一種含殼寡糖增效劑的新型肥料

錢成洋，王 剛

（新洋豐農(nóng)業(yè)科技股份有限公司，湖北 荊門 448000）

0 研究背景

國(guó)家農(nóng)業(yè)部于2015 年2 月17 日下發(fā)《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》，文件要求到2020年化肥使用量要實(shí)現(xiàn)零增長(zhǎng)。然而根據(jù)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)，減少化肥的使用量意味著減少農(nóng)作物養(yǎng)分供給總量，勢(shì)必會(huì)降低農(nóng)作物產(chǎn)量及品質(zhì)。另外，結(jié)合目前農(nóng)作物對(duì)各類養(yǎng)分元素利用率低下的現(xiàn)狀，增效劑型新型肥料研究在復(fù)混肥行業(yè)內(nèi)掀起了一個(gè)新潮。

近年來(lái)，增效劑型新型肥料層出不窮，其中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑增效型肥料占比尤其大。隨著GB/T 37500—2019《肥料中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的測(cè)定 高效液相色譜法》將肥料中添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑定義為違法行為，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑型新型肥料勢(shì)必會(huì)被其他增效劑型新型肥料代替。筆者根據(jù)多年新品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，介紹一種以殼寡糖為增效原料的新型肥料。

1 殼寡糖簡(jiǎn)介

殼寡糖又叫殼聚寡糖、低聚殼聚糖，是通過(guò)各種工藝［1］將蝦蟹殼中的殼聚糖降解成帶有氨基的小分子寡糖，是聚合度2 ～20的糖鏈［2］。殼寡糖相對(duì)分子質(zhì)量≤3 200，是水溶性較好、功能性強(qiáng)、生物活性高的低分子量產(chǎn)品，同時(shí)也是自然界中唯一帶正電荷的陽(yáng)離子堿性氨基低聚糖［2］。

殼寡糖作為肥料增效劑具有顯著的農(nóng)學(xué)應(yīng)用效果，其作為唯一帶正電荷的陽(yáng)離子堿性氨基低聚糖對(duì)作物生長(zhǎng)過(guò)程中的離子交換、養(yǎng)分運(yùn)輸、一定半徑的金屬離子螯合及根系局部的pH 值調(diào)節(jié)等具有一定的效果［3］。含殼寡糖的增效型復(fù)混肥料具有較為廣闊的市場(chǎng)推廣前景。

2 肥料生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)原料

殼寡糖，聚合度4 ～ 6［4］，細(xì)度≤0.120 mm的顆粒占比（120目通過(guò)率）在95%以上。

肥料：選用高塔轉(zhuǎn)鼓造粒工藝生產(chǎn)的15-15-15復(fù)合肥產(chǎn)品，未進(jìn)行防結(jié)塊處理，顆粒粒徑選擇為2.8 ～4.5 mm。

常規(guī)包膜油和包膜粉。

2.2 主要儀器

儀器：糖衣機(jī)、空壓機(jī)、霧化噴槍、2.8 mm分級(jí)篩、電子天平、燒杯、烘箱、水浴鍋。

2.3 實(shí)驗(yàn)實(shí)施

該殼寡糖增效肥料是通過(guò)在復(fù)混肥包膜工段采用外包裹的方式添加殼寡糖而生產(chǎn)。

采用外包裹的方式添加殼寡糖的原因：一方面，避免殼寡糖在生產(chǎn)過(guò)程中因高溫、高濕等因素導(dǎo)致功能基團(tuán)改變，進(jìn)而喪失其在農(nóng)學(xué)應(yīng)用方面的活性［3］；另一方面，在該類配方轉(zhuǎn)產(chǎn)普通配方時(shí)可直接轉(zhuǎn)產(chǎn)，無(wú)須清挖系統(tǒng)，降低了生產(chǎn)成本，提高了開(kāi)車率。

具體的生產(chǎn)方法如下。

（1）稱取肥料1 kg，置于45 ℃烘箱恒溫2 h，備用。稱取包膜油5 g，置于90 ℃水浴鍋內(nèi)至熔融狀態(tài)，備用。稱取占肥料質(zhì)量0.2%的殼寡糖，即2 g；稱取占肥料質(zhì)量0.2%的包膜粉，即2 g，將兩者混合均勻，備用。

（2）將肥料放入糖衣機(jī)內(nèi)，開(kāi)啟加熱裝置，確保肥料溫度保持在43 ℃左右。

（3）關(guān)閉糖衣機(jī)加熱裝置，利用霧化噴槍將包膜油均勻噴至糖衣機(jī)內(nèi)滾動(dòng)的肥料樣品上，滾動(dòng)2 min。取出稱量，計(jì)算包膜油的包裹量，確保包膜油包裹量占肥料質(zhì)量的0.2%左右。均勻倒入殼寡糖和包膜粉的混合物，滾動(dòng)5 min，將肥料過(guò)2.8 mm 分級(jí)篩后稱量，計(jì)算殼寡糖和包膜粉的包裹量，兩者合計(jì)占肥料質(zhì)量的0.4%，若未達(dá)到理論值，再次稱取適量殼寡糖和包膜粉混合物進(jìn)行補(bǔ)充，確保殼寡糖和包膜粉的添加質(zhì)量占肥料質(zhì)量的0.4%左右。

3 農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)跟蹤

以普通轉(zhuǎn)鼓造粒15-15-15 復(fù)合肥和含殼寡糖轉(zhuǎn)鼓造粒15-15-15復(fù)合肥對(duì)比設(shè)置農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)，T-1為普通轉(zhuǎn)鼓造粒15-15-15復(fù)合肥；T-2為含殼寡糖轉(zhuǎn)鼓造粒15-15-15復(fù)合肥。

將上述2種肥料進(jìn)行玉米盆栽實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案如下：選擇中等肥力土壤，每盆裝土5 kg，采用盆栽定植的方式，定植密度為1株/盆，幼苗生長(zhǎng)至2葉1心時(shí)進(jìn)行定植。施肥方式采用穴施，待緩苗結(jié)束后以植株為中心，在離植株8 ～10 cm處選取3個(gè)點(diǎn)挖穴，穴深6 cm左右，每穴施肥1 g，共計(jì)3 g肥料，隨后覆土。

設(shè)置5 個(gè)平行對(duì)比樣，實(shí)驗(yàn)周期約55 d，玉米生育期到達(dá)大喇叭口期后進(jìn)行測(cè)量和分析，以地上部分生物量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.1 對(duì)玉米莖粗影響

整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期進(jìn)行了4次數(shù)據(jù)測(cè)量，結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同時(shí)間各處理平均玉米莖粗

由圖1數(shù)據(jù)可以看出，施用含殼寡糖轉(zhuǎn)鼓造粒15-15-15 復(fù)合肥的玉米莖粗比施用普通轉(zhuǎn)鼓造粒15-15-15 復(fù)合肥的玉米莖粗多出3.6 mm，增幅27.3%，說(shuō)明含殼寡糖轉(zhuǎn)鼓造粒15-15-15復(fù)合肥具有明顯的加粗莖稈的效果。

3.2 對(duì)玉米地上部分生物量影響

整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期進(jìn)行了一次數(shù)據(jù)測(cè)量，結(jié)果顯示，施用含殼寡糖轉(zhuǎn)鼓造粒15-15-15 復(fù)合肥的玉米地上部分生物量為179.1 g，比普通轉(zhuǎn)鼓造粒15-15-15復(fù)合肥的玉米地上部分生物量增加55.1 g，增幅44.4%。由此顯示殼寡糖對(duì)增加玉米地上部分生物量具有顯著效果。

4 總結(jié)

通過(guò)小試實(shí)驗(yàn)，以殼寡糖為肥料增效助劑，采用外包裹的方式生產(chǎn)增效劑型復(fù)混肥料具有較強(qiáng)的可行性，防結(jié)塊油的黏性及殼寡糖自身的吸附性，以及防結(jié)塊粉的吸附作用，避免了內(nèi)添加過(guò)程中可能發(fā)生的變性反應(yīng)。