一种烟草专用聚天冬氨酸增效复合肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于烟草农业领域中的烟草专用肥技术，具体涉及一种烟草专用聚天冬氨 酸增效复合肥料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 新中国65年来，为适应卷烟工业的需要，大力发展烤烟生产烟草。烤烟种植面积 占全国烟草面积90%左右的，主要集中在云南、贵州、河南、湖南、山东等地。其中云南烟叶 以清香味浓而闻名全国，是高档卷烟生产不可缺少的主要原料，是各大烟厂竞相抢购的紧 俏商品。但是国内烟叶总体质量较低，烟叶的外观质量和香吃味，与国外特别是美国、津巴 布韦的烟叶相比有一定差距。出口国外价格低，使用价值不高，只能用作填充料。宄其原 因：在烘烤技术、生态适宜性、烟叶成熟度方面欠缺外，最主要的是肥料施用不当，世界农业 发展的实践证明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增产措施。从1980年起，中国化肥施 用量以年均4%的速度增长，目前，中国已经成为世界上最大的花费生产国和消费国。以氮 肥为例，中国目前每年使用纯氮约2100万吨，氮肥通过挥发、淋溶和径流等途径，平均损失 45%，每年损失氮素高达945万吨，相当于2050万吨尿素。化肥的大量损失已经引起一系 列的环境问题。在北方某些农业高度集约化的地区氮肥的不合理施用导致地下水硝酸盐超 标时有报道，有些地区竟达到100%的严重超标程度。中国南方经济发达地区，氮、磷肥过 度施用导致地表水富营养化，湖泊严重污染。此外，蔬菜中硝酸盐超标、大气中氧化亚氮排 放量增加、沿海城市赤潮现象的发生等环境问题也与肥料的不合理施用有关。因此如何提 高肥料利用率、充分发挥化肥的作用，对中国农业可持续发展有极其重要的意义。同样，优 质烟叶的生产离不开充足的肥料供应，肥料投入在提高烟叶产量和品质方面发挥了重要作 用。然而，由于我国烟叶生产仍然是农民小规模经营，每户农民施肥方式与施肥种类不一 样，造成了投入肥料过多，经济效益却很低的局面。比如在我国大部分烟区，为提高烟叶钾 含量，在烟草生产中经常使用的钾肥主要是硫酸钾、氯化钾和磷酸二氢钾等无机钾肥，施用 无机钾肥虽然能缓解我国土壤对钾元素的需求，但由于无机钾肥施入土壤后，一方面无机 钾肥容易被土壤固定，烟叶吸收有效钾含量低，仅为30%~40%，另一方面会在土壤中残 留酸根离子和氯离子等，使土壤变酸或盐指数升高，长期施用容易造成土壤板结，严重影响 土壤环境和生态环境。目前许多西方国家为了保护环境，发展绿色食品，已逐步限制施用无 机钾肥，而大力发展有机钾肥。因此，烤烟专用肥料对提高烟草产量、改善品质方面的研宄 亟待解决，本专利的设计主要是解决肥料利用率低的问题。
[0003] 高分子聚合物是高分子材料的别称，是以高分子化合物为主要组分的有机材料。 作为高分子聚合物的代表，聚天冬氨酸（PASP)是一种水溶性多肽，相对分子质量4000~ 9000。天然存在于软体动物和蜗牛类的壳内粘液中，内含肽键和羧基等活性基团，具有极强 的螯合、分散和吸附等作用，且配伍性极佳。美、德、日本等国家研宄表明，聚天冬氨酸是一 种无毒、可完全生物降解、环保的高分子有机聚合物，聚天冬每个单体上都有一个开放的羧 基，这个羧基是配位化学上的供体也就是齿合位，其螯合正价离子输送至作物的新生部，从 而起到营养输送工具的作用；聚天冬在进入植物体内后会逐步水解，形成不同聚合度级配， 小肽和寡肽完全不同于氨基酸，具有很奇妙的生物活性，会对一些重要的生化过程进行催 化；聚天冬的水解产物是单体天门冬氨酸，它是很多其他氨基酸的前驱体，一定游离天门冬 氨酸的存在，缩短了氮代谢的路程。聚天冬氨酸作为新型肥料增效剂，可以强化作物对氮、 磷、钾及中微量元素的全面吸收，从而提高肥料利用率，增加作物产量；此外，聚天冬氨酸无 毒无害，可完全生物降解，是世界公认的绿色化学品。根据国内外的研宄和应用效果显示， 聚天冬氨酸作为肥料增效剂效果确实，适用于多种作物和土壤，聚天冬氨酸与肥料配合使 用后其效果主要表现在：
[0004] 1、减少化肥流失，活化养分元素，提高化肥利用率，据研宄表明，聚天冬氨酸可提 高氮肥利用率60. 3%、磷肥5. 3%、钾肥16. 7%，每亩可节省化肥20%~30%。客观的讲， 对相对贫瘠的土地增产效果好于肥沃土地，在较肥沃土地上的增产效果一般不会超过20% 大多在5~15%左右，但品质有明显改善；对大棚蔬菜的增产效果好于大田粮食作物；对叶 菜类的增产一般可保持在10~20%，且不发生缺素症状。
[0005] 2、促进微量元素吸收。聚天冬氨酸（PASP)含有羧基，能迅速与养分离子结合并与 作物根系分泌的H+交换，完成养分离子被作物吸收的过程。天门冬氨酸单体本身可与2价 离子形成螯合物，使中微量元素Mg2+、Fe2+、Zn2+等变成易吸收态，因此作物口感好耐贮存，收 率高。使用聚天冬氨酸处理过的作物，比对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对微量元素均无效。
[0006] 3、促进生长，增加产量。国内外实验证明：不同的作物对聚天冬氨酸和化肥混合 使用反映出相同的结果，即产量增加约9~25%，经济效益显著提高。蒋雯等的研宄也证 实，施用聚天冬氨酸处理的玉米苗比未施聚天冬氨酸的地上部和总干重分别高出0. 07g和 0. 12g，增加19%和16%，差异显著。施用聚天冬氨酸处理的小芥兰和油麦的鲜重增产幅度 达到了 30%。
[0007] 4、改善作物品质。聚天冬氨酸通过促进中微量元素的吸收，达到了作物养分的协 调供应，改善了作物品质；避免了营养不良和使用激素引起的畸形果、秃尖、裂果和着色不 好等情况。山东禹城中农润田化工有限公司在小麦上的大田试验显示：小麦品质明显改善， 干粒重、湿面筋、容重、粗蛋白等值分别提高0. 4g、6. 87%、7g/l、2. 22%。华东理工大学梅 庆慧等的研宄发现：用聚天冬氨酸对土壤进行处理后，其氮、磷、钾、钙、镁等营养蒜素及硼、 钼、锰等微量元素的有效性均明显提高：聚天冬氨酸可以抑制施入土壤的氮肥以氨态氮挥 发；可以减少磷肥在土壤中的固定与沉积。通过考察聚天冬氨酸对作物品质的影响，发现将 聚天冬氨酸施加于青菜、蓬蒿菜上，维生素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；水稻稻米的蛋白质含量和含钾量增 加，在改进和提高作物品质方面发挥了作用。
[0008] 5、促进根系生长，增强抗逆性。聚天冬氨酸不是激素，但是能有效地促进根系的发 育，使之长出更长的根和更多的根毛，增加根的表面积，提高作物吸收养分的能力，增强作 物的抗倒伏、抗旱、抗寒、抗病等抗逆能力。
[0009] 6、绿色环保，改善土壤。首先，聚天冬氨酸本身是无毒、无污染、可降解、不含激素、 不含重金属、无任何负作用的环境友好型产品。其次，聚天冬氨酸可减少过量施肥对环境造 成的不良影响，还能活化土壤中处于固定态的养分元素，既提高了肥料利用率，又改善了土 壤质量。
[0010] 但是，目前尚无关于高分子聚合物聚天冬氨酸在烟草专用肥方面应用的报道，研 宄发明一种烟草专用型聚天冬氨酸增效复合肥料，提高肥料利用效率、减少肥料损失，对促 进农民增产增收和人类生存环境的保护都有着重要意义。本发明的目的即在于提供一种烟 草专用聚天冬氨酸增效复合肥料及其生产方法，为我国优质烟叶生产提供技术支持。
【发明内容】
[0011] 为了达到上述目的，本发明提供一种烟草专用聚天冬氨酸增效复合肥料，其中，以 重量计，所述复合肥料的氮磷钾比例是N:P205:K20 = 1. 0 :2. 0~2. 5 :3. 0~3. 5,并且，所 述复合肥料还包括聚天冬氨酸，所述聚天冬氨酸占所述复合肥料总重份数的2~10份。优 选地，所述聚天冬氨酸占所述复合肥料总重份数的3~4. 5份最优。所述聚天冬氨酸是一 种粒径10~30nm，纯度高达97%，内含肽键和羧基等活性基团，具有极强的螯合、分散和吸 附等作用，且配伍性极佳的高分子材料。所述复合肥料呈粒径是1~6mm的粒。
[0012] 在上述实施方案中，所述复合肥料可以包括：按重量份数计，活化磷30~40份、有 机钾45~60份、含肽氮肥5~10份。优选地，按重量份数计，所述活化磷30~38份。在 另一个实施方案中，所述复合肥料还包括：按重量份数计，粘合剂5~11份。所述粘合剂是 膨润土。
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