專利名稱：植物克生素復(fù)合肥及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種植物克生素復(fù)合肥料，具體是利用幾種含有克生素的植物莖、葉、 果實(shí)等物質(zhì)，生產(chǎn)一種具有增產(chǎn)和殺蟲兩種功能的復(fù)合肥料及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
克生素肥料是利用植物克生作用及產(chǎn)物(即克生素)制成的肥料。它具有殺蟲、 除草、防病和增產(chǎn)作用，以及消除土壤污染的功能。所以該領(lǐng)域?qū)偾把乜茖W(xué)和尖端技術(shù)，這 項(xiàng)技術(shù)在國(guó)際上發(fā)展亦極為迅速，而我國(guó)幾乎是空白。因此，目前在我國(guó)利用現(xiàn)有技術(shù)和專 利開發(fā)這類的產(chǎn)品，其意義十分巨大，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益可觀，市場(chǎng)前景樂(lè)觀。植物克生素，其定義認(rèn)為“植物所產(chǎn)生可危及或毒殺另一種生物生存和發(fā)展的次 生代謝物”。其被譽(yù)為未來(lái)農(nóng)業(yè)中的生物武器(Bio-weapon)，國(guó)際上通用的英文名詞為 Allelochemicals或Allelopathic compounds。它的原意應(yīng)譯作“植物異株克生化合物”。 由于我國(guó)尚無(wú)正式命名，因此將該詞結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況和涵義，故暫采用“植物克生素” 一詞。植物與植物(包括微生物)之間的相互化學(xué)反應(yīng)則稱之謂植物克生作用或植物克 生過(guò)程，其英文名詞為Allelopathy。其原意應(yīng)譯作“植物異株克生作用”。二者復(fù)合構(gòu)成 了 Alleloparthy。即植物克生作用。其可定義為“一種植物的生長(zhǎng)發(fā)育受到另一種植物所 釋放的有毒物質(zhì)的抑制和毒害”，植物產(chǎn)生抑制作用的生物化學(xué)物質(zhì)就稱之為植物克生素。20世紀(jì)初葉，植物克生作用的研究主要集中在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力方面。20世紀(jì)60 年代，外國(guó)教科書中有關(guān)植物克生作用的內(nèi)容則大部引用Muller(1996)的材料，其重點(diǎn)集 中在植物生態(tài)學(xué)方面。他發(fā)現(xiàn)，小桷樹植被的鼠尾草能釋放出有毒的類單萜，它能抑制周 圍許多草本植物的生長(zhǎng)，從而導(dǎo)致了不毛之地和繁茂正常生長(zhǎng)的植被景觀。Muller及其學(xué) 生們都將這一景觀歸因于植物克生效應(yīng)。這表明，植物克生素可通過(guò)植物的器官(根、莖 和葉)釋放至環(huán)境中，從而影響異種植物的生長(zhǎng)發(fā)育。Fraenkel (1959)以及Whittaker和 Feeny (1971)經(jīng)過(guò)研究后指出，次生代謝物在植物和生態(tài)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。自 此以后，次生代謝物不再被視為代謝廢物。次生代謝物在未利用之前，其通常貯存于空胞或 細(xì)胞或葉片表面，以作防衛(wèi)、吸引入侵者，而且亦可作為化學(xué)信息。更有甚者，某些化合物可 成為植物——昆蟲相互作用的信使，而且在植物適應(yīng)性和昆蟲共進(jìn)化機(jī)理中起著重要的作 用。因此，植物克生作用在生理學(xué)、生物化學(xué)和生態(tài)學(xué)中的功能愈來(lái)愈受到關(guān)注。在過(guò)去10年間，植物克生作用的研究已引起了人們的極大興趣。許多有關(guān)國(guó)際專 業(yè)組織召開會(huì)議，發(fā)表專著以及科學(xué)家的論文風(fēng)起云涌。同時(shí)，植物克生作用和植物克生素 在自然生態(tài)系統(tǒng)中的功能和作用受到全世界各地科學(xué)家的重視，并紛紛進(jìn)行深入研究。植物克生素由高等植物、細(xì)菌、真菌、藻類及其它們的共生體產(chǎn)生。研究和發(fā)展植 物克生素及其應(yīng)用已成為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、醫(yī)療和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中十分迫切的任務(wù)。世界農(nóng) 業(yè)、林業(yè)產(chǎn)品以及與人類密切相關(guān)的生態(tài)環(huán)境，都將通過(guò)植物克生素而實(shí)現(xiàn)。因此，植物克 生素被譽(yù)為新世紀(jì)最偉大的希望、最偉大的事業(yè)和最偉大的恩惠(效益)。許多科學(xué)家利用
3植物克生素為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和自然資源、環(huán)境保護(hù)等做出了巨大的貢獻(xiàn)。因此，這門科學(xué)和技術(shù) 的發(fā)展為全球約60億人口提供了巨大的資源和財(cái)富。植物克生素產(chǎn)品和技術(shù)及相關(guān)制劑 在日本的貿(mào)易額高達(dá)850億美元，在美國(guó)約1800億美元，在英、法等國(guó)約1000億美元。在 我國(guó)，該類產(chǎn)品極少，且大部分為進(jìn)口，貿(mào)易額不足1億人民幣。有關(guān)專家和相關(guān)人士希望 并預(yù)計(jì)近幾年新產(chǎn)品能不斷應(yīng)市，貿(mào)易額將達(dá)到約500億人民幣。因此，研究和開發(fā)植物克 生素及其應(yīng)用具有十分重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。從人類賴以生存的農(nóng)業(yè)來(lái)看，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中防治病蟲害的斗爭(zhēng)，以及為人類健 康而創(chuàng)造良好環(huán)境的奮斗將是永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束的“戰(zhàn)爭(zhēng)”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，蟲害使谷類造成的損失為 44.1% ；薯類損失6. 5% ；糖類損失16. 5% ；蔬菜類損失8. 7% ；水果類損失5. 6% ；油料損 失11. 5%;纖維類損失14. 2%;為了獲得更多的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，人們便大量使用農(nóng)藥(特別是殺 蟲劑)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有農(nóng)藥廠1000多個(gè)，年生產(chǎn)各種農(nóng)藥100萬(wàn)噸，其中80%在國(guó) 內(nèi)使用，其使用率為，谷類作物(水稻、小麥和玉米)占38. 4%;水果和蔬菜占7%;油料 和糖類占2. 9% ；棉花等纖維作物占對(duì).0%。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，合成農(nóng)藥的使用已習(xí)以為常，且熟視無(wú)睹，因此，食品、土壤、地下 水、江河湖泊、海洋、空氣等都受到了農(nóng)藥殘留的污染，同時(shí)對(duì)非靶標(biāo)昆蟲和其他生物產(chǎn)生 副作用。對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)生抗性和復(fù)蘇能力的昆蟲品種和數(shù)量不斷增加。此外，由于合成劇毒農(nóng) 藥的使用和處理不當(dāng)，許多非致死事情頻頻發(fā)生。鑒于許多農(nóng)藥會(huì)產(chǎn)生一定的副作用，所以 在發(fā)達(dá)和發(fā)展中國(guó)家都不斷的意識(shí)到使用合成農(nóng)藥所造成的環(huán)境污染和某些毒理效應(yīng)。因 此人們?cè)谝庾R(shí)上為了保護(hù)環(huán)境，確保農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及人類自身的健康，所以強(qiáng)烈要求 使用低毒和無(wú)毒的農(nóng)業(yè)化學(xué)品。為此科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了植物克生素，而且使它在發(fā)展生產(chǎn)和保 護(hù)環(huán)境方面取得了極大進(jìn)步。目前，人們已認(rèn)識(shí)到植物王國(guó)是有關(guān)化合物最為有效的“工廠”。植物合成了無(wú)數(shù) 產(chǎn)品(化合物)，其一部分化合物是防治害蟲和疾病，保護(hù)植物的有力武器，而且使長(zhǎng)期競(jìng) 爭(zhēng)過(guò)程中所獲得的特性。許多植物的成分對(duì)各種生物，其中包括人類在內(nèi)，其具有強(qiáng)烈的毒 性，但是有些其它成分則對(duì)哺乳動(dòng)物，脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物低毒和無(wú)毒?，F(xiàn)已證明，許多 植物化合物對(duì)危害最甚的蟲類一昆蟲具有高度的防治效益。迄今，已知有數(shù)千種之多的植物以作為農(nóng)藥的植物資源，但僅有幾種作為植物農(nóng) 藥能顯示巨大的潛力。其中包括著名的，含有除蟲菊脂、魚藤酮和尼古丁等的天然植物。除 蟲菊月旨系從菊禾斗植物(Chrysamthemun CinerariifIolium = C. cinerariiflolium)的花中 提取，其殺蟲效果甚佳。隨后，人們研發(fā)了天然植物的后續(xù)制品，即人工合成產(chǎn)品，如擬除蟲 菊脂，氨基甲酸、JH仿制品以及許多生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。這類農(nóng)藥大都無(wú)毒無(wú)污染和殺蟲效果顯 著等而繼續(xù)在使用。但由于資源，技術(shù)難題，以及殺蟲譜不廣而受到一定限制。由于全世界對(duì)上述人類生存問(wèn)題的關(guān)注，所以保護(hù)環(huán)境，保護(hù)資源和保護(hù)人類健 康為目的而開始采用可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施得到優(yōu)先發(fā)展。這種認(rèn)識(shí)和變化正在全球 范圍內(nèi)興起。因此，植物克生素的研究和發(fā)展正在不斷地前進(jìn)。其進(jìn)入持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展已 達(dá)到了相當(dāng)?shù)某潭?。顯然，這種發(fā)展和變化已處于先導(dǎo)地位。植物克生素的正確應(yīng)用反應(yīng) 了一個(gè)新時(shí)代的開始。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種含有植物天然克生素物質(zhì)的抑制劑和殺 蟲劑的植物基質(zhì)，將其與多種有益微生物、腐殖質(zhì)有機(jī)發(fā)酵物、硼尿素混合制成含有克生素 的新型生物復(fù)合肥。以達(dá)到抑制硝化作用；提高氮肥利用率；全面改良土壤生態(tài)環(huán)境；有效 促進(jìn)作物生長(zhǎng)和改善作物品質(zhì)的目的。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是含有植物克生素的生物復(fù)合肥料是采用 泡盛曲霉(Aspergillus awamori)菌株 AS3. 2576 和 AS3. 2783，假單胞干菌 (Pseudomonasfluorescens)，枯草芽孢桿菌(Bacillvss ubtilis)菌株 92012 禾口 白地霉 (Geotrichumcandidum)菌株AY93041作為菌種。菌種均購(gòu)于CGMCC。上述菌種經(jīng)培養(yǎng)擴(kuò)大 后按照3 :3:2: 2制成混合菌劑，將混合菌劑與有機(jī)化合物、尿素和腐殖質(zhì)混合后，再 加入楝樹和蓖麻種子粉制成克生素復(fù)合肥料；上述原料的重量配比為混合菌劑3-5%、含 克生素植物種子有機(jī)化合物45%、硼尿素15-20%、其它材料5-8%。本發(fā)明植物克生素和蓖麻等復(fù)合肥料的制備方法如下A、選用成熟的楝樹和蓖麻等種子作為原材料，經(jīng)烘干、壓榨去油后粉碎至80-100 目而制成的細(xì)粉；B、選用具有溶解磷酸鹽作用的泡盛曲霉(Aspergillus awamori)假單胞桿菌 (Psevdomonas flurescens)枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)禾口白地霉(Geotrichum candidum)作為菌種，菌種采用固體培養(yǎng)法進(jìn)行培養(yǎng)擴(kuò)大，使每克菌劑含菌量> 2億個(gè)。C、將培養(yǎng)擴(kuò)大后的泡盛曲霉3份、枯草芽孢桿菌3份、假單苞桿菌2份、白地霉2份 混合均勻，然后與有機(jī)化合物充分混合，混合后添加硼尿素和腐殖質(zhì)，再次混合，最后加入 克生素物質(zhì)種子細(xì)粉，制成含有植物克生素的生物復(fù)合肥料；上述原料的重量配比為楝 樹及蓖麻種子細(xì)粉40-50 %、菌劑3-6、腐殖質(zhì)10-20%、硼尿素10-20%、其它材料5%、水分 8-12%。膠結(jié)劑3-5%。上述腐殖質(zhì)有機(jī)化合物采用作物秸稈發(fā)酵制成。按照本發(fā)明制備的含有楝樹種子的生物復(fù)合肥料，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，具有抑制硝化作 用，能夠顯著提高氮肥利用率，可使尿素的損失率減少50%，銨態(tài)氮肥或含氨肥損失率減少 25% 而且具有一定的避鼠殺蟲功能，同時(shí)活化土壤養(yǎng)分，改善作物品質(zhì)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，平均 增產(chǎn)達(dá)25. 7%。其配方合理，工藝簡(jiǎn)單，質(zhì)量穩(wěn)定，是一種新型的含有楝素的生物復(fù)合肥料。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用具有溶解磷酸鹽作用的泡盛曲霉(Aspergi 1 Ius awamori)菌株 AS3. 2576和AS3. 2783、和假單胞桿菌(I^stvdomonas flurescens)、采用具有促進(jìn)植物生長(zhǎng) 的枯草孢桿菌(Bacillus subtilis)菌株 92012 和白地霉(Geotrichum candidum)菌株 AY93041作為菌種，菌種均購(gòu)于CGMCC ；上述菌種采用固體培養(yǎng)法培養(yǎng)擴(kuò)大，使每克菌劑含 菌量>2億個(gè)；培養(yǎng)擴(kuò)大后的菌種按照3 :3:2: 2的比例混合后制成混合菌劑。本發(fā)明具體原料如下A、植物克生素⑴楝樹果實(shí)及葉片；(2)蓖麻果實(shí)及枝葉；⑶向日葵籽及莖桿； (4)棉花籽及莖葉。B、硼尿素C、腐殖質(zhì)
D、菌劑本發(fā)明配方比例如下植物克生素粗制品45%硼尿素15%腐殖質(zhì)15%菌劑5%其它材料5%水分10%膠結(jié)劑3-5%成品劑型粉狀或顆粒狀固體成品成分(含量)含植物克生素約5%;有機(jī)質(zhì)50%;硼尿素15%;水分15-20%; 填充劑(包括菌劑)15%。采用本發(fā)明制備的含有克生素的生物復(fù)合肥料在玉米上的效果試驗(yàn)試驗(yàn)點(diǎn)布設(shè)在原平市柳巷村和代縣西關(guān)村，原平點(diǎn)供試品種沈單16號(hào)，共設(shè)4個(gè) 處理(60kg、80kg、100kgl20kg/畝)、1個(gè)對(duì)照。4月30日播種，全生育期中耕2次。代縣點(diǎn) 供試品斤黃單66號(hào)，同樣設(shè)4個(gè)處理、1個(gè)對(duì)照。5月4日播種，全生育期中耕2次，澆水2 次。根據(jù)田間觀察記載，發(fā)現(xiàn)隨生物復(fù)合肥料用量的加大，植株綠色期延長(zhǎng)，對(duì)照出現(xiàn)明顯 早衰現(xiàn)象。試驗(yàn)結(jié)果顯示，兩個(gè)試點(diǎn)都是隨施肥量的增加畝產(chǎn)增加，依次排序?yàn)榇h點(diǎn)處理 3 >處理4 >處理2處理1 >對(duì)照，處理3即畝施100公斤的為最佳處理。原平點(diǎn)為處理4 >處理3 >處理2 >處理1 >對(duì)照。經(jīng)方差分析F值=97. 99，大于Fatll = 6. 39，達(dá)極顯著 水平，再經(jīng)L. S. D檢驗(yàn)，畝施120kg的處理比對(duì)照、60kg、80kg的處理差異都達(dá)到極顯著水 平，但與畝施IOOkg的處理不顯著，同時(shí)畝施IOOkg處理較畝施60kg、80kgd處理也達(dá)極顯 著水平，所以最佳處理仍為畝施IOOkg的，試驗(yàn)證明含有克生素的生物復(fù)合肥料有顯著的 增產(chǎn)效果。
權(quán)利要求
1.一種植物克生素復(fù)合肥，是由含天然克生素的4種植物葉子、莖桿和種子的混合物， 配合4種有益微生物菌劑，加入大量元素和微量元素組成的硼尿素，與經(jīng)過(guò)發(fā)酵后的含有 腐殖質(zhì)的其它物質(zhì)，按特定的比例混合而成的粉狀或顆粒狀固體復(fù)合肥。
2.權(quán)利要求1(所述的植物克生素復(fù)合肥，所述的含天然克生素的4種植物是楝樹果 實(shí)及葉片；蓖麻果實(shí)及莖葉；向日葵籽實(shí)及莖桿；棉花籽及莖葉。
3.權(quán)利要求1所述的植物克生素復(fù)合肥，所述的含4種有益微生物菌種是泡盛 曲霉(Aspergillus awamori)菌株 AS3. 2576 和 AS3. 2783、假單孢桿菌(Pseudomonas fluyesscens)、枯草芽孢桿菌 Bacillus subtilis 菌株 92012 和白地霉(Geotrichum candidum)菌株4禾中。
4.權(quán)利要求1所述植物克生素復(fù)合肥中大量元素和微量元素組成的硼尿素是在 25 1的比例下，經(jīng)過(guò)高溫溶化，冷確結(jié)晶后粉碎的粗粉狀固體。
5.權(quán)利要求1所述植物克生素復(fù)合肥中經(jīng)過(guò)發(fā)酵的含有腐殖質(zhì)的其它物質(zhì)，由粉碎的 農(nóng)作物秸稈組成，發(fā)酵溫度60°C左右。
6.權(quán)利要求1所述植物克生素復(fù)合肥中，按特定比例的混合肥料配方是植物克生素 粗制品占45 %，硼尿素占15 %，腐殖質(zhì)15 %，菌劑5 %，其它材料5 %，膠結(jié)劑3_5 %，水分含 10%。
7.權(quán)利要求2所述的植物克生素復(fù)合肥，含天然克生素的4種植物物質(zhì)，可同時(shí)含有4 種物質(zhì)、也可以含其中任意2-3種。
8.權(quán)利要求2所述的植物克生素復(fù)合肥，含4種有益微生物菌種，可同時(shí)含有4種微生 物菌種，也可以含其中任意2-3種。
全文摘要
一種含有植物克生素的生物復(fù)合肥料，采用泡盛曲霉、段單孢桿菌、枯草芽苞桿菌和白地霉作為菌種，菌種經(jīng)培養(yǎng)擴(kuò)大后按照3∶3∶2∶2比例制成混合菌劑；按照重量配比，將混合菌劑與含腐殖質(zhì)的有機(jī)化合物、硼尿素和膠結(jié)劑等其它材料混合后，再加入楝樹種子粉劑和蓖麻種子粉，制成含有植物克生素的生物復(fù)合肥料，按照本發(fā)明制備的含有植物克生素的生物復(fù)合肥料，具有抑制硝化作用，能夠顯著提高氮肥利用率，可使尿素的損失率減少50％，銨態(tài)氮肥或含氨的氮肥損失率減少25％；而且具有一定的避鼠殺蟲功能，同時(shí)活化土壤養(yǎng)分，改善作物品質(zhì)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，作物平均增產(chǎn)達(dá)25.7％。其配方合理，工藝簡(jiǎn)單，質(zhì)量穩(wěn)定，是一種新型的含有植物克生素的生物復(fù)合肥料。
文檔編號(hào)C05G3/02GK102101811SQ200910250600
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者俞保國(guó), 耿魁, 閔九康 申請(qǐng)人:俞保國(guó), 新疆雙色港農(nóng)業(yè)科技有限公司, 耿魁, 閔九康