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【揭秘】含生物刺激素的功能型复合肥怎么开发的?
2019-06-04   来源:新农资360网   

生物刺激素定义?

笔者认为欧盟生物刺激素的定义最全面,即施用于作物上或作物根际周围,能够刺激作物生长,促进养分吸收,提高养分利用效率,增加作物对非生物胁迫的抵抗能力,提升作物品质的一类物质或微生物的总称。随后EBIC对生物刺激素定义进行了详细解析,即生物刺激素能够促进植物全生育期的生长发育,从种子萌发到作物成熟,包括但不限于:通过促进作物新陈代谢来提高产量和品质;增加作物对非生物胁迫的抵抗能力;促进作物养分吸收、运输、应用;提升农产品品质,包括糖度、色泽、种子质量等;提高水分利用效率;优化土壤理化性状和微生物种群等。农业上应用最广泛生物刺激素包括腐殖酸、黄腐酸、海藻提取物、蛋白类及氨基酸、甲壳素及壳聚糖衍生物、部分微生物菌剂等。

生物刺激素为什么要与复合肥结合?

农业农村部备案登记的含生物刺激素的肥料大部分是水溶肥料,因受用法、用量和使用时期等多因素限制,在我国以小农户为主导的生产模式下很难大面积推广应用,而复合肥是农民最常用的肥料品种之一,因此,通过集成技术,把生物刺激素与复合肥有机结合,既能方便农户使用,同时能够发挥生物刺激素的功能。如促根壮苗型复合肥,可以选择高氮复合肥配方与促根壮苗型生物刺激素技术包搭配。

如何开发一款含生物刺激素的功能型复合肥?

(1)含生物刺激素的功能型复合肥研发链

设计一款功能型复合肥料包括8个环节,即确定产品功能诉求,开发功能技术包,产品开发,小试样品效果评价,中试和工试,产品稳定性评价,田间效果验证,产品示范推广及问题反馈。

【揭秘】含生物刺激素的功能型复合肥怎么开发的?

图1含生物刺激素功能型复合肥研发链

(2)功能型复合肥研发的关键环节

功能物质筛选及修饰:根据所开发的产品功能诉求,通过试验的方法,对功能物质进行筛选,如果难以筛选到复合条件的功能物质,需要和功能物质生产厂家联合研发,开发出含特殊功能键的功能物质。如,要实现提高农产品品质功能,需要筛选含高硫酯键的腐殖酸,硫酯键参与了细胞内多种物质的合成,包括肽、脂肪酸、固醇、萜烯、卟啉等。同时,硫酯键直接参与了能量的消耗与生成。要实现提高农产品品质功能,同时需要筛选特定分子量的聚谷氨酸和氨基酸等。再比如,要实现抗逆功能,需要筛选含甜菜碱、甘露醇、海藻酸、海藻多糖、海藻寡糖、海藻多酚等物质含量较高的海藻提取物。

功能导向的生物刺激素技术包开发:要开发出特定的功能技术包,需要多种特定生物刺激素配合完成。如设计一款抗逆功能的产品,需要关注海藻提取物中2-20个单位的海藻寡糖,而非海藻多糖,同时还需要关注甘露糖醛酸的含量。

功能型复合肥工艺集成技术:功能型复合肥工艺集成环节非常重要,首先要掌握功能物质和复合肥各自原材料特征及生产工艺,确保二者复配不发生剧烈的化学反应,如果有能发生化学反应的原料,需要在功能物质生产环节或者复合肥生产环节调换原材料。其次,要调节功能物质生产工艺,提高功能物质的抗高温能力和抗盐碱能力。

功能型复合肥料功能物质和功能键评价方法:功能型复合肥料功能物质评价分两个层次,第一层次检测功能物质含量,如海藻多糖、聚合氨基酸、游离氨基酸等;第二个层次检测添加功能物质的功能键,应用傅里叶变换红外光谱法,通过分析样品红外光谱图中峰位、透射率等,确定功能物质中特有官能团的种类、含量变化。

例如,为了评价功能型复合肥中活性物质功能团变化情况,我们采用TensorⅡ测定了复合肥添加前后功能键的变化。

【揭秘】含生物刺激素的功能型复合肥怎么开发的?

图2不同处理样品红外光谱图

从图2可以看出,2850cm-1、1741cm-1、970~920cm-1范围宽强峰分别代表羧酸基团中羟基O-H伸缩振动、羰基C=O伸缩振动和摇摆振动的吸收峰。本研究证明证明在高温低pH反应条件下,羧酸盐酸化成羧酸。1085cm-1处吸收峰代表吡喃型-C-O功能团的存在,916cm-1代表环氧化合物的存在,结果表明,经过高温处理后增效技术包中特有的功能团未变性。以上半定量分析表明,增效技术包与复合肥工艺集成技术是成功的。

新洋丰功能型复合肥简介:新洋丰北京新型肥料研究所借助农业农村部作物专用肥料重点实验室研发平台,应用两年时间,研发出百倍邦和力赛诺功能型复合肥产品,定位为促根壮苗、抗逆增效、保花保果、品质提升等功能。

功能型复合肥展示:

【揭秘】含生物刺激素的功能型复合肥怎么开发的?

【揭秘】含生物刺激素的功能型复合肥怎么开发的?

【揭秘】含生物刺激素的功能型复合肥怎么开发的?

中国农业大学植物营养学博士武良

笔者:武良,新洋丰北京新型肥料研究所所长,中国农业大学植物营养学博士,先后在国际、国内发表文章40余篇,在Nature、PNAS、GCB、EST等国际一流期刊上发表文章10余篇,著作1部,主持国家项目子课题1项。从事缓控释肥、生物刺激素、海藻肥、稳定性肥料、功能型复合肥、微生物增效复合肥、土壤调理剂、液体肥、微生物菌剂等产品开发,开发了百倍邦®品牌、澳之蓝®品牌和力赛诺®品牌70余款新型肥料产品。

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