CN103204735A - 一种活性多肽水溶肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活性多肽水溶肥及其制备方法，属于肥料的生产与加工领域。本发明的一种活性多肽水溶肥，其特征在于包括：按重量百分数计，10～20％的水解活性多肽以及80%-90%的无机肥与微量元素的混合物。本发明的重点在于，在水溶肥的营养组分中添加活性多肽，得到活性多肽水溶肥。其中活性多肽，采用水解动植物蛋白，经中和过滤后，用滤液喷雾干燥取得。本发明的活性多肽水溶肥的成分是：含活性多肽10%-12%，含氮、五氧化二磷、氧化钾50%以上，且有效物质全溶于水。本发明的多肽水溶肥肥效大大高于等养分含量的其它肥料，且价格合理，产出投入比高，市场竞争力强，易于市场推广。

Description

一种活性多肽水溶肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种农业用肥及其制备方法，特别涉及一种通过采用水解活性多肽以及无机肥与微量元素的混合物制备得到的活性多肽水溶肥及其制备方法。本发明属于肥料的生产与加工领域。

背景技术

在2011年中国国际水溶性肥料会议上，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所李燕婷博士指出，我国水溶性肥料的发展可以划分三个阶段，单一无机盐产品阶段、由单一无机盐的简单混溶体系发展为养分、助剂等组成的复合体系阶段、向功能综合化发展阶段。今后水溶性肥料应该向提高养分含量，促进养分吸收的方向发展；开发应用天然活性物质生产的水溶性肥料，同时研发生产新工艺，向提高养分浓度等方向发展。

本发明的重点在于，在水溶肥的营养组分中添加活性多肽。得到活性多肽水溶肥。其中活性多肽，采用水解动植物蛋白，经中和过滤后，用滤液喷雾干燥取得。本发明的活性多肽水溶肥的成分是：含活性多肽10%-12%，含氮、五氧化二磷、氧化钾50%以上，且有效物质全溶于水。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种由水解活性多肽、及氮磷钾、微量元素等组成的，肥料利用率高、易于改善土壤，提高作物品质的活性多肽水溶肥。

实现本发明的同时，也提供上述活性多肽水溶肥的制造方法。

本发明的一种活性多肽水溶肥，其特征在于包括：按重量百分数计，10～20％的水解活性多肽以及80%-90%的无机肥与微量元素的混合物；

所述的活性多肽水溶肥是由以下方法制备得到的：

（1）水解活性多肽的制备：把动植物蛋白原料用浓度为93-98wt%的硫酸进行水解反应，再加入碳酸氢铵中和，使酸度达到PH4～6；再经过滤得到的滤液，喷雾干燥得到含多肽70%以上的水解活性多肽粉剂；

（2）无机肥与微量元素的混合物的制备：根据不同植物及/或不同土壤按照一定比例配制无机肥与微量元素的混合物；

（3）按照所制备的活性多肽水溶肥中含有的各组分的质量百分数混合以上组分，即得所述的活性多肽水溶肥。

在本发明中，优选的，步骤（1）所述的水解反应是按照动植物蛋白原料：93-98wt％硫酸溶液：水＝l:1:1.5的重量比混合，在113～115℃下，水解10～12小时。

在本发明中，优选的，步骤（1）所述的中和是指加入硫酸重量的1.5-1,7倍的碳酸氢铵在40～80℃下进行中和反应6～8小时，浓缩到原体积的50%，并使酸度达到PH4～6；中和液经冷却到40-60℃下过滤，滤液经喷雾干燥得到水分小于2%，含多肽70%以上的水解活性多肽粉剂。

在本发明中，优选的，步骤（1）中所述的动植物蛋白原料为毛发角蛋白、羽毛粉、豆粕、菜籽粕或蓖麻粕中的一种或多种的混合物。

在本发明中，优选的，步骤（2）中所述的无机肥与微量元素的混合物中，无机肥为氮肥、磷肥和钾肥的混合物，本领域技术人员可以根据不同植物及/或不同土壤按照一定比例配制无机肥与微量元素的混合物，更优选的，其中氮肥、磷肥和钾肥的重量比为1～2：1～2：1～2；所述微量元素包括铜，铁，锰，锌，硼及钼其中一种或多种，按质量计算，无机肥：微量元素=40～45:1。

在本发明中，优选的，所述的氮肥为尿素，所述的磷肥为磷酸二氢钾以及所述的钾肥为硫酸钾。

在本发明中，优选的，各组分的质量百分数为：水解活性多肽制剂粉15%（例如每吨活性多肽水溶肥加入150公斤），无机肥与微量元素的混合物占85%（例如每吨活性多肽水溶肥加入850公斤），其中尿素36.5%（例如每吨活性多肽水溶肥加入365公斤）、磷酸二氢钾18.5%（例如每吨活性多肽水溶肥加入185公斤）、硫酸钾28%（例如每吨活性多肽水溶肥加入280公斤）、微量元素2%（每吨活性多肽水溶肥加入20公斤），混匀包装，即得到活性多肽水溶肥料。优选的，所述的微量元素为硼酸。

在本发明中，优选的，所述的活性多肽水溶肥为液体肥、粉状肥或固体不规则颗粒肥。（减少氮磷钾的含量，可以做成活性多肽液体肥，液体肥的氮磷钾含量不大于10%为宜）。

本发明的加酶生物肥中各组分的作用如下：

所述活性多肽用于供给作为直接利用的和速效的养分，并和无机养分的金属离子构成鳌合物，所述氮磷钾及微量元素提供作物必须的养分、同时提供土壤的重要组分。活性多肽水溶肥的产品外观，具有多种形式：可以是粉状、也可以是固体不规则颗粒、以及液体肥。

进一步的，本发明还提出了所述的活性多肽水溶肥在促进作物生长中的应用。

本发明的活性多肽水溶肥自研发以后，在国内北京、河南、湖南、海南等几十个县市的示范结果均获得非常好的效果，主要表现如下：

1、肥效大大高于等养分含量的其它肥料：在多种作物中试用的数据统计表明，肥效是同养分其他化肥的1.5倍以上。在整个作物生长期可均衡供给作物生长的养分。能够大大提高作物的产量，如小麦提高16%，红薯提高88%，马铃薯提高67%，芹菜提高48%，辣椒提高65%，葡萄提高32%，大蒜提高50%等等。

2、由于活性多肽螯合物的作用、可以改善作物的风味和口味，可提高作物的品质。

3、由于多肽及有机质的多方作用，能够改良和熟化土壤。

4、水肥一体化，使用方便，降低施肥操作强度，节约劳动成本。

5、适用于任何作物和适用于一切土壤，价格合理，产出投入比高，市场竞争力强，易于市场推广。

具体实施方式

本发明的一种活性多肽水溶肥，按重量百分数计，包括：10～20％的水解活性多肽以及80%-90%的无机肥与微量元素的混合物；

所述的活性多肽水溶肥是由以下方法制备得到的：

（1）水解活性多肽的制备：把动植物蛋白原料用浓度为93-98wt%的硫酸进行水解反应，再加入碳酸氢铵中和后浓缩到原体积的50%，使酸度达到PH4～6；再经过滤得到的滤液，喷雾干燥得到含多肽70%以上的水解活性多肽粉剂；

（2）无机肥与微量元素的混合物的制备：根据不同植物及/或不同土壤按照一定比例配制无机肥与微量元素的混合物；

（3）按照所制备的活性多肽水溶肥中含有的各组分的质量百分数混合以上组分，即得所述的活性多肽水溶肥。

在本发明的一个具体实施例中，所述的水解反应是按照动植物蛋白原料：93-98wt％硫酸溶液：水＝l:1:1.5的重量比混合，在113～115℃下，水解10～12小时。

在本发明的一个具体实施例中，所述的中和是指加入硫酸重量的1.5-1,7倍的碳酸氢铵在40～80℃下进行中和反应6～8小时，中和液经冷却到40-60℃下过滤，得到原体积的1/2量的滤液，经喷雾干燥得到水分小于2%，含多肽70%以上的水解活性多肽粉剂。

在本发明的一个具体实施例中，步骤（1）中所述的动植物蛋白原料为毛发角蛋白、羽毛粉、豆粕、菜籽粕或蓖麻粕中的一种或多种的混合物。

在本发明的一个具体实施例中，步骤（2）中所述的无机肥与微量元素的混合物中，无机肥为氮肥、磷肥和钾肥的混合物，本领域技术人员可以根据不同植物及/或不同土壤按照一定比例配制无机肥与微量元素的混合物，更优选的，其中氮肥、磷肥和钾肥的重量比为1～2：1～2：1～2；所述微量元素包括铜，铁，锰，锌，硼及钼其中一种或多种，按质量计算，无机肥：微量元素=40～45:1。

在本发明的一个具体实施例中，所述的氮肥为尿素，所述的磷肥为磷酸二氢钾以及所述的钾肥为硫酸钾。

所述微量元素包括但不限于铜，铁、锰、锌、硼、钼的硫酸盐，微量元素是按照地区土壤缺素情况来确定补充的，比如该地区土壤缺硼，则补充硼酸，如果缺锌又缺硼，则可补充硼酸加硫酸锌，硼和锌的补充比例也需要根据地区土壤缺素情况来确定。

在本发明的一个具体实施例中，各组分的质量百分数为：水解活性多肽制剂粉15%（例如每吨活性多肽水溶肥加入150公斤），无机肥与微量元素的混合物占85%（例如每吨活性多肽水溶肥加入850公斤），其中尿素36.5%（例如每吨活性多肽水溶肥加入365公斤）、磷酸二氢钾18.5%（例如每吨活性多肽水溶肥加入185公斤）、硫酸钾28%（例如每吨活性多肽水溶肥加入280公斤）、微量元素2%（每吨活性多肽水溶肥加入20公斤），混匀包装，即得到活性多肽水溶肥料。

在本发明的一个具体实施例中，所述的活性多肽水溶肥为液体肥、粉状肥或固体不规则颗粒肥。（减少氮磷钾的含量，可以做成活性多肽液体肥，液体肥的氮磷钾含量不大于10%为宜）。

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

本发明实施例所用的原料

原料：菜籽粕、豆粕、红糖、麦麸、无机肥及微量元素等其他材料可从市场购买得到。

实施例1

以制备1吨活性多肽水溶肥为例，其制备方法包括如下步骤：

（1）水解活性多肽的制备：用豆粕为原料，按照豆粕：93wt%硫酸：水=l:1:1.5的比例在113℃的条件下，在搪瓷水解罐中水解12小时后用硫酸重量1.62倍的碳酸氢铵在搪瓷罐中中和，浓缩到原体积的50%，此时PH等于6，得到含氮的中和液。过滤后，喷雾干燥，得到水分小于2%，含多肽70%以上的活性多肽粉剂。

（2）无机肥与微量元素的混合物的制备：

尿素365公斤，磷酸二氢钾185公斤，硫酸钾280公斤、微量元素硼酸20公斤混合；

（3）水解活性多肽制剂150公斤，步骤（2）制备得到的无机肥与微量元素的混合物850公斤，在双螺旋混料机中混匀混合、包装，得到品质为：含活性多肽10.5%、含氮、五氧化二磷、氧化钾大约20%、10%、20%、含有机质大约为12%的活性多肽水溶肥料。

实施例2

以制备1吨活性多肽水溶肥为例，其制备方法包括如下步骤：

（1）水解活性多肽的制备：用菜籽粕为原料，按照菜籽粕：98wt%硫酸：水=l:1:1.5的比例在115℃的条件下，在搪瓷水解罐中水解10小时后用硫酸重量1.5倍的碳酸氢铵在搪瓷罐中中和，浓缩到原体积的50%，此时PH等于5.5，得到含氮的中和液。过滤后，喷雾干燥，得到水分小于2%，含多肽60%以上的活性多肽粉剂。

（2）无机肥与微量元素的混合物的制备：

尿素332公斤，磷酸二氢钾200公斤，硫酸钾250公斤、与18公斤的微量元素混合；其中微量元素由1比1混合的硼酸、硫酸锌组成。

（3）水解活性多肽制剂200公斤，步骤（2）制备得到的无机肥与微量元素的混合物800公斤，在双螺旋混料机中混匀混合、包装，得到品质为：含活性多肽11%、含氮、五氧化二磷、氧化钾大约20%、10%、20%、含有机质大约为10.5%的活性多肽水溶肥料。

试验例1

由上述实施例1制备得到的活性多肽水溶肥，自研发以后，在国内北京、河南、湖南、海南等多个县市的示范结果均获得非常好的效果，主要表现如下：

1、肥效大大高于等养分含量的其它肥料：在多种作物中试用的数据统计表明，肥效是同养分其他化肥的1.5倍以上。在整个作物生长期可均衡供给作物生长的养分。能够大大提高作物的产量，如小麦提高16%，红薯提高88%，马铃薯提高67%，芹菜提高48%，辣椒提高65%，葡萄提高32%，大蒜提高50%等等。

2、由于活性多肽螯合物的作用、可以改善作物的风味和口味，可提高作物的品质。

3、由于多肽及有机质的多方作用，能够改良和熟化土壤。

4、水肥一体化，使用方便，降低施肥操作强度，节约劳动成本。

5、适用于任何作物和适用于一切土壤，价格合理，产出投入比高，市场竞争力强，易于市场推广。

例如，在河南进行小麦种植试验，分为试验组和对照组，试验组施以本发明实施例1制备得到活性多肽水溶肥，三个对照组分别施以普通复合肥、一般生物肥以及农家肥，试验组小麦每亩活性多肽水溶肥参考使用量30公斤，对照组小麦每亩普通25养分复合肥参考使用量分别为60-70公斤/亩、一般生物肥试验组200-250公斤/亩，农家肥实验组360公斤/亩，施肥时间、次数均相同，最后对各组的小麦产量进行统计。

本发明的活性多肽水溶肥料与其它肥料的比较如下表（表1）所示。

表1活性多肽水溶肥与其它肥料的比较

Claims (10)

1.一种活性多肽水溶肥，其特征在于所述水溶肥包括：按重量百分数计，10～20％的水解活性多肽以及80%-90%的无机肥与微量元素的混合物；

所述的活性多肽水溶肥是由以下方法制备得到的：

（1）水解活性多肽的制备：把动植物蛋白原料用浓度为93-98wt%的硫酸进行水解反应，再加入碳酸氢铵中和，使酸度达到PH4～6；再经过滤得到的滤液，喷雾干燥得到含多肽70%以上的水解活性多肽粉剂；

（2）无机肥与微量元素的混合物的制备：根据不同植物及/或不同土壤按照一定比例配制无机肥与微量元素的混合物；

（3）按照所制备的活性多肽水溶肥中含有的各组分的质量百分数混合以上组分，即得所述的活性多肽水溶肥。

2.如权利要求1所述的活性多肽水溶肥，其特征在于，步骤（1）中所述的水解反应是按照动植物蛋白原料：93-98wt％硫酸溶液：水＝l:1:1.5的重量比混合，在113～115℃下，水解10～12小时。

3.如权利要求1或2所述的活性多肽水溶肥，其特征在于，步骤（1）中所述的中和是指加入硫酸重量的1.5-1.7倍的碳酸氢铵在40～80℃下进行中和反应6～8小时，浓缩到原体积的50%，并使酸度达到PH4～6；中和液经冷却到40-60℃下过滤，滤液经喷雾干燥得到水分小于2%，且含多肽70%以上的水解活性多肽粉剂。

4.如权利要求1-3任一项所述的活性多肽水溶肥，其特征在于，步骤（1）中所述的动植物蛋白原料为毛发角蛋白、羽毛粉、豆粕、菜籽粕或蓖麻粕中的一种或多种的混合物。

5.如权利要求1所述的活性多肽水溶肥，其特征在于，步骤（2）中所述的无机肥与微量元素的混合物中，无机肥为氮肥、磷肥和钾肥的混合物，其中氮肥、磷肥和钾肥的重量比为1～2：1～2：1～2；所述微量元素包括铜，铁，锰，锌，硼及钼其中一种或多种，按质量计算，无机肥：微量元素=40～45:1。

6.如权利要求5所述的活性多肽水溶肥，其特征在于，所述的氮肥为尿素，所述的磷肥为磷酸二氢钾以及所述的钾肥为硫酸钾。

7.如权利要求1-6任一项所述的活性多肽水溶肥，其特征在于，各组分的质量百分数为：水解活性多肽粉剂占15%、无机肥与微量元素的混合物占85%，其中尿素占36.5%、磷酸二氢钾占18.5%、硫酸钾占28%、微量元素占2%，混匀包装，即得到活性多肽水溶肥料。

8.如权利要求7所述的活性多肽水溶肥，其特征在于，所述的微量元素为硼酸。

9.如权利要求1-8任一项所述的活性多肽水溶肥，其特征在于，所述的活性多肽水溶肥为液体肥、粉状肥或固体不规则颗粒肥。

10.权利要求1-8任一项所述的活性多肽水溶肥在促进作物生长中的应用。