一种用于降低农作物对土壤和肥料中三聚氰胺吸收的方法

摘要

本文涉及一种降低农作物对土壤、肥料中三聚氰胺吸收方法，该方法通过对土壤肥料中添加入不同类型的催化剂，大大降低了农作物对三聚氰胺的吸收。该方法可以推广于农业生产中，具备很大的商业前景，对农作物产品中可能存在三聚氰胺的质量安全，具有重大的现实意义。

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种用于降低农作物对土壤和肥料中三聚氰胺吸收的方法，该方法在催化剂的选取与设计、降低农作物对三聚氰胺的吸收、降解三聚氰胺提高肥效等方面有很大创新，能够真实有效的降低农作物对三聚氰胺的吸收，效果非常令人满意。 

二、背景技术

三聚氰胺(melamine)是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，分子式为C₃N₆H₆，其含氮量高达66.6％。我国每年生产大量三聚氰胺，主要含有三聚氰胺及水解产物三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸、硅藻土等，将其直接排放，既污染环境，又浪费资源。事实上，三聚氰胺生产过程中产生的废渣全氮含量为50.01％，可以制成肥料施入土壤，为农作物提供氮素营养，实现资源化利用。国外早在二十世纪五六十年代，就曾做过用三聚氰胺作为肥料使用的观察研究，认为土壤中三聚氰胺可以在微生物的作用下，经矿化作用转化成易被农作物吸收利用的矿质氮素，但是过程极其缓慢。Mosdell在草坪草上做的研究也表明，三聚氰胺可以在微生物作用下，经矿化作用转化为易被农作物吸收利用的矿质氮素，但数量甚微，过程也很慢。 

经检索文献发现，美国专利US5139555讲述了三聚氰胺及水解产物三聚氰胺一酰胺、三聚氰胺二酰胺、三聚氰酸以及三聚氰胺无机盐生产颗粒缓效肥料的造粒工艺、施用方法、施用于粮食作物、块根作物、水果类作物、饲料作物等的有益施用效果以及与速效氮肥复合施用产生的不同寻常的效果。中国专利CN1506337A公开了一种由生产三聚氰胺的固体副产物、速效氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料和土壤调理剂组成的控释肥料，这些专利直接以三聚氰胺为原料或与氮肥复合，不仅成本高，而且存在农作物直接吸收三聚氰胺而导致食品安全风险。 

三聚氰胺与人们的生活密切相关，其生物安全性已经成为消费者关注的一个热点话题。另有文献报道，三聚氰胺被代谢产生后，能保持不被进一步转化代谢，可见其在植株中不易被代谢掉，极易形成残留。因此本发明所提出的通过引入催 化剂，来阻止农作物对土壤和肥料中三聚氰胺的吸收方法，以便降低农作物中残留的三聚氰胺的含量，对食品中三聚氰胺的质量安全和监管意义重大。 

三、发明内容

本发明主要侧重于一种降低农作物对土壤和肥料中三聚氰胺吸收的方法，通过设计思路、筛选催化剂、实验效果对比，找到了最佳的降低农作物对土壤和肥料中三聚氰胺测定吸收，并且降解三聚氰胺提高肥效的方法。 

一种用于降低农作物对土壤和肥料中三聚氰胺吸收的方法，它由下列步骤组成： 

步骤1：配制三聚氰胺浓度为100mg/kg的土壤，研磨碎之后，称取5kg分装于多个盆钵中，其中一个不处理，其余分别拌入催化剂(实验共4个处理，每个处理设置3个重复)； 

步骤2：在各个盆钵中种植25棵青菜，各个对照组处于相同的光照、浇水等外界条件下，自然生长，生长期间不施加任何农药，每次每盆浇水约500mL； 

步骤3：将得到的青菜洗干净后，剪碎，各称取5g于锥形瓶中，加入50mL浓度1％三氯乙酸水溶液，振荡1h，过滤，取3mL提取液过MCX柱，5/95氨水甲醇洗脱，氮吹干，定容至5mL，过0.45um滤膜，LC/MS/MS检测。 

本发明与现有技术相比，最大的贡献在于： 

(1)设计思路：采用加入催化剂的方法，明显起到降低农作物对三聚氰胺的吸收效果，使农作物吸收的的三聚氰胺在安全限以下； 

(2)提高肥效：肥料和土壤中的三聚氰胺可以被降解，作为氮肥而提高肥效。说明书是具体实施部分对本发明的内容有更具体的描述，可以更详细的了解本发明的细节。 

四、附图说明

附图1为加入催化剂后土壤和青菜中三聚氰胺的变化图。

五、具体实施方式

以下通过实例进一步说明本发明。结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。 

实施例1 加入催化剂后农作物对三聚氰胺吸收明显降低 

实验步骤为： 

步骤1：配制三聚氰胺浓度为100mg/kg的土壤，研磨碎之后，称取5kg分装于3个盆钵中，其中一个不处理，其余2个分别拌入催化剂A、B(实验共4个处理，每个处理设置3个重复)； 

步骤2：在各个盆钵中种植25棵青菜，各个对照组处于相同的光照、浇水等外界条件下，自然生长，生长期间不施加任何农药，每次每盆浇水约500mL； 

步骤3：将得到的青菜洗干净后，剪碎，各称取5g于锥形瓶中，加入50mL浓度1％三氯乙酸水溶液，振荡1h，过滤，取3mL提取液过MCX柱，5/95氨水甲醇洗脱，氮吹干，定容至5mL，过0.45um滤膜，LC/MS/MS检测。 

所得实验结果见附图1，由附图1可以看出： 

添加催化剂后的青菜中比未添加催化剂的青菜中三聚氰胺含量低，表明催化剂能够抑制青菜对三聚氰胺的吸收。 

同时，添加催化剂的土壤中比未添加催化剂的三聚氰胺含量低，表明催化剂促进了三聚氰胺的分解。 

实施例2 不同添加物与三聚氰胺混合对青菜吸收影响 

实施例2的操作步骤同实施例1，所不同之处在于，三聚氰胺分为两种，一种是使用¹⁵N同位素标记的三聚氰胺，另一种是¹⁴N的三聚氰胺，加入的催化剂有A、B、C三类，充分混匀用作栽培。实验数据见表1。 

由表1可见，所有添加物种以添加催化剂A、B，青菜中三聚氰胺量最少。说明催化剂A、B有降低土壤或肥料中三聚氰胺备青菜吸收的功效，通过三聚氰胺同位素的添加比例测试，结果表明青菜中¹⁵N和¹⁴N三聚氰胺比例接近1％，说明青菜中三聚氰胺含量主要来自于肥料土壤中添加的。 

附表1不同添加物与三聚氰胺混合对青菜吸收影响