一种豆麦营养剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种营养剂及其制备方法和应用。
背景技术
大豆作物的连年种植，使土壤中各种营养元素随收获物的移去而逐年减少。大量元素可以通过施肥来解决，而微量元素则容易被人们忽略，不加补充，造成严重缺乏，而使农作物减产。目前大部分土壤中微量元素有效硼、钼的含量平均值0.468ppm和0.027ppm，均在有效硼、钼含量的临界值以下，加之近年来大豆播种面积增加和有机肥用量的减少，以及长期施用氮、磷肥料，致使土壤中养分比例失调，影响大豆、麦子正常生长发育，特别是土壤中微量元素有效元素的缺乏，已成为大豆高产的限制因子。
发明内容
本发明的目的是要解决现有种植大豆、麦子的土壤元素失衡，影响产量和产品品质的问题，而提供一种豆麦营养剂及其制备方法和应用。
一种豆麦营养剂按重量份数由90份～110份活性组分、200份～300份水和0.2份～1份非活性组分制备而成；所述的活性组分包括微量元素和植物生长根剂；所述的非活性组分包括螯合剂、成膜剂、分散剂、渗透剂、pH调节剂和警戒色素中的一种或其中几种；
所述的微量元素和植物生长根剂的质量比为(90～110):(0.2～1)。
一种豆麦营养剂的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、按重量份数称取90份～110份活性组分、200份～300份水和0.2份～1份非活性组分；
二、将90份～110份活性组分溶解到200份～300份水中，再加入0.2份～1份非活性组分，再搅拌20min～40min，得到豆麦营养剂；
所述的活性组分包括微量元素和植物生长根剂；
所述的非活性组分包括螯合剂、成膜剂、分散剂、渗透剂、pH调节剂和警戒色素中的一种或其中几种；
所述的微量元素和植物生长根剂的质量比为(90～110):(0.2～1；
所述的微量元素包括钼酸铵、十水四硼酸钠和磷酸二氢钾；所述的钼酸铵、十水四硼酸钠和磷酸二氢钾的质量比为(7～9):(0.5～2):(1～3)；
所述的植物生长根剂包括阿司匹林和维生素B12；所述的阿司匹林和维生素B12的质量比为(1～2):(0.5～1.5)；
所述的螯合剂为乙二胺四乙酸；所述的成膜剂为聚丙烯酰胺；
所述的分散剂为聚乙二醇；
所述的水为蒸馏水或纯净水；
所述的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；
所述的pH调节剂为氢氧化钾；所述的警戒色素为天然红色素-萝卜红。
一种豆麦营养剂作为种子包衣使用。
本发明的原理及优点：
一、本发明制备的豆麦营养剂中含有微量元素，能够改善植物缺素症；
二、本发明制备的豆麦营养剂中含有植物生长根剂，且本发明添加的植物生长根剂为无激素类成品，可以起到调节种子发芽，增强幼苗根系的作用；
三、本发明制备的豆麦营养剂中含有非活性组分，非活性组分包括螯合剂、成膜剂、分散剂、渗透剂、pH调节剂和警戒色素中的一种或其中几种；成膜剂是豆麦营养剂的非活性组分中最重要的物质，它使豆麦营养剂具有一定的粘度，从而均匀固化在种皮表面形成致密的保护膜。播种后，膜在土壤中潮解膨胀而缓慢溶解，保证了豆麦营养剂中活性物质逐步释放，集中作用于种子和根部，不易脱落和飞散，参与作物各生长发育阶段的生理生化过程，并减少了农药在环境中的扩散，在减少农药用药和保护环境方面具有较大的优势；
四、由于本发明制备的豆麦营养剂中原料为固体颗粒，通过机械作用被分散成微米级以下时，由于颗粒小，比表面积大，体系处于热力学的高度不稳定状态，分散剂加入后可定向地排列在固体颗粒的表面，降低固体颗粒的表面张力，使固体颗粒均匀分散在体系之中；
五、本发明制备的豆麦营养剂作为种子包衣使用时在种子表面形成覆盖率大于90％的种衣，当种子播入土壤后，种衣遇水只吸胀而不溶解，在种子周围形成天然保护性屏障，使种子消毒，同时防止土传病菌的侵染和土壤中害虫的危害，随着种子的发芽出土，营养元素从地下根部缓慢释放，可被植物内吸传导至未施药的地上部，从而继续发挥提升植株苗壮的作用，因此，本发明制备的豆麦营养剂起到了化学调控作用，微量元素起防止缺素症的作用；
六、本发明制备的豆麦营养剂中的成膜剂具有精细空间结构，含有大量的羟基活性基团，对微量元素具有较好的亲和作用。种子包衣时，豆麦营养剂的成膜剂能在种子表面形成具有毛细管型、膨胀型或裂缝型孔道的膜，并将微量元素等活性成分及其它非活性成分网结在一起，从而在种子周围形成一个暂时的“无活性”的微型“活性物质库”。种子播种后，膜质种衣在土壤中吸水膨胀，此时“无活性”的“活性物质库”转变为有活性的“活性物质库”，其活性成分通过成膜剂空间网状结构中的孔道像根部缓慢释放，或通过膜本身极缓慢的溶解或降解而逐步与种子及邻近土壤接触，减少营养元素在土壤中的流失。由于活性物质系缓慢释放，不会因迅速淋溶或溶解而导致活性物质快速损失，或因养分等突然聚集而产生药害。“活性物质库”中的微量元素在种衣吸胀后，与种子表面及内部接触，提升其种子萌发所需要的养分元素。种子萌发后，“活性物质库”中的微量元素、生根元素在滲透剂等助剂的帮助下，逐步被种子及植株吸收传导至地上部未施药部位，继续参与植株各种酶的合成，从而有效提高植株整体对外界不良因素的抗性。由于营养元素集中，利用率较高，加之与土壤接触，不易受日晒雨淋及高温的影响，因而养分的持效期要长于其它施药方式，同时营养元素包裹于膜内，施用方式变为隐蔽式，减少环境污染。
七、采用本发明制备的豆麦营养剂对种子进行包衣，能够能促进氮的代谢，使种子中酶的活性大大增强，这样就使种子易于发芽，提高了种子的发芽率，并使幼苗茁壮；发芽率提高了3％～5％；
八、本发明制备的豆麦营养剂作为种子包衣使用时具有较好的成膜性，对种子进行包衣以后能在种子表面形成一层致密的保护膜，使种子内部的营养物质消耗降到最低，包衣种子种植进土壤中吸水膨胀后，这种高分子膜就表现出良好的通透性，使种子充分吸收土壤中的溶解氧，而且较快地放出由于呼吸作用而产生的二氧化碳；
九、本发明制备的豆麦营养剂作为种子包衣使用时可使植物产生系统性抗体，能诱发整个植株产生抗性因子，提高寄主自身的抗病能力，有效的防御真菌、细菌和病毒性侵害，从而对土壤中的病虫害产生一定的驱避作用；
十、本发明制备的豆麦营养剂作为种子包衣使用时可促进分生组织生长和核酸代谢，促进糖的吸收和运输，是植物体中固氮酶的组分，参与氨基酸代谢，可提高种子的发芽率，增强幼苗的抗病能力，促进作物的生长，提高作物的产量。因此本发明制备的豆麦营养剂克服了生态隐患问题、促进良种标准化、调控大豆生长发育、防治苗期病虫害、减少环境污染、增收节支，同时建立和发展大豆种衣剂及作物物化栽培理论、保证农业持续稳定发展具有重要的理论与实际意义。
本发明可获得一种豆麦营养剂。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种豆麦营养剂按重量份数由90份～110份活性组分、200份～300份水和0.2份～1份非活性组分制备而成；所述的活性组分包括微量元素和植物生长根剂；所述的非活性组分包括螯合剂、成膜剂、分散剂、渗透剂、pH调节剂和警戒色素中的一种或其中几种；
所述的微量元素和植物生长根剂的质量比为(90～110):(0.2～1)。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述的微量元素包括钼酸铵、十水四硼酸钠和磷酸二氢钾；所述的钼酸铵、十水四硼酸钠和磷酸二氢钾的质量比为(7～9):(0.5～2):(1～3)。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述的植物生长根剂包括阿司匹林和维生素B12；所述的阿司匹林和维生素B12的质量比为(1～2):(0.5～1.5)。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述的螯合剂为乙二胺四乙酸；所述的成膜剂为聚丙烯酰胺。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述的分散剂为聚乙二醇。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：所述的水为蒸馏水或纯净水。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：所述的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：所述的pH调节剂为氢氧化钾；所述的警戒色素为天然红色素-萝卜红。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式是一种豆麦营养剂的制备方法是按以下步骤完成的：
一、按重量份数称取90份～110份活性组分、200份～300份水和0.2份～1份非活性组分；
二、将90份～110份活性组分溶解到200份～300份水中，再加入0.2份～1份非活性组分，再搅拌20min～40min，得到豆麦营养剂；
所述的活性组分包括微量元素和植物生长根剂；
所述的非活性组分包括螯合剂、成膜剂、分散剂、渗透剂、pH调节剂和警戒色素中的一种或其中几种；
所述的微量元素和植物生长根剂的质量比为(90～110):(0.2～1；
所述的微量元素包括钼酸铵、十水四硼酸钠和磷酸二氢钾；所述的钼酸铵、十水四硼酸钠和磷酸二氢钾的质量比为(7～9):(0.5～2):(1～3)；
所述的植物生长根剂包括阿司匹林和维生素B12；所述的阿司匹林和维生素B12的质量比为(1～2):(0.5～1.5)；
所述的螯合剂为乙二胺四乙酸；所述的成膜剂为聚丙烯酰胺；
所述的分散剂为聚乙二醇；
所述的水为蒸馏水或纯净水；
所述的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；
所述的pH调节剂为氢氧化钾；所述的警戒色素为天然红色素-萝卜红。
本实施方式的原理及优点：
一、本实施方式制备的豆麦营养剂中含有微量元素，能够改善植物缺素症；
二、本实施方式制备的豆麦营养剂中含有植物生长根剂，且本实施方式添加的植物生长根剂为无激素类成品，可以起到调节种子发芽，增强幼苗根系的作用；
三、本实施方式制备的豆麦营养剂中含有非活性组分，非活性组分包括螯合剂、成膜剂、分散剂、渗透剂、pH调节剂和警戒色素中的一种或其中几种；成膜剂是豆麦营养剂的非活性组分中最重要的物质，它使豆麦营养剂具有一定的粘度，从而均匀固化在种皮表面形成致密的保护膜。播种后，膜在土壤中潮解膨胀而缓慢溶解，保证了豆麦营养剂中活性物质逐步释放，集中作用于种子和根部，不易脱落和飞散，参与作物各生长发育阶段的生理生化过程，并减少了农药在环境中的扩散，在减少农药用药和保护环境方面具有较大的优势；
四、由于本实施方式制备的豆麦营养剂中原料为固体颗粒，通过机械作用被分散成微米级以下时，由于颗粒小，比表面积大，体系处于热力学的高度不稳定状态，分散剂加入后可定向地排列在固体颗粒的表面，降低固体颗粒的表面张力，使固体颗粒均匀分散在体系之中；
五、本实施方式制备的豆麦营养剂作为种子包衣使用时在种子表面形成覆盖率大于90％的种衣，当种子播入土壤后，种衣遇水只吸胀而不溶解，在种子周围形成天然保护性屏障，使种子消毒，同时防止土传病菌的侵染和土壤中害虫的危害，随着种子的发芽出土，营养元素从地下根部缓慢释放，可被植物内吸传导至未施药的地上部，从而继续发挥提升植株苗壮的作用，因此，本实施方式制备的豆麦营养剂起到了化学调控作用，微量元素起防止缺素症的作用；
六、本实施方式制备的豆麦营养剂中的成膜剂具有精细空间结构，含有大量的羟基活性基团，对微量元素具有较好的亲和作用。种子包衣时，豆麦营养剂的成膜剂能在种子表面形成具有毛细管型、膨胀型或裂缝型孔道的膜，并将微量元素等活性成分及其它非活性成分网结在一起，从而在种子周围形成一个暂时的“无活性”的微型“活性物质库”。种子播种后，膜质种衣在土壤中吸水膨胀，此时“无活性”的“活性物质库”转变为有活性的“活性物质库”，其活性成分通过成膜剂空间网状结构中的孔道像根部缓慢释放，或通过膜本身极缓慢的溶解或降解而逐步与种子及邻近土壤接触，减少营养元素在土壤中的流失。由于活性物质系缓慢释放，不会因迅速淋溶或溶解而导致活性物质快速损失，或因养分等突然聚集而产生药害。“活性物质库”中的微量元素在种衣吸胀后，与种子表面及内部接触，提升其种子萌发所需要的养分元素。种子萌发后，“活性物质库”中的微量元素、生根元素在滲透剂等助剂的帮助下，逐步被种子及植株吸收传导至地上部未施药部位，继续参与植株各种酶的合成，从而有效提高植株整体对外界不良因素的抗性。由于营养元素集中，利用率较高，加之与土壤接触，不易受日晒雨淋及高温的影响，因而养分的持效期要长于其它施药方式，同时营养元素包裹于膜内，施用方式变为隐蔽式，减少环境污染。
七、采用本实施方式制备的豆麦营养剂对种子进行包衣，能够能促进氮的代谢，使种子中酶的活性大大增强，这样就使种子易于发芽，提高了种子的发芽率，并使幼苗茁壮；发芽率提高了3％～5％；
八、本实施方式制备的豆麦营养剂作为种子包衣使用时具有较好的成膜性，对种子进行包衣以后能在种子表面形成一层致密的保护膜，使种子内部的营养物质消耗降到最低，包衣种子种植进土壤中吸水膨胀后，这种高分子膜就表现出良好的通透性，使种子充分吸收土壤中的溶解氧，而且较快地放出由于呼吸作用而产生的二氧化碳；
九、本实施方式制备的豆麦营养剂作为种子包衣使用时可使植物产生系统性抗体，能诱发整个植株产生抗性因子，提高寄主自身的抗病能力，有效的防御真菌、细菌和病毒性侵害，从而对土壤中的病虫害产生一定的驱避作用；
十、本实施方式制备的豆麦营养剂作为种子包衣使用时可促进分生组织生长和核酸代谢，促进糖的吸收和运输，是植物体中固氮酶的组分，参与氨基酸代谢，可提高种子的发芽率，增强幼苗的抗病能力，促进作物的生长，提高作物的产量。因此本实施方式制备的豆麦营养剂克服了生态隐患问题、促进良种标准化、调控大豆生长发育、防治苗期病虫害、减少环境污染、增收节支，同时建立和发展大豆种衣剂及作物物化栽培理论、保证农业持续稳定发展具有重要的理论与实际意义。
本实施方式可获得一种豆麦营养剂。
具体实施方式十：本实施方式是一种豆麦营养剂作为种子包衣使用。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种豆麦营养剂的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、称取60g钼酸铵、20g磷酸二氢钾、5g十水四硼酸钠、0.12g阿司匹林、0.1g维生素B12、0.02g乙二胺四乙酸、0.15g聚丙烯酰胺、0.1g聚乙二醇4000和250mL纯净水；
二、将60g钼酸铵、20g磷酸二氢钾、5g十水四硼酸钠、0.12g阿司匹林、0.1g维生素B12溶解到250mL纯净水中，再加入0.02g乙二胺四乙酸、0.15g聚丙烯酰胺和0.1g肪醇聚氧乙烯醚，再搅拌20min～40min，得到豆麦营养剂；所述搅拌速度为1000r/min。
验证实施例一制备的豆麦营养剂作为种子包衣的效果：
大豆品种：黑河43号、黑河45号；
试验点：黑龙江省嫩北农场基地、黑龙江省七星泡农场基地、黑龙江省格球山农场基地；
试验方法：采用大区对比法，各试验点处理与对照面积在1公顷以上。
试验组：采用实施例一制备的豆麦营养剂作为种子包衣进行拌种，具体方法如下：将110g实施例一制备的豆麦营养剂加入到600mL温度为30℃的水中，再搅拌30min，得到混合液；向混合液中加入75kg大豆种子，搅拌均匀，放入通风处阴干，得到利用实施例一制备的豆麦营养剂拌种后的大豆种子。
对照组1：CK:未进行拌种；
对照组2：多·克·福种衣剂进行拌种；
试验组、对照组1和对照组2的使用的肥料及肥料的用量均相同；施肥为磷酸二铵(含N%2018％，含P2O5%2046％)150kg/hm2，尿素(含N%2046％)25kg/hm2，硫酸钾(含K2O%2050％)50kg/hm2。
(1)、黑龙江省嫩北农场基地：供试面积750亩，品种大豆黑河43号，试验组、对照组1和对照组2的播种日期4月27日(直播)，收割日期10月5日，具体试验数据见表1；
表1不同处理对大豆生物学性状的影响
从表1可知，采用实施例一制备的豆麦营养剂作为种子包衣进行拌种，产量最高为2993.1kg/hm2，比对照组1增产10.9％，其次为多·克·福种衣剂产量为2789.4kg/hm2，比照增产3.3％。植株性状上看，采用实施例一制备的豆麦营养剂作为种子包衣进行拌种后保苗株数、荚数、粒数百粒重均比其它两个对照组高，采用实施例一制备的豆麦营养剂与其它处理比，蛋白质含量具有明显提升作用。
(2)、黑龙江省七星泡农场基地，供试面积500亩，品种大豆黑河45号，试验组、对照组1和对照组2的播种日期4月25日(直播)，收割日期10月10日，具体试验数据见表2；
表2不同处理对大豆生物学性状的影响
从表2可知，采用实施例一制备的豆麦营养剂作为种子包衣进行拌种，相比其它两个对照组，植株性状均表现突出，产量上比CK对照增加8.4％，比多·克·福种衣剂增加4.7％。
(3)、黑龙江省格球山农场基地，供试面积750亩，黑龙江省格球山农场基地为重茬，品种大豆黑河43号，试验组、对照组1和对照组2的播种日期4月25日(直播)，收割日期10月5日，具体试验数据见表3和表4；
表3植株性状调查
表4不同处理对大豆经济效益的影响
从表4可知，处理间效益存在明显差异，试验组比对照组1增加978.3元/hm2，对照组2比对照组1增加495.4元/hm2，试验区地处北部高寒区，由于播期延迟播种后期连续多雨，对大豆生长发育及产量产生一定影响。
