CN112010700A - 一种改良玉米种植土壤的植物发酵提取物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玉米种植技术领域，特别公开了一种改良玉米种植土壤的植物发酵提取物及其制备方法。该改良玉米种植土壤的植物发酵提取物，其特征在于：以松茸、苦参、贯众、丹参、沙参、玉米须、玉米胚芽、海藻、杜仲、冬虫夏草、柴胡、沙棘、水蛭素、酸枣仁、竹叶、白茅根、芦根、白术、檀香、荆芥、硒酵母、富铁酵母、镁酵母、蜂王浆为原料，按照一定的重量配比混合粉碎，经发酵、萃取、制粉制成。本发明原料易得，制备工艺简单，有效改善土壤结构，增加土壤中有效微生物数量和活性，提高土壤酶含量，有利于玉米生长，增加产量，提高品质，适于广泛推广应用。

Description

一种改良玉米种植土壤的植物发酵提取物及其制备方法

（一） 技术领域

本发明涉及玉米种植技术领域，特别涉及一种改良玉米种植土壤的植物发酵提取物及其制备方法。

（二） 背景技术

玉米是世界上最重要的粮食作物之一。研究表明，在所有主食中，玉米的营养价值和保健作用是最高的。玉米素有长寿食品的美称，含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素及多糖等，具有开发高营养、高生物学功能食品的巨大潜力。而目前我国的玉米和大豆等主食还主要依赖从美国进口，一是国内农业现代化不足，二是粮食产量品质较低。玉米种植过程中，需要间断地施加各种肥料，以便提高玉米地产量，有收无收在于水，收多收少在于肥，可见肥料的选择与使用对玉米的产量至关重要。

我国速效化肥年产量排在世界首位，速效化肥的年使用量已经达到5100多万吨(纯量)，占全世界消费总量的30%以上，是美国、印度的总和。我国农作物亩均化肥用量21.2公斤，远远高于8公斤的世界平均水平，是美国的3倍，是印度、欧盟的2.5倍，我国已成为世界最大的化肥消费国。过量的化肥使用不仅增加了农业种植成本，同时还造成土壤板结，肥力下降，从而进入到增施化肥的恶性循环中。

虽然我国玉米种植面积和产量呈稳步增长态势，但生产成本也在不断增加。尤其是化肥投入增长较快，严重限制了我国玉米产品在国内外市场的竞争力。我国玉米种植过程中，农民片面追求高产而盲目过量长期施用化学肥料，已导致了增肥不增产、玉米植株抗倒伏性弱、养分利用效率偏低、籽粒品质差、土壤酸化、养分流失和水体富营养化的问题，这些问题反过来很大程度上又抑制了玉米产量的提高。因此，针对这些由于施加了大量化学肥料而导致的生产力降低的土壤，开发一种适用于玉米种植的土壤改良剂，是目前我国玉米种植行业亟待解决的问题。

（三） 发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种制备简单、改善作物生长环境、提高作物抗逆性能的改良玉米种植土壤的植物发酵提取物及其制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种改良玉米种植土壤的植物发酵提取物，由以下重量份数的原料经发酵、萃取、制粉制成：

松茸2-3份、苦参3-5份、贯众2-3份、丹参10-15份、沙参5-7份、玉米须3-5份、玉米胚芽3-4份、海藻5-6份、杜仲3-5份、冬虫夏草1-2份、柴胡3-5份、沙棘5-10份、水蛭素3-4份、酸枣仁5-6份、竹叶5-7份、白茅根5-10份、芦根5-10份、白术3-5份、檀香4-5份、荆芥5-10份、硒酵母0.03-0.05份、富铁酵母0.02-0.03份、镁酵母0.2-0.3份、蜂王浆0.1-0.2份。

各原料优选的重量配比为：

松茸2.5份、苦参4份、贯众2.5份、丹参12份、沙参6份、玉米须4份、玉米胚芽3.5份、海藻5.5份、杜仲4份、冬虫夏草1.5份、柴胡4份、沙棘8份、水蛭素3.5份、酸枣仁5.5份、竹叶6份、白茅根8份、芦根8份、白术4份、檀香4.5份、荆芥8份、硒酵母0.04份、富铁酵母0.02份、镁酵母0.25份、蜂王浆0.15份。

本发明根据玉米生长习性、受到各种内因及外因的影响，采用植物学中各种植物中有效成分相辅助的理论，对玉米生长各种因素进行改善，对种植土壤进行改良修复，使有益菌群体系得到修复、有害菌群及病虫害体系得到抑制，改善玉米根系营养微管的状况，达到对营养的吸收需求，改善玉米的抗逆性及本身植物激素的分泌，提高植物化学与物理屏障。

本发明中，松茸含有18种氨基酸、14种人体必需微量元素、49种活性营养物质、5种不饱和脂肪酸、8种维生素、2种糖蛋白、丰富的膳食纤维和多种活性酶，另含有3种珍贵的活性物质，分别是双链松茸多糖、松茸多肽和全世界独一无二的抗癌物质--松茸醇，是世界上最珍贵的天然药用菌类；具有提高免疫力、抗癌抗肿瘤、治疗糖尿病及心血管疾病、抗衰老养颜、促肠胃保肝脏等多种功效。

苦参含苦参碱(matrine)和金雀花碱(cytisine)等，入药有清热利湿，抗菌消炎，健胃驱虫之效。

贯众主要含绵马素、三叉蕨酚、黄三叉蕨酸、绵马次酸、挥发油、绵马鞣质等，其中所含绵马酸、黄绵马酸有较强的驱虫作用，对绦虫有强烈毒性，可使绦虫麻痹而排出，也有驱除钩虫、蛔虫等寄生虫的作用。入药具有清热解毒，凉血止血，杀虫的功效。

丹参为唇形科鼠尾草属植物丹参Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥根和根茎。入药具有活血调经，祛瘀止痛，凉血消痈，除烦安神的功效；主治月经不调，闭经痛经，产后瘀滞腹痛，血瘀心痛，脘腹疼痛，癥瘕积聚，跌打损伤，风湿痹证，疮痈肿毒，热病烦躁神昏，心悸失眠。

沙参中分离可得四个化合物，分别是β-谷甾醇、β-谷甾醇-β-D-吡喃葡萄糖苷、蒲公英赛酮及二十八碳酸，入药有滋补、祛寒热、清肺止咳，也有治疗心脾痛、头痛、妇女白带之效。

玉米须为禾本科植物玉蜀黍ZeamaysL.的花柱和柱头，主要含有黄酮及其苷类、甾醇、生物碱、糖类、有机酸、挥发油、微量元素及多种维生素等；入药具有利尿，泄热，平肝，利胆的功效。

玉米胚芽是玉米出芽生根的部位，其含有丰富的不饱和脂肪酸和丰富的矿物质（钙、铁、锌、硒等），是一种高蛋白、高纤维、高维生素E、低胆固醇的全价营养食品。

海藻为马尾藻科植物羊栖菜或海蒿子的全草，含有丰富的藻胶酸、粗蛋白和甘露醇，还含有灰分、钾、碘、马尾藻多糖等，入药具有软坚、消痰、利水、泄热等功效。

杜仲含游离氨基酸极少，含有的少量蛋白质，是和绝大多数食品类似的完全蛋白，即能够水解检出对人体必需的8种氨基酸，其还含有锌、铜、铁等微量元素，及钙、磷、钾、镁等宏量元素；入药具有补益肝肾、强筋壮骨、调理冲任、固经安胎的功效。

冬虫夏草主要活性成分是虫草素，冬虫夏草功效主要有调节免疫系统功能、抗肿瘤、抗疲劳、补肺益肾，止血化痰，秘精益气、美白祛黑等多种功效。

柴胡主要含柴胡皂苷、甾醇、挥发油（柴胡醇、丁香酚等）、脂肪酸（油酸、亚麻油酸、棕榈酸、硬脂酸等）和多糖等，还含黄酮、多元醇、香豆素和微量元素等成份；入药具有透表泄热，疏肝解郁，升举阳气的功效。

沙棘中含有多种维生素、脂肪酸、微量元素、亚油素、沙棘黄酮、超氧化物等活性物质和人体所需的各种氨基酸，其中维生素C含量极高，可降低胆固醇，置于心绞痛，防止冠状动脉粥样硬化性心脏病等，入药具有止咳化痰、健胃消食、活血散瘀之功效。

水蛭素是水蛭及其唾液腺中已提取出多种活性成分中活性最显著并且研究最多的一种成分，它是由65-66个氨基酸组成的小分子蛋白质，对凝血酶有极强的抑制作用，具有抗凝、抗血栓、抑制血小板聚集、降血脂、改善血液流变学、抗肿瘤等多种药理作用。

酸枣仁中丰富的生物碱：酸枣仁碱A、B、D、E、F、G1、G2、Ia、Ib、K，还含有酸枣仁环肽和三萜类；入药具有补肝、宁心、敛汗、生津的功效。

竹叶为禾本科植物淡竹叶的干燥茎叶，所含成分以黄酮类为主，此外尚含挥发油类、三萜类、酚酸、多糖、氨基酸等，具有解热、利尿、抗肿瘤等药理活性，除可做药用外，可以用于食品保健品等领域。

白茅根中含多量蔗糖、葡萄糖，少量果糖、木糖及柠檬酸、草酸、苹果酸等，又含21％的淀粉，入药具有凉血止血，清热利尿的功效。

芦根中含多量的维生素B1、B2、C及蛋白质、脂肪、碳水化合物、天冬酰胺等，还含有氨基酸、脂肪酸、甾醇、生育酚、多元醇如咖啡酸和龙胆酸等；入药具有清热生津、除烦、止呕、利尿的功效。

白术中含挥发油1.4％，主要成分为苍术醇、苍术酮等，并含有维生素A，入药具有健脾益气，燥湿利水，止汗，安胎的功效。

檀香为檀香科植物檀香树干的干燥心材，其含含挥发油，其主成分为α及β-檀香烯、檀萜、檀萜酮、α-檀萜醇等，入药具有行气温中、开胃止痛的功效。

荆芥中含挥发油1.8％，油中主成分为右旋薄荷酮、消旋簿荷酮、少量右旋柠檬烯，入药具有解表散风，透疹的功效。

硒酵母是一种有机态硒制剂，具生物利用度高、毒性低、疗效确切等优点，具有保护细胞膜完整性，清除自由基，加快脂质过氧化物分解、抗氧化、增强机体免疫功能、心肌功能等药理作用。

富铁酵母是一种无活性的含有很高浓度铁的全细胞干酵母(天然烘焙酵母)，它是将酵母与低剂量的铁一起发酵，然后将酵母液用巴士消毒后喷雾干燥制成。制作制作过程中铁与酵母细胞相互作用，温和的加工过程和条件防止了微量元素、维生素和其他微量营养素的流失。

镁酵母是一种无活性的含有很高浓度镁的全细胞干酵母，它是将酵母与低剂量的镁一起发酵，然后将酵母液用巴氏消毒后喷雾干燥制成。

蜂王浆含有蛋白质、脂肪、糖类、维生素A、维生素Bl、维生素B2、丰富的叶酸、泛酸及肌醇，还有类似乙酰胆碱样物质，以及多种人体需要的氨基酸和生物激素等；入药主要用于病后虚弱、小儿营养不良、年老体衰、白细胞减少症等。

上述改良玉米种植土壤的植物发酵提取物的制备方法，包括如下步骤：

（1）对各原料进行择优选取；

（2）将各原料混合粉碎，置于发酵罐；

（3）向发酵罐中加水搅拌均匀，于37-43℃下发酵陈化20-22天；

（4）往发酵罐中加水搅拌，调整发酵物料粘度为1.5-2.0Pa·S，之后降温静置，过滤并水洗滤渣；

（5）合并过滤液和洗涤液，研磨后喷雾制粉，得到产品。

本发明采用中温发酵、低温萃取、中温制粉的提取工艺，通过对各原料中有效成分的提取，使其组合作用于土壤对其改良，提高植物的抗逆性，产生植物激素，提供植物物理屏障，有效减少病原菌侵害，增加产量，提高品质。

优选的，步骤（2）中，各原料混合粉碎后过30-35目筛，其中，硒酵母、富铁酵母和镁酵母用去离子水溶解后随水加入。

优选的，步骤（3）中，发酵罐中加入去离子水搅拌，去离子水的添加量是原料总重量的2.5-2.8倍。

优选的，步骤（4）中，发酵罐中加入去离子水搅拌，之后降温至12-18℃并静置36h，后经80-100筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣2-3次。

优选的，步骤（5）中，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为150-200目的糊状流体，之后在60-70℃下喷雾制粉。

本发明产品以丹参、沙棘、芦根、荆芥和沙参为主要原料，配合硒酵母、富铁酵母、镁酵母和蜂王浆，形成活性改良菌群，将从植物中提取出的大量的氨基酸、生物钾、脂肪酸等转化为活性菌群的有效成分，针对性的改善土壤菌群环境，使其符合玉米的生长需求，对玉米种植土壤进行改良，改善土壤中光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性放线菌群和发酵系的丝状菌群的作用，使玉米秸秆快速腐化，提高土壤有机质，改善土壤团粒结构，增加土壤磷钾供给，补充植物营养元素，从而促进农作物根部的生长发育，大幅度提高农作物的产量和品质，增产20-50%。

本发明原料易得，制备工艺简单，有效改善土壤结构，增加土壤中有效微生物数量和活性，提高土壤酶含量，有利于玉米生长，增加产量，提高品质，适于广泛推广应用。

（四） 具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，以便于对本发明的理解，但并不是对本发明的限制。

实施例1：一种改良玉米种植土壤的植物发酵提取物，由如下重量配比的原料混合制成：

松茸2kg、苦参3kg、贯众2kg、丹参10kg、沙参5kg、玉米须3kg、玉米胚芽3kg、海藻5kg、杜仲3kg、冬虫夏草1kg、柴胡3kg、沙棘5kg、水蛭素3kg、酸枣仁5kg、竹叶5kg、白茅根5kg、芦根5kg、白术3kg、檀香4kg、荆芥5kg、硒酵母0.03kg、富铁酵母0.02kg、镁酵母0.2kg、蜂王浆0.1kg。

制备方法如下：

（1）对各原料进行择优选取；

（2）将各原料混合粉碎，过30目筛，置于发酵罐，其中硒酵母、富铁酵母和镁酵母用去离子水溶解后随水加入；

（3）往发酵罐中加入去离子水搅拌，去离子水的添加量是原料总重量的2.5倍，于37℃下发酵陈化22天，物料呈泥糊状，并伴有发面引的气味；

（4）往发酵罐中发酵罐中加去离子水搅拌，调整发酵物料粘度为1.5Pa·S，之后降温至12℃后静置36h，后经80目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣2次；

（5）合并过滤液和洗涤液，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为150目的糊状流体，之后在60℃下喷雾制粉，得到产品。

应用试验：取本发明植物发酵提取物产品500g，加10公斤水溶解，置于喷雾器中，对一亩试验田土壤直接喷施，后播种4公斤的玉米种子；对比试验为播种4公斤玉米种子的正常施加复合肥的一亩玉米田地。

试验田和对比实验对玉米田间管理均符合常规玉米大田种植的管理标准，区别仅在于试验田喷施本发明的植物发酵提取物产品，玉米种植及生长期内均不再施加化肥和农药。

试验结果：玉米成熟后，从试验田和对比试验的玉米田地中随机各摘取20棵玉米上的果实进行对比，施用本发明产品的试验田中的玉米每棵均结双棒，果实更为饱满，颗粒多；两田地果实称量，20棵玉米结果对比：试验田中的玉米果实重2160克，对比试验玉米田地中的玉米果实重1125克，两者相差1035克。

上述应用试验于黑龙江省鹤岗市鹤矿集团农场内进行，真实性可查。

实施例2：一种改良玉米种植土壤的植物发酵提取物，由如下重量配比的原料混合制成：

松茸3kg、苦参5kg、贯众3kg、丹参15kg、沙参7kg、玉米须5kg、玉米胚芽4kg、海藻6kg、杜仲5kg、冬虫夏草2kg、柴胡5kg、沙棘10kg、水蛭素4kg、酸枣仁6kg、竹叶7kg、白茅根10kg、芦根10kg、白术5kg、檀香5kg、荆芥10kg、硒酵母0.05kg、富铁酵母0.03kg、镁酵母0.3kg、蜂王浆0.2kg。

制备方法如下：

（1）对各原料进行择优选取；

（2）将各原料混合粉碎，过35目筛，置于发酵罐，其中硒酵母、富铁酵母和镁酵母用去离子水溶解后随水加入；

（3）往发酵罐中加入去离子水搅拌，去离子水的添加量是原料总重量的2.8倍，于43℃下发酵陈化20天，物料呈泥糊状，并伴有发面引的气味；

（4）往发酵罐中发酵罐中加去离子水搅拌，调整发酵物料粘度为2.0Pa·S，之后降温至18℃后静置36h，后经100目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣3次；

（5）合并过滤液和洗涤液，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为200目的糊状流体，之后在70℃下喷雾制粉，得到产品。

应用试验：取本发明植物发酵提取物产品500g，加10公斤水溶解，置于喷雾器中，对一亩试验田土壤直接喷施，后播种4公斤的玉米种子；对比试验为播种4公斤玉米种子的正常施加复合肥的一亩玉米田地。

试验田和对比实验对玉米田间管理均符合常规玉米大田种植的管理标准，区别仅在于试验田喷施本发明的植物发酵提取物产品，玉米种植及生长期内均不再施加化肥和农药。

试验结果：玉米成熟后，分别对试验田和对比试验的玉米田地进行收获，对比称量两亩地中的玉米重量，试验田果实重量为2358斤，对比试验的玉米田地果实重量为1233斤，两者相差1125斤，保守增值1000元/亩，本发明产品500g用量的成本为110元，增产增值效果明显（此处未计算节省的化肥和农药成本）。

从品相上比较，施用本发明植物发酵提取物产品的玉米秧苗的出苗率要比常规秧苗高30%以上，遇灾害天气，可保证出苗率90%以上，出穗多，果实结果数量多，且果实更为饱满；而施用本发明植物发酵提取物的玉米根茎更为粗壮，抗倒伏性强。

上述应用试验于黑龙江省鹤岗市鹤矿集团农场内进行，真实性可查。

实施例3：一种改良玉米种植土壤的植物发酵提取物，由如下重量配比的原料混合制成：

松茸2.5kg、苦参4kg、贯众2.5kg、丹参12kg、沙参6kg、玉米须4kg、玉米胚芽3.5kg、海藻5.5kg、杜仲4kg、冬虫夏草1.5kg、柴胡4kg、沙棘8kg、水蛭素3.5kg、酸枣仁5.5kg、竹叶6kg、白茅根8kg、芦根8kg、白术4kg、檀香4.5kg、荆芥8kg、硒酵母0.04kg、富铁酵母0.02kg、镁酵母0.25kg、蜂王浆0.15kg。

制备方法如下：

（1）对各原料进行择优选取；

（2）将各原料混合粉碎，过32目筛，置于发酵罐，其中硒酵母、富铁酵母和镁酵母用去离子水溶解后随水加入；

（3）往发酵罐中加入去离子水搅拌，去离子水的添加量是原料总重量的2.6倍，于40℃下发酵陈化21天，物料呈泥糊状，并伴有发面引的气味；

（4）往发酵罐中发酵罐中加去离子水搅拌，调整发酵物料粘度为1.8Pa·S，之后降温至15℃后静置36h，后经90目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣3次；

（5）合并过滤液和洗涤液，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为180目的糊状流体，之后在65℃下喷雾制粉，得到产品。

应用试验：取本发明植物发酵提取物产品500g，加10公斤水溶解，置于喷雾器中，对一亩试验田土壤直接喷施，后播种4公斤的玉米种子；对比试验为播种4公斤玉米种子的正常施加复合肥的一亩玉米田地。

试验田和对比实验对玉米田间管理均符合常规玉米大田种植的管理标准，区别仅在于试验田喷施本发明的植物发酵提取物产品，玉米种植及生长期内均不再施加化肥和农药。

试验结果：玉米成熟后，从试验田和对比试验的玉米田地中随机各拔取24棵玉米，并摘取玉米对比，施用本发明产品的试验田中的玉米明显更为饱满，且无虫害；两田地玉米称量，24棵玉米结果对比：试验田中的玉米重2648克，对比试验田地中的玉米重1432克，两者相差1216克。

上述应用试验于黑龙江省鹤岗市鹤矿集团农场内进行，真实性可查。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种改良玉米种植土壤的植物发酵提取物，其特征为，由以下重量份数的原料经发酵、萃取、制粉制成：松茸2-3份、苦参3-5份、贯众2-3份、丹参10-15份、沙参5-7份、玉米须3-5份、玉米胚芽3-4份、海藻5-6份、杜仲3-5份、冬虫夏草1-2份、柴胡3-5份、沙棘5-10份、水蛭素3-4份、酸枣仁5-6份、竹叶5-7份、白茅根5-10份、芦根5-10份、白术3-5份、檀香4-5份、荆芥5-10份、硒酵母0.03-0.05份、富铁酵母0.02-0.03份、镁酵母0.2-0.3份、蜂王浆0.1-0.2份。

2.根据权利要求1所述的改良玉米种植土壤的植物发酵提取物，其特征为，由以下重量份数的原料经发酵、萃取、制粉制成：松茸2.5份、苦参4份、贯众2.5份、丹参12份、沙参6份、玉米须4份、玉米胚芽3.5份、海藻5.5份、杜仲4份、冬虫夏草1.5份、柴胡4份、沙棘8份、水蛭素3.5份、酸枣仁5.5份、竹叶6份、白茅根8份、芦根8份、白术4份、檀香4.5份、荆芥8份、硒酵母0.04份、富铁酵母0.02份、镁酵母0.25份、蜂王浆0.15份。

3.根据权利要求1所述的改良玉米种植土壤的植物发酵提取物的制备方法，其特征为，包括如下步骤：（1）对各原料进行择优选取；（2）将各原料混合粉碎，置于发酵罐；（3）向发酵罐中加水搅拌均匀，于37-43℃下发酵陈化20-22天；（4）往发酵罐中加水搅拌，调整发酵物料粘度为1.5-2.0Pa·S，之后降温静置，过滤并水洗滤渣；（5）合并过滤液和洗涤液，研磨后喷雾制粉，得到产品。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，各原料混合粉碎后过30-35目筛，其中，硒酵母、富铁酵母和镁酵母用去离子水溶解后随水加入。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，发酵罐中加入去离子水搅拌，去离子水的添加量是原料总重量的2.5-2.8倍。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，发酵罐中加入去离子水搅拌，之后降温至12-18℃并静置36h，后经80-100筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣2-3次。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为150-200目的糊状流体，之后在60-70℃下喷雾制粉。