阅读说明：本技术 一种中微量元素及其制备和使用方法 (Medium trace element and preparation and use method thereof ) 是由 褚刚 张�浩 王金环 马迎新 赵广林 于 2019-12-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种中微量元素及其制备和使用方法,中微量元素,其特征在于,含有二价铁、有机酸及其盐和铁还原杆菌。本申请相比与传统产品使用量少,并能够快速补充铁,解决中微量元素之间因拮抗而导致的吸收不平衡问题。(The invention relates to a medium trace element and a preparation and use method thereof, wherein the medium trace element is characterized by comprising ferrous iron, organic acid and salt thereof and iron reducing bacillus. This application is compared and is few with traditional product use amount to can replenish iron fast, solve between the medium trace element because of the unbalanced problem of absorption that the antagonism leads to.)

一种中微量元素及其制备和使用方法

技术领域

本发明涉及一种中微量元素及其制备和使用方法。

背景技术

作物生长需要16种元素，其中碳、氢、氧、氮、磷和钾是大量元素，钙、镁和硫属于中量元素，硼、铁、锰、锌、氯、钼和铜属于微量元素，各种元素在植株体内所起的作用不同，相互不可替代，其中铁参与叶绿素的形成，植物缺铁会导致植物的上部嫩叶失绿黄化，然而现实中发现作物缺铁黄化，即便给缺铁的作物施用了大量的铁肥，如硫酸亚铁或螯合铁，却依然不见嫩叶转绿。

很多时候植物缺中微量元素，并不是单发性的，往往是混发性的，因此，通常需要几种中微量元素同补，而各中微量元素之间是存在拮抗作用的，因此，在同补时存在吸收不平衡的问题，以铁为例，铁受锰、铜和锌的干扰，与钙、磷相互拮抗，锌、钙、铁同补时，可能存在补铁的效果不好。

目前尚未有更好的补铁产品，也未有解决中微量元素同补，因拮抗而存在吸收不平衡的问题。

发明内容

本发明提供一种中微量元素及其制备和使用方法，解决技术问题是1）补铁效果好；2）因中微量元素之间拮抗，植物吸收中微量元素不平衡。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种中微量元素，含有二价铁、有机酸及其盐和铁还原杆菌。

所述二价铁由硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠亚铁、氯化亚铁和乙二胺二邻苯基乙酸亚铁中的一种或几种提供；所述有机酸及其盐是抗氧化剂。

所述有机酸及其盐是电子供体。

所述有机酸及其盐是乙酸、乙酸钠、乳酸、乳酸钾、丙酮酸钠和丙酮酸中的一种或几种。

还包括中量元素、大量元素、润湿剂和糖醇中的一种或几种。

pH值低于6.5。

一种中微量元素的制备方法，将至少包括提供二价铁的物质、有机酸及其盐和铁还原杆菌，经搅拌混匀后，即得中微量元素。

二价铁、有机酸及其盐和铁还原杆菌的质量比为1～25:0.02～10:0.01～5，且二价铁的含量高于组合物中任意其它单一组分的含量。

所述混匀为在密闭干燥设备中混匀。

一种中微量元素的使用方法，将中微量元素用水稀释至亚铁浓度为0.03～0.2%，pH为3～6.5，然后使用其对植物灌根，每棵植物施用量为1～5kg，灌根后覆土压实。

发明具有以下有益技术效果：

1.二价的亚铁是植物细胞的吸收形态，有一定的水溶性，在有氧的状态下，二价铁及易被氧化生成不溶于水的沉淀物氢氧化三铁，而使三价铁被固定，以硫酸亚铁为例其化学反应为：12FeSO₄+3O₂+6H₂O=4Fe₂(SO₄)₃+4Fe(OH)₃，且pH越高生成的4Fe(OH)₃越多，本申请加入有机酸及其盐作为抗氧剂，防止二价铁氧化成三价铁，同时，本申请使用时控制pH3～6.5，也可以减少Fe(OH)₃的生成，从而提高二价铁的利用率；在无氧的条件下，三价铁和二价铁的反应电子式为：Fe(OH)3+ e-+ 3H+= Fe²⁺+ 3H2O，这个反应是有条件的，转化非常缓慢，本申请中的铁还原杆菌在厌氧条件下以有机酸及其盐作为电子供体，以三价铁作为电子受体，加快完成电子传递，使三价铁更快的还原为二价铁，从而提高二价铁的利用率，同时，在电子传递过程中，产生电流，电流使阴阳离子电离，并向相反的方向运动，防止了阴阳离子的结合，产生拮抗相互固定，以HPO₄ ^2—和Fe²⁺为例，HPO₄ ^2—+Fe²⁺-- Fe HPO₄（微溶），HPO₄ ^2—和Fe²⁺皆被部分固定，而电流的存在则使它们不易结合，对拮抗形成抵消。

2.本申请用水稀释至亚铁浓度为0.03～0.2%，pH为3～6.5后使用，目的是为了防止溶液中盐浓度过高，造成铁还原杆菌失水，菌失活，影响本产品的使用效果。

3.本申请使用方法为灌根，且灌根后，需要覆土压实，目的是使铁还原杆菌处于厌氧环境中，使三价铁向二价铁转化。

4.本申请需要在密闭干燥环境中混匀，以防止生产时菌被激活，贮存时引起菌的衰减，影响本申请的使用效果。

具体实施方式

下面结合具体实例进一步说明本发明。

实施例1

一种中微量元素，由硫酸亚铁、硫酸锌、磷酸二氢钾、乙酸、乙酸钠和铁还原杆菌按照质量比80:10:2:2:5.8:0.2组成。

一种中微量元素的制备方法，将硫酸亚铁、硫酸锌、磷酸二氢钾、乙酸、乙酸钠和铁还原杆菌，在密闭干燥的环境中经搅拌混匀后，即得中微量元素。

一种中微量元素的使用方法，将中微量元素用水稀释至亚铁浓度为0.05%，pH为5.5，然后使用其对植物灌根，每棵植物施用量为2kg，灌根后未覆土和压实。

所述铁还原杆菌，采购于北纳生物编号为ATCC51573D-5。

实施例2

一种中微量元素，由硫酸亚铁、硫酸锌、磷酸二氢钾、乙酸、乙酸钠和铁还原杆菌按照质量比80:10:2:2:5.8:0.2组成。

一种中微量元素的制备方法，将硫酸亚铁、硫酸锌、磷酸二氢钾、乙酸、乙酸钠和铁还原杆菌，在密闭干燥的环境中经搅拌混匀后，即得中微量元素。

一种中微量元素的使用方法，将中微量元素用水稀释至亚铁浓度为0.05%，pH为5.5，然后使用其对植物灌根，每棵植物施用量为2kg，灌根后覆土和压实。

所述铁还原杆菌，采购于北纳生物编号为ATCC51573D-5。

实施例3

一种中微量元素，由硫酸亚铁、氯化钙、丙酮酸和铁还原杆菌按照质量比70:28.8:1:0.2组成。

一种中微量元素的制备方法，将硫酸亚铁、氯化钙、丙酮酸和铁还原杆菌，在密闭干燥的环境中经搅拌混匀后，即得中微量元素。

一种中微量元素的使用方法，将中微量元素用水稀释至亚铁浓度为0.08%，pH为5.2，然后使用其对植物灌根，每棵植物施用量为1kg，灌根后覆土和压实。

所述铁还原杆菌，采购于北纳生物编号为ATCC53774D-5。

实施例4

一种中微量元素，由硫酸亚铁、丙酮酸和铁还原杆菌按照质量比70:29.5:0.5组成。

一种中微量元素的制备方法，将硫酸亚铁、氯化钙、丙酮酸和铁还原杆菌，在密闭干燥的环境中经搅拌混匀后，即得中微量元素。

一种中微量元素的使用方法，将中微量元素用水稀释至亚铁浓度为0.08%，pH为5.2，然后使用其对植物灌根，每棵植物施用量为1kg，灌根后覆土和压实。

所述铁还原杆菌，采购于北纳生物编号为ATCC53774D-5。

实施例5

一种中微量元素，由硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠亚铁、乳酸、丙酮酸、丙酮酸钾和铁还原杆菌按照质量比30:65:1:1:2:1组成。

一种中微量元素的制备方法，将硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠亚铁、乳酸、丙酮酸、丙酮酸钾/丙酮酸和铁还原杆菌，在密闭干燥的环境中经搅拌混匀后，即得中微量元素。

一种中微量元素的使用方法，将中微量元素用水稀释至亚铁浓度为0.1%，pH为5.6，然后使用其对植物灌根，每棵植物施用量为0.5kg，灌根后覆土和压实。

所述铁还原杆菌，采购于北纳生物编号分别为ATCC53774D-5和ATCC51573D-5，ATCC53774D-5和ATCC51573D-5的质量比为2:1。

实施例6

一种中微量元素，由硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠亚铁、乙二胺四乙酸二钠钙、山梨醇、丙酮酸、丙酮酸钾和铁还原杆菌按照质量比10:70:15:3:1.5:0.2:0.3组成。

一种中微量元素的制备方法，将硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠亚铁、乙二胺四乙酸二钠钙、山梨醇、丙酮酸、丙酮酸钾和铁还原杆菌，在密闭干燥的环境中经搅拌混匀后，即得中微量元素。

一种中微量元素的使用方法，将中微量元素用水稀释至亚铁浓度为0.2%，pH为4.6，然后使用其对植物灌根，每棵植物施用量为0.8kg，灌根后覆土和压实。

所述铁还原杆菌，采购于北纳生物编号分别为ATCC53774D-5和ATCC51573D-5，ATCC53774D-5和ATCC51573D-5的质量比为2:1。

下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果：

实验一

供试材料

1材料与方法：

1.1试验地点:山东多芬农业有限公司。

1.2实验检测：观察底部有无沉淀。

1.3供试材料：对比1（将实施例1中的中微量元素稀释至亚铁浓度为0.05%，然后用乙酸钠调pH至7.2）和稀释至亚铁浓度为0.05%，pH为5.5的实施例1中的中微量元素。

1.4实验方法：

将对比1和稀释后的实施例1，分别装入500ml烧杯中，每个烧杯装入测试样各300ml，盖上表面皿，静置6h，用手摇晃烧杯，观察底部是否有沉淀。

本实验除实验处理不同外，其它操作均一致。

2结果与分析

对比1摇晃，底部起一层像灰尘样的物质，而稀释后的实施例1底部未有灰尘一样的物质。

实验二

1材料与方法：

1.1试验地点：青州市邵庄镇。

1.2实验检测：叶片中SPAD的含量；每100g籽粒中铁、锌和磷的含量以及玉米产量。

1.3供试材料：将对比2（除未加乙酸和乙酸钠外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致）、对比3（除未加铁还原杆菌外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致）、实施例1和实施例2。

1.4实验方法：

试验田取地况相近相邻的8亩田，随机分配，以每两亩为一组。每亩播种玉米种2.4kg，采用机械播种，玉米种为登海9号，每组分别采用对比2（除未加乙酸和乙酸钠外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致）、对比3（除未加铁还原杆菌外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致）、实施例1和实施例2分别对播种后第40天的玉米进行灌根处理。

1.5检测方法：采用叶绿素测定仪，测定处理后第4天玉米叶的SPAD值，测定部位为玉米从下数第三片叶子的中间位置，每个实验处理随机测定50株，取平均值；采用火焰光度法对玉米粒中的铁、锌和磷进行检测；收获后统计产量。

1.6观察现象：施用实施例2的处理，于第4天即可观察到叶片较为浓绿，与其它处理有较大的不同，实施例1的处理于第8天即可看到叶片转为浓绿，而对比2和对比3处理后效果一直不明显。

本实验除实验处理不同外，其它操作均一致。

2结果与分析

第三片叶片中SPAD值见表1

	SPAD
		对比2	51.7
对比3	52.4
		实施例1	54.8
实施例2	56.4

由表1可以看出，乙酸、乙酸钠以及铁还原杆菌，它们共同作用可以提高叶片中叶绿素的含量，采用覆土压实的实施例2效果更好一些。

玉米每100g籽粒（干）中的铁、锌和磷含量以及平均产量检测数据见表2

表2

	铁（mg）	锌（mg）	磷（mg）	平均产量（kg/亩）
					对比2	1.71	1.45	209.64	679.8
对比3	1.83	1.44	211.35	689.6
					实施例1	1.93	1.56	213.82	705.2
实施例2	2.32	1.76	221.47	716.4

由表2可以看出，对比2 （除未加乙酸和乙酸钠外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致）和对比3（除未加铁还原杆菌外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致）相比对比3（除未加铁还原杆菌外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致）中铁含量高于对比2（除未加乙酸和乙酸钠外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致），而锌含量反而是对比2（除未加乙酸和乙酸钠外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致）高于对比3（除未加铁还原杆菌外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致）。说明对比2和对比3存在吸收不平衡的问题。

由表2也可以看出，添加乙酸和乙酸钠的实施例1以及实施例2，较对比2（除未加乙酸和乙酸钠外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致）和对比3（除未加铁还原杆菌外，其它制备方法和使用方法均与实施例2一致），无论是铁和锌的吸收以及磷的吸收均有较大幅度的提高，玉米产量也有较大的提高，其中覆土并压实的实施例2效果好于未覆土压实的实施例1。