CN101880203B - 一种植物叶面生态肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种植物叶面生态肥，包括以重量百分比计的各组分：15％-20％蚕蛹氨基酸；40％-60％红松树皮；2％-5％甘蔗渣；8％-15％硼镁矿；1％-7％虾蟹的甲壳；1％-5％动物残内脏(烘干)；5％-12％高岭土；1％-3％(干重)芽孢杆菌。将蚕蛹经蛋白质水解以及纯化获得氨基酸，将氨基酸等重量混合；经发酵获得芽孢杆菌发酵液；将甘蔗渣、松树皮、硼镁矿、高岭土、虾蟹的甲壳、动物内脏残体粉碎至38-50微米，按比例将各辅料混合均匀，将芽孢杆菌的发酵液与粉剂混合物混匀，40-50℃烘干；按重量百分比加入蚕蛹氨基酸，混匀即得。本发明低土壤残留，能促进作物增产、提高产品品质、抗病虫害，值得推广。

Description

一种植物叶面生态肥及其制备方法

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体地讲是涉及一种叶面生态肥以及制备方法。

背景技术

目前我国化肥的存在的使用现状是使用量大，但有效利用率低，造成土壤结构被破坏、自然界生物多样性和生态系统稳定性降低等一系列严重问题。

叶面肥是通过植物叶面吸收的，具有吸收快，见效迅速，施用方便等特点，被广泛应用于蔬菜、茶叶、烟草及各类经济作物上。其中养分型叶面肥含有植物生长所需要的大量中量和微量元素；激素类叶面肥含有调节植物生长发育的化学物质，存在只能促进作物的营养生长，不能有效地调节作物的营养生长和生殖生长的矛盾，表现在只见茎叶增加，不见产量增长，不能提高农产品的品质，而且大量使用激素危及农产品品质从而危及人体健康；生物型叶面肥主要功能是刺激作物生长，促进作物代谢，防止病虫害的发生，然而生物成分在氨基酸液相中以悬浮状态存在，影响农作物吸收；复合型叶面肥是养分型叶面肥和激素类叶面肥的结合体。

农作物的最佳生长需要一种结合以上各种叶面肥的优点，但负面作用极小的叶面生态肥，具体体现在：吸收快，具有抗病虫害的功能，能提高农作物产量及品质，而且能在自然环境下降解。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种叶面生态肥，具有抗病虫害的功能，能提高产量及农作物的品质，而且能在自然环境下降解，创造很高的经济效益。

本发明的另一个目的是提供一种叶面生态肥的制备方法。

为了实现上述技术问题，本发明是这样实施的：

一种植物叶面生态肥，包含的组分以及各组分的重量百分比范围是：

蚕蛹氨基酸          15％-20％

红松树皮            40％-60％

甘蔗渣            2％-5％

硼镁矿            8％-15％

虾蟹的甲壳        1％-7％

动物残内脏(烘干)  1％-5％

高岭土            5％-12％

芽孢杆菌(干重)    1％-3％

在上述叶面生态肥的配方中，各组分含有对促进作物生长有重要价值的营养成分：

蚕蛹是高蛋白材料，有着非常可观的利用价值。数千年来，人们养蚕获得蚕茧基本上只是为了缫制生丝这一目的，缫丝的副产品之一蚕蛹却被当作废料。据报道，我国缫丝工业的主要副产物蚕蛹，年均达到530000吨之多。蚕蛹含有丰富的蛋白质、脂肪酸、几丁质等成分，其中蛋白质和脂肪含量分别约占50％和30％；氨基酸含量约占45％，必需氨基酸占总氨基酸的40％，因此它是一种极其丰富而宝贵的自然资源。开发利用蚕蛹资源，既可变废为宝、提高企业经济效益，又可缓解自然资源的缺乏问题。我们在本发明中利用蚕蛹，主要是获取其中丰富的氨基酸成分，提供给农作物吸收利用，是叶面生态肥的主要营养成分，而且在丝绸工业发达的当地选用蚕蛹作为生态肥的原材料，就地取材十分方便。

红松树皮中含有大量的对作物生长有利的成分，其中主要含有强烈抗氧物质——原花青素(简称OPC)，该物质抗氧化能力为维他命C的20倍，维他命E的50倍。OPCs作为著名抗氧化剂可有效压制自由基作用，有效防止农作物受病虫害的影响，进而促进植物的健康生长。

甘蔗渣是甘蔗制糖时压榨后的渣滓，质地粗硬，约占甘蔗的24％～27％(其中含水分约50％)，每生产出一吨的蔗糖，就会产生2～3吨的蔗渣。对湿蔗渣进行近似分析看出，蔗渣含有丰富的纤维素、粘多糖、蔗糖，是植物生长合成植物纤维的主要原材料，经过超细粉碎后的甘蔗渣，蔗糖等有效成分易于植物吸收利用。

硼镁矿除含大量钾、钠、锌、镁盐资源外，还含有大量锂、硼等微量元素，它们是植物生长不可缺少的营养元素，锌可对植物有增产作用，缺镁、锌就抑制植物生长，叶脉间失绿，并引发多种植物病，而镁是叶绿素的重要组分，能提高植物的抗病能力；缺硼会使植物落花落果严重。虾蟹的甲壳含有丰富的甲壳素，甲壳低聚糖与锌镁、硼等离子生成的络合物，使甲壳低聚糖的抗病、抗逆、促生长等效果更加显著，既具有肥料的特点又有农药的性能，能提高植物的抗病能力，也改善了作物的品质，促进了植物生长。

高岭土俗称瓷土，含有大量的Al₂O₃、SiO₂和少量的Fe₂O₃、TiO₂以及微量的K₂O、Na₂O、CaO和MgO等。是植物生长营养元素，超细粉碎的高岭土施用在植物叶面能抑制虫害、病害侵袭，并具有能减轻光、热、水等各种环境胁迫和增产的良好效果。

动物残内脏不仅含有丰富的蛋白质、脂肪等成分，而且含有丰富的铁、锌等微量元素和维生素A、维生素B2、维生素D等，我们将烘干的动物残内脏进行超细粉碎，作为生态肥料的原材料，有利于作物对这些营养成分的吸收利用。

芽孢杆菌(Bacillaceae)是细菌的一科，能形成芽孢(内生孢子)的杆菌或球菌，广泛分布在水、空气和土壤中。芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用；利用芽孢杆菌作为生态肥料添加剂，可以减少化肥施用量，降低化肥污染环境的程度，提高土壤供肥能力，增强根系活力，改善植物的营养，刺激植株生长，增加叶绿素含量和叶面积，减少呼吸作用，最终使作物获得增产，对农业的可持续发展起着不可小视的作用。

一种植物叶面生态肥的制备方法，包括以下的步骤：

(1)取蚕蛹，进行蛋白质水解，并分离纯化，获得多个氨基酸，并将各氨基酸等重量配比；

(2)取芽孢杆菌菌种，经常规微生物发酵形成芽孢杆菌发酵液，使菌的浓度达到1×10⁸-1×10⁹个/毫升；

(3)将甘蔗渣超微粉碎至50微米的粒度，将松树皮微粉碎至38微米的粒度，将硼镁矿、高岭土微粉碎至45微米的粒度；虾蟹的甲壳微粉碎至45微米的粒度；烘干的内脏残体微粉碎至50微米的粒度；

(4)将步骤(2)和(3)中获得的产物按照如下组分的重量百分比混合搅拌，并在40-50℃条件下烘干：

(5)最后按照比例将蚕蛹水解获得的氨基酸成分拌入，直至所有组分都混匀。

本发明所提供的叶面生态肥以配制成水剂的状态施用，施用时按照1∶300至1∶500的方式稀释。一般每亩推荐用量80-150克，兑水30-50kg；叶面喷雾2-4次。

本发明有以下积极的效果：本发明的主要原料有取自大兴安岭的红松皮、虾蟹的甲壳、矿壳、当地资源丰富的蚕蛹、甘蔗渣、动物残内脏、高龄土等优化组合而成。产品中含有粘多糖、鞣酸、原花青素、微量元素等多种有效成分协同作用于农作物，其功能远优于单纯成分的生物效价，既起到促进作物增长，改善作物品质的作用，又起到了保护环境的作用。

专利产品中氨基酸纯度高，且含量大于15％，对作物的增产有明显效果，已完成的应用中试显示，以茶叶、烟草、果蔬作物为重点，平均增产15％，同时本专利产品的使用可提高水果中糖份含量1-2个百分点。结果见表1所示，表1是本发明的叶面生态肥与其他肥料在增产率、抗病虫害功能以及作物品质方面的比较，各肥料的使用方法是稀释400倍，喷施2次。

本发明的产品制备过程中，只产生小量的生活污水(且污水中的主要成分是制备蚕蛹水解氨基酸时所产生的少量有机酸及氨氮成分，常规的污水处理装置完全能解决这个问题)，对环境不会造成污染。属无毒、无公害、生态型产品，可以替代其他对环境不利的同类产品，一定程度上支持了绿色农业、有机农业的肥源保证。本发明在土壤中的残留效果见表2，表2是本发明的降解除草剂(氯嘧磺隆)检验的数据。

本发明与其他的叶面肥进行比较的，叶面生态肥具有促进作物增产，提高产品品质，以及、抗病虫害的功能。本发明所产生的经济效益的结果见表3，表3是本发明的一种植物叶面生态肥与施用芸苔素(莴苣作物使用)经济效益的比较表。

表1叶面生态肥与其他肥料比较表

表2本发明的降解除草剂(氯嘧磺隆)检验的数据

本发明使用浓度	使用次数	氯嘧磺隆土壤浓度(mg/kg)
			稀释800倍	2	0.515
稀释800倍	4	0.396
			稀释400倍	2	0.132
稀释400倍	4	0.106

表3本发明的一种植物叶面生态肥与施用芸苔素(莴苣作物使用)经济效益的比较

名称	价格(元/克)	用量(克/亩)	使用方法	增产率(％)	每亩增加经济效益(元)
						植物叶面生态肥	0.072	50	稀释600倍，喷两次	36.1	260
芸苔素	0.1	20	稀释600倍，喷两次	5.5	40

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

以下实施例中使用的动物内脏残体获取自屠宰厂，并未限定至具体哪种动物；蚕蛹是取自缫丝厂下脚料蚕蛹。

实施例1

一种植物叶面生态肥，其组分及含量(重量百分比)是：

蚕蛹氨基酸20％；红松树皮40％；甘蔗渣5％；硼镁矿15％；虾蟹的甲壳7％；动物内脏残体(烘干)5％；高岭土5％；芽孢杆菌(干重)3％。

实施例2

一种植物叶面生态肥，其组分及含量(重量百分比)是：

蚕蛹氨基酸16％；红松树皮50％；甘蔗渣4％；硼镁矿10％；虾蟹的甲壳5％；动物内脏残体(烘干)3％；高岭土10％；芽孢杆菌(干重)2％。

实施例3

一种植物叶面生态肥，其组分及含量(重量百分比)是：

蚕蛹氨基酸15％；红松树皮60％；甘蔗渣2％；硼镁矿8％；虾蟹的甲壳1％；动物内脏残体(烘干)1％；高岭土12％；芽孢杆菌(干重)1％。

实施例4

结合图1所示，一种植物叶面生态肥的制备方法，包括以下的步骤：

1、蚕蛹的蛋白质水解，并分离纯化，获得多个氨基酸，包括以下步骤：

(1)原材料处理：取缫丝厂下脚料蚕蛹，经压榨去油并且粉碎后用汽油浸泡1-2天，回收汽油，得到脱脂蚕蛹粉。

(2)水解：取100公斤脱脂蚕蛹粉，每1公斤脱脂蚕蛹粉加6mol/L盐酸5升，共加入盐酸500L，搅匀，膨胀以后放置在玻璃罐中缓慢地升温至110℃，保温24-26小时，使蛋白质彻底水解。

(3)减压脱酸：待水液降温至60℃以下，过滤，滤液减压(0.04-0.06MPa)脱酸至原体积1/3，滤渣用5倍于滤液的水洗涤，滤液与洗液合并，加水稀释至100升(此时的pH约为1.5至2.0)。

(4)脱色：按照上述液体的总量加入1-2％的活性碳。在90℃保温搅拌2小时，降至4-10℃静置1-2日，使酪氨酸吸附和沉淀完全，抽滤得到淡橙黄色透明液体。

(5)离子交换树脂层析分离多种氨基酸：采用多级732离子交换树脂阳柱(φ150X 1500mm，内装732树脂201；φ100X 1400mm，内装732树脂101)以及多级717阴柱(φ100X 1400mm，内装717阳树脂101；φ100X 1000mm，内装717阳树脂611；φ40X1300mm，内装717阳树脂1.31)分离纯化酸性、中性氨基酸和赖氨酸等组分；依次洗脱和收集至印三酮反应微略止；逐渐依次纸层析定性分组，展开剂为酚∶水(3∶1)。蚕蛹水解所得的氨基酸含量非常丰富，包括天门冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸，精氨酸、赖氨酸、组氨酸等碱性氨基酸，丙氨酸、亮氨酸等中性氨基酸，以及酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸等含有芳香环、羟基、巯基的氨基酸。氨基酸组份全面均衡。

(6)各类氨基酸经过浓缩、过滤、结晶工艺得到固体粉末。在配置成成品时，各种氨基酸等重量组配。

2、取芽孢杆菌菌种，经常规微生物发酵形成芽孢杆菌发酵液，使菌的浓度达到1×10⁹个/毫升。

3、将甘蔗渣超微粉碎至50微米的粒度，将松树皮微粉碎至38微米的粒度，将硼镁矿、高岭土微粉碎至45微米的粒度；虾蟹的甲壳微粉碎至45微米的粒度；，动物内脏残体经40-50℃烘干后，粉碎至50微米的粒度。(以上辅料均粉碎至38-50微米的细小颗粒即通过每平方英寸300-400目的筛子)。

4、将步骤2和3中获得的产物按照上述组分的重量百分比混合搅拌，40-50℃烘干；

5、最后再将蚕蛹水解获得的氨基酸成分拌入，直至所有组分都混匀，即可获得。

即以实施例2中的比例计：每500克重量的成品中含红松树皮250克、甘蔗渣20克、硼镁矿50克、虾蟹的甲壳25克、烘干的动物残内脏15克、高岭土50克、芽孢杆菌2％(约100毫升发酵液)。最后按照每500克成品中加入80克的比例将蚕蛹水解获得的氨基酸成分拌入，直至所有组分都混匀，即可。

实施例5

步骤2中取芽孢杆菌菌种，经常规微生物发酵形成芽孢杆菌发酵液，使菌的浓度达到1×10⁸个/毫升。其他内容同实施例4相同。

上述具体实施方式不以任何形式限制本发明的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种植物叶面生态肥，其组成以及各组分的重量百分比范围是：

2.基于权利要求1的一种植物叶面生态肥的制备方法，其特征在于包括以下的步骤：

(1)、取蚕蛹，进行蛋白质水解，并分离纯化，获得多个氨基酸；

(2)、取芽孢杆菌菌种，经常规微生物发酵形成芽孢杆菌发酵液，使芽孢杆菌的浓度达到1×10⁸-1×10⁹个/毫升；

(3)、将甘蔗渣、红松树皮、硼镁矿、高岭土、虾蟹的甲壳、烘干的动物内脏残体微粉碎成38-50微米的粒度；

(4)、将步骤(2)和(3)中获得的产物按照各组分的重量百分比混合搅拌，40-50℃烘干；

(5)、再将蚕蛹蛋白质水解获得的氨基酸成分加入步骤(4)获得的混合物中，搅拌均匀，即可。