本发明涉及一种γ-生物水溶肥技术设备领域，特别涉及一种γ-生物原能康复素。
背景技术：
众所周知，化学肥料(包括液体和固体肥料)对提高作物产量起到显著作用，施肥不仅能提高土壤肥力，而且也是提高作物单位面积产量的重要措施；中国以占世界七分之一的耕地面积，养活了世界五分之一的人口，这些了不起的成就，都与施用化肥息息相关。但是化学肥料也带来了对土壤的板结、盐渍化、污染等害处；长时间使用化肥，使土壤肥力严重降低甚至丧失，有机肥存在肥效慢、产量低的不足之处；如果要想产量高，则必须大量增加有机肥施用量，但有机肥的资源有限，远供不上大量土地的需要。另一方面，农田施用的化学肥料种类多、形态各异，每年因肥料利用率低，造成的浪费直接经济损失近千亿元，造成了化肥的浪费，长期过量而单纯施用化学肥料，会造成化肥污染，使土壤酸化、结构破坏、土地板结，直接影响农业生产成本和作物的产量和质量，并引起河川、湖泊、内海的富营养化，使藻类等水生植物生长过多，破坏生存环境。这些年来，我国农用化肥单位面积平均施用量以百倍速度增加，严重影响了我国农业的可持续发展。
中国的中药厂、提取物生产厂、糖厂众多，生产加工过程中产生的中药渣、植物渣、甘蔗渣资源丰富，每年产生数千万吨废渣废液，通常都作为废物掩埋，不但浪费人力物力，而且对环境也造成污染；中药渣、甘蔗渣、植物残渣中不但含有有机质、粗蛋白质、糖类及多种营养物质，而且含有杀菌、抗病等多种元素；中药厂、提取物生产厂、糖厂每年排放的废液数百万吨，已经引起了严重的环境污染问题，而现有技术中对废液的主要利用方式仍然是直接灌溉，一方面，这种粗放式的施用方式不利于营养的有效利用；另一方面，由于运输等方面的限制，这种施用方式仅限于工厂周边；再者，直接排放的废液呈酸性，长期使用会导致土壤板结；现有 技术中尚需对中药渣、甘蔗渣、植物渣及其废液的资源化综合利用，开发寻找更佳有效的方式与方法。
γ-聚谷氨酸(γ-poly-glutamic acid，简称γ-PGA)是微生物发酵产生的阴离子型多聚氨基酸，其综合产物中含有巨量的微生物有益菌剂，对环境无污染，为绿色生物产品，γ-聚谷氨酸及其产物可以通过生物发酵技术大规模生产，与三元素和微量元素复合，可有效提高肥料和微量元素的利用效率，对植物有一定的保水作用，能减少植物生长所需的用水量，为了减轻环境污染，提高肥料的利用率，通过对中药渣、甘蔗渣、植物渣及其废液中提取有效浸提液，与γ-聚谷氨酸及其菌剂配合，研制一种节肥、高效、增产、能够改善土壤环境、绿色环保的γ-生物水溶性浓缩液体肥料，就是非常必要和有价值的，也是业界研发和攻关的主要方向。既解决了基础肥料的来源，减少对环境的污染，免除了药渣甘蔗植物渣再处理的费用，降低了肥料生产的成本，将药渣甘蔗渣植物渣及其废液变转为为具有节肥、增效、增产、改良土壤的有机绿色浓缩液体肥料，变废为宝，利国利民。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种γ-生物原能康复素，针对现有技术中的不足，将中药渣、甘蔗渣、大麦苗渣按一定配比进行混合，活化浸提其中的有益成份，制成浓缩液；将浓缩液与γ-聚谷氨酸及其生物活性增效菌剂配合，添加大量元素、腐植酸和助剂，经过浓缩制成γ-生物原能康复素液体浓缩肥；浓缩液肥弥补化学肥料和有机肥料的不足，通过γ-聚谷氨酸及其大量生物活性菌剂、大量元素、腐植酸，与氮、磷、钾等肥料形成鳌合物，构成多元生物组合式浓缩液体肥，从而使肥料具有速效、缓释、节肥、增产绿色环保的多重性质。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种γ-生物原能康复素，包括中药渣、甘蔗渣、大麦苗渣、γ-聚谷氨酸生物菌剂、磷酸二氢钾、大豆糖蜜、腐植酸、微量元素、辅料助剂、水；其特征在于：
所述γ-生物原能康复素为水溶性生物有机肥料，所述中药渣、甘蔗渣、大麦苗渣和水按配比混合，并通过浸提获得浸提液，通过浸提液制备成为浓缩液；由浸提液按工艺要求溶解腐植酸，获得腐植酸液；由浸提液溶解 γ-聚谷氨酸生物菌剂、磷酸二氢钾、大豆糖蜜，获得生物增效液；将浓缩液、腐植酸液和生物增效液按工艺配比均匀混合，并添加微量元素和辅料助剂，分装后制得γ-生物原能康复素。
所述γ-生物原能康复素的工艺配比为：以重量份数为计量单位；
优选的，所述γ-生物原能康复素的工艺配比：以重量份数为计量单位；
最优选的，所述γ-生物原能康复素的工艺配比为：以重量份数为计量单位；
一种γ-生物原能康复素生产工艺方法，包括：前处理，混合渣配制，浸提液制备，浓缩液制备，腐植酸液制备，γ-生物增效液制备，γ-生物原能康复素制备；具体工艺操作步骤依次为：
1、前处理，将中药渣、甘蔗渣、大麦苗渣分别进行干燥、粉碎、过筛，制成60—100目的中药渣粉体、甘蔗渣粉体和大麦苗渣粉体备用；
2、混合渣配制，按照所述γ-生物原能康复素的工艺配比，将步骤1中的中药渣粉体、甘蔗渣粉体和大麦苗渣粉体在混合研磨机中进行均匀混合研磨，研磨时间范围为30—60分钟，从混合研磨机中出料，得到混合粉料，备用；
3、浸提液制备，将步骤2中制备的混合粉料，按照工艺配比投加到浸提灌中，加入1—3倍重量的去离子水，搅拌均匀，添加氢氧化钠进行活化，调节PH值为8—10；开启循环物料泵，控制温度50℃—70℃，通过物料泵和压榨机进行循环压榨浸提，浸提时间为6—12小时；将溶液与固体混合粉料分离，将溶液多级过滤，得到浸提液，备用；
4、浓缩液制备，将步骤3中的浸提液通过输液泵转移到低温多效循环蒸发器中，控制循环蒸发温度为50度以下，对浸提液进行浓缩，获得浓缩液，备用；
5、腐植酸液制备，将腐植酸粉碎过筛达到80目以上，取步骤3中的浸提液，按照浸提液与腐植酸的(0.3—1)：2比例，控制温度为30℃—60℃，在反应灌中，搅拌，将腐植酸溶解，过滤制得腐植酸液，备用；
6、γ-生物增效液制备，按照工艺配比用量，将γ-聚谷氨酸生物菌剂、磷酸二氢钾、大豆糖蜜，按照总重量与浸提液的(0.5—1)：2的比例，有室温、搅拌下状态下，依次将γ-聚谷氨酸生物菌剂、磷酸二氢钾、大豆糖蜜溶解于浸提液中，得到γ-生物增效液，备用；
7、γ-生物原能康复素制备，将步骤4中的浓缩液、步骤5中的腐植酸液、步骤6中的γ-生物增效液，按照1：1：0.5的比例混合均匀，得到 混合液；按照工艺配比数量，将微量元素和辅料助剂与步骤3中的浸提液按照1：(1—3)配比溶解，进一步的，将溶解的微量元素和辅料助剂溶液，在搅拌下缓慢与混合液混合，三级过滤，分装得到γ-生物原能康复素成品。
通过上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：将中药渣、甘蔗渣、大麦苗渣按一定配比进行混合，活化浸提其中的有益成份，制成浓缩液；将浓缩液与γ-聚谷氨酸及其生物活性菌剂配合，添加大量元素、腐植酸和助剂，经过浓缩制成γ-生物原能康复素液体浓缩肥；浓缩液肥弥补化学肥料和有机肥料的不足，通过γ-聚谷氨酸及其大量活性生物菌剂、大量元素、腐植酸，与氮、磷、钾等肥料形成鳌合物，构成多元生物组合式浓缩液体肥，从而使肥料具有速效、缓释、节肥、增产绿色环保的多重性质；同时，长期使用会改善土壤环境，提高肥料利用率，并且可明显改善农作物品质；本发明的液体肥料与固体肥料相比，具有节肥、增效、缓释、肥效快、营养均衡、施用便利等优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种γ-生物原能康复素，包括中药渣、甘蔗渣、大麦苗渣、γ-聚谷氨酸生物菌剂、磷酸二氢钾、大豆糖蜜、腐植酸、微量元素、辅料助剂、水；其特征在于：
所述γ-生物原能康复素为水溶性生物有机肥料，所述中药渣、甘蔗渣、大麦苗渣和水按配比混合，并通过浸提获得浸提液，通过浸提液制备成为浓缩液；由浸提液按工艺要求溶解腐植酸，获得腐植酸液；由浸提液溶解γ-聚谷氨酸生物菌剂、磷酸二氢钾、大豆糖蜜，获得生物增效液；将浓缩液、腐植酸液和生物增效液按工艺配比均匀混合，并添加微量元素和辅料助剂，分装后制得γ-生物原能康复素。
所述γ-生物原能康复素的工艺配比为：以重量份数为计量单位；
优选的，所述γ-生物原能康复素的工艺配比：以重量份数为计量单位；
最优选的，所述γ-生物原能康复素的工艺配比为：以重量份数为计量单位；
一种γ-生物原能康复素具体生产工艺，包括：前处理，混合渣配制，浸提液制备，浓缩液制备，腐植酸液制备，γ-生物增效液制备，γ-生物原能康复素制备；具体工艺操作步骤依次为：
1、前处理，将中药渣、甘蔗渣、大麦苗渣分别进行干燥、粉碎、过筛，制成80目的中药渣粉体、甘蔗渣粉体和大麦苗渣粉体备用；
2、混合渣配制，按照所述γ-生物原能康复素的工艺配比，将步骤1中的中药渣粉体、甘蔗渣粉体和大麦苗渣粉体在混合研磨机中进行均匀混合研磨，研磨时间范围为45分钟，从混合研磨机中出料，得到混合粉料，备用；
3、浸提液制备，将步骤2中制备的混合粉料，按照工艺配比投加到浸提灌中，加入2倍重量的去离子水，搅拌均匀，添加氢氧化钠进行活化，调节PH值为9；开启循环物料泵，控制温度55℃，通过物料泵和压榨机进行循环压榨浸提，浸提时间为8小时；将溶液与固体混合粉料分离，将溶液多级过滤，得到浸提液，备用；
4、浓缩液制备，将步骤3中的浸提液通过输液泵转移到低温多效循环蒸发器中，控制循环蒸发温度为50度以下，对浸提液进行浓缩，获得浓缩液，备用；
5、腐植酸液制备，将腐植酸粉碎过筛达到80目以上，取步骤3中的浸提液，按照浸提液与腐植酸的1：2比例，控制温度为40℃，在反应灌中，搅拌，将腐植酸溶解，过滤制得腐植酸液，备用；
6、γ-生物增效液制备，按照工艺配比用量，将γ-聚谷氨酸生物菌剂、磷酸二氢钾、大豆糖蜜，按照总重量与浸提液的1：2的比例，有室温、搅拌下状态下，依次将γ-聚谷氨酸生物菌剂、磷酸二氢钾、大豆糖蜜溶解于浸提液中，得到γ-生物增效液，备用；
7、γ-生物原能康复素制备，将步骤4中的浓缩液、步骤5中的腐植酸液、步骤6中的γ-生物增效液，按照1：1：0.5的比例混合均匀，得到混合液；按照工艺配比数量，将微量元素和辅料助剂与步骤3中的浸提液按照1：2配比溶解，进一步的，将溶解的微量元素和辅料助剂溶液，在搅拌下缓慢与混合液混合，三级过滤，分装得到γ-生物原能康复素成品。
具体实施例1，γ-生物原能康复素在葡萄上的应用：葡萄品种：美人指；
1.1试验设计：试验共设4个处理，3次重复，共12个小区，小区长10米，宽3米，小区面积30m2，四周设置保护行，随机区组排列。以γ-生物原能康复素为冲施肥500倍稀释，亩喷施体积60L，于花期、果实膨大期、着色期喷施，连续喷施5次，葡萄管理为日常管理。
1.2处理说明：
(1)清水喷施，CK
(2)无γ-生物原能康复素，灌根喷施
(3)γ-生物原能康复素1(配方1)灌根喷施；
(4)γ-生物原能康复素2(配方2)灌根喷施
1.3处理时间：
(1)2011.05.30第一次灌根喷施，冲施肥500倍稀释，亩喷施体积60L。
(2)2011.06.09第二次灌根喷施，冲施肥500倍稀释，亩喷施体积60L。
(3)2011.06.27第三次灌根喷施，冲施肥500倍稀释，亩喷施体积60L。
(4)2011.07.13第四次灌根喷施，冲施肥500倍稀释，亩喷施体积60L。
(5)2011.08.15第五次灌根喷施，冲施肥500倍稀释，亩喷施体积60L。
1.4试验结果与分析
1.4.1不同冲施肥对葡萄产量的影响
表1.1不同冲施肥对葡萄产量的影响
注：同一列相同字母代表差异不显著α＝0.05n＝3，下同
由表1.1可知，与对照相比喷施冲施肥可以提高葡萄产量3.4-6.3％，增 产效果显著。其中无γ-生物原能康复素配方可使葡萄增产3.4％，含γ-生物原能康复素可增加葡萄产量5.7-6.3％，说明γ-生物原能康复素可以增加作物对肥料的吸收和利用，提高作物产量，其中γ-生物原能康复素配方1冲施肥对葡萄产量的提高效果更好。
1.4.2不同冲施肥对葡萄中各糖分含量变化的影响
表1.2不同冲施肥对葡萄中各糖分含量变化的影响
由表1.2可知，与对照相比，灌根喷施可以明显提高葡萄中蔗糖、葡萄糖、果糖的含量。与对照相比，冲施肥可使葡萄中蔗糖含量提高50％，葡萄糖含量提高16.3-46.5％，果糖提高19.4-47.2％，其中含γ-生物原能康复素配方的冲施肥对葡萄中葡萄糖和果糖提高效果显著，且γ-生物原能康复素配方2冲施肥对葡萄中各糖分的提高幅度最大。说明γ-生物原能康复素能够提高葡萄中的糖分含量，增加葡萄甜度，提高葡萄品质。
1.4.3不同冲施肥对葡萄中可滴定酸度、VC的影响
表1.3不同冲施肥对葡萄中可滴定酸度、VC的影响
由上表可知，与对照相比，灌根喷施可使葡萄可滴定酸度降低6.7-16.7％，其中处理4差异显著，VC含量提高8.0-9.9％。含γ-生物原能康复素配方的冲施肥使葡萄可滴定酸度比无γ-生物原能康复素配方的冲施肥降低明显，大大降低了葡萄的酸涩感。
由以上数据可知γ-生物原能康复素不仅能提高葡萄的产量，还能明显提高葡萄糖分的含量。
具体实施例2，γ-生物原能康复素在甜瓜上的应用试验，试验品种：雪里红；
2.1试验设计：试验共设5个处理，3次重复，共15个小区，每小区长10m，宽1.1m，小区面积11m2，四周设立保护行，随机区组排列。底肥为复混肥N:P2O5:K2O＝10:6:9，其中增效复混肥为普通复混肥与γ-聚谷氨酸精粉(50g/mu)掺混基施，甜瓜管理为日常管理。
2.2试验方案
(1)25％复混肥(30kg/mu)，基施
(2)25％增效复混肥(30kg/mu)，基施+γ-生物原能康复素灌根
(3)25％增效复混肥(30kg/mu)，基施+γ-生物原能康复素喷施
(4)减10％[25％增效复混肥](27kg/mu)，基施+γ-生物原能康复素灌根
(5)减20％[25％增效复混肥](24kg/mu)，基施+γ-生物原能康复素喷施2.3处理时间
(1)2011.03.18整地施基肥，2011.03.20移栽甜瓜幼苗。
(2)2011.05.05第一次灌根喷施，γ-生物原能康复素100mg/L，亩喷施体积100L；第一次灌根，γ-生物原能康复素100mg/L，每株浇灌100ml。
(3)2011.05.15第二次灌根喷施，γ-生物原能康复素100mg/L，亩喷施体积100L。
(4)2011.05.25第三次灌根喷施，γ-生物原能康复素100mg/L，亩喷施体积100L，第二次灌根，γ-生物原能康复素100mg/L，每株浇灌100ml。
(5)2011.06.02第四次灌根喷施，γ-生物原能康复素100mg/L，亩喷施体积100L。
(6)2011.06.22甜瓜采收。
2.4试验结果与分析
2.4.1γ-生物原能康复素对甜瓜单果重及产量的影响
表2.1γ-生物原能康复素对甜瓜单果重及产量的影响
注：同一列中不同小写字母表示在P＝95％水平上差异显著，n＝3，下同。由表2.1可知，除处理4外，与对照相比，γ-生物原能康复素可以提高甜瓜单果重3.2-9.1％，提高甜瓜亩产量3.2-9.1％，与对照相比，灌根喷施在不减肥和减20％基肥的情况下都能显著提高甜瓜产量，因此灌根喷施比灌根对甜瓜产量的提高效果更好。
2.4.2γ-生物原能康复素对甜瓜糖含量的影响
表2.2γ-生物原能康复素对甜瓜蔗糖、葡萄糖、果糖含量的影响
由上表可知，γ-生物原能康复素可明显提高甜瓜蔗糖、葡萄糖、果糖的含量。与对照相比，γ-生物原能康复素可提高蔗糖含量150-600％，提高葡萄糖含量50-83.3％，提高果糖含量42.9-85.7％，明显提高了甜瓜的糖含量。其中在减10％基础肥力时，用γ-生物原能康复素灌根或不减肥时用γ-生物原能康复素灌根喷施对甜瓜中各糖分提高效果更明显。
2.4.3γ-生物原能康复素对甜瓜可溶性蛋白、VC、硝酸盐含量的影响
表2.3γ-生物原能康复素对甜瓜可溶性蛋白、VC、硝酸盐含量的影响
由表2.3可见，与对照相比，γ-生物原能康复素可以提高甜瓜可溶性蛋白0.9-70.2％，γ-生物原能康复素灌根喷施可提高VC含量42.5-60％，其中γ-生物原能康复素在肥力低时比肥力高时对甜瓜可溶性蛋白含量、VC含量的提高效果更明显，而且灌根比灌根喷施的效果更好。与对照相比，γ-生物原能康复素灌根可以明显降低甜瓜中硝酸盐的含量。
由以上数据可知γ-生物原能康复素不仅能提高甜瓜的产量，还能明显提高甜瓜糖分的含量，这与葡萄的试验结果相吻合。
具体实施例3，γ-生物原能康复素在小麦上的应用试验，供试品种：宁麦13
3.1试验设计：试验设共6个处理，4次重复，共24盆。随机区组排列。分别施纯N、P2O5和K2O为每千克土150mg、100mg和150mg。氮肥为尿素，磷肥为钙镁磷肥，钾肥为硫酸钾，每盆装土2.5kg。
3.2处理方案
(1)普通尿素(N 46％)基追比7:3、基施，即为试验对照CK；
(2)普通尿素(N 46％)+γ-生物原能康复素(纯品7.5mg/2.5kg土)基追比7:3、基施；
(3)普通尿素(N 46％)+γ-生物原能康复素干粉(37.5mg/2.5kg土)基追比7:3、基施；
(4)减氮15％普通尿素(N 46％)+γ-生物原能康复素(纯品7.5mg/2.5kg土)基追比7:3；
(5)减氮15％普通尿素(N 46％)+γ-生物原能康复素干粉(37.5mg/2.5kg土)基追比7:3；
同时做不施氮对照，以便计算肥料利用率。
3.3实验结果：
表3.1γ-生物原能康复素基施对盆栽小麦籽粒及产量的影响
表3.2不同处理氮肥利用率
由表3.1、表3.2可见，与对照相比，γ-生物原能康复素能增加小麦千粒重，说明γ-生物原能康复素能增加小麦籽粒的饱满度，与对照相比，γ-生物原能康复素可提高小麦产量6.8-10.2％还能提高氮肥利用率14.9％，说明γ-生物原能康复素可以增加产量，提高肥料的利用率，减少肥料的使用量。
具体实施例4，γ-生物原能康复素小麦小区试验，试验品种：宁麦134.1试验设计：试验设共4个处理，4次重复，共16个小区，小区长5m，宽4m，小区面积20m2，四周设保护行，随即区组排列。不减氮处理用N量为15kg/亩，氮肥为46％尿素，磷肥为钙镁磷肥，钾肥为硫酸钾，磷肥用过磷酸钙(含P2O5，12％)，亩用量50kg；钾肥用硫酸钾(含K2O，50％)，亩用量20kg。γ-聚谷氨酸干粉(纯含量为20％)166.7g/亩，与肥料拌施。4.2处理方案
(1)普通尿素(N 46％)基追比7:3；
(2)不减氮普通尿素(N 46％)+γ-生物原能康复素干粉一次性投入；
(3)减氮15％普通尿素(N 46％)+γ-生物原能康复素干粉基追比7:3；4.3实验结果
表4.1γ-生物原能康复素对小麦分蘖的影响
注：同一列相同字母代表差异不显著α＝0.05n＝4，下同
表4.2γ-生物原能康复素对小麦麦穗的影响
由表4.1、表4.2可知，γ-生物原能康复素可以提高小麦分蘖总数和有效分蘖。与对照相比，γ-生物原能康复素可以提高单穗重16.7％，差异显著。与对照相比，可提高穗粒数10.5-13.4％，提高千粒重1.3-4.6％，使小麦籽粒更加饱满。
表4.3γ-生物原能康复素对小麦产量的影响
由上表可知，与不减肥对照相比，γ-生物原能康复素可以提高小麦产量7.1％，当减15％氮肥时，仍可提高小麦产量0.1％，减少了化肥的过度使用，保护了环境。
通过上述具体实施例，本发明的有益效果是：将中药渣、甘蔗渣、大麦苗渣按一定配比进行混合，活化浸提其中的有益成份，制成浓缩液；将浓缩液与γ-聚谷氨酸及其生物活性菌剂配合，添加大量元素、腐植酸和助剂，经过浓缩制成γ-生物原能康复素液体浓缩肥；浓缩液肥弥补化学肥料和有机肥料的不足，通过γ-聚谷氨酸及其大量活性生物菌剂、大量元素、腐植酸，与氮、磷、钾等肥料形成鳌合物，构成多元生物组合式浓缩液体 肥，从而使肥料具有速效、缓释、节肥、增产绿色环保的多重性质；同时，长期使用会改善土壤环境，提高肥料利用率，并且可明显改善农作物品质；本发明的液体肥料与固体肥料相比，具有节肥、增效、缓释、肥效快、营养均衡、施用便利等优点。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。