CN113321563A - 一种海藻有机水溶肥料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海藻有机水溶肥料,其包括海藻酸液30‑50份、螯合中量元素1‑5份、螯合微量元素1‑5份、复合氨基酸2‑8份。本发明方法获得的海藻酸液中海藻酸和甜菜碱的含量较大,应用于田间能够增加植物叶片叶绿素含量,进而提高品质和产量。本发明还涉及所述海藻有机水溶肥料的制备方法和用途。
Description
技术领域
本发明属于功能肥料领域,尤其涉及一种海藻有机水溶肥料以及其制备方法和应用。
背景技术
海藻富含多种营养成分,包括多糖类物质、氨基酸类物质、生长调节物质、甜菜碱、不饱和脂肪酸、大环内酯类等等,具有多种生物学功能,海藻提取物已被被广泛应用于医药、食品、农业多种领域。在农业中,海藻肥料具有广泛应用,且具有促进植物生长、改善土壤物理特性、提高作物抗逆性等功能。
在海藻肥生产中,主要通过细胞破碎等技术手段提取海藻细胞内含物,以及使海藻大分子化合物降解为易被吸收的小分子物质。其主要方法包括物理方法、化学方法和生物方法。其中物理方法是最早期的方法,主要是机械破碎、提取,该方法简单,但是提取效率较低。化学方法主要包括溶剂提取法和碱解提取法等,该方法虽然工艺成熟,易于规模化处理,但是该方法使用大量化学物质,容易对环境造成污染。生物方法是近些年发展起来的环保、高效的提取方法,其中包括微生物发酵降解提取法和酶解提取法,其中微生物发酵法是利用微生物的活动破坏海藻组织,进而释放内含物,而酶解法主要是通过添加外源降解酶物质,通过酶的生物催化作用,将海藻细胞中的天然活性物质释放出来。
酶解法作为海藻肥生产中的优势方法,已被广泛研究。例如:
邓富文等人(酶解技术用于马尾藻提取海藻酸工艺的研究,广西化工)研究了木瓜蛋白酶对马尾藻进行酶解的处理方法,通过酶解作用,提高了海藻酸的提取率,该研究的局限性在于仅仅采用了单一酶种进行酶解,其酶解效率较低,产物种类相对较少。
李晓等人(酶解法提取铜藻中海藻酸钠的工艺优化及物料分析,食品工业科技)研究了酶添加量、酶解时间、酶解温度和pH等因素对酶解法提取海藻酸钠的影响,其研究结果显示酶的种类、酶添加量、温度、pH以及酶解时间等均会影响最终得率,但该文献仅仅考察了纤维素酶和水解酶复合物的酶解条件。
杨红霞等人(酶解法提取海藻酸钠研究,安徽农业科学)采用正交实验研究了酶解法提取海藻酸钠的工艺及影响因素,并分析了单因素对酶解反应的影响。该研究的局限性同样在于仅仅采用了单一酶种进行酶解,其酶解效率较低,产物种类相对较少。
中国专利CN108935523A公开了一种海藻提取物的制备方法,其方法包括碱解、酶解和微生物降解等,但该专利文献缺乏对提取条件的筛选,效率较低。
中国专利CN108383559A公开了一种微生物发酵酶解制备有机海藻液肥的方法,采用复合酶解技术及微生物发酵技术降解海藻,去除海藻细胞壁,使海藻酸、多糖、植物激素等内含物充分释放。
中国专利CN110183266A公开了一种小分子海藻酸微生物肥料,其包含小分子海藻酸液、微生物菌剂、腐殖酸等多种组分,小分子海藻酸液其中小分子海藻酸液采用多步骤酶解获得。该方法需要多次酶解过程,且各次酶解条件不同,酶解过程中需要多次调整酶解条件,酶解工艺较为复杂。
中国专利CN106167422A公开了一种复合海藻肥料的制备方法,其在酶解过程中同样包含多个步骤的酶解,且各步骤酶解条件不同,酶解过程中同样需要多次调整酶解条件,酶解工艺同样较为复杂。
综上,目前还存在对海藻酶解工艺进一步细化,优化酶解条件,以提高效率,降低成本,充分酶解释放海藻有益内含物的需求,以及存在对酶解工艺简化、利于工业化生产的实际需求。
发明概述
为解决上述问题,本发明提供一种海藻有机水溶肥料,其通过对复合酶系的配伍选择,以及各项酶解条件的筛选,获得了一种工艺简化、酶解效率高的海藻酶解工艺。本发明酶解获得的海藻酸液中有益物质含量高。在获得的有益物质含量较高海藻酸液的基础上,并辅以各种中量元素、微量元素以及复合氨基酸等组分,制备成海藻有机水溶肥料。
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明一方面涉及一种海藻有机水溶肥料,其包括如下重量份的原料:海藻酸液30-50份、螯合中量元素1-5份、螯合微量元素1-5份、复合氨基酸2-8份。
其中,海藻酸液通过如下方法制备:
(1)海藻预处理:将新鲜海藻用清水清洗干净,干燥至含水量低于40%;
(2)冷冻粉碎:将预处理后的海藻在-10至-15℃下冷冻6-8h,然后冷冻粉碎至60-100目的粉末;
(3)酶解:向粉碎后的海藻粉末中加入水,制成匀浆,加水量为海藻粉末重量的15-25倍,然后加入以海藻粉末重量计0.8-2%的复合酶制剂,于46-48℃、pH为5.1-5.4的条件下酶解28-32h;
(4)离心、浓缩:将酶解后的酶解液体离心,取上清液进行浓缩,获得海藻酸液。
在本发明的一种实施方式中,其中,各原料的重量份优选:海藻酸液35-45份、螯合中量元素3-4份、螯合微量元素2-3份、复合氨基酸4-6份。
在本发明的一种实施方式中,其中,所述螯合中量元素选自EDTA螯合镁、EDTA螯合锌中的一种或多种。
在本发明的一种实施方式中,其中,所述螯合微量元素选自EDTA螯合硼、EDTA螯合铁、EDTA螯合锰中的一种或多种。
在本发明的一种实施方式中,其中,所述复合氨基酸包括:亮氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸和谷氨酸中的至少三种。
在本发明的一种实施方式中,其中海藻酸液制备步骤(1)中,所述海藻包括泡叶藻、马尾藻、海带、巨藻中的一种或多种。
在本发明的一种实施方式中,其中海藻酸液制备步骤(3)中,所述复合酶制剂由纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶组成,其重量比例为:纤维素酶∶半纤维素酶∶糖化酶∶木瓜蛋白酶∶木聚糖酶∶褐藻胶裂解酶=2.4-3.2∶1-2∶1.1-1.5∶1.2-2∶0.8-1.2∶1.5-2.1。
在本发明的一种实施方式中,其中海藻酸液制备步骤(3)中,优选加入以海藻粉末重量计1.2-1.6%的复合酶制剂。
在本发明的一种实施方式中,其中海藻酸液制备步骤(3)中,优选酶解温度为48℃,酶解pH为5.1,酶解时间为32h。
本发明另一方面涉及所述海藻有机水溶肥料的制备方法,其中,包括如下步骤:
A、海藻酸液的制备:
(1)海藻预处理:将新鲜海藻用清水清洗干净,干燥至含水量低于40%;
(2)冷冻粉碎:将预处理后的海藻在-10至-15℃下冷冻6-8h,然后冷冻粉碎至60-100目的粉末;
(3)酶解:向粉碎后的海藻粉末中加入水,制成匀浆,加水量为海藻粉末重量的15-25倍,然后加入以海藻粉末重量计0.8-2%的复合酶制剂,于46-48℃、pH为5.1-5.4的条件下酶解28-32h;
(4)离心、浓缩:将酶解后的酶解液体离心,取上清液进行浓缩,获得海藻酸液;
B、海藻有机水溶肥料的制备
取配方量的步骤A得到的海藻酸液,然后向其中加入配方量的螯合中量元素、螯合微量元素、复合氨基酸,搅拌均匀,获得本发明的海藻有机水溶肥料。
本发明另一方面涉及所述的海藻有机水溶肥料用于增加植物叶片叶绿素含量的用途。
发明详述:
本发明一方面涉及一种海藻有机水溶肥料,其包括如下重量份的原料:海藻酸液30-50份、螯合中量元素1-5份、螯合微量元素1-5份、复合氨基酸2-8份。
优选的,各原料的重量份优选:海藻酸液35-45份、螯合中量元素3-4份、螯合微量元素2-3份、复合氨基酸4-6份。
更优选的,各原料的重量份优选:海藻酸液40份、螯合中量元素3份、螯合微量元素3份、复合氨基酸5份。
在本发明中,其中海藻中富含多种营养物质,包括海藻多糖,海藻蛋白、多肽、氨基酸,脂质化合物等大分子类物质,还包括植物生长调节剂类物质以及多种矿物元素。本发明通过对海藻进行酶解,提取获得海藻酸液,所述海藻液包含多种对植物有益物质,如海藻酸、植物生长调节物质等,而且经过提取方法的优化,本发明能够获得海藻酸、甜菜碱等含量较高的海藻酸液。
所述螯合中量元素选自EDTA螯合镁、EDTA螯合锌中的一种或多种;优选EDTA螯合镁。
所述螯合微量元素选自EDTA螯合硼、EDTA螯合铁、EDTA螯合锰中的一种或多种;优选EDTA螯合硼、EDTA螯合铁中的一种或两种;更优选为EDTA螯合硼与EDTA螯合铁的组合物,二者的重量比为4∶1-1∶4,优选为2∶1。
所述复合氨基酸包括:亮氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸和谷氨酸中的至少三种。优选为亮氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸和谷氨酸的组合物,其重量比依次为1∶2∶2∶1∶3∶2∶1。
本发明所用海藻酸液通过如下方法制备:
(1)海藻预处理:将新鲜海藻用清水清洗干净,干燥至含水量低于40%;
(2)冷冻粉碎:将预处理后的海藻在-10至-15℃下冷冻6-8h,然后冷冻粉碎至60-100目的粉末;
(3)酶解:向粉碎后的海藻粉末中加入水,制成匀浆,加水量为海藻重量的15-25倍,然后加入以海藻重量计0.8-2%的复合酶制剂,于46-48℃、pH为5.1-5.4的条件下酶解28-32h;
(4)离心、浓缩:将酶解后的酶解液体离心,取上清液进行浓缩,获得海藻酸液。
在上述步骤(1)中,所用海藻包括泡叶藻、马尾藻、海带、巨藻中的一种或多种,优选泡叶藻或马尾藻。用清水将新鲜海藻清洗干净,通常清洗2-4次;然后,干燥至含水量低于40%,优选干燥至含水量20-30%,干燥方式无特殊限制,可以采取自然晾晒或挤压脱水方式。20-30%是比较理想的含水量范围,含水量较大不利于后续的冷冻粉碎,而干燥至含水量较小,则可能会导致不期望的海藻物质的损失。
在上述步骤(2)中,将预处理后的海藻在-10至-15℃、优选-12至-14℃下冷冻6-8h,然后冷冻粉碎至60-100目、优选70-80目的粉末,该粒度为后续酶解的较佳粒度范围,粒度过大会导致酶解不完全,粒度过小则可能会在体系分散溶解、粘度控制等方面带来不利影响。
在上述步骤(3)中,所述复合酶制剂由纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶组成,其重量比例为:纤维素酶∶半纤维素酶∶糖化酶∶木瓜蛋白酶∶木聚糖酶∶褐藻胶裂解酶=2.4-3.2∶1-2∶1.1-1.5∶1.2-2∶0.8-1.2∶1.5-2.1;优选为2.8-3.2∶1-1.5∶1.1-1.3∶1.6-2∶1-1.2∶1.5-1.8;更优选为3∶1.25∶1.2∶1.8∶1.1∶1.65。
酶解过程中的加水量为海藻粉末重量的15-25倍,优选为16-18倍。
以海藻粉末重量计,复合酶制剂的加入量为0.8-2%,优选为1.2-1.6%。酶用量过低可能导致酶解不完全,适当增加酶用量,会增加海藻内含物的释放,但酶用量过高,则会抑制酶促反应进行。
具体的酶解条件为在46-48℃、pH为5.1-5.4的条件下酶解28-32h,优选在48℃、pH为5.1的条件下酶解32h。本发明经过试验发现,酶解温度和酶解pH二者相互影响,只有当二者均在上述参数范围内时,酶解效率最高。
在上述步骤(4)中,其中离心转速为2000-4000转/分,离心时间为10-30分钟;上清液浓缩至初始加水量的1/3至1/10,例如1/3、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9、1/10;优选浓缩至1/4至1/8。
本发明经过长期试验,发现由上述酶系组成的复合酶制剂,各种酶相互协作,能够有效酶解海藻藻体,充分释放海藻内含物。另外,针对筛选得到的该具体复合酶制剂,进行了单因素筛选、正交筛选等筛选试验,获得了针对该特定复合酶制剂的最佳酶添加量、酶解温度、酶解pH以及酶解时间等酶解参数,使得酶解效率大大提高,获得的酶解液中海藻酸、甜菜碱等植物有益物质含量明显提高。
本发明另一方面涉及所述海藻有机水溶肥料的制备方法,其中,包括如下步骤:
A、海藻酸液的制备:
(1)海藻预处理:将新鲜海藻用清水清洗干净,干燥至含水量低于40%;
(2)冷冻粉碎:将预处理后的海藻在-10至-15℃下冷冻6-8h,然后冷冻粉碎至60-100目的粉末;
(3)酶解:向粉碎后的海藻粉末中加入水,制成匀浆,加水量为海藻重量的15-25倍,然后加入以海藻重量计0.8-2%的复合酶制剂,于46-48℃、pH为5.1-5.4的条件下酶解28-32h;
(4)离心、浓缩:将酶解后的酶解液体离心,取上清液进行浓缩,获得海藻酸液;
B、海藻有机水溶肥料
取配方量的步骤A得到的海藻酸液,然后向其中加入配方量的螯合中量元素、螯合微量元素、复合氨基酸,搅拌均匀,获得本发明的海藻有机水溶肥料。
在本发明的制备方法中,所述海藻酸液制备中的优选参数定义如前所述。
在本发明的制备方法中,所述螯合中量元素、螯合微量元素、复合氨基酸的定义如前所述。
本发明方法制备获得的海藻酸液和/或海藻有机水溶肥料中,海藻酸、甜菜碱等植物有益物质的含量,相较于现有的提取方法明显提高。
本发明另一方面涉及所述的海藻有机水溶肥料用于增加植物叶片叶绿素含量的用途。具体的施用方法没有特别限制,但优选通过叶面喷雾的方式使用,喷雾时本发明的海藻有机水溶肥料用清水稀释30-80倍,喷施至植物叶片。所述的植物无特别限制,例如包括大田作物、蔬菜、果树等,优选植物为葡萄。
本发明所用各种原料、试剂以及各种酶均可通过市售获得。
在本发明具体实施方式中,所用纤维素酶(2×104U/g)、糖化酶(10×104U/g)、木聚糖酶(5×104U/g)购自东恒华道生物科技公司;半纤维素酶(2×104U/g)购自上海宝曼生物科技公司;木瓜蛋白酶(10×104U/g)购自庞博生物工程有限公司;褐藻胶裂解酶(2×104U/g)购自南宁汉和生物公司。
在本发明具体实施方式中,所用复合氨基酸为:亮氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸和谷氨酸重量比为1∶2∶2∶1∶3∶2∶1的复合氨基酸。
附图说明
图1为各种复合酶制剂对应的海藻酸含量分析;
图2为各种酶添加量对应的海藻酸含量分析;
图3为各种酶解时间对应的海藻酸含量分析。
具体实施方式
为了理解本发明,下面以实施例进一步说明本发明,但不限制本发明。
一、海藻酸液的制备方法筛选
采用单因素试验、正交试验筛选,对海藻酸液制备中各种参数进行筛选优化。
1、复合酶制剂筛选试验
将新鲜泡叶藻用清水清洗3次,干燥至含水量25%。然后,将干燥后的泡叶藻于-12℃下冷冻8h,之后冷冻粉碎至75目的粉末。
取50g粉碎后的泡叶藻粉末,向其中加入900mL的水,制成匀浆,然后加入0.5g的下表1所述复合酶制剂,于50℃、pH为5.0下(用柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲溶液调节,下同)酶解30h。之后将酶解液在3000转/分下离心20min,取上清液浓缩至150mL,得到海藻酸液,并参考“HG/T 5050-2016海藻酸肥料”中记载的咔唑比色法测定海藻酸液中海藻酸的含量,结果见下表1和图1所示。
表1 复合酶制剂筛选
从表1和图1可以看出,处理3-7比例下的复合酶制剂酶解获得的海藻酸液中海藻酸的含量较高,其含量明显高于处理1-2、8配比下的复合酶制剂,更加高于处理9-12中所述的复合酶制剂。更为优选的复合酶制剂是处理3-5代表的复合酶制剂及其比例;处理4代表的复合酶制剂及其比例酶解获得的海藻酸含量最高。因此,选用处理4所代表的复合酶制剂进行下述筛选试验,即纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶的重量比为3∶1.25∶1.2∶1.8∶1.1∶1.65。
2、酶解温度、pH正交筛选试验
选用复合酶制剂(纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶的重量比为3∶1.25∶1.2∶1.8∶1.1∶1.65),按照下表2所述的温度和pH条件进行正交筛选试验,其余方法同复合酶制剂筛选试验。酶解完成后测定海藻酸液中海藻酸的含量,结果见下表2。
表2 酶解温度、pH双因素正交试验
从表2可以看出,当温度为46-48℃、且pH为5.1-5.4时,酶解效率较高,海藻酸含量均大于40mg/mL,尤其是处理10中当温度为48℃、且pH为5.1时,酶解效率最高,海藻酸含量为46.8mg/mL。当酶解温度高于48℃或低于46℃,以及当酶解pH低于5.1或高于5.7时,均会影响酶解效率。可见,酶解温度与pH二者协同影响酶解效率。选用处理10所记载的酶解温度为48℃、且pH为5.1的酶解条件进行下述试验。
3、酶添加量筛选试验
选用复合酶制剂(纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶的重量比为3∶1.25∶1.2∶1.8∶1.1∶1.65),酶解温度48℃、pH 5.1,按照下表3所述的复合酶制剂添加量进行筛选试验,其余方法同复合酶制剂筛选试验。酶解完成后测定海藻酸液中海藻酸的含量,结果见下表3和图2。
表3 酶添加量筛选试验
从表3和图2中可以看出,在酶添加量较低的情况下,随着酶量的增加,海藻酸的含量逐渐增加,当酶添加量为1.6%时,海藻酸含量达到最大,为50.6mg/mL。当继续添加复合酶制剂时,海藻酸含量则略有降低,可能的原因是较好含量的酶制剂抑制了酶促反应进行。因此,选用处理4所记载的酶添加量为1.6%进行下述试验。
4、酶解时间筛选试验
选用复合酶制剂(纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶的重量比为3∶1.25∶1.2∶1.8∶1.1∶1.65),酶解温度48℃、pH 5.1,复合酶制剂添加量为1.6%(以海藻粉末重量计),按照下表4所述的酶解时间进行筛选试验,其余方法同复合酶制剂筛选试验。酶解完成后测定海藻酸液中海藻酸的含量,结果见下表4和图3。
表4 酶解时间筛选试验
从表4和图3中可以看出,随着酶解时间的增加,海藻酸含量逐渐增加,当酶解时间为32h,酶解基本完成,继续酶解海藻酸的含量基本无变化,因此确定最佳酶解时间为32h。
二、海藻酸液的制备
1、本发明海藻酸液的制备
将新鲜泡叶藻用清水清洗3次,干燥至含水量25%。然后,将干燥后的泡叶藻于-12℃下冷冻8h,之后冷冻粉碎至75目的粉末。
取100g粉碎后的泡叶藻粉末,向其中加入1800mL的水,制成匀浆,然后加入1.6g的复合酶制剂(表1处理4所述的复合酶制剂,纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶的重量比为3∶1.25∶1.2∶1.8∶1.1∶1.65),于48℃、pH为5.1下酶解32h。之后将酶解液在3000转/分下离心20min,取上清液浓缩至300mL,得到海藻酸液(标记为海藻酸液A)。
另外,再次取100g粉碎后的泡叶藻粉末,向其中加入1800mL的水,制成匀浆,然后加入1.6g的复合酶制剂(表1处理3所述的复合酶制剂,纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶的重量比为3.2∶1∶1.1∶2∶1.2∶1.5),于48℃、pH为5.1下酶解32h。之后将酶解液在3000转/分下离心20min,取上清液浓缩至300mL,得到海藻酸液(标记为海藻酸液B)。
2、对比海藻酸液的制备
将新鲜泡叶藻用清水清洗3次,干燥至含水量25%。然后,将干燥后的泡叶藻于-12℃下冷冻8h,之后冷冻粉碎至75目的粉末。
其中,取100g粉碎后的泡叶藻粉末,向其中加入1800mL的水,制成匀浆,然后加入1.6g的复合酶制剂(表1处理2所述的复合酶制剂,即纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶的重量比为3.4∶0.75∶1∶2.2∶1.3∶1.35),于50℃、pH为5.7下酶解32h。之后将酶解液在3000转/分下离心20min,取上清液浓缩至300mL,得到海藻酸液(标记为海藻酸液C,其中复合酶制剂以及酶解温度、pH与本发明存在差异)。
另外,再次取100g粉碎后的泡叶藻粉末,向其中加入1800mL的水,制成匀浆,然后加入1g的复合酶制剂(表1处理10所述的复合酶制剂,即纤维素酶、半纤维素酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶的重量比为4.1∶1.5∶1.6∶1∶1.8),于48℃、pH为5.1下酶解32h。之后将酶解液在3000转/分下离心20min,取上清液浓缩至300mL,得到海藻酸液(标记为海藻酸液D,其中复合酶制剂及其加入量与本发明存在差异)。
参考“HG/T 5050-2016海藻酸肥料”中记载的咔唑比色法测定上述海藻酸液中海藻酸的含量;采用高效液相色谱法测定上述海藻酸液中甜菜碱的含量,结果见下表5。
表5 海藻酸液中海藻酸、总甜菜碱的含量测定
从表5中可以看出,本发明提取方法获得的海藻酸液A、B中海藻酸的含量以及甜菜碱的含量均明显大于对照方法提取得到的海藻酸液C、D。
三、海藻有机水溶肥料的制备
实施例1
海藻酸液A400g、EDTA螯合镁30g、EDTA螯合硼20g、EDTA螯合铁10g、复合氨基酸50g。
制备方法为:称取配方量的海藻酸液A,然后向其中加入配方量EDTA螯合镁、EDTA螯合硼、EDTA螯合铁、复合氨基酸,搅拌均匀,获得海藻有机水溶肥料。
实施例2
海藻酸液A 350g、EDTA螯合镁30g、EDTA螯合硼20g、复合氨基酸40g。
制备方法为:称取配方量的海藻酸液A,然后向其中加入配方量EDTA螯合镁、EDTA螯合硼、复合氨基酸,搅拌均匀,获得海藻有机水溶肥料。
实施例3
海藻酸液B 450g、EDTA螯合镁40g、EDTA螯合硼15g、EDTA螯合铁15g、复合氨基酸60g。
制备方法为:称取配方量的海藻酸液B,然后向其中加入配方量EDTA螯合镁、EDTA螯合硼、EDTA螯合铁、复合氨基酸,搅拌均匀,获得海藻有机水溶肥料。
实施例4
海藻酸液B 500g、EDTA螯合镁50g、EDTA螯合铁50g、复合氨基酸80g。
制备方法为:称取配方量的海藻酸液B,然后向其中加入配方量EDTA螯合镁、EDTA螯合铁、复合氨基酸,搅拌均匀,获得海藻有机水溶肥料。
对比例1
海藻酸液C 400g、EDTA螯合镁30g、EDTA螯合硼20g、EDTA螯合铁10g、复合氨基酸50g。
制备方法为:称取配方量的海藻酸液C,然后向其中加入配方量EDTA螯合镁、EDTA螯合硼、EDTA螯合铁、复合氨基酸,搅拌均匀,获得海藻有机水溶肥料。
对比例2
海藻酸液D 350g、EDTA螯合镁30g、EDTA螯合硼20g、复合氨基酸40g。
制备方法为:称取配方量的海藻酸液D,然后向其中加入配方量EDTA螯合镁、EDTA螯合硼、复合氨基酸,搅拌均匀,获得海藻有机水溶肥料。
四、田间试验:海藻有机肥对葡萄叶片叶绿素含量的影响
试验在宁夏葡萄园进行,供试品种为马***。
将实施例1-4、对比例1-2所述的海藻有机水溶肥料用清水稀释60倍备用。
试验采用单因素随机区组设计,共设7个处理,每个处理设3个重复,共21个小区,每个小区面积50m2。在葡萄果实膨大期分别喷施实施例1-4、对比例1-2所述的海藻有机水溶肥料,施药量以叶片滴液为限,以喷施等量清水为对照。喷施15天后,各小区分别按照五点取样法采集5片葡萄成熟叶片,参照张宪政的方法(张宪政,植物叶绿素含量测定——丙酮乙醇混合液法,辽宁农业科学,1986年第3期),测定提取液在645nm、663nm波长下的吸光度值,计算叶片的叶绿素含量,3个重复计算平均值。结果如下表6所述。
表6 叶绿素含量测定
从表6中可以看出,本发明所述的海藻有机水溶肥料相对于对照海藻有机水溶肥料,能够明显增加葡萄叶片中叶绿素的含量,这对葡萄的生长发育是有利的,能够预期增加产量和改善果实品质。
上述实例仅仅是对本发明的进一步解释,并不是对本发明的限定,通过将上述方案进行简单的调整进而得到的方案,同样在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种海藻有机水溶肥料,其特征在于,包括如下重量份的原料:海藻酸液30-50份、螯合中量元素1-5份、螯合微量元素1-5份、复合氨基酸2-8份;
其中,海藻酸液通过如下方法制备:
(1)海藻预处理:将新鲜海藻用清水清洗干净,干燥至含水量低于40%;
(2)冷冻粉碎:将预处理后的海藻在-10至-15℃下冷冻6-8h,然后冷冻粉碎至60-100目的粉末;
(3)酶解:向粉碎后的海藻粉末中加入水,制成匀浆,加水量为海藻粉末重量的15-25倍,然后加入以海藻粉末重量计0.8-2%的复合酶制剂,于46-48℃、pH为5.1-5.4的条件下酶解28-32h;
(4)离心、浓缩:将酶解后的酶解液体离心,取上清液进行浓缩,获得海藻酸液。
2.根据权利要求1所述的海藻有机水溶肥料,其特征在于,各原料的重量份优选:海藻酸液35-45份、螯合中量元素3-4份、螯合微量元素2-3份、复合氨基酸4-6份。
3.根据权利要求1或2所述的海藻有机水溶肥料,其特征在于,所述螯合中量元素选自EDTA螯合镁、EDTA螯合锌中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的海藻有机水溶肥料,其特征在于,所述螯合微量元素选自EDTA螯合硼、EDTA螯合铁、EDTA螯合锰中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的海藻有机水溶肥料,其特征在于,所述复合氨基酸包括:亮氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸和谷氨酸中的至少三种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的海藻有机水溶肥料,其特征在于,在海藻酸液制备步骤(1)中,所述海藻包括泡叶藻、马尾藻、海带、巨藻中的一种或多种。
7.根据权利要求1-5任一项所述的海藻有机水溶肥料,其特征在于,在海藻酸液制备步骤(3)中,所述复合酶制剂由纤维素酶、半纤维素酶、糖化酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、褐藻胶裂解酶组成,其重量比例为:纤维素酶∶半纤维素酶∶糖化酶∶木瓜蛋白酶∶木聚糖酶∶褐藻胶裂解酶=2.4-3.2∶1-2∶1.1-1.5∶1.2-2∶0.8-1.2∶1.5-2.1。
8.根据权利要求1-5任一项所述的海藻有机水溶肥料,其特征在于,在海藻酸液制备步骤(3)中,优选加入以海藻粉末重量计1.2-1.6%的复合酶制剂;优选酶解温度为48℃;优选酶解pH为5.1;优选酶解时间为32h。
9.一种权利要求1所述海藻有机水溶肥料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
A、海藻酸液的制备:
(1)海藻预处理:将新鲜海藻用清水清洗干净,干燥至含水量低于40%;
(2)冷冻粉碎:将预处理后的海藻在-10至-15℃下冷冻6-8h,然后冷冻粉碎至60-100目的粉末;
(3)酶解:向粉碎后的海藻粉末中加入水,制成匀浆,加水量为海藻粉末重量的15-25倍,然后加入以海藻粉末重量计0.8-2%的复合酶制剂,于46-48℃、pH为5.1-5.4的条件下酶解28-32h;
(4)离心、浓缩:将酶解后的酶解液体离心,取上清液进行浓缩,获得海藻酸液;
B、海藻有机水溶肥料的制备
取配方量步骤A得到的海藻酸液,然后加入配方量的螯合中量元素、螯合微量元素、复合氨基酸,搅拌均匀,获得本发明的海藻有机水溶肥料。
10.权利要求1所述的海藻有机水溶肥料用于增加植物叶片叶绿素含量的用途。
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