CN112142515A - 一种多肽螯合微量元素叶面肥及其制备方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多肽螯合微量元素叶面肥及其制备方法和使用方法，属于高效叶面肥技术领域。其方法为，将使用浓硫酸法制备的多肽同铁、锌分别螯合，制备出多肽螯合微量元素叶面肥，制备出螯合率高、有利于补充植物所需铁、锌微量元素的叶面肥。所述多肽螯合微量元素叶面肥包括各原料组分质量百分比为：5％～11％可食用明胶、8％～14％浓硫酸、0.5％～3％吐温‑80、23％～29％氢氧化钠和42％～56％水，以及1％～3％硫酸锌或1％～4％硫酸亚铁(硫酸亚铁需要配合0.2％～3％抗坏血酸)。本发明所述的多肽螯合微量元素叶面肥具有易吸收，绿色环保，无公害，稳定性好等优点。其合成工艺简单易操作，制备的螯合叶面肥微量元素含量高，可有效补充植物所需微量元素，预防植物缺铁缺锌症状的发生。

Description

一种多肽螯合微量元素叶面肥及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明属于高效叶面肥技术领域，涉及一种多肽螯合微量元素叶面肥及其制备方法和使用方法。

背景技术

多肽是由可食用明胶通过降解获得的，其富含大量的有机氮及18种以上氨基酸，并含有钙、磷、铁、锰、硒等矿物质元素，可生物降解，是一种优良的复合氮肥替代材料。多肽各方面性能优良，应用广泛，但应用在农业领域的报道不多。

锌是作物生长发育中必不可少的重要元素之一，锌影响到体内生长素的合成，所以植物缺锌时，植株矮小，叶子的分化受阻，而且畸形生长。很多植物的幼苗缺锌时，会发生小叶病，有时呈簇生状，叶片脉间失绿黄化，有褐色斑点，并逐渐扩大成棕褐色的坏死斑点。缺锌对作物的生长影响十分明显，在不同作物上表现各异。从世界农业来看，锌的缺乏具有普遍性，全球约1/3的土壤存在缺锌问题。

缺铁的症状也同样不容忽视。叶片上经常出现失绿先行。当缺铁严重时，叶片出现灰白色。无论是农作物还是果树、园林植物等都经常发生缺铁症状。由于铁元素属于不易移动的营养元素，所以当植物缺铁时首先在植物的幼嫩部位表现出来症状。由于土壤中有效铁与土壤中碳酸钙的多少有关，当土壤偏碱、碳酸钙含量高时，铁的有效性就会降低。当缺铁不是很严重的时候，叶肉首先失绿变成淡绿色、淡黄色、或者白绿色，这时叶脉仍为绿色。当缺铁严重时，叶脉也失绿，是整片叶黄色或白色，甚至出现棕褐色斑点，严重时落叶、嫩梢枯死。夏季高温多雨季节或浇水过勤，会出现临时性缺铁症状。世界各国都有大量有关植物缺铁的报道。由缺铁导致粮食、蔬果和牧草产量大幅下降，造成较大的经济损失。植物缺铁的主要原因是铁在土壤中有效性低，在植物体内移动性差造成的。

农业的发展伴随着对化肥的巨大需求量，由于化肥的使用不合理、不科学，造成了肥料营养的大量流失，不仅导致了巨大的经济损失，更严重危害自然生态系统和人体健康。而叶面肥作为一种新兴肥料，不仅可以避免肥料营养的流失，还可以通过植物叶片的小孔和气孔直接被植物吸收利用。不仅吸收利用率高，而且使用简单易操作。通过科学的添加微量元素还可以促进植物生长，提高植物抵抗力，避免染上一些由于微量元素不足而导致的元素缺乏症，如铁萎黄症，小叶症等。但是目前现有的铁锌的微量元素叶面肥的吸收效果不好，影响了农作物的生长和生产效率。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多肽螯合微量元素叶面肥及其制备方法和使用方法，本发明公开的多肽螯合微量元叶面肥中所含多肽螯合铁或螯合锌的含量大，施作后可有效补充植物所需微量元素，预防植物缺铁缺锌症状的发生，促进了植物的生长发育。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种多肽螯合微量元素叶面肥，包括以下原料组分：可食用明胶、浓硫酸、吐温-80、氢氧化钠、微量元素和水；

上述原料组分的质量百分比为：5％～11％可食用明胶、8％～14％浓硫酸、0.5％～3％吐温-80、23％～29％氢氧化钠和42％～56％水；

其中，微量元素为硫酸锌或硫酸亚铁；

所述微量元素为硫酸锌时，其原料组分还包括：质量百分比为1％～3％的硫酸锌；

所述微量元素为硫酸亚铁时，其原料组分还包括：质量百分比为1％～4％的硫酸亚铁和质量百分比为0.2％～3％的抗坏血酸。

本发明还公开了上述多肽螯合微量元素叶面肥的制备方法，包括以下步骤：

1)将可食用明胶加入水中，待可食用明胶吸水膨胀后加热搅拌，得到均匀的可食用明胶溶液；

2)向所得可食用明胶溶液中滴加浓硫酸进行蛋白降解反应，反应停止后冷却，得到含有多肽的反应液；先用氢氧化钠将所得含有多肽的反应液的pH值调至6～7，得到混合液，然后向所得混合液中加入吐温-80作为表面活性剂混合均匀，得到含有可食用明胶的多肽液；

3)向所得含有可食用明胶的多肽液中加入微量元素，分散均匀后得到多肽螯合微量元素叶面肥。

优选地，步骤1)中，加热温度为65～75℃，加热搅拌具体包括以下操作：搅拌转速为120r/min，搅拌时间为3～5min；步骤2)中，蛋白降解的反应温度为65～75℃，反应时间为5～8h；

步骤1)中，可食用明胶和水的投料质量比为1:3～1:7；步骤2)中，可食用明胶与浓硫酸的投料质量比1:0.75～1:1.5，吐温-80添加量为混合液质量的0.5％～3％。

优选地，所述微量元素为硫酸锌时，步骤3)中，硫酸锌与多肽液中多肽的用量质量比为1:6，多肽液同硫酸锌的反应pH值为6～7、反应时间为3～4h，反应温度为60～70℃。

优选地，所述微量元素为硫酸亚铁时，配合加入抗坏血酸；步骤3)中，硫酸亚铁与多肽液中多肽的用量质量比为2:1，抗坏血酸和硫酸亚铁的质量比为(0.5～2):(1～4)，多肽液同硫酸亚铁的反应pH值为3～4，反应时间为1～2h，反应温度为40～50℃。

本发明还公开了上述多肽螯合微量元素叶面肥的使用方法，根据实际所需用水将多肽螯合微量元素叶面肥稀释后喷洒于农作物叶面；

其中，喷洒次数为2～4次/月，如遇阴雨天需待天晴时补喷一次。

优选地，所述微量元素为硫酸锌时，根据实际所需用水将多肽螯合微量元素叶面肥稀释至质量分数浓度为0.1％～1.5％。

优选地，所述微量元素为硫酸亚铁时，根据实际所需用水将多肽螯合微量元素叶面肥稀释至质量分数浓度为0.1％～1％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种多肽螯合微量元素叶面肥，所述多肽螯合微量元素叶面肥可以满足植物对铁锌的需求，本发明通过可食用明胶提供多肽组分，利用多肽中的高含量氨基、以及氨基中的氮原子提供电子同亚铁离子或锌离子的空轨结合，形成稳定的配合键，所以螯合物稳定，且多肽螯合微量元叶面肥中所含多肽螯合铁或螯合锌的含量大(锌螯合率能够达到49.30％，铁螯合率能够达到53.89％)，种植效果好。经过相关种植实验验证可知，含有多肽铁的多肽螯合微量元素叶面肥可以明显提高植物叶绿素含量，含有多肽锌的多肽螯合微量元素叶面肥可以明显提高植物株高叶宽等植株生长参数，因此在农业中具有很高的应用价值。

本发明还提供了上述多肽螯合微量元素叶面肥的制备方法。本发明所述制备方法操作简单易行，所用原料成本低，多肽螯合铁、锌螯合率高，对植物生长发育有明显的促进作用，且采用了生物质材料，易于环境降解，环保无污染。本发明所述制备方法先通过浓硫酸降解明胶蛋白得到多肽，再利用氢氧化钠调节体系pH值，之后加入表面活性剂，提高混合体系稳定度，同时降低体系喷洒后的水滴表面张力。同时，本发明通过单因素实验和正交实验优化了最佳的反应条件，探索出螯合率高适宜植物补充微量元素的多肽叶面肥的制备方法。制备的多肽螯合铁、锌叶面肥易于植物吸收，螯合物安全稳定，有利于促进植物的生长发育。其中，因为单因素实验误差太大所以需要正交实验降低误差，并且可以为制造者提供一个影响因素的重要性排名，有利于生产者大批量工业化生产。

本发明还公开了上述多肽螯合微量元素叶面肥的使用方法。所述使用方法简单便捷，能够广泛应用于农业生产中。

附图说明

图1为本发明中多肽螯合锌单因素pH值实验图；

图2为本发明中多肽螯合锌单因素多肽：硫酸锌(m/m)实验图；

图3为本发明中多肽螯合锌单因素反应温度实验图；

图4为本发明中多肽螯合锌单因素反应时间实验图；

图5为本发明中三种抗氧化剂抗氧化效果颜色对比图；

图6为本发明中三种抗氧化剂抗氧化效果质量对比图；

图7为本发明中多肽螯合铁单因素pH值实验结果图；

图8为本发明中多肽螯合铁单因素反应温度实验结果图；

图9为本发明中多肽螯合铁单因素多肽：硫酸亚铁(m/m)实验结果图；

图10为本发明中多肽螯合铁单因素反应时间实验结果图；

图11为本发明中多肽液的热重分析图；

图12为本发明中多肽螯合锌叶面肥的热重分析图；

图13为本发明中多肽螯合铁叶面肥的热重分析图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提供了一种多肽螯合微量元素叶面肥，其原料组分包括：可食用明胶、浓硫酸、吐温-80、氢氧化钠、水、微量元素和抗坏血酸，各原料组分的质量百分比为：5％～11％可食用明胶、8％～14％浓硫酸、0.5％～3％吐温-80、23％～29％氢氧化钠和42％～56％水。

优选地，所述微量元素为硫酸锌时，其原料组分的质量百分比为：1％～3％硫酸锌；所述微量元素为硫酸亚铁时，其原料组分的质量百分比为：1％～4％硫酸亚铁和0.2％～3％抗坏血酸。

本发明提供了上述多肽螯合微量元素叶面肥的制备方法，①将可食用明胶与蒸馏水分别放于三口烧瓶中，可食用明胶因吸水而膨胀。将三口烧瓶置于65～75℃的油浴锅中，于120r/min低速搅拌待其混合均匀，得到可食用明胶水溶液；混合均匀后将质量分数为98.3％的浓硫酸缓慢滴加到可食用明胶水溶液中，盖上盖子，提高搅拌速度为300r/min，反应5-8h，反应温度为65～75℃，反应结束后自然条件下冷却至室温(25～28℃)，得到反应液；使用质量分数为30％的氢氧化钠溶液中和反应液，将反应液的pH值调至6～7，得到混合液，然后向混合液中加入表面活性剂吐温-80，得到基于可食用明胶的多肽液。②向所得含有可食用明胶的多肽液中加入微量元素，分散均匀后得到多肽螯合微量元素叶面肥。

①中：加热温度为65～75℃，加热搅拌具体包括以下操作：搅拌转速为120r/min，搅拌时间为3～5min；蛋白降解的反应温度为65～75℃，反应时间为5～8h；可食用明胶和水的投料质量比为1:3～1:7；可食用明胶与浓硫酸的投料质量比1:0.75～1:1.5，吐温-80添加量为混合液质量的0.5％～3％。

其中，所述微量元素为硫酸锌时，②中硫酸锌与多肽液中多肽的用量质量比为1:6，多肽液同硫酸锌的反应pH值为6～7、反应时间为3～4h，反应温度为60～70℃。

其中，所述微量元素为硫酸亚铁时，配合加入抗坏血酸，②中硫酸亚铁与多肽液中多肽的用量质量比为2:1，抗坏血酸和硫酸亚铁的质量比为(0.5～2):(1～4)，多肽液同硫酸亚铁的反应pH值为3～4，反应时间为1～2h，反应温度为40～50℃。

本发明提供了上述多肽螯合微量元素叶面肥的使用方法：根据实际所需用水将多肽螯合微量元素(铁)叶面肥稀释至体积浓度为0.1％～1％，多肽螯合微量元素(锌)叶面肥稀释至体积浓度为0.1％～1.5％，超声1～2分钟使其分散均匀后，喷洒于农作物叶面使用。其中，喷洒次数为每月2～4次，如遇阴雨天需待天晴时补喷一次。

实施例1

①将可食用明胶与蒸馏水分别放于三口烧瓶中，可食用明胶因吸水而膨胀。将三口烧瓶置于65℃的油浴锅中，于120r/min低速搅拌3min待其混合均匀，得到可食用明胶水溶液；混合均匀后将质量浓度为98.3％的浓硫酸缓慢滴加到可食用明胶水溶液中，盖上盖子，提高搅拌速度为300r/min，反应8h后，反应温度为65℃，反应结束后自然条件下冷却至室温(25℃)，得到反应液；使用氢氧化钠配置成质量浓度为30％的氢氧化钠溶液中和反应液，将反应液的pH值调至6，得到混合液，然后向所得混合液中加入表面活性剂吐温-80，得到基于可食用明胶的多肽液。

②向所得含有可食用明胶的多肽液中加入硫酸锌，分散均匀后得到多肽螯合微量元素叶面肥。吐多肽液同硫酸锌的反应pH值为6、反应时间为3h，反应温度为60℃。

以此得到的多肽螯合微量元素叶面肥中，所述微量元素为硫酸锌，各原料组分的质量百分含量为：5％可食用明胶、8％浓硫酸、3％吐温-80、25％氢氧化钠、硫酸锌3％和56％水；

③根据实际所需用水将上述多肽螯合微量元素叶面肥(含锌)稀释至质量分数浓度为0.1％，超声1～2分钟使其分散均匀后，喷洒于农作物叶面使用。其中，喷洒次数为每月2次。

实施例2

①将可食用明胶与蒸馏水分别放于三口烧瓶中，可食用明胶因吸水而膨胀。将三口烧瓶置于65℃的油浴锅中，于120r/min低速搅拌3min待其混合均匀，得到可食用明胶水溶液；混合均匀后将质量浓度为98.3％的浓硫酸缓慢滴加到可食用明胶水溶液中，盖上盖子，提高搅拌速度为300r/min，反应8h后，反应温度为65℃，反应结束后自然条件下冷却至室温(25℃)，得到反应液；使用氢氧化钠配置成质量浓度为30％的氢氧化钠溶液中和反应液，将反应液的pH值调至6，得到混合液，然后向所得混合液中加入表面活性剂吐温-80，得到基于可食用明胶的多肽液。②向所得含有可食用明胶的多肽液中加入硫酸亚铁以及抗坏血酸，分散均匀后得到多肽螯合微量元素叶面肥。多肽液同硫酸亚铁的反应pH值为3，反应时间为1h，反应温度为40℃。

以此得到的多肽螯合微量元素叶面肥中，所述微量元素为硫酸亚铁，各原料组分的质量百分含量为：5％可食用明胶、8％浓硫酸、1％吐温-80、23％氢氧化钠、硫酸亚铁4％、抗坏血酸3％和56％水；

③根据实际所需用水将上述多肽螯合微量元素叶面肥(含铁)稀释至质量分数浓度为0.1％，超声1～2分钟使其分散均匀后，喷洒于农作物叶面使用。其中，喷洒次数为每月2次。

实施例3

①将可食用明胶与蒸馏水分别放于三口烧瓶中，可食用明胶因吸水而膨胀。将三口烧瓶置于75℃的油浴锅中，于120r/min低速搅拌3min待其混合均匀，得到可食用明胶水溶液；混合均匀后将质量浓度为98.3％的浓硫酸缓慢滴加到可食用明胶水溶液中，盖上盖子，提高搅拌速度为300r/min，反应5h后，反应温度为75℃，反应结束后自然条件下冷却至室温(28℃)，得到反应液；使用氢氧化钠配置成质量浓度为30％的氢氧化钠溶液中和反应液，将反应液的pH值调至7，得到混合液，然后向所得混合液中加入表面活性剂吐温-80，得到基于可食用明胶的多肽液。②向所得含有可食用明胶的多肽液中加入硫酸锌，分散均匀后得到多肽螯合微量元素叶面肥。硫酸锌与多肽液中多肽的用量质量比为1:6，多肽液同硫酸锌的反应pH值为7、反应时间为4h，反应温度为70℃。

以此得到的多肽螯合微量元素叶面肥中，所述微量元素为硫酸锌，各原料组分的质量百分含量为：11％可食用明胶、14％浓硫酸、2.5％吐温-80、29％氢氧化钠、硫酸锌1.5％和42％水；

③根据实际所需用水将上述多肽螯合微量元素叶面肥(含锌)稀释至质量分数浓度为1％，超声1～2分钟使其分散均匀后，喷洒于农作物叶面使用。其中，喷洒次数为每月4次。

实施例4

①将可食用明胶与蒸馏水分别放于三口烧瓶中，可食用明胶因吸水而膨胀。将三口烧瓶置于70℃的油浴锅中，于120r/min低速搅拌3min待其混合均匀，得到可食用明胶水溶液；混合均匀后将质量浓度为98.3％的浓硫酸缓慢滴加到可食用明胶水溶液中，盖上盖子，提高搅拌速度为300r/min，反应8h后，反应温度为70℃，反应结束后自然条件下冷却至室温(26℃)，得到反应液；使用氢氧化钠配置成质量浓度为30％的氢氧化钠溶液中和反应液，将反应液的pH值调至6.5，得到混合液，然后向所得混合液中加入表面活性剂吐温-80，得到基于可食用明胶的多肽液。②向所得含有可食用明胶的多肽液中加入硫酸亚铁以及抗坏血酸，分散均匀后得到多肽螯合微量元素叶面肥。硫酸亚铁与多肽液中多肽的用量质量比为2:1，多肽液同硫酸亚铁的反应pH值为4，反应时间为2h，反应温度为50℃。

以此得到的多肽螯合微量元素叶面肥中，所述微量元素为硫酸亚铁，各原料组分的质量百分含量为：11％可食用明胶、14％浓硫酸、0.5％吐温-80、29％氢氧化钠、硫酸亚铁1％、抗坏血酸0.2％和44.3％水；

③根据实际所需用水将上述多肽螯合微量元素叶面肥(含铁)稀释至质量分数浓度为1％，超声1～2分钟使其分散均匀后，喷洒于农作物叶面使用。其中，喷洒次数为每月4次。

实施例5

①将可食用明胶与蒸馏水分别放于三口烧瓶中，可食用明胶因吸水而膨胀。将三口烧瓶置于65℃的油浴锅中，于120r/min低速搅拌3min待其混合均匀，得到可食用明胶水溶液；混合均匀后将质量浓度为98.3％的浓硫酸缓慢滴加到可食用明胶水溶液中，盖上盖子，提高搅拌速度为300r/min，反应8h后，反应温度为65℃，反应结束后自然条件下冷却至室温(25℃)，得到反应液；使用氢氧化钠配置成质量浓度为30％的氢氧化钠溶液中和反应液，将反应液的pH值调至6，得到混合液，然后向所得混合液中加入表面活性剂吐温-80，得到基于可食用明胶的多肽液。

②向所得含有可食用明胶的多肽液中加入硫酸锌，分散均匀后得到多肽螯合微量元素叶面肥。硫酸锌与多肽液中多肽的用量质量比为1:6，多肽液同硫酸锌的反应pH值为6.5、反应时间为3.5h，反应温度为65℃。

以此得到的多肽螯合微量元素叶面肥中，所述微量元素为硫酸锌，各原料组分的质量百分含量为：9％可食用明胶、12.5％浓硫酸、0.5％吐温-80、23％氢氧化钠、硫酸锌1％和54％水；

③根据实际所需用水将上述多肽螯合微量元素叶面肥(含锌)稀释至质量分数浓度为1.5％，超声1～2分钟使其分散均匀后，喷洒于农作物叶面使用。其中，喷洒次数为每月3次。

实施例6

①将可食用明胶与蒸馏水分别放于三口烧瓶中，可食用明胶因吸水而膨胀。将三口烧瓶置于65℃的油浴锅中，于120r/min低速搅拌3min待其混合均匀，得到可食用明胶水溶液；混合均匀后将质量浓度为98.3％的浓硫酸缓慢滴加到可食用明胶水溶液中，盖上盖子，提高搅拌速度为300r/min，反应8h后，反应温度为65℃，反应结束后自然条件下冷却至室温(25℃)，得到反应液；使用氢氧化钠配置成质量浓度为30％的氢氧化钠溶液中和反应液，将反应液的pH值调至6，得到混合液，然后向所得混合液中加入表面活性剂吐温-80，得到基于可食用明胶的多肽液。②向所得含有可食用明胶的多肽液中加入硫酸亚铁以及抗坏血酸，分散均匀后得到多肽螯合微量元素叶面肥。硫酸亚铁与多肽液中多肽的用量质量比为2:1，多肽液同硫酸亚铁的反应pH值为3.5，反应时间为1.5h，反应温度为43℃。

以此得到的多肽螯合微量元素叶面肥中，所述微量元素为硫酸亚铁，各原料组分的质量百分含量为：9.7％可食用明胶、12.8％浓硫酸、3％吐温-80、27.5％氢氧化钠、硫酸亚铁3％、抗坏血酸2％和42％水；

③根据实际所需用水将上述多肽螯合微量元素叶面肥(含铁)稀释至质量分数浓度为0.7％，超声1～2分钟使其分散均匀后，喷洒于农作物叶面使用。其中，喷洒次数为每月3次。

实施例7

一种制备多肽螯合微量元素叶面肥，其包括可食用明胶、浓硫酸、吐温-80、氢氧化钠、水、硫酸锌或硫酸亚铁(硫酸亚铁配合添加抗坏血酸)，对应其各原料组分质量百分比为：9％可食用明胶、11％浓硫酸、2％吐温-80、24％氢氧化钠、硫酸锌2％和52％水，或者9％可食用明胶、11％浓硫酸、2％吐温-80、24％氢氧化钠、硫酸亚铁4％(硫酸亚铁配合抗坏血酸2％)和48％水。

其中，多肽螯合锌叶面肥的制备方法主要是将硫酸锌同多肽液进行单因素实验反应。通过控制反应条件：多肽液同锌源的质量比、反应pH、反应时间和反应温度，优化出螯合率最大的反应条件。实验结果如图1～图4所示，分析结果确定正交实验的因素和水平，如表1所示。正交实验结果如表2所示，分析结果可知，多肽螯合硫酸锌实验中个因素对螯合率影响效果大小的顺序是：反应温度>肽硫酸锌比>pH>反应时间。优化后的最佳反应条件下制备的产物多肽螯合锌最大螯合率可达49.3％。

表1正交实验因素水平确定结果

表2多肽螯合锌正交实验结果

注：①Ki表示i水平对应的实验指标之和；

②ki表示i水平对应的实验指标的平均值；

③Rj表示极差，j为因素的最大kmax与最小kmin之差，即Rj＝kmax-kmin。

实施例8

一种制备多肽螯合微量元素叶面肥，其包括可食用明胶、浓硫酸、吐温-80、氢氧化钠、水、硫酸锌或硫酸亚铁(硫酸亚铁配合添加抗坏血酸)，对应其各原料组分质量百分比为：9％可食用明胶、11％浓硫酸、2％吐温-80、24％氢氧化钠、硫酸锌2％和52％水，或者9％可食用明胶、11％浓硫酸、2％吐温-80、24％氢氧化钠、硫酸亚铁4％(硫酸亚铁配合抗坏血酸2％)和48％水。

其中，多肽螯合铁叶面肥的制备中，为了防止二价铁的氧化，需要加入抗氧化剂加以保护。选用常见的三种抗氧化剂(抗坏血酸、盐酸羟胺、亚硫酸氢钠)进行实验。实验结果如图5、图6所示。分析结果可知只有抗坏血酸的效果最好，溶液颜色没发生太大变化，盐酸羟胺和亚硫酸氢钠均产生了不同程度的变化。对其产物进行过滤烘干后，称量结果三次取平均值得出的沉淀量中，盐酸羟胺>亚硫酸氢钠>抗坏血酸，可知抗坏血酸的效果最好。综上所述，选择抗坏血酸作为抗氧化剂是最佳选择。

实施例9

一种制备多肽螯合微量元素叶面肥，其包括可食用明胶、浓硫酸、吐温-80、氢氧化钠、水、硫酸锌或硫酸亚铁(硫酸亚铁配合添加抗坏血酸)，对应其各原料组分质量百分比为：9％可食用明胶、11％浓硫酸、2％吐温-80、24％氢氧化钠、硫酸锌2％和52％水，或者9％可食用明胶、11％浓硫酸、2％吐温-80、24％氢氧化钠、硫酸亚铁4％(硫酸亚铁配合抗坏血酸2％)和48％水。

其中，多肽螯合铁叶面肥的制备方法主要是将硫酸亚铁同多肽液进行单因素实验反应。通过控制反应条件：多肽液同铁源的质量比、反应pH、反应时间和反应温度，优化出螯合率最大的反应条件。实验结果如图7～图10所示，分析结果确定正交实验的因素和水平，如表3所示。正交实验结果如表3所示，分析结果可知，多肽螯合硫酸铁实验中个因素对螯合率影响效果大小的顺序是：肽硫酸亚铁比>反应温度>pH>反应时间。优化后的最佳反应条件下制备的产物多肽螯合铁最大螯合率可达53.89％。

表3正交实验因素水平确定结果

表4多肽螯合铁正交实验结果

注：①Ki表示i水平对应的实验指标之和；

②ki表示i水平对应的实验指标的平均值；

③Rj表示极差，j为因素的最大kmax与最小kmin之差，即Rj＝kmax-kmin。

实施例10

一种制备多肽螯合微量元素叶面肥，其包括可食用明胶、浓硫酸、吐温-80、氢氧化钠、水、硫酸锌或硫酸亚铁(硫酸亚铁配合添加抗坏血酸)，对应其各原料组分质量百分比为：9％可食用明胶、11％浓硫酸、2％吐温-80、24％氢氧化钠、硫酸锌2％和52％水，或者9％可食用明胶、11％浓硫酸、2％吐温-80、24％氢氧化钠、硫酸亚铁4％(硫酸亚铁配合抗坏血酸2％)和48％水。

种植实验：在植物培养间中，保持湿度在65％～75％，温度白天28℃，晚上22℃，进行种植实验。设置清水对照组、市售肥组(磷酸二氢钠叶面肥，四川国光农化股份有限公司生产)、多肽螯合铁叶面肥组和多肽螯合锌叶面肥组四组进行苏州青小油菜种植实验。用水将多肽螯合铁叶面肥稀释至0.1-1％，多肽螯合锌叶面肥稀释至0.1-1.5％，超声1-2分钟使其分散均匀后，喷洒于农作物叶面使用。喷洒次数为每月2-4次，如遇阴雨天需待天晴时补喷一次。平时正常补水，收获后所得结果如表5所示。可以看出多肽螯合铁、锌叶面肥各项指标均优于市售叶面肥和对照组，其中多肽螯合锌叶绿素含量比市售叶面肥提升了15.18％，比清水对照组提升了65.44％；其中多肽螯合铁叶绿素含量比市售叶面肥提升了38.51％，比清水对照组提升了98.96％，促进生长效果明显。

表5种植实验结果

注：所得数据为三次实验数据的平均值

实施例11

一种制备多肽螯合微量元素叶面肥，其包括可食用明胶、浓硫酸、吐温-80、氢氧化钠、水、硫酸锌或硫酸亚铁，以及抗坏血酸，对应其各原料组分质量百分比为：9％可食用明胶、11％浓硫酸、2％吐温-80、24％氢氧化钠、硫酸锌2％和52％水，或者9％可食用明胶、11％浓硫酸、2％吐温-80、24％氢氧化钠、硫酸亚铁4％(硫酸亚铁配合抗坏血酸2％)和48％水。

取相同质量的多肽叶面肥，多肽螯合锌叶面肥和多肽螯合铁叶面肥进行冷冻干燥，得到样品进行热重分析，结果图如图11～图13所示。分析结果可知，多肽叶面肥的初始分解温度为72.3℃，最终分解温度为233.6℃，质量变化了17.39％；多肽螯合锌叶面肥的初始分解温度为70.3℃，最终分解温度为232.3℃，质量变化了12.63％；多肽螯合铁叶面肥的初始分解温度为70.9℃，最终分解温度为227.3℃，质量变化了11.44％。可以看出三种叶面肥的初始分解温度和最终分解温度差别不太大，质量变化多肽叶面肥>多肽螯合锌叶面肥>多肽螯合铁叶面肥，说明确实生成了新的螯合物质且螯合铁锌后多肽叶面肥的稳定性有了显著的提升，多肽螯合铁的稳定性要高于多肽螯合锌。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参见图5可知，知抗坏血酸的抗氧化效果最好，其他两组都已氧化生成红色的三价铁，而抗坏血酸组并未有红色三价铁生成。

参见图6可知，在相同条件下实验，生成的沉淀量只有抗坏血酸组最少，其他组生产的沉淀量都大于抗坏血酸组，说明了抗坏血酸的抗氧化性最好。

综上述所，本发明公开了一种多肽螯合微量元素叶面肥及其制备方法和使用方法。其制备方法为，将使用浓硫酸法制备的多肽同铁、锌分别螯合，制备出多肽螯合铁、锌叶面肥。通过优化多肽与铁源、锌源的质量比、反应pH、反应温度和反应时间，以螯合率为指标，制备出螯合率高，有利于补充植物所需铁、锌微量元素的叶面肥。其包括可食用明胶、浓硫酸、吐温-80、氢氧化钠、水、硫酸锌、硫酸亚铁和抗坏血酸，各原料组分质量百分比为：5％～11％可食用明胶、8％～14％浓硫酸、0.5％～3％吐温-80、23％～29％氢氧化钠和42％～56％水，以及1％～3％硫酸锌或1％～4％硫酸亚铁(硫酸亚铁需要配合0.2％～3％抗坏血酸)。产品多肽螯合铁、锌叶面肥具有易吸收，绿色环保，无公害，稳定性好等优点。本发明公开的多肽螯合微量元素叶面肥产品中，其对应的锌螯合率能够达到49.30％，铁螯合率能够达到53.89％，与现有的现有的螯合肥的锌铁螯合率在20～40％相比，具有显著的提高。此外，其合成工艺简单易操作，制备的螯合叶面肥微量元素含量高，可有效补充植物所需微量元素，预防植物缺铁缺锌症状的发生。本发明公开的多肽螯合微量元素叶面肥，其制备方法简单方便，且产品使用后种植效果好，可以满足植物对铁锌的需求，螯合物稳定。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多肽螯合微量元素叶面肥，其特征在于，包括以下原料组分：可食用明胶、浓硫酸、吐温-80、氢氧化钠、微量元素和水；

上述原料组分的质量百分比为：5％～11％可食用明胶、8％～14％浓硫酸、0.5％～3％吐温-80、23％～29％氢氧化钠和42％～56％水；

其中，微量元素为硫酸锌或硫酸亚铁；

所述微量元素为硫酸锌时，其原料组分还包括：质量百分比为1％～3％的硫酸锌；

所述微量元素为硫酸亚铁时，其原料组分还包括：质量百分比为1％～4％的硫酸亚铁和质量百分比为0.2％～3％的抗坏血酸。

2.权利要求1所述的多肽螯合微量元素叶面肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将可食用明胶加入水中，待可食用明胶吸水膨胀后加热搅拌，得到均匀的可食用明胶溶液；

2)向所得可食用明胶溶液中滴加浓硫酸进行蛋白降解反应，反应停止后冷却，得到含有多肽的反应液；先用氢氧化钠将所得含有多肽的反应液的pH值调至6～7，得到混合液，然后向所得混合液中加入吐温-80作为表面活性剂混合均匀，得到含有可食用明胶的多肽液；

3)向所得含有可食用明胶的多肽液中加入微量元素，分散均匀后得到多肽螯合微量元素叶面肥。

3.根据权利要求2所述的多肽螯合微量元素叶面肥的制备方法，其特征在于，步骤1)中，加热温度为65～75℃，加热搅拌具体包括以下操作：搅拌转速为120r/min，搅拌时间为3～5min。

4.根据权利要求2所述的多肽螯合微量元素叶面肥的制备方法，其特征在于，步骤2)中，蛋白降解的反应温度为65～75℃，反应时间为5～8h。

5.根据权利要求2所述的多肽螯合微量元素叶面肥的制备方法，其特征在于，所述微量元素为硫酸锌时，步骤3)中，多肽液同硫酸锌的反应pH值为6～7、反应时间为3～4h，反应温度为60～70℃。

6.根据权利要求2所述的多肽螯合微量元素叶面肥的制备方法，其特征在于，所述微量元素为硫酸亚铁时，配合加入抗坏血酸；步骤3)中，多肽液同硫酸亚铁的反应pH值为3～4，反应时间为1～2h，反应温度为40～50℃。

7.基于权利要求1所述的多肽螯合微量元素叶面肥的使用方法，其特征在于，根据实际所需用水将多肽螯合微量元素叶面肥稀释后喷洒于农作物叶面；

其中，喷洒次数为2～4次/月，如遇阴雨天需待天晴时补喷一次。

8.根据权利要求7所述的多肽螯合微量元素叶面肥的使用方法，其特征在于，所述微量元素为硫酸锌时，根据实际所需用水将多肽螯合微量元素叶面肥稀释至质量分数为0.1％～1.5％。

9.根据权利要求7所述的多肽螯合微量元素叶面肥的使用方法，其特征在于，所述微量元素为硫酸亚铁时，根据实际所需用水将多肽螯合微量元素叶面肥稀释至质量分数为0.1％～1％。

Images