本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种含姜汁精华的复合肥料及制备方法。
背景技术：
姜黄被人类使用已有4000多年历史，在古印度及中国医学都曾使用姜黄来治疗发炎性疾病、保护肝脏、皮肤疾病及创伤。姜黄中的主要活性物质为姜黄素，是植物界很稀少的具有二酮的色素。现代医学研究指出，姜黄素的抗氧化能力是生物类黄酮的2.33倍，维生素e的1.6倍及维生素c的2.75倍，能帮助人体对抗许多疾病，是具有多种功效的草本植物。
随着农业中化学投入品的用量越来越多，“中医农业”受到越来越多专家和学者的关注，在肥料中添加姜黄及其提取的精华物质即为现阶段应用最为广泛的一种方案。在现有技术中，如专利201810561541.x公开了一种含姜黄素复合物的万寿菊用肥料。该发明提出的含姜黄素复合物的万寿菊用肥料，其配方合理，营养全面，能满足万寿菊的生长需求，且保水缓释效果好，抗病虫害性能优异。而专利201910593257.5也提出了一种中草药提取物制作的驱虫抑菌型肥料，该发明提供了一种中草药提取物制作的驱虫抑菌型肥料，不会对农作物造成伤害，能够补充植物生长所需的营养物质，高效的驱虫抑菌。
然而在现有的应用使用中，都是直接购买姜黄粉碎后应用于有机肥中，但是对于施加量无法定量规定，使得效果不显著，也无法达到良好的使用效果，而盲目的直接施加这些姜黄粉，反而造成了农作物品质下降；并且会影响食品安全；所以如何将姜黄素很好的利用到肥料中，进而如何制备成成品肥料，达到最好的肥料成分间的配伍性是需要解决的问题。
技术实现要素：
针对上述技术中存在的不足：现有技术中未有一种含有姜黄素的肥料；也没有一种含有姜黄素肥料的制备方法。
具体为一种含姜汁精华的复合肥料，包括以下重量份计的原料：氮肥250-350份、磷肥170-310份、钾肥200-350份、锌肥0-2份、硼肥0-10份、铁肥0-2份、硫酸锰0-1份、石粉30-200份、有机包膜油1-2份、姜汁精华0.5-1份，其中，所述姜汁精华为质量浓度为75-95％的姜黄素溶液。
作为优选，所述氮肥为尿素、硝铵磷肥、硝酸磷肥中至少一种；所述磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵中至少一种；所述钾肥为硫酸钾、氯化钾中至少一种；所述锌肥为氧化锌、硫酸锌中至少一种；所述硼肥为硼砂、硼酸中至少一种；所述铁肥为硫酸亚铁、氧化铁中至少一种。
作为优选，包括以下重量份计的原料：硝铵磷肥300份、磷酸一铵260份、硫酸钾300份；氧化锌1份、硼砂2份、硫酸亚铁1份、硫酸锰1份；石粉135份；姜汁精华1份、有机包膜油2份。
作为优选，包括以下重量份计的原料：尿素250份、磷酸一铵310份、硫酸钾270份、氯化钾30份、硫酸锌1份、硼砂2份、氧化铁1份、硫酸锰1份；石粉130份、姜汁精华0.5份、有机包膜油2份。
作为优选，所述姜汁精华为姜黄粉提取，且质量浓度为80％的姜黄素溶液。
还公开一种含姜汁精华的复合肥料的制备方法，采用上述的重量份计的原料进行制备，包括以下步骤：
s1、利用姜黄粉进行生物提取得到质量浓度为75-95％的姜黄素溶液；
s2、将氮肥加入到高塔熔融喷浆造粒塔进行塔下熔融得到熔融状态的氮肥；
s3、将熔融状态的氮肥用泵输送至高塔熔融喷浆造粒塔的塔顶反应槽，加入磷肥、钾肥、锌肥、硼肥、铁肥、硫酸锰和石粉混合搅拌，搅拌温度为100-175摄氏度，反应1分钟后加入防板结油，再搅拌反应1分钟得到混合物质；
s4、混合物质流入送至高塔熔融喷浆造粒塔的造粒塔中造粒得到肥料颗粒；
s5、待肥料颗粒表面温度降至50-60摄氏度时，先将姜黄素溶液与有机包膜油混合均匀，对肥料颗粒进行包膜获得姜汁精华复合肥。
作为优选，在s1步骤中，采用以下方式对姜黄素进行提取：
s11、乙醇提取：将姜黄粉碎成姜黄粉，以体积浓度为95％的乙醇溶液为溶剂，采用超声提取法进行提取、过滤得到乙醇提取液；
s12、大孔树脂吸附：在乙醇提取液中加入大孔吸附树脂进行搅拌混合，在搅拌条件下加入甲酸，继续搅拌30-50min后静置过滤，得到吸附好的大孔吸附树脂；
s13、分离纯化：将吸附好的大孔吸附树脂装柱，加入与大孔吸附树脂等体积的去离子水淋洗，以体积浓度为60％的乙醇溶液为系统级进行洗脱，分段收集，同时采用hplc法对收集液进行定性分析，合并含有相同成分的收集液，回收溶剂至干燥；
s14、将所得固体用水洗涤至无乙醇味后，真空干燥即得。
作为优选，在s2中，当氮肥采用尿素时，熔融温度为135摄氏度；当氮肥采用硝铵磷肥或硝酸磷肥时，熔融温度为165摄氏度。
作为优选，在s4中，筛分得直径2.00～4.75mm的肥料颗粒。
本发明的有益效果是：
本发明提出了一种含姜汁精华的复合肥料，包括以下重量份计的原料：氮肥250-350份、磷肥170-310份、钾肥200-350份、锌肥0-2份、硼肥0-10份、铁肥0-2份、硫酸锰0-1份、石粉30-200份、有机包膜油1-2份、姜汁精华0.5-1份，其中，姜汁精华为质量浓度为75-95％的姜黄素溶液；采用高浓度的姜黄素，与肥料中的配伍性好，使得微量元素能够更好的被作物吸收，同时提高作物灾后修复能力；作物灾后体内超氧阴离子自由基剧增，严重影响作物各项生理活动的正常进行，而姜黄素有强大的抗氧化能力，保护植株细胞免于自由基的伤害；同时还公开了一种制备方法，能够批量化制备质量高、不变质的复合肥料。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的表格，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对在表格中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的表格中表示类似项，因此，一旦某一项在一个表格中被定义，则在随后的表格中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于表格所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合表格，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了更清楚地表述本发明，下面结合实施例对本发明作进一步地描述。
一种含姜汁精华的复合肥料，包括以下重量份计的原料：氮肥250-350份、磷肥170-310份、钾肥200-350份、锌肥0-2份、硼肥0-10份、铁肥0-2份、硫酸锰0-1份、石粉30-200份、有机包膜油1-2份、姜汁精华0.5-1份，其中，姜汁精华为质量浓度为75-95％的姜黄素溶液。现如今的化肥利用率低、化肥回报率不断下降，同时由于其配伍性无法再次调配而使得面源污染严重；所以现有的肥料如复(混合)肥中中等养分配比的通用型产品仍是主流，例如市面上的肥料主要是以生产养分质量分数大于40％的高浓度产品为主；例如含钙、镁、磷、锌、铁、硼等微量元素的肥料，其元素形态配伍和元素之间的相互协同作用均未调整到一个完美状态；因为在现有技术中，传统制备工艺是非常方便能够补充微量元素，一般是直接在混合造粒时直接添加微量元素原料，在搅拌混合过程中含结晶水的原料又易脱水，所以中微量元素在产品中已经很难均匀分布，更遑论施加在农田土壤中的效果了，例如复合肥中的硼砂在土壤中溶解度很小、溶解速度非常慢，难以充分发挥肥效，同时，在复合肥中加入中微量元素(如钙、镁、锌、铜、铁)，可能会和磷形成难溶态养分，不仅不能被作物吸收利用，而且还会降低磷的有效性。而在本方案中，通过加入高浓度的姜黄素溶液(姜汁精华)——姜汁精华为姜黄粉提取，且质量浓度为80％的姜黄素溶液，充分促进微量元素之间的形态配伍和元素之间的相互协同作用。特别是针对磷元素、氮元素的吸收起到了非常好的促进作用。
在本实施例中，氮肥为尿素、硝铵磷肥中至少一种；磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵中至少一种；钾肥为硫酸钾、氯化钾中至少一种；锌肥为氧化锌、硫酸锌中至少一种；硼肥为硼砂、硼酸中至少一种；铁肥为硫酸亚铁、氧化铁中至少一种。
作为一个更优选的实施例，包括以下重量份计的原料：硝铵磷肥300份、磷酸一铵260份、硫酸钾300份；氧化锌1份、硼砂2份、硫酸亚铁1份、硫酸锰1份；石粉135份；姜汁精华1份、有机包膜油2份。
在本实施例中，包括以下重量份计的原料：尿素250份、磷酸一铵310份、硫酸钾270份、氯化钾30份、硫酸锌1份、硼砂2份、氧化铁1份、硫酸锰1份；石粉130份、姜汁精华0.5份、有机包膜油2份。
还公开一种含姜汁精华的复合肥料的制备方法，采用上述的重量份计的原料进行制备，包括以下步骤：
s1、利用姜黄粉进行生物提取得到质量浓度为75-95％的姜黄素溶液；
s2、将氮肥加入到高塔熔融喷浆造粒塔进行塔下熔融得到熔融状态的氮肥；当磷肥采用尿素时，熔融温度为135摄氏度；当氮肥采用硝铵磷肥或硝酸磷肥时，熔融温度为165摄氏度；
s3、将熔融状态的氮肥用泵输送至高塔熔融喷浆造粒塔的塔顶反应槽，加入磷肥、钾肥、锌肥、硼肥、铁肥、硫酸锰和石粉混合搅拌，搅拌温度为100-175摄氏度，反应1分钟后加入防板结油，再搅拌反应1分钟得到混合物质；
s4、混合物质流入送至高塔熔融喷浆造粒塔的造粒塔中造粒得到肥料颗粒；在s4中，筛分得直径2.00～4.75mm的肥料颗粒；
s5、待肥料颗粒表面温度降至50-60摄氏度时，先将姜黄素溶液与有机包膜油混合均匀，对肥料颗粒进行包膜获得姜汁精华复合肥。
作为优选，在s1步骤中，采用以下方式对姜黄素进行提取：
s11、乙醇提取：将姜黄粉碎成姜黄粉，以体积浓度为95％的乙醇溶液为溶剂，采用超声提取法进行提取、过滤得到乙醇提取液；
s12、大孔树脂吸附：在乙醇提取液中加入大孔吸附树脂进行搅拌混合，在搅拌条件下加入甲酸，继续搅拌30-50min后静置过滤，得到吸附好的大孔吸附树脂；
s13、分离纯化：将吸附好的大孔吸附树脂装柱，加入与大孔吸附树脂等体积的去离子水淋洗，以体积浓度为60％的乙醇溶液为系统级进行洗脱，分段收集，同时采用hplc法对收集液进行定性分析，合并含有相同成分的收集液，回收溶剂至干燥；
s14、将所得固体用水洗涤至无乙醇味后，真空干燥即得。
当氮肥采用尿素时，熔融温度为135摄氏度；当氮肥采用硝铵磷肥或硝酸磷肥时，熔融温度为165摄氏度。
通过此方法制得的姜汁精华，其姜黄素含量可达到80％以上，纯度高，且为天然成分提取，可负载微量营养元素及游离氨基酸等植物必需营养成分，活性更高。当然，在配置过程中也可以在市面上购买得到浓度为80％的姜黄素溶液。
实施例1
准确称量以重量份计的以下原料：尿素350份、磷酸一铵170份、氯化钾350份；石粉130份；姜汁精华0.5份，有机包膜油2份；
将尿素350份塔下熔融，温度为135摄氏度；将熔融好的尿素用泵打至塔顶反应槽内与提升至反应槽中的磷酸一铵170份、氯化钾350份、石粉130份、姜汁精华0.5份和有机包膜油2份进行充分混合搅拌，同时反应温度为100-175摄氏度，反应1分钟后加入防板结油，再搅拌反应1分钟；反应完毕后流入设在塔顶的造粒机造粒，造粒机放料自由下落淋至塔底，冷却后出筛分直径得2-4.75mm的颗粒，待肥料颗粒表面温度降至50-60摄氏度时将姜汁精华与有机包膜油混合均匀，对筛分好的颗粒进行包膜得到试验品1。
实施例2
准确称量以重量份计的以下原料：尿素250份、磷酸一铵310份、硫酸钾270份；氯化钾30份；硫酸锌1份；硼砂2份；氧化铁1份；硫酸锰1份；石粉130份；姜汁精华0.5份，有机包膜油2份；
将尿素250份塔下熔融，温度为135摄氏度；将熔融好的尿素用泵打至塔顶反应槽内与提升至反应槽中的磷酸一铵310份、硫酸钾270份、氯化钾30份；硫酸锌1份；硼砂2份；氧化铁1份；硫酸锰1份；石粉130份、姜汁精华0.5份和有机包膜油2份进行充分混合搅拌，同时反应温度为100-175摄氏度，反应1分钟后加入防板结油，再搅拌反应1分钟；反应完毕后流入设在塔顶的造粒机造粒，造粒机放料自由下落淋至塔底，冷却后出筛分直径得2-4.75mm的颗粒，待肥料颗粒表面温度降至50-60摄氏度时将姜汁精华与有机包膜油混合均匀，对筛分好的颗粒进行包膜得到试验品2。
实施例3
准确称量以重量份计的以下原料：硝铵磷肥300份、磷酸一铵260份、硫酸钾300份；氧化锌1份、硼砂2份、硫酸亚铁1份、硫酸锰1份；填料135份；姜汁精华1份，有机包膜油2份；
将硝铵磷肥300份塔下熔融，温度为165摄氏度；将熔融好的硝铵磷肥用泵打至塔顶反应槽内与提升至反应槽中的磷酸一铵260份、硫酸钾300份；氧化锌1份、硼砂2份、硫酸亚铁1份、硫酸锰1份；填料135份；姜汁精华1份，有机包膜油2份进行充分混合搅拌，同时反应温度为100-175摄氏度，反应1分钟后加入防板结油，再搅拌反应1分钟；反应完毕后流入设在塔顶的造粒机造粒，造粒机放料自由下落淋至塔底，冷却后出筛分直径得2-4.75mm的颗粒，待肥料颗粒表面温度降至50-60摄氏度时将姜汁精华与有机包膜油混合均匀，对筛分好的颗粒进行包膜得到试验品3。
实验例1
将上述的试验品1、试验品2和试验品3和常规复合肥(未加入姜黄素的常规复合肥)在同一土壤条件下对苋菜进行施肥培育，并且还设置一组不施肥的对照组；苋菜在播种后3-5天即可出新苗；所以施肥频率为种植后一天一次；在5天后长成进行整株测量；得到表1：
表1不同处理苋菜的长势
其中，实施例1-3对应的就是试验品1-3的成品肥料，此对应方式在后续试验中继续沿用；如表1所示，使用了试验品1-3肥料培育的苋菜相较于不施肥和普通肥料作物有较大的成长优势，并且其茎粗分别较不施肥处理剂使用常规复合肥的苋菜增加了33.71％和16.00％；单株重分别较不施肥处理和施加常规复合肥的增加56.55％和36.27％；根长分别较不施肥及施加常规复合肥增加20.02％和5.96％；而通过现有技术的研究我们知道，苋菜育苗在低钙及高亚铁例子环境都会抑制生长，而其他矿质元素浓度的改变对苋菜生长不显著，首先三个试验品都明显优于常规复合肥，而三个试验品中以试验品2和3具有低浓度氧化亚铁环境，但是其涨势较为平均，所以其中姜汁精华能够与微量元素进行形式配伍，提升其它微量元素对苋菜的生长影响，从而减低亚铁离子环境的抑制作用。具有显著的促根壮苗的效果。
实验例2
同实验例1，采用试验品1-3的肥料和常规复合肥对4摄氏度环境下的菜心进行防冻施肥处理，结果如表2
表2不同处理菜心叶片相对受伤害程度和pod活性
如表2所述，施加试验品1-3的肥料处理的菜心叶片相对受冻程度最低，且相较不施肥处理和对比例肥料处理降低48.00％和41.00％；施用实施例肥料处理的菜心叶片pod活性最高，其叶片pod酶活性分别较不施肥处理及施用对比例肥料处理菜心提高了37.58％和30.06％。可见实施例肥料具有较显著的提高作物抗逆性，灾后修复能力强，使作物快速恢复正常生长的功能。
实验例3
采用上述5中处理方式(试验品1-3、常规复合肥、不施肥)对盆栽式种植的青瓜进行处理，以观察其对作物采收期延长作用；结果如下表3
表3不同处理盆栽青瓜的采收期
如表3可见，施用了试验品1-3处理的盆栽式青瓜的采收期最长，其采收期分别较不施肥处理及仅施用对比例肥料处理增加了58.33％和19.75％；而延长作物采收期的关键就是各矿物质平衡作用，既不能偏钾肥也不能偏氮肥环境，在试验品1-3都有施加钾肥和氮肥，因此可知姜黄素起到了平衡元素环境，均衡微量元素效果的作用。
实验例4
在同一地块土壤环境种植同一品种的青瓜，分别对各单位面积内的作物施加试验品1-3、对比肥料处理，也还有不施肥处理的单位亩；结果如表4
表4不同处理对青瓜产量和品质的影响
如表4所述，施加实施例肥料处理的青瓜产量最高，其平均亩产分别较不施肥处理及施用对比例肥料处理青瓜增加51.68％和22.05％；施用实施例肥料处理的青瓜品质好，营养丰富，其可溶性糖含量分别较不施肥处理及施用对比例肥料处理青瓜增加27.21％和17.78％。所以含有姜黄素的肥料对产品的产量和品质都有一个较大提升。
实验例5
采用上述处理方式分别对盆栽青瓜苗期处理，观察期白粉病、霜霉病发病率；如表5所示
表5不同处理盆栽青瓜苗期白粉病、霜霉病发病率
如表5所述，施加实施例肥料处理的青瓜白粉病、霜霉病发病率最低，其苗期白粉病、霜霉病发病率分别较不施肥处理及施用对比例肥料处理青瓜苗期降低48.42％和27.34％；而青瓜生长期间，以定植后30天内对氮元素的吸收最为关键，此后生殖生长期，对磷的需要量剧增，而对氮的需要量略减；全生育期间均需要吸收钾；因此在上述结果可以看出，由于施加了姜黄素的肥料，使得农作物全阶段对各大量元素、中量元素和微量元素吸收都在较好的水平，所以发病率减少，防病抑病效果显著。
对比例
对比例中共设计有四个处理对照组，每种处理方式对应对应5盆，每盆2株植株，在试验周期中从移栽后3天施肥两次，每次0.5g/盆，两次施肥间隔7天，第二次施肥结束后3天进行低温冷库存放处理，温度为4摄氏度，存放48h后恢复正常温度环境，恢复正常温度24h后再施肥一次，施加量为0.5g/盆，施肥后2天开始采样；测定叶片膜相对透性、相对受伤害程度、pod(过氧化物酶活性)、mda(丙二醛)含量，七天后收获，测定各处理株高、叶片spad、地上鲜重、根鲜重。具体施加量和肥料种类如下表6：
表6各处理对照组施肥用量及方式
其中，所谓18-8-18就是现有技术中常用的肥料代号，也就是肥料中氮磷钾三种元素各自百分比含量分别为18％、8％、18％。
通过上述处理得到以下数据：表7-表8
表7不同施肥处理上海青收获时的地上鲜重
表8不同施肥处理上海青冷害后pod活性及mda含量
如表7数据可知，处理2-处理4的上海青的地上鲜重较处理1分别增加了6.09％、18.21％、33.30％，根鲜重分别增加了7.14％、16.33％、30.61％。则说明微量元素、姜黄素均可以提高作物在低温下的地上及地下的生长量，其中姜黄素单独存在时效果比微量元素好，而且在姜黄素和微量元素同时存在并成一定比例时，达到的效果较两者叠加更优，说明姜黄素和微量元素具有协同增效的作用；于此同时，由表8数据可知，处理2-处理4的上海青冷害后叶片的pod活性较处理1分别增加了5.78％、24.18％、38.33％，mda含量分别降低了5.97％、17.91％、32.84％，单独看处理2和处理1的结果，可知微量元素对提高作物在低温下的抗氧化能力影响较小；反观处理3，其效果急剧增高，说明姜黄素对作物在低温下的抗氧化能力提升要大；而处理4的结果表明，微量元素与姜黄素的复配效果远优于微量元素、姜黄素单独增效之和，说明微量元素与姜黄素具有协同增效作用。
综上所述，在肥料中施加有姜黄素能够对肥料中微量元素和各基础肥源(氮源、磷源等)进行形式配伍，增加协同作用。
本发明的优势在于：
1、将姜汁精华提取，成功用于复合肥料生产。提取后的姜汁精华功能成分含量高，用量少，与肥料配伍性好，不增加新的工艺流程；
2、提高作物灾后修复能力。作物灾后体内超氧阴离子自由基剧增，严重影响作物各项生理活动的正常进行，姜黄素的存在使植株有强大的抗氧化能力，保护细胞免于自由基的伤害；
3、减少病害。姜黄素具有杀菌功能，可以有效的防止病害，减少农药的用量；
4、延长挂果期。氧化压力或自由基导致的破坏，是造成老化及退化的主要原因之一，而姜黄素是强力的抗氧化剂，因此可以有效的延缓作物老化及退化，延长挂果期；
5、增产提质。姜汁精华可以提高作物抗逆性，使作物在逆境中快速恢复正常生长；还能延长挂果期，从而达到产量和品质双增。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。