聚天門冬氨酸對復混肥料理化性質及應用效果的影響分析

郭武松，王 剛，房福力，武 良

（1.新洋豐農(nóng)業(yè)科技股份有限公司，湖北 荊門 448000；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作物專用肥料重點實驗室，北京 100193）

隨著近年來化肥使用量零增長和減肥增效政策的實施，以提高肥料利用率、減少化肥使用量為目的的增效型新型肥料應運而生［1-2］。在此背景下，聚天門冬氨酸作為肥料增效劑添加至不同類型復混肥料中在各大復混肥生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)得到應用及推廣。筆者根據(jù)多年新型肥料從業(yè)經(jīng)驗，歸納總結添加聚天門冬氨酸至復混肥料中對其理化性質及應用效果的影響，為聚天門冬氨酸型新型肥料進一步推廣提供依據(jù)。

1 聚天門冬氨酸作用機制

聚天門冬氨酸是一種水溶性高分子多肽物質，安全性高，對環(huán)境友好［3］。其含有大量羧基和氨基活性基團，能與帶正電荷的金屬離子（鈣、鎂、鋅、鐵等）絡合［4］，減少磷酸根離子與金屬離子發(fā)生沉淀反應的概率，雙向保護了磷元素和部分中微量元素的有效性。同時其具有良好的水溶性和保水性，在復雜的土壤環(huán)境中，可充當肥料中養(yǎng)分的“移動倉庫”，通過濃度梯度動力，將溶解及絡合的養(yǎng)分輸送至植物根部進行離子交換，被作物吸收利用［5］。聚天門冬氨酸作為新型肥料增效劑，可以強化作物對氮、磷、鉀及中微量元素的吸收，從而提高肥料利用率，達到減肥增效的目的。

2 聚天門冬氨酸添加工藝

聚天門冬氨酸與肥料結合的方式有很多種，其中最為普遍的是內添加和外包膜兩種。內添加工藝主要是指將聚天門冬氨酸與原料混合后進入生產(chǎn)系統(tǒng)進行造粒，外包膜工藝主要是指在包膜工段采用外包裹的方式進行添加。兩者相比，外包膜工藝更具優(yōu)勢：第一，外包膜工藝減少了聚天門冬氨酸與原材料的接觸面積，同時避免了造粒過程中的高溫、濕熱、微負壓等因素對聚天門冬氨酸分子結構的影響；第二，肥料施入土壤后聚天門冬氨酸釋放更加迅速，可以在較短時間內進行離子螯合和養(yǎng)分運輸［5］；第三，減少了生產(chǎn)線由新型肥料配方轉產(chǎn)普通配方時因系統(tǒng)清挖及大量返料造成的成本浪費。因此，聚天門冬氨酸采用外包膜工藝添加至復混肥料效果更佳。

3 聚天門冬氨酸對復混肥料理化性質的影響

隨機選取外包膜0.2%聚天門冬氨酸的新型肥料15-15-15 和普通肥料15-15-15 的熱肥、冷肥（將熱肥密封存放10 ～15 d 即可）樣品進行持續(xù)跟蹤對比分析，研究添加聚天門冬氨酸對復混肥料崩解速率和顆粒強度的影響。

3.1 聚天門冬氨酸對復混肥料崩解速率的影響

崩解速率測量方法：選取粒徑范圍3.0 ～3.5 mm的樣品30 顆，投入裝有250 mL 水的燒杯中，靜置觀察，以肥料顆粒崩解為基準進行判定，一個樣品做5 組平行實驗，取平均值，計算肥料全部崩解所需時間，結果見表1。

表1 聚天門冬氨酸對復混肥料崩解時間的影響 min

由表1可知：新型肥料15-15-15熱肥與普通肥料15-15-15 熱肥崩解速率持平，未見明顯差異；新型肥料15-15-15冷肥崩解速率優(yōu)于普通肥料15-15-15 冷肥。主要原因在于聚天門冬氨酸有較強的滲透性，剛生產(chǎn)出來的熱肥中聚天門冬氨酸尚未完全滲透至肥料顆粒內部，故熱肥崩解對比效果不明顯，而存放10 ～15 d后聚天門冬氨酸與肥料內部物質逐步結合，由于其含有親水基團［3］，故加快了肥料內部物質的溶解及遷移，進而提高了肥料的崩解速率。

3.2 聚天門冬氨酸對復混肥料顆粒強度的影響

聚天門冬氨酸對復混肥料顆粒強度的影響見表2。

表2 聚天門冬氨酸對復混肥料顆粒強度的影響 N

由表2可知：新型肥料15-15-15熱肥和普通肥料15-15-15 熱肥顆粒強度持平，未見明顯差異；新型肥料15-15-15冷肥顆粒強度高于普通肥料15-15-15 冷肥。主要原因在于聚天門冬氨酸滲透至肥料顆粒內部后與游離水結合，因其本身遇水后具有一定黏性［3］，增加了顆粒內部物質之間的黏著力，進而增加了肥料顆粒強度。

3.3 聚天門冬氨酸對復混肥料肥效的影響

以新型肥料15-15-15 和普通肥料15-15-15 為例進行盆栽實驗。處理T-1 施用外包膜0.2%聚天門冬氨酸的新型肥料15-15-15；處理T-2施用普通肥料15-15-15。實驗方案如下：選擇中等肥力土壤，每盆裝土5 kg；以上海青為實驗作物，幼苗生長至2 葉1 心時進行定植，定植密度1 株/盆；施肥方式為穴施，待緩苗結束后以植株為中心，在離植株8 ～10 cm 處選取3個點挖穴，穴深6 cm 左右，每穴施肥1 g，隨后覆土。每個處理設置5 個平行實驗，實驗周期約38 d，上海青成熟后進行數(shù)據(jù)測量和分析，以地上部分生物量作為評價指標，具體結果見表3。

表3 聚天門冬氨酸對復混肥料肥效的影響

由表3數(shù)據(jù)可以看出，外包膜0.2%聚天門冬氨酸的新型肥料15-15-15肥效優(yōu)于普通肥料15-15-15，聚天門冬氨酸對提高葉菜類地上部分生物量效果顯著。

4 總結

聚天門冬氨酸是一類含有活性功能基團的有機物質，與復混肥料結合后可改善復混肥料的理化性質，包括增加顆粒強度、提高崩解速率等。同時因具備良好的農(nóng)學應用效果以及添加至復混肥工藝的便捷性，聚天門冬氨酸作為肥料增效劑與復混肥料相結合生產(chǎn)的新型肥料，具備良好的工業(yè)量產(chǎn)和市場推廣潛力。