CN112759488A - 一种鱼肽有机水溶肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种鱼肽有机水溶肥料，其包括以下重量份的组分：氮磷钾肥300‑500份、腐植酸100‑200份、水溶小分子有机碳液100‑200份、鱼肽蛋白液10‑30份、聚谷氨酸5‑10份、可溶性铁盐0.1‑1份、可溶性锌盐0.1‑1份、硼酸1‑10份和水200‑300份。本发明提供的鱼肽有机水溶肥料能提高各有机养分之间的协同增效效果，使其活性更高，提高作物对养分特别是中微量元素的吸收和利用能力，提高作物的抗逆能力，从而提高作物的产量和品质。同时，本发明还公开了上述鱼肽有机水溶肥料的制备方法，其工艺简单，生产效率高，成本低，便于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于水溶肥料技术领域，具体涉及一种鱼肽有机水溶肥料及其制备方法。
背景技术
近年来,我国渔业迅速发展,随着鱼产量的增加,鱼类生产和加工过程中产生的副产物产量也逐年增加，而鱼类加工副产物通常含有胶原蛋白、糖胺聚糖、多不饱和脂肪酸、磷脂、维生素、酶、活性肽等多种生物活性物质，这些成分决定了鱼类加工副产物有着极大的深加工潜力。采用蛋白酶对低值鱼内脏蛋白进行水解，生产鱼肽，可以提高低值鱼下脚料的综合利用水平，由鱼内脏蛋白类物质加工得到的生物活性肽在开发高效植物肥料方面具有重要的研究意义。
现有的液体肥以无机养分为主，与常规复合肥功能类似，且现阶段对鱼肽的利用较单一未能达到理想的应用效果，因此，如何高效地利用鱼肽活性成分制备出富含植物生长发育所需的多种营养元素和有机质的复合液体肥料是本领域中急需解决的技术问题。
发明内容
针对如何高效地利用鱼肽活性成分制备出富含植物生长发育所需的多种营养元素和有机质的复合液体肥料问题，本发明提供了一种鱼肽有机水溶肥料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种鱼肽有机水溶肥料，包括以下重量份的组分：氮磷钾肥300-500份、腐植酸100-200份、水溶小分子有机碳液100-200份、鱼肽蛋白液10-30份、聚谷氨酸5-10份、可溶性铁盐0.1-1份、可溶性锌盐0.1-1份和硼酸1-10份。
优选的，所述肥料的组分还包括水，所述水的重量份为200-300份。
优选的，所述鱼肽蛋白液为通过将鱼肉糜加入蛋白酶进行酶解，离心，陶瓷膜微滤后得到；其中，鱼肽蛋白液的多肽粗蛋白含量在90.0％以上，分子量在3000道尔顿以下的占95％以上，1000道尔顿以下的占75％以上。
优选的，所述腐植酸为全水溶性生化黄腐酸，pH为3-5，细度为100-200目。
优选的，所述水溶小分子有机碳液中有机质的含量为45％-60％。
优选的，所述氮磷钾肥的氮肥选自尿素、硝酸铵、尿素硝酸铵溶液中的一种或多种，重量份数为100-200份；所述磷肥选自工业磷酸一铵、磷酸、聚磷酸铵、磷酸二氢钾中的一种或多种，重量份数为100-200份；所述钾肥选自硫酸钾、氯化钾中的一种或多种，重量份数为100-200份。
优选的，所述可溶性铁盐选自亚铁盐，更具体地，选自硫酸亚铁。
优选的，所述可溶性锌盐选自硫酸锌。
优选的，所述肥料由氮磷钾肥、腐植酸、水溶小分子有机碳液、鱼肽蛋白液、聚谷氨酸、硫酸亚铁、硫酸锌、硼酸和水组成。
本发明提供的鱼肽有机水溶肥料通过各有机功能物质间的协同增效，使其活性更高，特别是鱼肽蛋白液中富含有机质、小分子肽、氨基酸等活性营养物质和多种矿物元素，且其氨基酸种类多，小分子肽生物活性高，在液体肥生产过程中可以与锌、铁等微量元素进行络合，形成的多肽络合物生物活性高，可以直接进入植物体内而不消耗能量，提高中微量元素的吸收和利用率，同时多肽具有强大的清除植物体内超氧阴离子自由基的能力，可以显著提高植物的抗逆能力，从而提高作物的产量和品质。另一方面，本发明提供了上述鱼肽有机水溶肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述各组分要求称取相应原料；
(2)将腐植酸、水溶小分子有机碳液、聚谷氨酸、可溶性铁盐、可溶性锌盐、硼酸和鱼肽蛋白液投入反应釜中，再加入水，控制温度在50℃-60℃进行络合反应，并进行搅拌，反应时间为30-50分钟，转速150-200转/min；
(3)将氮磷钾肥一起加入到反应釜中继续进行反应，吸收上一步反应的余热，并搅拌，搅拌时间30-50分钟，转速150-200转/min，即得到所述鱼肽有机水溶肥料。
本发明提供的有机水溶肥料的制备方法工艺简单，来源价格低，生产效率高，生产出的肥料稳定性好，不产生胀气分层，效果显著，推广应用价值广阔。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明一实施例公开了一种鱼肽有机水溶肥料，包括以下重量份的组分：氮磷钾肥300-500份、腐植酸100-200份、水溶小分子有机碳液100-200份、鱼肽蛋白液10-30份、聚谷氨酸5-10份、可溶性铁盐0.1-1份、可溶性锌盐0.1-1份、硼酸1-10份。
在本发明优选实施例中，所述鱼肽有机水溶肥料的组分还包括水，具体的，所述水的重量份为200-300份。
在本发明实施例中，所述鱼肽蛋白液为通过将鱼肉糜加入蛋白酶进行酶解，离心，陶瓷膜微滤后得到；具体的，鱼肽蛋白液的多肽粗蛋白含量在90.0％以上，鱼肽蛋白液中富含有机质、小分子肽、氨基酸等活性营养物质和多种矿物元素，且其氨基酸种类多，分子量在3000道尔顿以下的占95％以上，1000道尔顿以下的占75％以上，小分子肽生物活性高，在液体肥生产过程中可以与锌、铁等微量元素进行络合，形成的多肽络合物生物活性高，可以直接进入植物体内而不消耗能量，提高中微量元素的吸收和利用率，同时多肽具有强大的清除植物体内超氧阴离子自由基的能力，可以显著提高植物的抗逆能力，从而提高作物的产量和品质。在本发明优选实施例中，所述鱼肽蛋白液的添加量为10-30重量份，具体的，所述鱼肽蛋白液的重量份可选择为10份、15份、20份、25份或30份。
在本发明实施例中，所述腐植酸为全水溶性生化黄腐酸，pH为3-5，细度为100-200目。生化黄腐酸是腐植酸类分子量较小的高分子有机化合物，含有多种活性官能团，具有较强的生物活性，能活化土壤，保持土质疏松，且对微量元素有一定的螯合能力和相当好的络合能力，易被植物吸收，同时与氮、磷、钾肥等配合使用，能起到固氮、解磷、释放钾的效果，促进有效成分转化，提高作物对养分的吸收和利用能力。在本发明优选实施例中，所述腐植酸的添加量为100-200重量份，具体的，所述腐植酸的重量份可选择为100份、120份、140份、160份、180份或200份。
在本发明实施例中，所述水溶小分子有机碳液中有机质的含量为45％-60％；所述水溶小分子有机碳液的添加量为100-200重量份，具体的，所述水溶小分子有机碳液的重量份可选择为100份、120份、140份、160份、180份或200份。进一步的，所述水溶小分子有机碳液是以植物残体为原料，利用超声催化-酸氧化技术将大分子难溶有机物降解为小分子水溶有机碳制备得到，具体地，包括如下步骤：将植物残体粉碎放入耐酸反应器中，加入水制成悬浮溶液，然后进行超声处理；加入双氧水和酸的混合溶液，使反应器中固液质量比为1:(3-18)，超声催化氧化30-360min；反应结束后将反应液过滤，用碱调节pH＝4-9，即得水溶性有机碳。采用该方法制备得的水溶小分子有机碳能够直接被农作物吸收利用，同时还能促进无机养分的吸收，改善土壤通透性，促进植物根系的生长发育，能促使植物加快土壤中氮、磷、钾元素的吸收及生物酶活化，可以起到增产、改善产品品质和提高抗逆性的作用。
农作物所必需的营养元素中氮、磷、钾的需要量较大，氮磷钾肥在本肥料中的添加量为300-500重量份。若添加量过高，则会导致作物早熟，影响成熟期作物结果，同时也会影响作物吸收其他微量元素；若添加量过少，则会影响作物前期生长，导致作物长势不好。该实施例中氮磷钾肥的加入可以显著补充作物所需的营养，协同铁、硼、锌微量元素等和有机碳一起作用，加强作物吸收营养提高其光合作用的效果，保证作物的生长。
在本发明优选实施例中，所述氮肥选自尿素、硝酸铵、尿素硝酸铵溶液中的一种或多种，具体的，其重量份数为100-200份。进一步优选的，所述氮肥的重量份可选择为100份、120份、140份、160份、180份或200份。
在本发明优选实施例中，所述磷肥选自工业磷酸一铵、磷酸、聚磷酸铵、磷酸二氢钾中的一种或多种，具体的，其重量份数为100-200份。进一步优选的，所述磷肥的重量份可选择为100份、120份、140份、160份、180份或200份。
在本发明优选实施例中，所述钾肥选自硫酸钾、氯化钾中的一种或多种，具体的，其重量份数为100-200份。进一步优选的，所述钾肥的重量份可选择为100份、120份、140份、160份、180份或200份。
在本发明实施例中，所述聚谷氨酸的添加量为5-10重量份，具体的，所述聚谷氨酸的重量份可选择为5份、6份、7份、8份、9份或10份。聚谷氨酸的是自然界中微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸，其结构为谷氨酸单元通过α-氨基和γ-羧基形成肽键的高分子聚合物，聚谷氨酸会在植物的根部形成一层保护膜，保护植物的根毛，此外它能将土壤中的养分、水分输送给植物，能使植物更有效的吸收土壤中的磷及微量元素，提高肥料的转化率和利用率，促进植物根系的发育，还可以起植物生长调节的作用，大幅提高植物的光合作用效率和植物的抗逆能力。
在本发明实施例中，所述可溶性铁盐选自亚铁盐，更具体地，选自硫酸亚铁。
在本发明实施例中，所述可溶性锌盐选自硫酸锌。
在本发明一优选实施例中，所述肥料由氮磷钾肥、腐植酸、水溶小分子有机碳液、鱼肽蛋白液、聚谷氨酸、硫酸亚铁、硫酸锌、硼酸和水组成。
本发明实施例公开的有机水溶肥料通过各有机功能物质间的协同增效，使其活性更高，上述提供的肥料各组分含量的添加，能保证协同作用达到很好的效果，促进作物更好地吸收各营养物质，提高作物在逆境环境中的光合效率和对养分的吸收能力，同时通过对中微量元素的络合及对土壤的疏松，提高作物对养分的利用效率，从而提升作物抗逆性，提升作物产量和品质的显著效果。
本发明另一实施例还提供了上述鱼肽有机水溶肥料的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述各组分要求称取相应原料；(2)将腐植酸、水溶小分子有机碳液、聚谷氨酸、可溶性铁盐、可溶性锌盐、硼酸和鱼肽蛋白液投入反应釜中，再加入水，控制温度在50℃-60℃进行络合反应，并进行搅拌，反应时间为30-50分钟，转速150-200转/min；(3)将氮磷钾肥一起加入到反应釜中继续进行反应，吸收上一步反应的余热，并搅拌，搅拌时间30-50分钟，转速150-200转/min，即得到所述鱼肽有机水溶肥料。
理所当然的，在步骤(3)之后还包括对制备得到的所述肥料进行降温处理、装罐处理等工序。
本发明实施例公开的肥料制备方法，只需要将各组分按照配比进行混料处理即可，该制备方法能使各组分分散均匀，在实现本发明肥料上述有益效果的同时，保证肥料稳定，不产生胀气分层，而且本制备方法工艺简单，原料成本低，生产效率高，条件可控，设备要求低，可用于工业化生产，便于推广应用。
以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
一种鱼肽有机水溶肥料，包括以下重量份的组分：尿素硝酸铵溶液200份、磷酸二氢钾140份、硫酸钾150份、腐植酸100份、水溶小分子有机碳液体200份、鱼肽蛋白液10份、聚谷氨酸10份、硫酸锌0.5份、硫酸亚铁1份、硼酸5份、水250份。
所述鱼肽有机水溶肥料的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述各组分要求称取相应原料；(2)将腐植酸、水溶小分子有机碳液、聚谷氨酸、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸、鱼肽蛋白液投入反应釜中，再加入水，控制温度在50℃进行络合反应，并进行搅拌，反应时间30分钟，转速200转/min；(3)将氮磷钾肥一起加入到反应釜中继续进行反应，吸收上一步反应的余热，并搅拌，搅拌时间30min，转速200转/min，即得到所述鱼肽有机水溶肥料。
实施例2
一种鱼肽有机水溶肥料，包括以下重量份的组分：尿素硝酸铵溶液150份、磷酸二氢钾200份、硫酸钾100份、腐植酸150份、水溶小分子有机碳液体150份、鱼肽蛋白液30份、聚谷氨酸8份、硫酸锌1份、硫酸亚铁1份、硼酸10份、水200份。
所述鱼肽有机水溶肥料的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述各组分要求称取相应原料；(2)将腐植酸、水溶小分子有机碳液、鱼肽蛋白液、聚谷氨酸、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸投入反应釜中，再加入水，控制温度在60℃进行络合反应，并进行搅拌，反应时间30分钟，转速150转/min；(3)将氮磷钾肥一起加入到反应釜中继续进行反应，吸收上一步反应的余热，并搅拌，搅拌时间30分钟，转速150转/min，即得到所述鱼肽有机水溶肥料。
实施例3
一种鱼肽有机水溶肥料，包括以下重量份的组分：尿素硝酸铵溶液100份、磷酸二氢钾150份、硫酸钾200份、腐植酸200份、水溶小分子有机碳液体100份、鱼肽蛋白液20份、聚谷氨酸5份、硫酸锌1份、硫酸亚铁0.1份、硼酸1份、水300份。
所述鱼肽有机水溶肥料的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述各组分要求称取相应原料；(2)将腐植酸、水溶小分子有机碳液、鱼肽蛋白液、聚谷氨酸、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸投入反应釜中，再加入水，控制温度在60℃进行络合反应，并进行搅拌，反应时间30分钟，转速150转/min；(3)将氮磷钾肥一起加入到反应釜中继续进行反应，吸收上一步反应的余热，并搅拌，搅拌时间30分钟，转速150转/min即得到所述鱼肽有机水溶肥料。
对比实施例
对比例1：与实施例2相比，尿素硝酸铵溶液、磷酸二氢钾、硫酸钾的用量相同，其余相应物质均用水替换，制备得到相应的水溶肥料。
对比例2：与实施例2相比，尿素硝酸铵溶液、磷酸二氢钾、硫酸钾、硫酸亚铁、硫酸锌、硼酸的用量相同，其余相应物质均用水替换，制备得到相应的水溶肥料。
对比例3：与实施例2相比，尿素硝酸铵溶液、磷酸二氢钾、硫酸钾、腐植酸的用量相同，其余相应物质均用水替换，制备得到相应的水溶肥料。
将上述实施例1-3和对比例1-3所制备得到的肥料分别应用于作物上海青、小白菜的涝害灾后试验中。
(1)作物抗逆性
作物上海青模拟涝害结束，喷施有机水溶肥3天后各过氧化物相关指标如表1所示。施用时将各对比例和实施例肥料按0.75g/株的量配比，稀释300倍进行喷施，空白不施肥处理施用等量清水。
表1过氧化物相关生理指标
如表1所示，涝害发生后，施用本发明有机水溶肥处理上海青叶片CAT活性较不喷施肥料处理平均增加了24.86％，较3个对比例喷肥处理平均增加了15.88％；施用本发明有机水溶肥处理上海青叶片POD活性较不喷施肥料处理平均增加了50.77％，较3个对比例喷肥处理平均增加了34.37％；施用本发明有机水溶肥处理上海青叶片MDA浓度较不喷施肥料处理降低了21.74％，较3个对比例喷肥处理平均降低了13.75％。由此验证，采用本发明提供的有机水溶肥处理作物清除有害过氧化物质能力显著提高。
作物上海青模拟涝害结束，喷施有机水溶肥处理5天后根系活力如表2所示。施用时将各对比例和实施例肥料按0.75g/株的量配比，稀释300倍进行喷施，空白不施肥处理施用等量清水。
表2根系活力特性指标
如表2所示，涝害发生后，采用本发明有机水溶肥处理上海青根系活力较灾后不喷施肥料处理平均增加了30.85％，较3个对比例喷肥处理平均增加了22.12％。由此验证，采用本发明提供的有机水溶肥处理作物灾后的根系活力显著提高。
(2)作物产量
作物小白菜喷施有机水溶肥，最终收获时的各农艺指标如表3所示。施用时将各对比例和实施例肥料按0.75g/株的量配比，稀释300倍进行喷施，空白不施肥处理施用等量清水。
表3收获时农艺指标
如表3所示，采用本发明有机水溶肥处理小白菜最终收获时地上鲜重较灾后不喷施肥料处理平均增加了29.31％，较3个对比例喷肥处理平均增加了23.82％；采用本发明有机水溶肥处理小白菜最终收获时根鲜重较不喷施肥料处理平均增加28.98％，较3个对比例喷肥处理平均增加了24.44％；采用本发明有机水溶肥处理小白菜产量较不喷施肥料处理处理平均增加了29.02％，较3个对比例喷肥处理平均增加了24.11％。由此验证，采用本发明提供的有机水溶肥处理作物灾后产量显著提高。
(3)作物品质
作物小白菜喷施有机水溶肥，最终收获时的品质指标如表4。施用时将各对比例和实施例肥料按0.75g/株的量配比，稀释300倍进行喷施，空白不施肥处理施用等量清水。
表4品质指标
如表4所示，采用本发明有机水溶肥处理小白菜最终收获时维生素C较灾后不喷施肥料处理平均增加了25.39％，较3个对比例喷肥处理平均增加了21.30％；采用本发明有机水溶肥处理小白菜可溶性糖含量较不喷施肥料处理平均增加了21.15％，较3个对比例喷肥处理平均增加了12.88％。由此验证，采用本发明提供的有机水溶肥处理作物灾后品质显著提高。
综上表可明显看出，采用本发明提供的有机水溶肥处理作物上海青、小白菜的各指标均优于灾后不喷施肥料处理和喷施3个对比例肥料的处理，由此充分验证了采用本发明提供的有机水溶肥能起到提升作物抗逆性，提升作物产量和品质的显著效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种鱼肽有机水溶肥料，其特征在于，包括以下重量份的组分：氮磷钾肥300-500份、腐植酸100-200份、水溶小分子有机碳液100-200份、鱼肽蛋白液10-30份、聚谷氨酸5-10份、可溶性铁盐0.1-1份、可溶性锌盐0.1-1份和硼酸1-10份。
2.根据权利要求1所述的一种鱼肽有机水溶肥料，其特征在于，所述肥料的组分还包括水，所述水的重量份为200-300份。
3.根据权利要求1所述的一种鱼肽有机水溶肥料，其特征在于，所述鱼肽蛋白液为通过将鱼肉糜加入蛋白酶进行酶解，离心，陶瓷膜微滤后得到；其中，鱼肽蛋白液的多肽粗蛋白含量在90.0％以上，分子量在3000道尔顿以下的占95％以上，1000道尔顿以下的占75％以上。
4.根据权利要求1所述的一种鱼肽有机水溶肥料，其特征在于，所述腐植酸为全水溶性生化黄腐酸，pH为3-5，细度为100-200目。
5.根据权利要求1所述的一种鱼肽有机水溶肥料，其特征在于，所述水溶小分子有机碳液中有机质的含量为45％-60％。
6.根据权利要求1所述的一种鱼肽有机水溶肥料，其特征在于，所述氮磷钾肥的氮肥选自尿素、硝酸铵、尿素硝酸铵溶液中的一种或多种，重量份数为100-200份；所述磷肥选自工业磷酸一铵、磷酸、聚磷酸铵、磷酸二氢钾中的一种或多种，重量份数为100-200份；所述钾肥选自硫酸钾、氯化钾中的一种或多种，重量份数为100-200份。
7.根据权利要求1所述的一种鱼肽有机水溶肥料，其特征在于，所述可溶性铁盐选自亚铁盐，更具体地选自硫酸亚铁。
8.根据权利要求1所述的一种鱼肽有机水溶肥料，其特征在于，所述可溶性锌盐选自硫酸锌。
9.根据权利要求1所述的一种鱼肽有机水溶肥料，其特征在于，所述肥料由氮磷钾肥、腐植酸、水溶小分子有机碳液、鱼肽蛋白液、聚谷氨酸、硫酸亚铁、硫酸锌、硼酸和水组成。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种鱼肽有机水溶肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照上述各组分要求称取相应原料；
(2)将腐植酸、水溶小分子有机碳液、聚谷氨酸、可溶性铁盐、可溶性锌盐、硼酸和鱼肽蛋白液投入反应釜中，再加入水，控制温度在50℃-60℃进行络合反应，并进行搅拌，反应时间为30-50分钟，转速150-200转/min；
(3)将氮磷钾肥一起加入到反应釜中继续进行反应，吸收上一步反应的余热，并搅拌，搅拌时间为30-50分钟，转速150-200转/min，即得到所述鱼肽有机水溶肥料。
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