一种氨基酸微量元素型水溶肥及制备方法与应用与流程

1.本发明涉及农业肥料制造技术领域，具体涉及一种氨基酸微量元素型水溶肥液体肥及制备方法与应用。


背景技术：

2.微量元素指占植物体总质量0.01％以下，为植物体所必需的一些营养元素，如铁(fe)、锰(mn)、铜(cu)、锌(zn)、硼(b)、钼(mo)等。这些元素在土壤中缺少或不能被植物利用时，植物生长不良，过多易引起中毒。在农业生产过程中，常以微量元素作为种子处理、根外追肥来提高作物产量。
3.湖南柑橘生产稳居全国第一。在湘西、湘南柑橘优势产区，脐橙、椪柑、冰糖橙等当家品种，多以鲜食为主。据省农委统计，2017年全省柑橘种植面积570万亩，产量517万吨，比上年增加13万吨。柑橘产能增加，鲜食市场存在波动，加工产业随之发展。据调查，湖南某企业年收购加工柑橘50万吨，每天柑橘加工废弃物(皮渣和废水)50多吨，给企业带来巨大的环保压力，急需进行清洁化处理与资源化利用。柑橘加工废料(果皮、肉渣和种籽等)约占果实重量的50％，在这些废料中绝大多数营养成分，特别是蛋白质含量显著高于果汁。由于国内柑橘加工业落后，综合利用程度低。而柑橘皮中富含两类重要活性物质—精油和果胶，具有优良的营养和功能特性，处理后作为肥料的原材料，将极大提升肥料产品的施用效果及利用价值。
4.氨基酸是植物体内合成各种酶的促进剂和催化剂，对植物新陈代谢起着重要作用，具有减轻植物重金属离子毒害和钝化病原菌毒素的作用。施用氨基酸螯合微肥易将植物所需的中微量元素携带到植物体内，提高养分利用效率。目前农业用水溶肥料主要有以含氮、磷、钾为主的大量元素肥料和单一或多种微量元素混合叶面肥料，结构单一、适应性窄。而且，国内外水溶肥多数是无机水溶肥，养分利用率低，不合理施用易导致土壤肥力下降，故开发氨基酸有机水溶肥是可持续农业的重要发展方向。


技术实现要素：

5.为了解决柑橘加工废弃物处理难、利用率不高和水溶肥结构单一等技术问题，本发明提供氨基酸微量元素型水溶肥及其制备方法与应用。
6.一种氨基酸微量元素型水溶肥，包括以下按重量计组分：柑橘加工废弃物发酵液600-800份、40％氨基酸粉400-500份、生化黄腐酸钾150-200份、硝酸钙175-205份、硝酸镁100-125份、硝酸钾50-70份、液态高效剂140-160份、乳化剂6-10份、除垢剂6-10份和和助剂2-4份；所述液态高效剂包含微量元素铁、锰、锌、铜，微量元素占液态高效剂的总质量分数≧50％。
7.优选地，所述柑橘加工废弃物发酵液的制备方法为：将柑橘加工废弃物粉碎匀浆化后，加入白腐菌和塔宾曲霉进行厌氧发酵，收集残液得所述柑橘加工废弃物发酵液。
8.优选地，所述乳化剂为吐温60或吐温80中的一种。
9.优选地，所述除垢剂为聚谷氨酸或聚谷酰胺中的一种。
10.优选地，所述助剂包含苯甲酸钾、氢氧化钠、氨水3种物质。
11.本发明还提供了一种氨基酸微量元素型水溶肥的制备方法，包括如下步骤：
12.(1)将柑橘加工废弃物发酵液和40％氨基酸粉混匀，再加入除垢剂反应4-6h，反应温度为50-60℃；
13.(2)向步骤(1)中反应得到的产物中加入生化黄腐酸钾、硝酸钙、硝酸镁、硝酸钾、液态高效剂、乳化剂和助剂混合，搅拌反应1-2h，反应温度为50-70℃；
14.(3)将步骤(2)中得到的混合液匀质细化，其中，匀质的时间为20-30min，温度为60-80℃，匀质压力为110-130mpa；
15.(4)将匀质后的混合物冷却包装得所述氨基酸微量元素型水溶肥。
16.优选地，在步骤(2)中搅拌反应温度为50-70℃。
17.一种将上述氨基酸微量元素型水溶肥主要用于作物生长中后期追肥。
18.本发明的氨基酸微量元素型水溶肥富含多种微量元素，在作物生长中后期追肥，促进植物生长与发育，提高产量及品质，改良土壤结构。水溶肥中氨基酸能作为微生物的氮素来源，促使作物根部产生大量的微生物菌群，且这些菌群不仅具有活化土壤养分的作用，分泌的有机物还能改善土壤理化性状，促进土壤团粒结构的形成，提高土壤保水保肥能力，利于作物根系生长，增强作物抗性。此外，柑橘废弃物资源再利用符合循环经济发展的要求，节约生产资源、减少环境污染。
具体实施方式
19.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本实施例和对比例中的40％氨基酸粉、生化黄腐酸钾、硝酸钙、硝酸镁、硝酸钾、液态高效剂、吐温60、吐温80、聚谷氨酸、聚谷酰胺均能从市场上购得。白腐菌(phanerochaetc chrysosporium)的保藏号为gdmcc no.3.383，塔宾曲霉(aspergillus tubingensis)的保藏号为gdmcc no.3.577，购于广东省微生物菌种保藏中心。
21.所述柑橘加工废弃物发酵液的制备方法为：将柑橘加工废弃物粉碎匀浆化后，加入白腐菌和塔宾曲霉进行厌氧发酵，收集残液得所述柑橘加工废弃物发酵液。
22.实施例1
23.一种氨基酸微量元素型水溶肥，包括以下按重量计组分：柑橘加工废弃物发酵液600份、40％氨基酸粉400份、生化黄腐酸钾150份、硝酸钙175份、硝酸镁100份、硝酸钾50份、液态高效剂140份、乳化剂6份、除垢剂6份和和助剂2份。
24.所述乳化剂为吐温60；所述除垢剂为聚谷氨酸；所述液态高效剂包含微量元素铁、锰、锌、铜，微量元素占液态高效剂总质量分数为50％；所述助剂包含苯甲酸钾、氢氧化钠、氨水3种物质。
25.所述制备上述氨基酸微量元素型水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
26.(1)将柑橘加工废弃物发酵液和40％氨基酸粉混匀，再加入聚谷氨酸反应4h，反应
温度为50℃；
27.(2)向步骤(1)中反应得到的产物中加入生化黄腐酸钾、硝酸钙、硝酸镁、硝酸钾、液态高效剂、乳化剂和助剂混合，搅拌反应1h，反应温度为50℃；
28.(3)将步骤(2)中得到的混合液匀质细化，其中，匀质的时间为20min，温度为60℃，匀质压力为110mpa；
29.(4)将匀质后的混合物冷却包装得所述氨基酸微量元素型水溶肥。
30.实施例2
31.一种氨基酸微量元素型水溶肥，包括以下按重量计组分：柑橘加工废弃物发酵液800份、40％氨基酸粉500份、生化黄腐酸钾200份、硝酸钙205份、硝酸镁125份、硝酸钾70份、液态高效剂160份、乳化剂10份、除垢剂10份和和助剂4份。
32.所述乳化剂为吐温60；所述除垢剂为聚谷酰胺；所述液态高效剂包含微量元素铁、锰、锌、铜，微量元素占液态高效剂总质量分数为65％；所述助剂包含苯甲酸钾、氢氧化钠、氨水3种物质。
33.所述制备上述氨基酸微量元素型水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
34.(1)将柑橘加工废弃物发酵液和40％氨基酸粉混匀，再加入乙酸反应6h，反应温度为60℃；
35.(2)向步骤(1)中反应得到的产物中加入生化黄腐酸钾、硝酸钙、硝酸镁、硝酸钾、液态高效剂、乳化剂和助剂混合，搅拌反应2h，反应温度为70℃；
36.(3)将步骤(2)中得到的混合液匀质细化，其中，匀质的时间为30min，温度为80℃，匀质压力为130mpa；
37.(4)将匀质后的混合物冷却包装得所述氨基酸微量元素型水溶肥。
38.实施例3
39.一种氨基酸微量元素型水溶肥，包括以下按重量计组分：柑橘加工废弃物发酵液700份、40％氨基酸粉450份、生化黄腐酸钾160份、硝酸钙185份、硝酸镁110份、硝酸钾60份、液态高效剂150份、乳化剂8份、除垢剂8份和和助剂3份。
40.所述乳化剂为吐温60；所述除垢剂为聚谷氨酸；所述液态高效剂包含微量元素铁、锰、锌、铜，微量元素占液态高效剂总质量分数为60％；所述助剂包含苯甲酸钾、氢氧化钠、氨水3种物质。
41.所述制备上述氨基酸微量元素型水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
42.(1)将柑橘加工废弃物发酵液和40％氨基酸粉混匀，再加入除垢剂反应5h，反应温度为55℃；
43.(2)向步骤(1)中反应得到的产物中加入生化黄腐酸钾、硝酸钙、硝酸镁、硝酸钾、液态高效剂、乳化剂和助剂混合，搅拌反应1.5h，反应温度为60℃；
44.(3)将步骤(2)中得到的混合液匀质细化，其中，匀质的时间为25min，温度为70℃，匀质压力为120mpa；
45.(4)将匀质后的混合物冷却包装得所述氨基酸微量元素型水溶肥。
46.实施例4
47.一种氨基酸微量元素型水溶肥，包括以下按重量计组分：柑橘加工废弃物发酵液650份、40％氨基酸粉440份、生化黄腐酸钾190份、硝酸钙200份、硝酸镁120份、硝酸钾65份、
液态高效剂155份、乳化剂9份、除垢剂7份和和助剂3.5份。
48.所述乳化剂为吐温80；所述除垢剂为聚谷氨酸；所述液态高效剂包含微量元素铁、锰、锌、铜等，微量元素占液态高效剂总质量分数为70％；所述助剂包含苯甲酸钾、氢氧化钠、氨水3种物质。
49.所述制备上述氨基酸微量元素型水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
50.(1)将柑橘加工废弃物发酵液和40％氨基酸粉混匀，再加入乙酸反应5.5h，反应温度为58℃；
51.(2)向步骤(1)中反应得到的产物中加入生化黄腐酸钾、硝酸钙、硝酸镁、硝酸钾、液态高效剂、乳化剂和助剂混合，搅拌反应1.8h，反应温度为65℃；
52.(3)将步骤(2)中得到的混合液匀质细化，其中，匀质的时间为27min，温度为75℃，匀质压力为125mpa；
53.(4)将匀质后的混合物冷却包装得的氨基酸微量元素型水溶肥。
54.对比例1与实施例1的区别为氨基酸微量元素型水溶肥中不含有柑橘加工废弃物发酵液。
55.对比例2为市售氨基酸微量元素型水溶肥。
56.按照氨基酸微量元素水溶肥ny1429-2010农业行业标准对实施例1-4的水溶肥进行检测，结果如表1所示：
57.表1实施例1-4检测结果
[0058] 实施例1实施例2实施例3实施例4游离氨基酸含量(g/l)104.6100.8103.8101.7微量元素(g/l)26.330.228.831.8水不溶物含量20.635.925.823.8ph(1:250倍稀释)6.25.85.96.0
[0059]
结果表明，实施例1-4氨基酸微量元素型水溶肥液体产品均符合ny1429-2010农业行业标准的技术指标要求。
[0060]
应用例
[0061]
1.材料与方法
[0062]
1.1供试土壤
[0063]
试验于2020年在湖南农业大学资源环境学院实习基地进行。供试土壤为黏土，耕作层基本理化性状为有机质18.6g/kg、全氮1.53g/kg、有效磷27.9mg/kg、速效钾62.2mg/kg，ph7.01。
[0064]
1.2供试肥料：实施例1、2、3和4制备得含柑橘加工废弃物发酵液的氨基酸微量元素型水溶肥料。
[0065]
1.3供试作物：试验黄瓜品种为“富阳二号f1”。
[0066]
1.4试验设计与方法
[0067]
1.4.1试验设计
[0068]
试验共设置7个处理，重复3次，随机区组排列，各小区面积为20m2。
[0069]
处理1：基肥(参照处理5)+供试肥料(实施例1制备得到)，供试肥料的施用方法为：喷施，苗期开始使用，一次使用40ml，稀释600倍，连续喷施4次，7天使用一次；
[0070]
处理2：基肥(参照处理5)+供试肥料(实施例2制备得到)，供试肥料的施用方法为：冲施，苗期开始使用，一次使用0.45kg/m2，连续冲施4次，7天使用一次；
[0071]
处理3：基肥(参照处理5)+供试肥料(实施例3制备得到)，供试肥料的施用方法为：喷施，苗期开始使用，一次使用30ml，稀释800倍，连续喷施4次，7天使用一次；
[0072]
处理4：基肥(参照处理5)+供试肥料(实施例4制备得到)，供试肥料的施用方法为：冲施，苗期开始使用，一次使用0.61kg/m2，连续冲施3次，8天使用一次；
[0073]
处理5：习惯施肥，基施45％复混肥(15-15-15型)1.52kg/m2。
[0074]
处理6：不施肥。
[0075]
采用大棚栽培，播种日期为2020年4月19日，移栽黄瓜4000棵/666.7m2，收获日期为2020年6月20日。
[0076]
1.4.2试验方法
[0077]
(1)选择肥力均匀的地块做小区田间试验。
[0078]
(2)各处理田间农艺措施一致，小区四周设保护行。
[0079]
1.4.3检测项目
[0080]
黄瓜收获时调查各处理的平均株高和挂果数等性状，以及病害状况，并对各处理黄瓜产量进行测定。
[0081]
2.试验结果与分析
[0082]
2.1黄瓜生物学性状
[0083]
表2不同施肥处理对黄瓜植株生长性状的影响
[0084]
编号株高(cm)开花数(朵)瓜长(cm)挂果数(个)处理1183.615.635.26.3处理2163.414.736.65.9处理3156.814.235.25.6处理4165.514.634.65.2处理5153.212.526.33.5处理6125.66.418.62.3
[0085]
从表2可以看出，处理1、2、3和4(分别施用实施例1、2、3和4制备得氨基酸微量元素型水溶肥料)黄瓜株高、开花数、瓜长和挂果数明显高于处理5和处理6。
[0086]
表3不同施肥处理对黄瓜产量结构的影响
[0087][0088][0089]
从表3中可以看出，处理1、2、3和4(分别施用实施例1、2、3和4制备得氨基酸微量元
素型水溶肥料)黄瓜的产量比处理5和处理6明显提高。
[0090]
2.2黄瓜病害
[0091]
表4不同施肥处理对黄瓜植株病害状况的影响
[0092]
编号炭疽病发病率(％)处理11.9处理22.1处理32.2处理42.6处理53.6处理65.9
[0093]
从表4可以看出，处理1-4较处理5-6的病害发病率低，说明本发明含柑橘加工废弃物发酵液的氨基酸微量元素水溶肥能有效提高作物的抗病性，增强植株长势。