多金属多配体药肥.doc

多金属多配体药肥的制备及其应用蒋馥华 马红英 （许昌青天天雨科技开发有限公司，许昌 438000）摘要：从冬青、鱼藤、烟草提取的原儿茶酸、鱼藤酮、烟碱用作配体，合成过渡金属元素的多核多配体药肥，介绍了在作物上的小区试验结果。关键词： 多过渡金属多配体体系 配合物 药肥0 引言 肥料中加入适当农药，除能产生肥效，还能有效地起到灭菌、杀虫作用，因而是很有发展前途的新型肥料1,2。对已有的报导深入研究发现，这些报导中的制品只是肥料和农药的简单混合物，其作用机理与肥料、农药混合施用相同。一般来说，肥料与农药的混合施用要雇及多种因素，如混合后乳化、润湿作用的变化，沉淀、中和等化学反应发生的可能性等。配合物是生物体内金属元素存有的重要形式。基于这一事实，以氨基酸、腐植酸等有机物为配体的多元微肥用于林木和农作物，对于提高植物品质和抗逆能力起到了很好的作用36。以过渡金属离子为核，农药为配体生成的配合物把微肥与农药结合在一起，配体农药与金属离子形成配合物后，药物的脂溶性和透过细胞的能力提高，因而生成的配合物的抗菌杀虫能力比纯配体强，同时微肥也就更易被作物吸收，成为肥料与农药真正合一的“药肥”制品。第一作者简介：蒋馥华，男，1940年生，1964年毕业于武汉大学化学系，先后任教于武汉大学、武汉科技大学等院校，从事物理化学、配位化学的教学和研究工作，正式出版论著五部，公开发表论文60余篇，2000年从教授岗位上退休后历任多个大学和研究机关的客座教授和研究员。现为许昌青天雨正大科技开发有限公司，任研究员。作为预备工作，我们合成了过渡金属的农药配体配合物7，并从某些药用植物和农业废弃物中提取出配体农药810。在此基础上，进一步合成了配合物药肥。本文介绍多核多配体配合物药肥的制备及其在作物上的小区试验情况。1 制备方法1.1 主要仪器 Schlenk玻璃仪器、XWC-100AB柱层析仪、YSP-3色谱数据微处理机、WFX-1B原子吸收分光光度计、MF-150磨粉机、离心式萃取器和WFH-400红外分光光度计。1.2 制备材料 植物原料为大别山产四季青干叶、栽培鱼藤干根和烟厂废料烟筋。合成所用试剂为：硫酸亚铁（C.P.）、硫酸铜（C.P.）、硫酸锰（C.P.）、硫酸锌（C.P.）、异辛醇(C.P.)、磺化煤油（工业品）、硫酸（C.P.）、碳酸氢铵(C.P.)、碳酸氢钠(C.P.)、盐酸（浓度为31工业品）、丙酮(C.P.)、苯、（C.P.）、乙醚（C.P.）、醋酸（C.P.）、吡啶（C.P.）、乙酸乙酯（C.P.）、丙酮（C.P.）、甲醇（C.P.）等。 分析所用试剂为在红外分析中作标准用的3,4-二羟基苯甲酸（实验试剂）、鱼藤酮（系市售鱼藤精由武汉大学化学与分子科学学院提纯后提供）、烟碱（生化试剂）等。1.3 主要方法 先从植物原料提取农药配体810，再用取代法合成各个金属的不同农药配体配合物7，最后混配为多金属多配体体系。2 制备结果与讨论2.1 制备条件的控制 各个农药配体配合物的制备在水溶液中进行。控制中心离子的浓度以确定各个配合物的被始浓度。混配反应在室温下进行，pH=35。按多金属多配体计算机模型计算反应后各物种的浓度12。2.2 产品的化学结构产品的最终形式为四金属三配体体系。若以M1、M2、M3、M4分别代表四种不同的金属，L1、L2、L3分别代表三种不同的配体，则体系中所有配合物种都能表示为（M1）（M2）（M3）（M4）（L1）（L2）（L3）虽然情况比较复杂，但和一般微肥和一般农药比较，显然，我们得到的体系和植物体内的多金属多配体体系更为接近，肥效和药效也就更易产生。 3 在作物上的小区试验 尽管鱼藤酮和烟碱毒性都很大，但成为配合物的配体后，对人、畜的毒性大大降低，小白鼠口服试验，每公斤体重服用此药肥8克无任何中毒症状。药肥在作物上的小区试验结果见表1和表2。 表1 辣椒田间试验观察记录表成叶平均单叶一、试验布置试验地点：湖北省黄冈市原种场蔬菜生产基地试验时间：2001年3月2日至2001年5月27日方法设计：设置三个处理，1、试验肥料；2、等量清水对照；3、常规对照重复次数：3小区面积：8m3m小区排列： 见右图 3 2 1 2 3 1 1 2 3 二、试验地基本情况试验地地形：地形方整，地势平坦，每一区组基本为正方形。土壤类型：A、黄棕壤；B、砖红壤。 土壤质地：砂壤 肥力等级：中等土壤肥力变化情况： A、 有机质（g/kg）无定形铁（g/kg）无定形锰（g/kg）阳离子交换量（cmol/kg）pH试验前： 42.11 1.62 0.37 21.65 5.66试验后： 45.65 1.70 0.40 26.32 5.70 B、 有机质（g/kg）无定形铁（g/kg）无定形锰（g/kg）阳离子交换量（cmol/kg）pH试验前： 28.33 1.50 0.91 10.34 5.43试验后： 33.78 1.59 0.96 15.22 5.48三、田间操作供试作物为“汴椒1号”辣椒。苗期、始花期和盛花期各喷施2次。四、生物学性状施用配位肥后，能有效地促进辣椒对营养的平衡吸收，生育提前：始花期提前34天，盛花期提前23天，座果期提前12，始收期提前23天。烟青虫害株率减少12.3个百分点，炭疽病害指数减11.6个百分点。五、试验结果记录黄棕壤为A 小区施肥情况 产量（kg/小区）砖红壤为B 重复 重复 重复处理1 A.25ml,B.25ml A.130,B.120 A.128,B.119 A.129,B.118处理2 A.0ml,B.0ml A.111,B.106 A.110,B.105 A.109,B.104处理3 A.0ml,B.0ml A.109,B.105 A.112,B.104 A.111,B.106黄棕壤为A 亩施肥情况 产量（kg/亩）砖红壤为B 重复 重复 重复处理1 A.700ml,B.700ml A.3416 ,B.3336 A.3558,B.3308 A.3586,B.3280处理2 A.0ml,B.0ml A.3076,B.2945 A.3058,B.2919 A.3030,B.2891处理3 A.0ml,B.0ml A.3030,B.2919 A.3114,B.2891 A.3086B.2947 表2 棉花田间试验观察记录表成叶平均单叶一、试验布置试验地点：湖北省黄冈市团风县回龙山镇梅家墩村试验时间：2001年4月1日至2001年12月12日方法设计：设置三个处理，1、试验肥料；2、等量清水对照；3、常规对照重复次数：3小区面积：12m4m小区排列： 见右图 1 2 3 3 2 1 2 1 3 二、试验地基本情况试验地地形：地形方整，地势较平坦，每一区组基本为正方形。土壤类型：A、黄棕壤；B、红壤。 土壤质地：中壤 肥力等级：中等土壤肥力变化情况： A、 有机质（g/kg）无定形铁（g/kg）无定形锰（g/kg）阳离子交换量（cmol/kg）pH试验前： 39.00 1.51 0.32 18.70 5.62试验后： 45.21 1.58 0.41 24.78 5.65 B、 有机质（g/kg）无定形铁（g/kg）无定形锰（g/kg）阳离子交换量（cmol/kg）pH试验前： 4.50 0.69 0.18 12.10 4.20试验后： 32.45 0.96 0.33 19.31 4.53三、田间操作供试作物为“楚杂棉8号”棉花。在苗期、蕾期和花铃期分别喷施2次。四、生物学性状施用配位肥后株高平均增加0.2cm，单枝果枝平均增加0。4台，蕾铃脱落率平均降低1.6个百分点，单株成桃数平均增加2.1个。烂铃现象减少。棉红铃虫害株率减少9.5个百分点，棉立枯病害指数减少7.8个百分点。五、试验结果记录黄棕壤为A 小区施肥情况 产量（kg/小区）红壤为B 重复 重复 重复处理1 A.36ml,B.36ml A.9.23,B.8.84 A.9.16,B.8.75 A.9.28,B.8.90处理2 A.0ml,B.0ml A.8.14,B.7.91 A.8.23,B.8.02 A.8.15,B.7.92处理3 A.0ml,B.0ml A.8.09,B.7.90 A.8.15,B.7.95 A.8.20,B.7.66黄棕壤为A 亩施肥情况 产量（kg/亩）红壤为B 重复 重复 重复处理1 A.500ml,B.500ml A.128.3,B.122.9 A.127.3,B.121.6 A.129.0,B.123.7处理2 A.0ml,B.0ml A.113.1,B.109.9 A.114.4,B.111.5 A.113.3,B.110.1处理3 A.0ml,B.0ml A.112.5,B.108.4 A.113.3,B.110.5 A.114.0,B.106.5由表可见，这种药肥在辣椒和棉花上的小区试验效果良好。实际上，我们在小麦、柑桔、茶树、大豆、早稻、黄瓜等作物上都进行了小区试验，效果都很显著，限于篇幅，不再赘述。 参考文献1 Figgis B.N. Fertilizer composition with pesticide, US 5016045,1996.01.152 张悟民，刘月香，曹新江. 微肥对水稻大麦油菜病虫害影响的调 查报告. 土壤通报，1995，26（6）: 2852873 邵建华. 氨基酸微肥的生产和应用研究进展. 现代化工， 2000，(4) : 18214 刘志斌. 多元液体复合微肥的研究. 西安工业学院学报， 1999, 17(2) : 1591635 张有明，白俊峰. 铁、锰与尿素配合物微量元素肥料的合成. 化学世界，1996，37（4）：1781806 Linhard M. Formulation for improved pesticide- fertilizer compositions , US 4304587, 1993.05.237 蒋馥华，马红英等. 过渡金属的农药配体配合物合成. 待发表8 蒋馥华，马红英等. 从冬青提取原儿茶酸. 待发表9 蒋馥华，马红英等. 从鱼藤提取鱼藤酮. 待发表10 蒋馥华，马红英等. 从烟草提取烟碱. 待发表11 王夔. 生物无机化学. 北京：清华大学出版社，1988. 3839The preparation and the application of the multiple metal multiple ligand pesticide-fertilizerJiang F. Liao Y. Lang W. Shen Z. and Zhu H. ZHENGDA TECH CO. , LTDAbstract: The syntetical experiments of the multiple transition metal multiple ligand pesticide-fertilizer was carried out and the ligand Nicotine, Protocatechuic acid and Rotenone was extracted befor