CN107500865A

CN107500865A - 一种防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法

Info

Publication number: CN107500865A
Application number: CN201710754921.0A
Authority: CN
Inventors: 李旭军
Original assignee: Sichuan Mianzhu Jiaxin Amino Acid Factory
Current assignee: Sichuan Mianzhu Jiaxin Amino Acid Factory
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2017-12-22

Abstract

本发明公开一种防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，将猪鬓毛、鸡毛和人发混合破碎并过200目筛取筛下物，得混合毛发破碎物，先采用脂肪酶对毛发中的脂肪酶解，随后将去脂毛发在pH值为4.5~5.5的稀盐酸水溶液中酸解得酸解氨基酸液1，将去脂头发在pH值为3.0~4.0的稀盐酸水溶液中酸解得酸解氨基酸液2，采用菠萝蛋白酶和中性蛋白酶复合酶继续酶解得酶解氨基酸液，将酸解氨基酸液1、酸解氨基酸液2和酶解氨基酸液混合并采用改性活性炭脱色，将硫酸镁、硫酸铁、硅酸锌、过磷酸钙、碳酸铜、硝酸钼、尿素、磷酸一铵、硫酸钾和脱色氨基酸水解液混合均匀并烘干，制得营养肥，施用本发明肥料后植物基本不会发生叶片病害现象。

Description

一种防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法

技术领域

本发明属于植物肥料技术领域，具体涉及一种防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法。

背景技术

肥料是给作物提供一种或一种以上植物必需的矿质元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质，是农业生产的物质基础之一。为了保证植物的健康生长，提高植物的收成率，通常需要在植物生长过程中给植物施用肥料，因天然有机肥的作用效果好，且安全性能高，目前天然有机肥类使用最为广泛，氨基酸有机肥是天然有机肥料的一种，氨基酸有机肥料中氨基酸作为构成蛋白质的最小分子存在于肥料中，有益于被作物所吸收，帮助作物快速补充植物所必需的氨基酸，促进植物营养均衡能够快速成长，加快植物生长繁殖。现有的氨基酸肥料以猪毛、头发等毛发作为底料，采用酸解的方式获得氨基酸，目前这种酸解方式并没有对猪毛、头发进行前处理，且也没有对酸解的参数条件进行严格的研究，致使这些蛋白质或者被完全变性破坏，或者酸解产生的氨基酸种类并不有利于植物的生长，因而存在一定的不足之处。

植物叶片病害是指植物在一定环境条件的影响下，植物受生物或非生物因子的作用，叶片在生理上和形态上发生一系列的病理变化，表现出各种不正常的症状等，植物叶片病害是植物常见病的一种，其发病率非常广泛且带来的不良影响后果比较严重，植物叶片病害严重影响着叶片的光合作用效能，造成植物不能正常生长，导致植物果实的生长速度慢，结果量少，结果大小小，植物作物的收成率低下，带来巨大的损失。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，使该方法制得的氨基酸肥料蛋白质不被破坏，氨基酸种类更适用于补充植物所缺乏的营养素，能够避免植物发生叶片病害，植物生长长势好，植物收成率高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，包括如下步骤：

1）将猪鬓毛、鸡毛和人发混合破碎并过200目筛，取筛下物，获得混合毛发破碎物；

2）将步骤1）所述混合毛发破碎物与pH6.8~7.2的PBS缓冲液混合，得到混合悬浊液，向所述混合悬浊液中加入脂肪酶，于60~80℃下酶解反应60~80 min后过滤，取滤渣，得到去脂混合毛发破碎物；

3）将去脂混合毛发破碎物与pH值为4.5~5.5的稀盐酸水溶液混合，于60~70℃下酸解40~50 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酸解氨基酸液1；

4）将步骤3）过滤后得到的滤渣与pH值为3.0~4.0的稀盐酸水溶液混合，于50~60℃下加热酸解30~40 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酸解氨基酸液2；

5）将步骤4）过滤后得到的滤渣与pH为6.2~6.8的PBS缓冲液混合，并向混合液中加入菠萝蛋白酶和中性蛋白酶，于45~55℃下加热酶解50~70 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酶解氨基酸液；

6）将所述酸解氨基酸液1、酸解氨基酸液2和酶解氨基酸液混合，得到混合氨基酸水解液，向所述混合氨基酸水解液中加入改性活性炭颗粒并搅拌处理40~60 min，得到脱色氨基酸水解液；其中，所述改性活性炭颗粒与混合氨基酸水解液的质量体积比为20~30 g：100mL；

7）将硫酸镁、硫酸铁、硅酸锌、过磷酸钙、碳酸铜、硝酸钼、尿素、磷酸一铵、硫酸钾和步骤6）得到的所述脱色氨基酸水解液混合均匀，送入烘干机中烘干结晶，得到所述防止植物叶片病害发生的营养肥。

为了解决现有技术中氨基酸肥料在制备过程中容易变性破坏、酸解产生的氨基酸种类并不有利于植物的生长，特别是不利于避免植物发生叶片病害的问题，本发明以猪鬓毛、鸡毛和人发复合作为原料，这样复配的原料含有多种类型的角蛋白，酶解或酸解可以产生多种类型丰富的氨基酸，具体地，本发明先用脂肪酶对混合毛发破碎物进行酶解，这样可以有效酶解去除毛发中存在的毛囊和脂肪，避免了后续脂肪的存在造成酸败对营养肥质量带来不良影响，避免了脂肪酸败产生的醛类物质、酮类物质、过氧化物影响施用营养肥的植物内部各种酶的活性、避免植物内部有毒代谢产物的产生，相较于现有技术制备的营养肥而言对植物的安全性能更好；本发明针对现有营养肥酸解过程容易破坏蛋白质活性造成蛋白质失活的问题，独创性地提出了分步酸解方法，先在低酸性条件下进行酸解，再在高浓度酸条件下进行酸解，这样可以先在弱酸性条件下将一系列容易被酸破坏活性的蛋白质先行酸解为氨基酸，再提高酸度将在弱酸性条件下不容易被破坏链的蛋白质酸解，避免了一直使用强酸性溶液进行酸解带来的造成部分蛋白质变性的问题，针对蛋白质酸解不充分、得到的氨基酸种类不丰富的问题，本发明在两次酸解后采用复合蛋白酶对残渣进行进一步的酶解，这样可以进一步破坏未酶解蛋白质的三级结构，破坏蛋白质的肽链，进一步得到更丰富种类的氨基酸，为植物提供更充足的营养，采用本发明方法得到的肥料中产生了很多采用以前一步酸解方法极少能获得的大量蛋氨酸和苏氨酸，能够帮助植物抵御外界不良微生物或昆虫对植物叶片的影响，发挥了良好的防止植物发生叶片病害的作用。不仅如此，本发明氨基酸还螯合了大量的铁镁锌铜等元素，络合状态的元素更利于植物吸收，帮助植物更好的补充营养元素，使植物长势更好。

进一步，步骤1）中将猪鬓毛、鸡毛和人发按照3~5：1~3：2~4的质量比混合。这样的配比可以使复合毛发中人发酵蛋白的种类更齐全，使后续得到的氨基酸种类更丰富。

进一步，步骤2）所述脂肪酶的添加量为所述混合毛发破碎物质量的1~3%。这样能够保证脂肪酶解充分，避免脂肪带来的不良影响。

进一步，步骤3）中去脂混合毛发破碎物与pH值为4.5~5.5的稀盐酸水溶液的质量体积比为1 g：20~25 mL。这样的pH能够使敏感性蛋白质能够被先行酸解充分，变换成氨基酸。

进一步，步骤4）中滤渣与pH值为3.0~4.0的稀盐酸水溶液的质量体积比为1 g：30~35 mL。

作为优化，步骤5）中将过滤后的残渣与pH为6.2~6.8的PBS缓冲液按照1 g：30~40mL的质量体积比混合，所述菠萝蛋白酶和中性蛋白酶的总添加量为所述滤渣质量的2~5%，其中，菠萝蛋白酶和中性蛋白酶的质量比为2~4：1。采用这样配比的蛋白酶可以使难以酸解成氨基酸的蛋白质中的二三级结构被破坏，酶解成更多品种的氨基酸。

作为优化，所述改性活性炭颗粒采用如下方法获得：将活性炭于600~800℃下煅烧2~3 h，将高温煅烧后的活性炭加入200~300 g/L的氢氧化钠水溶液中于60~80℃下加热处理60~80 min，将加热处理后的活性炭清洗、干燥，得到所述改性活性炭颗粒。采用这样方法获得的活性炭比表面积大、孔隙多，对氨基酸水解液中的色素类物质的吸附更加迅速和彻底，方便了脱色步骤的进行。

作为一种改进方式，将硫酸镁、硫酸铁、硅酸锌、过磷酸钙、碳酸铜、硝酸钼、尿素、磷酸一铵、硫酸钾和步骤6）得到的所述脱色氨基酸水解液按照5~10 g：3~8 g：2~5 g：4~7g：2~3 g：15~20 g：10~16 g：100 mL的质量体积比混合均匀。这样的配比，可以使本发明肥料中氨基酸种类、微量元素、中量元素的配比更加合理，更利于植物生长。

作为进一步改进方式，步骤7）中在70~85℃的烘干温度下进行水分蒸发10~15min，实现烘干结晶。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明先用脂肪酶对混合毛发破碎物进行酶解，这样可以有效酶解去除毛发中存在的毛囊和脂肪，避免了后续脂肪的存在造成酸败对营养肥质量带来不良影响，避免了脂肪酸败产生的醛类物质、酮类物质、过氧化物影响施用营养肥的植物内部各种酶的活性、避免植物内部有毒代谢产物的产生，相较于现有技术制备的营养肥而言对植物的安全性能更好。

2、本发明针对现有营养肥酸解过程容易破坏蛋白质活性造成蛋白质失活的问题，独创性地提出了分步酸解方法，先在低酸性条件下进行酸解，再在高浓度酸条件下进行酸解，这样可以先在弱酸性条件下将一系列容易被酸破坏活性的蛋白质先行酸解为氨基酸，再提高酸度将在弱酸性条件下不容易被破坏链的蛋白质酸解，避免了一直使用强酸性溶液进行酸解带来的造成部分蛋白质变性的问题。

3、针对蛋白质酸解不充分、得到的氨基酸种类不丰富的问题，本发明在两次酸解后采用复合蛋白酶对残渣进行进一步的酶解，这样可以进一步破坏未酶解蛋白质的三级结构，破坏蛋白质的肽链，进一步得到更丰富种类的氨基酸，为植物提供更充足的营养。

4、采用本发明方法得到的肥料中产生了很多采用以前一步酸解方法极少能获得的大量蛋氨酸和苏氨酸，能够帮助植物抵御外界不良微生物或昆虫对植物叶片的影响，发挥了良好的防止植物发生叶片病害的作用，施用本发明肥料后植物基本不会发生叶片病害现象，收成率比使用其他肥料得到的收成率提高20~30%，取得了意想不到的技术效果。

5、本发明以猪鬓毛、鸡毛和人发复合作为原料，这样复配的原料含有多种类型的角蛋白，酶解或酸解可以产生多种类型丰富的氨基酸。且本发明氨基酸还螯合了大量的铁镁锌铜等元素，络合状态的元素更利于植物吸收，帮助植物更好的补充营养元素，使植物长势更好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，包括如下步骤：

1）将猪鬓毛、鸡毛和人发按照3：1：2的质量比混合、破碎并过200目筛，取筛下物，获得混合毛发破碎物；

2）将步骤1）所述混合毛发破碎物与pH6.8的PBS缓冲液混合，得到混合悬浊液，向所述混合悬浊液中加入脂肪酶，于60℃下酶解反应60 min后过滤，取滤渣，得到去脂混合毛发破碎物；所述脂肪酶的添加量为所述混合毛发破碎物质量的1%；

3）将去脂混合毛发破碎物与pH值为4.5的稀盐酸水溶液混合，于60℃下酸解40 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酸解氨基酸液1；去脂混合毛发破碎物与pH值为4.5的稀盐酸水溶液的质量体积比为1 g：20 mL；

4）将步骤3）过滤后得到的滤渣与pH值为3.0的稀盐酸水溶液混合，于50~60℃下加热酸解30 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酸解氨基酸液2；滤渣与pH值为3.0的稀盐酸水溶液的质量体积比为1 g：30 mL；

5）将过滤后的残渣与pH为6.2的PBS缓冲液按照1 g：30 mL的质量体积比混合，并向混合液中加入菠萝蛋白酶和中性蛋白酶，于45℃下加热酶解50 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酶解氨基酸液；所述菠萝蛋白酶和中性蛋白酶的总添加量为所述滤渣质量的2%，其中，菠萝蛋白酶和中性蛋白酶的质量比为2：1；

6）将所述酸解氨基酸液1、酸解氨基酸液2和酶解氨基酸液混合，得到混合氨基酸水解液，向所述混合氨基酸水解液中加入改性活性炭颗粒并搅拌处理40 min，得到脱色氨基酸水解液；其中，所述改性活性炭颗粒与混合氨基酸水解液的质量体积比为20 g：100 mL；所述改性活性炭颗粒采用如下方法获得：将活性炭于600℃下煅烧2 h，将高温煅烧后的活性炭加入200 g/L的氢氧化钠水溶液中于60℃下加热处理60 min，将加热处理后的活性炭清洗、干燥，得到所述改性活性炭颗粒；

7）将硫酸镁、硫酸铁、硅酸锌、过磷酸钙、碳酸铜、硝酸钼、尿素、磷酸一铵、硫酸钾和步骤6）得到的所述脱色氨基酸水解液按照5 g：3 g：2 g：4 g：2 g：15 g：10 g：100 mL的质量体积比混合均匀，送入烘干机中在70℃的烘干温度下进行水分蒸发10 min，烘干结晶，得到所述防止植物叶片病害发生的营养肥。

经过试验验证，施用本实施例营养肥后的作物发生叶片病害的概率仅为2%，植物长势良好，作物收成率达到90%，而作为对比的某公司生产的营养肥施用后作物发生叶片病害的概率为30%，收成率仅达到70%，且收成得到的作物个头小、长势不好，由此可见，本实施例营养肥取得了意想不到的防止植物叶片病害、促进植物生长的功效。

实施例2

1）将猪鬓毛、鸡毛和人发按照4：2：3的质量比混合、破碎并过200目筛，取筛下物，获得混合毛发破碎物；

2）将步骤1）所述混合毛发破碎物与pH7的PBS缓冲液混合，得到混合悬浊液，向所述混合悬浊液中加入脂肪酶，于70℃下酶解反应70 min后过滤，取滤渣，得到去脂混合毛发破碎物；所述脂肪酶的添加量为所述混合毛发破碎物质量的2%；

3）将去脂混合毛发破碎物与pH值为5.0的稀盐酸水溶液混合，于65℃下酸解45min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酸解氨基酸液1；去脂混合毛发破碎物与pH值为5.0的稀盐酸水溶液的质量体积比为1 g：23 mL；

4）将步骤3）过滤后得到的滤渣与pH值为3.5的稀盐酸水溶液混合，于55℃下加热酸解35 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酸解氨基酸液2；滤渣与pH值为3.3的稀盐酸水溶液的质量体积比为1 g：33 mL；

5）将过滤后的残渣与pH为6.5的PBS缓冲液按照1 g：35mL的质量体积比混合，并向混合液中加入菠萝蛋白酶和中性蛋白酶，于50℃下加热酶解60 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酶解氨基酸液；所述菠萝蛋白酶和中性蛋白酶的总添加量为所述滤渣质量的3%，其中，菠萝蛋白酶和中性蛋白酶的质量比为3：1；

6）将所述酸解氨基酸液1、酸解氨基酸液2和酶解氨基酸液混合，得到混合氨基酸水解液，向所述混合氨基酸水解液中加入改性活性炭颗粒并搅拌处理50 min，得到脱色氨基酸水解液；其中，所述改性活性炭颗粒与混合氨基酸水解液的质量体积比为25 g：100 mL；所述改性活性炭颗粒采用如下方法获得：将活性炭于700℃下煅烧2 h，将高温煅烧后的活性炭加入250 g/L的氢氧化钠水溶液中于70℃下加热处理70 min，将加热处理后的活性炭清洗、干燥，得到所述改性活性炭颗粒；

7）将硫酸镁、硫酸铁、硅酸锌、过磷酸钙、碳酸铜、硝酸钼、尿素、磷酸一铵、硫酸钾和步骤6）得到的所述脱色氨基酸水解液按照7 g：5 g：3 g：5 g：3 g：18 g：15 g：100 mL的质量体积比混合均匀，送入烘干机中在80℃的烘干温度下进行水分蒸发13 min，烘干结晶，得到所述防止植物叶片病害发生的营养肥。

经过试验验证，施用本实施例营养肥后的作物发生叶片病害的概率仅为4%，植物长势良好，作物收成率达到88%，而作为对比的某公司生产的营养肥施用后作物发生叶片病害的概率为32%，收成率仅达到74%，且收成得到的作物个头小、长势不好，由此可见，本实施例营养肥取得了意想不到的防止植物叶片病害、促进植物生长的功效。

实施例3

1）将猪鬓毛、鸡毛和人发按照5：3：4的质量比混合、破碎并过200目筛，取筛下物，获得混合毛发破碎物；

2）将步骤1）所述混合毛发破碎物与pH7.2的PBS缓冲液混合，得到混合悬浊液，向所述混合悬浊液中加入脂肪酶，于80℃下酶解反应80 min后过滤，取滤渣，得到去脂混合毛发破碎物；所述脂肪酶的添加量为所述混合毛发破碎物质量的3%；

3）将去脂混合毛发破碎物与pH值为5.5的稀盐酸水溶液混合，于70℃下酸解50 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酸解氨基酸液1；去脂混合毛发破碎物与pH值为5.5的稀盐酸水溶液的质量体积比为1 g：25 mL；

4）将步骤3）过滤后得到的滤渣与pH值为4.0的稀盐酸水溶液混合，于60℃下加热酸解40 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酸解氨基酸液2；滤渣与pH值为4.0的稀盐酸水溶液的质量体积比为1 g：35 mL；

5）将过滤后的残渣与pH为6.8的PBS缓冲液按照1 g：40 mL的质量体积比混合，并向混合液中加入菠萝蛋白酶和中性蛋白酶，于55℃下加热酶解70 min后过滤，得到的滤液用碱中和pH至7.0，得到酶解氨基酸液；所述菠萝蛋白酶和中性蛋白酶的总添加量为所述滤渣质量的5%，其中，菠萝蛋白酶和中性蛋白酶的质量比为4：1；

6）将所述酸解氨基酸液1、酸解氨基酸液2和酶解氨基酸液混合，得到混合氨基酸水解液，向所述混合氨基酸水解液中加入改性活性炭颗粒并搅拌处理60 min，得到脱色氨基酸水解液；其中，所述改性活性炭颗粒与混合氨基酸水解液的质量体积比为30 g：100 mL；所述改性活性炭颗粒采用如下方法获得：将活性炭于800℃下煅烧3 h，将高温煅烧后的活性炭加入300 g/L的氢氧化钠水溶液中于80℃下加热处理80 min，将加热处理后的活性炭清洗、干燥，得到所述改性活性炭颗粒；

7）将硫酸镁、硫酸铁、硅酸锌、过磷酸钙、碳酸铜、硝酸钼、尿素、磷酸一铵、硫酸钾和步骤6）得到的所述脱色氨基酸水解液按照10 g：8 g：5 g：7 g：3 g：20 g：16 g：100 mL的质量体积比混合均匀，送入烘干机中在85℃的烘干温度下进行水分蒸发15 min，烘干结晶，得到所述防止植物叶片病害发生的营养肥。

经过试验验证，施用本实施例营养肥后的作物根本没有发生叶片病害，植物长势优异，作物收成率达到94%，而作为对比的某公司生产的营养肥施用后作物发生叶片病害的概率为25%，收成率仅达到78%，且收成得到的作物个头小、长势不好，由此可见，本实施例营养肥取得了意想不到的防止植物叶片病害、促进植物生长的功效。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，其特征在于，步骤1）中将猪鬓毛、鸡毛和人发按照3~5：1~3：2~4的质量比混合。

3.根据权利要求1所述防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，其特征在于，步骤2）所述脂肪酶的添加量为所述混合毛发破碎物质量的1~3%。

4.根据权利要求1所述防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，其特征在于，步骤3）中去脂混合毛发破碎物与pH值为4.5~5.5的稀盐酸水溶液的质量体积比为1 g：20~25mL。

5.根据权利要求1所述防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，其特征在于，步骤4）中滤渣与pH值为3.0~4.0的稀盐酸水溶液的质量体积比为1 g：30~35 mL。

6.根据权利要求1所述防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，其特征在于，步骤5）中将过滤后的残渣与pH为6.2~6.8的PBS缓冲液按照1 g：30~40 mL的质量体积比混合，所述菠萝蛋白酶和中性蛋白酶的总添加量为所述滤渣质量的2~5%，其中，菠萝蛋白酶和中性蛋白酶的质量比为2~4：1。

7.根据权利要求1所述防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，其特征在于，所述改性活性炭颗粒采用如下方法获得：将活性炭于600~800℃下煅烧2~3 h，将高温煅烧后的活性炭加入200~300 g/L的氢氧化钠水溶液中于60~80℃下加热处理60~80 min，将加热处理后的活性炭清洗、干燥，得到所述改性活性炭颗粒。

8.根据权利要求1所述防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，其特征在于，将硫酸镁、硫酸铁、硅酸锌、过磷酸钙、碳酸铜、硝酸钼、尿素、磷酸一铵、硫酸钾和步骤6）得到的所述脱色氨基酸水解液按照5~10 g：3~8 g：2~5 g：4~7 g：2~3 g：15~20 g：10~16 g：100 mL的质量体积比混合均匀。

9.根据权利要求1所述防止植物叶片病害发生的营养肥的制备方法，其特征在于，步骤7）中在70~85℃的烘干温度下进行水分蒸发10~15 min，实现烘干结晶。