其原 因：在烘烤技術、生態適宜性、煙葉成熟度方面欠缺外，最主要的是肥料施用不當，世界農業 發展的實踐證明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增產措施。從1980年起，中國化肥施 用量以年均4%的速度增長，目前，中國已經成為世界上最大的花費生產國和消費國。以氮 肥為例，中國目前每年使用純氮約2100萬噸，氮肥通過揮發、淋溶和徑流等途徑，平均損失 45%，每年損失氮素高達945萬噸，相當于2050萬噸尿素。化肥的大量損失已經引起一系 列的環境問題。在北方某些農業高度集約化的地區氮肥的不合理施用導致地下水硝酸鹽超 標時有報道，有些地區竟達到100%的嚴重超標程度。中國南方經濟發達地區，氮、磷肥過 度施用導致地表水富營養化，湖泊嚴重污染。此外，蔬菜中硝酸鹽超標、大氣中氧化亞氮排 放量增加、沿海城市赤潮現象的發生等環境問題也與肥料的不合理施用有關。因此如何提 高肥料利用率、充分發揮化肥的作用，對中國農業可持續發展有極其重要的意義。同樣，優 質煙葉的生產離不開充足的肥料供應，肥料投入在提高煙葉產量和品質方面發揮了重要作 用。然而，由于我國煙葉生產仍然是農民小規模經營，每戶農民施肥方式與施肥種類不一 樣，造成了投入肥料過多，經濟效益卻很低的局面。比如在我國大部分煙區，為提高煙葉鉀 含量，在煙草生產中經常使用的鉀肥主要是硫酸鉀、氯化鉀和磷酸二氫鉀等無機鉀肥，施用 無機鉀肥雖然能緩解我國土壤對鉀元素的需求，但由于無機鉀肥施入土壤后，一方面無機 鉀肥容易被土壤固定，煙葉吸收有效鉀含量低，僅為30%~40%，另一方面會在土壤中殘 留酸根離子和氯離子等，使土壤變酸或鹽指數升高，長期施用容易造成土壤板結，嚴重影響 土壤環境和生態環境。目前許多西方國家為了保護環境，發展綠色食品，已逐步限制施用無 機鉀肥，而大力發展有機鉀肥。因此，烤煙專用肥料對提高煙草產量、改善品質方面的研宄 亟待解決，本專利的設計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，相對分子質量4000~ 9000。天然存在于軟體動物和蝸牛類的殼內粘液中，內含肽鍵和羧基等活性基團，具有極強 的螯合、分散和吸附等作用，且配伍性極佳。美、德、日本等國家研宄表明，聚天冬氨酸是一 種無毒、可完全生物降解、環保的高分子有機聚合物，聚天冬每個單體上都有一個開放的羧 基，這個羧基是配位化學上的供體也就是齒合位，其螯合正價離子輸送至作物的新生部，從 而起到營養輸送工具的作用；聚天冬在進入植物體內后會逐步水解，形成不同聚合度級配， 小肽和寡肽完全不同于氨基酸，具有很奇妙的生物活性，會對一些重要的生化過程進行催 化；聚天冬的水解產物是單體天門冬氨酸，它是很多其他氨基酸的前驅體，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，可以強化作物對氮、 磷、鉀及中微量元素的全面吸收，從而提高肥料利用率，增加作物產量；此外，聚天冬氨酸無 毒無害，可完全生物降解，是世界公認的綠色化學品。根據國內外的研宄和應用效果顯示， 聚天冬氨酸作為肥料增效劑效果確實，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在：
[0004] 1、減少化肥流失，活化養分元素，提高化肥利用率，據研宄表明，聚天冬氨酸可提 高氮肥利用率60. 3%、磷肥5. 3%、鉀肥16. 7%，每畝可節省化肥20%~30%。客觀的講， 對相對貧瘠的土地增產效果好于肥沃土地，在較肥沃土地上的增產效果一般不會超過20% 大多在5~15%左右，但品質有明顯改善；對大棚蔬菜的增產效果好于大田糧食作物；對葉 菜類的增產一般可保持在10~20%，且不發生缺素癥狀。
[0005] 2、促進微量元素吸收。聚天冬氨酸（PASP)含有羧基，能迅速與養分離子結合并與 作物根系分泌的H+交換，完成養分離子被作物吸收的過程。天門冬氨酸單體本身可與2價 離子形成螯合物，使中微量元素Mg2+、Fe2+、Zn2+等變成易吸收態，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微量元素均無效。
[0006] 3、促進生長，增加產量。國內外實驗證明：不同的作物對聚天冬氨酸和化肥混合 使用反映出相同的結果，即產量增加約9~25%，經濟效益顯著提高。蔣雯等的研宄也證 實，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幅度 達到了 30%。
[0007] 4、改善作物品質。聚天冬氨酸通過促進中微量元素的吸收，達到了作物養分的協 調供應，改善了作物品質；避免了營養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。山東禹城中農潤田化工有限公司在小麥上的大田試驗顯示：小麥品質明顯改善， 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%。華東理工大學梅 慶慧等的研宄發現：用聚天冬氨酸對土壤進行處理后，其氮、磷、鉀、鈣、鎂等營養蒜素及硼、 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氮揮 發；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作物品質的影響，發現將 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；水稻稻米的蛋白質含量和含鉀量增 加，在改進和提高作物品質方面發揮了作用。
[0008] 5、促進根系生長，增強抗逆性。聚天冬氨酸不是激素，但是能有效地促進根系的發 育，使之長出更長的根和更多的根毛，增加根的表面積，提高作物吸收養分的能力，增強作 物的抗倒伏、抗旱、抗寒、抗病等抗逆能力。
[0009] 6、綠色環保，改善土壤。首先，聚天冬氨酸本身是無毒、無污染、可降解、不含激素、 不含重金屬、無任何負作用的環境友好型產品。其次，聚天冬氨酸可減少過量施肥對環境造 成的不良影響，還能活化土壤中處于固定態的養分元素，既提高了肥料利用率，又改善了土 壤質量。
[0010] 但是，目前尚無關于高分子聚合物聚天冬氨酸在煙草專用肥方面應用的報道，研 宄發明一種煙草專用型聚天冬氨酸增效復合肥料，提高肥料利用效率、減少肥料損失，對促 進農民增產增收和人類生存環境的保護都有著重要意義。本發明的目的即在于提供一種煙 草專用聚天冬氨酸增效復合肥料及其生產方法，為我國優質煙葉生產提供技術支持。
【發明內容】
[0011] 為了達到上述目的，本發明提供一種煙草專用聚天冬氨酸增效復合肥料，其中，以 重量計，所述復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 述復合肥料還包括聚天冬氨酸，所述聚天冬氨酸占所述復合肥料總重份數的2~10份。優 選地，所述聚天冬氨酸占所述復合肥料總重份數的3~4. 5份最優。所述聚天冬氨酸是一 種粒徑10~30nm，純度高達97%，內含肽鍵和羧基等活性基團，具有極強的螯合、分散和吸 附等作用，且配伍性極佳的高分子材料。所述復合肥料呈粒徑是1~6mm的粒。
[0012] 在上述實施方案中，所述復合肥料可以包括：按重量份數計，活化磷30~40份、有 機鉀45~60份、含肽氮肥5~10份。優選地，按重量份數計，所述活化磷30~38份。在 另一個實施方案中，所述復合肥料還包括：按重量份數計，粘合劑5~11份。所述粘合劑是 膨潤土。
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