CN108299047A - 一种生物量子肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物量子肥料，由固体原料和液体原料按照下列重量份混合制成：生物藻15～25、生物糖5～15、氨基酸5～15、吸附剂10～20、络合剂1～10、纯净水30～50；本发明的生物量子肥料经过混合搅拌、初次检验、灌装封口、二次检验、打码包装等工艺制备而成，并以液态的形式储存，极易被作物吸收，本发明创新性的将多种成分组合在一起，在一定程度上回避了肥料中各元素间的拮抗作用，促进了协同效应，所以肥效能够得到更加充分的发挥，具有促进营养元素的高效转化，改善土壤结构的作用，绿色环保，值得提倡，市场前景广阔。

Description

一种生物量子肥料及其制备方法

技术领域：

本发明属于农业生物肥料技术领域，涉及应用量子技术制作而成的生物肥料及其该生物肥料的制备方法。

背景技术：

我国作为农业大国，农业生产对国民经济起着至关重要的作用，而肥料是影响农业生产产量和品质的重要因素。但是目前市场上绝大多数是化学复合肥料，通过普通叶面的喷施，但这种方式所能提供的养分数量有限，不能满足农作物的全部需要，仅能作为根部吸收的补充，并且常含激素等物质，会对农产品的品质产生影响，对人体健康不利；另外，化学复合肥料的大量使用，导致了农业土壤的酸化板结、重金属残留、有机质缺乏、环境污染、农产品带毒的现象日趋严重。

为此人们开发出了主要成分是二氧化碳的气体肥料，虽然气体肥料能够加快农作物的光合作用，但气体肥料只能在大棚内使用，应用不便且成本高，无法大面积推广，满足不了现阶段农业生产的需求。

发明内容：

针对现有技术所存在的不足，本发明进行针对性设计研发，进而提供一种生物量子肥料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案来实现的：

一种生物量子肥料，由固体原料和液体原料混合制成。所述的固体原料由下列重量份的原料制成：

生物藻15～25、生物糖5～15、氨基酸5～15、吸附剂10～20、络合剂1～10。

所述的液体原料由下列重量份的原料制成：

纯净水30～50。

更为具体的是：所述的固体原料优选的重量份为：生物藻20、生物糖10、氨基酸10、吸附剂15、络合剂5。

所述的液体原料优选的重量份为：纯净水40。

优选的是：所述的生物藻为微藻。

优选的是：所述的生物糖为酵母糖。

优选的是：所述的吸附剂为二氧化碳。

优选的是：所述的络合剂为氨三乙酸、乙二胺四乙酸、亚氨基二琥珀酸四钠中的任意一种。

微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，获取容易，营养丰富、光合利用度高的自养植物，具有生长周期短、耐受性的生物基因特点，微藻细胞中含有蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素(如Cu,Fe,Se,Mn,Zn)等高价值的营养成分和原料。细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等，具有很好的开发前景。本发明选用微藻从源头上有利于产品的研究开发和应用推广，在一定程度上降低了产品的价格，有利于产品的大规模推广应用。

本发明将微藻组合其中，一是充分利用微藻本身所含高达70％的蛋白质及丰富的微量元素，作为营养供作物吸收转化，更重要的是能够充分发挥微藻的固化、环境保护功能，包括：1)可以固定大气中的氮，通过叶面为作物提供氮肥，同时减少空气中的氮颗粒(氮颗粒，氮的氧化物就是PM2.5组成的大量成分)，有效减轻空气雾霾；2)微藻作用于农作物，可固定和去除土壤中有害重金属残留(如砷、铅镉等)，化肥及化学农药残留以及难以降解的有机物，使之不再污染农作物产品，从而保证农产品的有机品质。

酵母糖俗称酵母多糖，其主要成分是β-葡聚糖和甘露聚糖等大分子多糖复合物，具有多种生物学活性，如促生长、抗氧化、抗辐射、抗病毒及免疫增强作用。同时具有贮藏生物能〔如淀粉、糖原、菊粉〕的作用，也可以作为支持结构〔如纤维素、几丁质、粘多糖〕。

β-葡聚糖(β-glucan)层靠近细胞膜，位于细胞壁的内层，是细胞壁结构的主要成分，约占细胞壁干重的30％～34％，是由葡萄糖分子以β-(1-3)键为主链相连，并结合有以β-(1-6)键分支的大分子聚合物。甘露聚糖(MOS)位于细胞壁的外侧，约占细胞壁干重的30％，甘露聚糖是由多个α-甘露糖分子以α-(1→6)键为主链形成的，主链上连接有以α-(1→2)和α-(1→3)键联结数目不等的甘露糖侧链，有些侧链也结合一些其他基团。酵母细胞壁中含有高纯度的β-1,3和1,6-葡聚糖，解决了吸收率低和含量偏低的这个难题，是快速提高免疫力，抗击流行性疾病的重要免疫物质。此外，酵母多糖的原料来源广泛，并且具有成本低的优势。

氨基酸是组成蛋白质的基本物质，蛋白质又是维持生命活动的基本物质，所有生命都是蛋白质存在的基本形式。本发明的生物量子肥料中的氨基酸，在光合作用下通过作物叶茎表面吸收，直接进入作物内合成蛋白质和核酸，组成作物的各种器官，可维持和强化作物的生命活力，氨基酸的作用主要是给作物直接提供营养。

吸附剂采用二氧化碳，喷施在作物叶茎表面，能将空气中的二氧化碳吸附并富集到作物的茎叶周围，以550ppm以上的浓度供作物吸收利用，从而提高光合强度和光合速率，提高作物的产量。

络合剂的选择必须结合农业使用的具体要求，即必须是价廉、易得、无毒的原料，显然最有意义的配位原子是O和N，也就是含氧配位原子或含氮配位原子。同时充分考虑络合剂的水溶性和稳定性。只有水溶性好，其农用微量元素才能被植物吸收；只有稳定性好，其农用微量元素才能较长时间的存在于土壤中，不受或少受土壤环境因素的影响。因此络合剂优选为氨三乙酸、乙二胺四乙酸、亚氨基二琥珀酸四钠中的任意一种。

氨三乙酸，简称NTA。具有很强的生物可分解性，其通过细菌作用分解后的最终产物为CO2和NH3。氨三乙酸是一种相当重要的氨羧络合剂，可用于水稻、大麦、番茄等农作物的生长抑制剂、可调节农作物的生长，而调节其收获期。

乙二胺四乙酸，简称EDTA。具有性质稳定、水溶性好、安全性高，持效期长的特点，极易被作物吸收，生物利用率高，能迅速为作物补充必须的营养元素，快速解决作物因缺乏营养元素而导致的各种病症，使作物迅速返绿，并对作物增加产量、提高质量，增强抗逆抗病呢年管理，促进成熟具有显著功效。

亚氨基二琥珀酸四钠，简称IDS。属于氨基酸类物质，是一种新型绿色环保的碱性络合剂，具有无磷、无毒无公害和易生物降解的特性，易被作物吸收，生物相容性好。在农药应用方面其稳定性和生物利用率远远高于柠檬酸、腐植酸类络合肥，可提高作物生理机能合产量。

本发明还进一步提供了上述生物量子肥料的制备方法，该制备方法的具体步骤如下：

a、将固体原料和液体原料分别按要求称取重量份；

b、将固体原料和液体原料倒入搅拌设备中进行搅拌，使固体原料和液体原料两者充分溶合，形成水溶性液体的半成品；

c、对步骤b的半成品进行初次检验，若半成品中存在肉眼可见的颗粒物，则需要继续搅拌直至无颗粒物，若半成品中没有肉眼可见的颗粒物，则通过初次检验，放置备用；

d、将步骤c的半成品输送到罐装设备上，进行罐装入袋并封口，形成包装袋成品；

e、将步骤d的包装成品输送到灯检设备上进行二次检验，若包装袋中存在肉眼可见的颗粒物，则取出并进行返工，若包装袋中没有肉眼可见的颗粒物，则通过二次检验；

f、将步骤e合格的包装袋成品输送至打码设备上，将带有产品信息的条码打印在包装袋上；

g、最后将步骤f的包装袋成品按要求进行捆扎装箱并入库。

进一步的，所述步骤b的搅拌设备采用循环作业方式，且搅拌时间不少于15min。

步骤b的循环作业方式的供料、搅拌、卸料三道工序是按一定的时间间隔周期进行的，即按重量份进行拌制。由于拌制的各种物料都经过准确的称量，故搅拌质量好。

步骤f是使用打码机为产品打上数字或者条形码标示，该标示里带有产品的各种信息。购买方可以借助自动识别技术的相应手段，随时了解有关产品的真伪和参数等内容，它是实现快速、准确、可靠地采集数据的有效手段。

本发明提高了作物的营养供给，加强了作物的呼吸作用，从而为作物的生命活动提供大量的能量和养分；另外，本发明的生物量子肥料不同于堆肥施入土壤的方式，通过本发明的制备方法即可实现灌根也可以叶面喷施，使用方法简单灵活，且节省劳动力。

本发明遵循“以太阳能为能源的生物链规律，确立植物吸收空气中的二氧化碳，在阳光的照射下制造碳水化合物(叶绿素)供植物生长积累，是生物孕育、生长、成熟的一个不可逾越的基本规律”；利用“空气中的碳、氢、氧为植物生长的三大元素”，捕获空气中已经有350-380ppm的二氧化碳，富集到作物上达到550ppm以上，提高光合速率，夜间抑制无光呼吸，以此达到不施化肥也能富产的目的。

具体实施方式：

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式作进一步的阐述。

本发明提供了一种生物量子肥料，该肥料是由固体原料和液体原料混合制成。

所述的固体原料优选下列重量份的原料：

生物藻20、生物糖10、氨基酸10、吸附剂15、络合剂5。

其中生物藻选用微藻，生物糖选用酵母糖，吸附剂选用二氧化碳，络合剂选用乙二胺四乙酸。

所述的液体原料由下列重量份的原料制成：

纯净水40。

本发明还提供一种生物量子肥料的制备方法，该制备方法的具体步骤如下：

a、将固体原料和液体原料分别按要求称取重量份；

b、将固体原料和液体原料倒入搅拌设备中，以循环作业的方式进行搅拌，且搅拌的时间不少于15min，使得固体原料和液体原料两者充分溶合，形成水溶性液体的半成品；

c、对步骤b的半成品进行初次检验，若半成品中存在肉眼可见的颗粒物，则需要继续搅拌直至无颗粒物，若半成品中没有肉眼可见的颗粒物，则通过初次检验，放置备用；

d、将步骤c的半成品输送到罐装设备上，进行罐装入袋并封口，形成包装袋成品；

e、将步骤d的包装成品输送到灯检设备上进行二次检验，若包装袋中存在肉眼可见的颗粒物，则取出并进行返工，若包装袋中没有肉眼可见的颗粒物，则通过二次检验；

f、将步骤e合格的包装袋成品输送至打码设备上，将带有产品信息的条码打印在包装袋上；

g、最后将步骤f的包装袋成品按要求进行捆扎装箱并入库。

使用时，将该生物量子肥料直接喷洒在作物的茎和叶的表面即可，液态状的肥料能够自动捕获空气中已有350-380ppm的二氧化碳，然后富集到作物上以达到550ppm以上的浓度，以提高作物的光合速率，增强光合作用，提高叶绿素的转化功能，同时在夜间抑制光呼吸，从而提高作物的生物学产量和内在质量，达到增产、早熟、提质、节本、增效之目的，本发明不含任何有毒有害元素，也不含添加剂和化学激素，它是由现代自然生物藻类、生物糖、氨基酸与相关的辅助融合剂而形成。易溶于水，具有鞣酸芳香味，对人畜和自然有益生物均无毒副作用。

简而言之，植物生长的三要素为阳光、空气和水；空气中的二氧化碳是植物的粮食，提高作物周围的二氧化碳浓度，就等于让作物“吃得饱、长的快、产量高”，此生物量子制剂能把空气中的二氧化碳富集在绿叶作物的茎叶上，在太阳光作用下被作物吸收利用，从而达到不施肥就能提高产量的目的。

为进一步验证本发明液态肥料的实用性，发明人通过种植大白菜来测定本发明的具体效果，种植基地选址于南方沿海地区的福建，种植面积选取20亩，其中10亩喷施普通市售化学复合肥料作为对照组，另外10亩喷施本发明的液态生物量子肥料作为实验组，每亩喷施100KG的液态肥，历时2个月，收获后共得数据如下：

项目内容	对照组	实验组
			平均生长量(cm)	5.12	7.36
平均株高量(cm)	28.7	36.8
			平均亩产量(kg)	1918	2253
平均成活率(％)	91.4	98.7
			作物外观品相	松垮、暗淡	挺拔、油亮

通过以上实例所得的数据可见，使用了本发明的生物量子肥料的实验组各方面的数据均有显著的提升，增加了作物的产量和质量，且生产出的农产品达到或超过AAA级欧盟有机农业产品水平。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征，及本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求所限定，因此旨在将落于权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (9)

1.一种生物量子肥料，由固体原料和液体原料混合制成，其特征在于，所述的固体原料由下列重量份的原料制成：

生物藻15～25、生物糖5～15、氨基酸5～15、吸附剂10～20、络合剂1～10。

所述的液体原料由下列重量份的原料制成：

纯净水30～50。

2.根据权利要求1所述的生物量子肥料，其特征在于，所述的固体原料优选的重量份为：生物藻20、生物糖10、氨基酸10、吸附剂15、络合剂5。

3.根据权利要求1所述的生物量子肥料，其特征在于，所述的液体原料优选的重量份为：纯净水40。

4.根据权利要求1所述的生物量子肥料，其特征在于：所述的生物藻为微藻。

5.根据权利要求1所述的生物量子肥料，其特征在于：所述的生物糖为酵母糖。

6.根据权利要求1所述的生物量子肥料，其特征在于：所述的吸附剂为二氧化碳。

7.根据权利要求1所述的生物量子肥料，其特征在于：所述的络合剂为氨三乙酸、乙二胺四乙酸、亚氨基二琥珀酸四钠中的任意一种。

8.一种生物量子肥料的制备方法，其特征在于，该制备方法的具体步骤如下：

a、将固体原料和液体原料分别按要求称取重量份；

b、将固体原料和液体原料倒入搅拌设备中进行搅拌，使固体原料和液体原料两者充分溶合，形成水溶性液体的半成品；

c、对步骤b的半成品进行初次检验，若半成品中存在肉眼可见的颗粒物，则需要继续搅拌直至无颗粒物，若半成品中没有肉眼可见的颗粒物，则通过初次检验，放置备用；

d、将步骤c的半成品输送到罐装设备上，进行罐装入袋并封口，形成包装袋成品；

e、将步骤d的包装成品输送到灯检设备上进行二次检验，若包装袋中存在肉眼可见的颗粒物，则取出并进行返工，若包装袋中没有肉眼可见的颗粒物，则通过二次检验；

f、将步骤e合格的包装袋成品输送至打码设备上，将带有产品信息的条码打印在包装袋上；

g、最后将步骤f的包装袋成品按要求进行捆扎装箱并入库。

9.根据权利要求8所述的一种生物量子肥料的制备方法，其特征在于：所述步骤b的搅拌设备采用循环作业方式，且搅拌时间不少于15min。