固碳酶增效水溶肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种肥料。更具体地说，本发明涉及一种固碳酶增效水溶肥料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知，植物生长发育需要16种营养元素，其中对作物产量影响最大的就是碳、 氢和氧元素。C不仅占植物干物质的35 %左右，还是植物生理活动的能源，植物总需C量远大 于35%，所以植物总需C量与各大量元素吸收量并不在同一个数量级上，不能同称为"大量 元素"，我们应替它正名为"基础元素"。有机碳养分是植物养分的基础，它不但是基础元素， 还是其他元素的组合者，由它把一切有益元素"团结"成一种有机态物质大联盟，组成植物 各部分细胞组织。有机碳同时也是微生物的主要能量来源。
[0003] 高等绿色植物利用自身的叶绿体固定二氧化碳，进行光合作用，形成碳水化合物， 进一步代谢为多种次生代谢物，最终形成产量。然而，光合效率依然很低。高等植物也是从 原始的低级藻类进化而来，具有高光效的特点，与C4植物有类似之处。因此仿生或引入藻类 高光效机制作为农作物的增产机制，已被科学家越来越重视。
[0004] 目前，我国大量元素水溶肥料产品推广很快，同时需求方面也在不断拓开。但是这 类产品多数是单纯无机养分，增产作用受到限制。将大量元素水溶肥料与固碳关键酶结合 起来制造成肥料，还未见报道。且现有的肥料肥效释放较快，不能长效地为植物提供养分。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种固碳酶增效水溶肥料及其制备方法，所制备的肥料既补 充了作物必需的养分，又增强了光合作用，固碳酶和营养元素的相互促进，使地上作物生 长、土壤改良和微生物活化相辅相成。
[0006] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种固碳酶增效水溶肥料， 由以下重量份数的组分制成：
[0007] 尿素4.8-57份、磷酸二氢钾0-65份、硝酸钾10-75份、磷酸二氢铵0-58.5份、硫酸钾 0-55份、微量元素肥料1-3份、固碳酶0.25-2份、表面活性剂0.2-0.75份和螯合剂0.2-2份。
[0008] 优选的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述固碳酶由以下重量份数的组分制 成:主酶20-35份、辅酶15-25份、小分子有机酸25-45份和多糖5-20份;其中，所述主酶包括 1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶和藻蓝蛋白酶中的任意一种或两种;所述辅酶包括TPP辅 酶、辅酶I、辅酶Π 、黄素酶、辅酶A、辅酶F和溶菌酶中的至少两种。
[0009] 优选的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述小分子有机酸包括柠檬酸、乳酸、 乙酰丙酸、腐殖酸和二氨基庚二酸中的至少两种;所述多糖包括藻类多糖、低聚木糖和肽聚 糖中的至少两种。
[0010] 优选的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述辅酶包括TPP辅酶、辅酶I、辅酶A和 溶菌酶，其中，TPP辅酶、辅酶I、辅酶A和溶菌酶的重量比为3:1:1:5。
[0011] 优选的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述小分子有机酸包括乳酸和二氨基 庚二酸，其中，乳酸和二氨基庚二酸的重量比为1: 1。
[0012] 优选的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述多糖包括藻类多糖和肽聚糖，其 中，藻类多糖和肽聚糖的重量比为2:1。
[0013] 优选的是，所述的固碳酶增效水溶肥料中，所述螯合剂为柠檬酸;所述表面活性剂 为十二烷基葡萄糖苷。
[0014] -种固碳酶增效水溶肥料的制备方法，包括以下步骤：
[0015] 步骤一、将0-58.5重量份的磷酸二氢铵、0-65重量份的磷酸二氢钾、10-75重量份 的硝酸钾和0-55重量份的硫酸钾混合后，粉碎至40-60目，得到第一混合物，备用；
[0016] 步骤二、将4.8-57重量份的尿素粉碎至40-60目，得到第二混合物，备用；
[0017]步骤三、将0.2-2重量份的螯合剂和1-3重量份的微量元素肥料混合后，粉碎至40-60目，得到第三混合物，备用；
[0018] 步骤四、将0.25-2重量份的固碳酶与所述第一混合物、所述第二混合物和所述第 三混合物混合均匀，得到第四混合物，备用；
[0019] 步骤五、将0.2-0.75重量份的表面活性剂与所述第四混合物混合均匀，得到肥料 颗粒。
[0020] 优选的是，所述的固碳酶增效水溶肥料的制备方法中，所述步骤五之后，还包括：
[0021] 步骤六、将所述肥料颗粒置于包衣机中进行包衣，得到包衣后的肥料颗粒；
[0022]其中，所述包衣机包括：
[0023] 壳体，其为圆柱体形，所述壳体内部中空，所述壳体的顶部中央设置有所述肥料颗 粒的进料口，所述进料口为圆形，所述壳体的上部设置有出气口，所述壳体的下部设置有出 料口和进气口；
[0024] 分料盒，其为上小下大的圆台形，所述分料盒的轴线与所述壳体的轴线重合，所述 分料盒设置在所述进料口的下方，且所述分料盒的顶部的直径小于所述进料口的直径，所 述分料盒的底部的直径大于所述进料口的直径；
[0025] 多根连接杆，其沿所述分料盒的顶部的圆周方向间隔设置，所述连接杆的一端与 所述分料盒的顶部固定连接，所述连接杆的另一端与所述壳体的顶部的内壁固定连接，以 固定所述分料盒；
[0026] 挡板，其为圆筒形，所述挡板设置在所述壳体内，套设在所述分料盒和所述连接杆 外部，所述挡板的轴线与所述壳体的轴线重合，所述挡板的顶部与所述壳体的顶部固定连 接，所述挡板的底部的高度低于所述分料盒的底部的高度，所述挡板与所述分料盒底部间 的距离设置为当所述肥料颗粒沿着所述分料盒的外壁向下运动后，所述肥料颗粒能接触所 述挡板的内壁；
[0027] 甩液盒，其设置在所述分料盒的下方，所述甩液盒为内部中空的圆柱体形，所述甩 液盒的轴线与所述壳体的轴线重合，所述甩液盒的侧壁上间隔设置有多个通孔，所述通孔 与所述甩液盒内部连通，所述甩液盒的底部中央设置有一开口，所述开口为圆形，所述甩液 盒的直径小于所述分料盒的底部的直径；
[0028] 支撑柱，其为圆筒体形，所述支撑柱沿竖直方向设置在所述甩液盒的内部，所述支 撑柱的内径与所述开口的直径相等，所述支撑柱的底部与所述甩液盒的底部固定连接，且 所述支撑柱的底部的圆心与所述开口的圆心重合；
[0029] 旋转轴，其沿竖直方向设置，所述旋转轴的一端依次穿过所述进料口和所述分料 盒的轴线，并与所述甩液盒的顶部固定连接，以及与所述分料盒可转动地连接，所述旋转轴 的另一端在动力驱动下带动所述甩液盒旋转；
[0030] 储液池，其设置在所述壳体外部，所述储液池内设置有容纳包衣剂的空腔；
[0031] 进液管，其各处的横截面均为圆形且直径相等，所述进液管的一端与所述储液池 连通，所述进液管的另一端依次穿过所述壳体的侧壁、所述开口和所述支撑柱的轴线，并延 伸至与所述支撑柱的顶部齐平，所述进液管与所述甩液盒可转动地连接；
[0032]水栗，其设置在所述进液管上；
[0033] 料斗，其为上大下小的圆台形，所述料斗内部中空，且顶部和底部均敞开，所述料 斗的底部的内径与所述进液管的内径相等，所述料斗的底部与所述进液管的另一端固定连 接并连通，且所述料斗的底部的圆心与所述进液管的另一端的圆心重合，所述料斗的顶部 与所述甩液盒的顶部不接触，且所述料斗的顶部的外径大于所述支撑柱的外径；
[0034] 环形水管，其沿水平方向设置，所述环形水管为圆环形，且圆心在所述壳体的轴线 上，所述环形水管的高度低于所述甩液盒的顶部的高度，所述环形水管上设置有一入水口， 所述入水口与所述进液管连通，所述环形水管的内壁上间隔设置有多根支管，所述支管与 所述环形水管内部连通，所述支管的自由端朝向所述环形水管的圆心，且每根所述支管的 自由端到所述环形水管的圆心的距离均相等，所述挡板在所述壳体的底部的竖直投影位于 各个所述支管在所述壳体的底部的竖直投影所围成的区间的内部；
[0035] 集料板，其为椭圆形，所述集料板倾斜设置在所述环形水管和所述甩液盒的下方， 且所述集料板在所述壳体的底部的竖直投影与所述壳体的底部重合，所述集料板与所述壳 体的内壁固定连接，所述集料板上位置较低的一端与所述出料口连接，所述进气口设置在 所述集料板的上方。
[0036] 优选的是，所述的固碳酶增效水溶肥料的制备方法中，所述包衣剂由以下重量份 数的组分制成：
[0037] 腰果酚含量为50-85wt. %的腰果油30-65份、六亚甲基四胺0.5-3.5份、聚四氢呋 喃二醇30-50份、甲苯二异氰酸酯15-20份和γ -氨丙基三乙氧基硅烷0.1-0.3份；
[0038]所述包衣剂的制备方法为：
[0039] 将腰果油、六亚甲基四胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷在反应釜中混合，搅拌均匀 后，加热至110-150°c，保温反应1.5-3h，冷却至30-40°C后，加入聚四氢呋喃二醇和甲苯二 异氰酸酯，搅拌均匀，再冷却至室温，即得包衣剂。
[0040] 本发明至少包括以下有益效果：
[0041] 第一、本发明制备的肥料，颗粒均匀，理化性质稳定，不易吸潮、不结块，包衣剂内 包裹的有效成分全溶于水，易吸收利用，且能长效地为植物提供养分，减少施肥量。
[0042] 第二、本发明制备的肥料中含有固碳酶，通过增加固碳比例，促进了叶片光合作用 的卡尔文循环，提高了光合效率，降低了光补偿点。
[0043]第三、本发明结合微碳技术，以小分子有机酸片段作为养分运输的载体，具有运输 效率高、穿透能力强的特点，结合生物酶的酶促反应，突破性地提高了产品的有效性和稳定 性，作物养分吸收转化率可达到常规的7-11倍，使肥料利用率提高30%以上。
[0044] 第四、本发明以主酶和辅酶相互促进，以多糖、天然荷尔蒙等藻类和细菌的二次代 谢产物作为媒介，具有加强作物叶肉细胞吸附二氧化碳的作用，这样，一方面促进卡尔文循 环途径，提高叶片光合效率;另一方面在自然条件下调节和培养土壤微生物，强化微生物固 定二氧化碳作用，用自然的力量改善土壤环境。
[0045] 第五、本发明通过固碳酶增效技术，着重解决光合强度极限和土壤微生物在自然 条件下的培养与均衡问题，还生命于土壤。
[0046] 第六、本发明将固碳酶与化学养分有机结合，相辅相成。施用后能大大提高作物产 量，提高光能利用率;同时又能促进微生物固碳，改善地力循环。
[0047]第七、本发明将固碳酶的主酶和辅酶相互配合，能促进生长、提高抗逆性、增强光 合作用，提高产量，改进品质。
[0048] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实