含氨基酸的中量元素液体肥料及其制备方法和应用
【专利摘要】一种含氨基酸的中量元素液体肥料，包括γ?聚谷氨酸母液3?10％；氨基酸粉15?25％；钙盐母液40?60％；六水硝酸镁15?25％；糖醇1?5％；硝酸盐1?5％；硼酸盐0.5?2％。其制备方法为：在γ?聚谷氨酸母液中依次添加氨基酸粉、硝酸锌、硼酸、硝酸锰、硝酸铜、糖醇，加热搅拌待固体完全溶解后，再加钙盐母液，完全溶解后再加六水硝酸镁，搅拌至完全溶解。上述组分及制备方法制备的含氨基酸的中量元素液体肥料，可应用于各种作物的生长应用中，解决了中微量元素在土壤中植物吸收效率低、吸收缓慢的不良情况，能促使植物对中微量元素的吸收，矫正农作物的缺素症状和提高农产品的品质，改良过量使用化肥带来的土壤问题。
【专利说明】
含氨基酸的中量元素液体肥料及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明属于肥料技术领域，尤其涉及一种含有氨基酸的中量元素液体肥料及其制 备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 液体肥料由于具有生产费用低、养分含量高、易于复合、能直接被农作物吸收、便 于配方施肥和机械化施肥等诸多优点，越来越受关注，液体水溶肥料产品具备了新型肥料 发展的特征。液体肥料的优点主要体现在生产成本低、投资少、生产和运输过程中无粉尘， 无烟雾、施用方便、直接被农作物吸收、精准施肥、施用方便、可以节省用水量、减少人力支 出和物力消耗等方面。
[0003] 俗话说"收与不收在于水，收多收少在于肥"，"营养元素"是植物的食物，对作物产 量和质量起着决定性的作用。我国由于人多、地少、水缺的基本国情，在巨大的粮食压力下， 不得不在农业生产中超常规的施用大量的化肥。当前，由于多年来化肥的过度和不合理的 施用，对农业生态和环境造成了巨大的破坏。在不合理的化肥施用中，其中很重要一点是重 视大量元素肥料，轻视含氨基酸的中量元素液体肥料，而中微量元素作为植物生长的必须 元素，长久以来没有得到应有的重视。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了含氨基酸的中量元素液体肥 料，可提高肥料施用的合理性和施用效果，改善农产品品质和生态环境。
[0005] 本发明提供的一种含氨基酸的中量元素液体肥料，包括下述重量百分比的原料： T _聚谷氨酸母液3-10 % ;氨基酸粉15-25 % ;钙盐母液40-60 % ;六水硝酸镁15-25 % ;糖醇 1-5% ;硝酸盐1-5% ;硼酸盐0.5-2%。
[0006] 优选地，y-聚谷氨酸母液中含有0.5-5%的y-聚谷氨酸。
[0007] 优选地，所述氨基酸粉为含游离氨基酸50%以上的动物源氨基酸液通过喷雾干燥 加工而成。
[0008] 优选地，所述的钙盐母液中含有硝酸钙，所述硝酸钙与水的重量比为0.8-1:1。
[0009] 优选地，所述糖醇为山梨糖醇、木糖醇或甘露糖醇中的至少一种。
[0010] 优选地，所述硝酸盐包括硝酸锌0.5-3%、硝酸锰0.25-1 %、硝酸铜0.25-1 %。
[0011] 优选地，所述硼酸盐选用八硼酸钠、硼酸或硼砂。
[0012] 本发明还提供了上述含氨基酸的中量元素液体肥料的制备方法，包括如下步骤：
[0013] S1将称量好的y _聚谷氨酸母液投入反应釜中，再将称量好氨基酸粉、硝酸盐、硼 酸盐、糖醇及少量水依次加入反应釜中，加热搅拌至完全溶解；
[0014] S2将称量好的钙盐母液加入反应釜中，搅拌溶解；
[0015] S3将称量好的六水硝酸镁加入反应爸中，搅拌，待混合液温度冷却至室温后包装 即可。
[0016] 所述步骤S1中，加热搅拌反应的加热温度为55~60 °C。
[0017] 本发明还提供了具有上述组分的含氨基酸的中量元素液体肥料及上述制备方法 制备的含氨基酸的中量元素液体肥料在作物生长中的应用。
[0018] 本发明相对于现有技术具有下述技术效果：
[0019] (1)由于本发明中量元素液体肥料组分中融入Y-聚谷氨酸，能够螯合一定比例的 中微量元素，降低中微量元素在土壤中的固定作用，能促使植物对中微量元素的吸收，以达 到养分缓释、控失的效果；
[0020] (2)本发明组分中含有氨基酸和中微量元素，不仅为作物提供了必须的营养元素， 还解决了中微量元素在土壤中植物吸收效率低、吸收缓慢的不良情况，能促使植物对中微 量元素的吸收，促进植物生长，矫正农作物的缺素症状，还可增加产量，改善和提高农产品 的品质；
[0021] (3)本发明组分中含有钙盐，可平衡土壤酸碱度的变化，增强植物根系对肥料吸收 能力，改良过量使用化肥带来的土壤问题，从而有利于提高肥料的利用率和肥料质量的稳 定性，促进作物生长，进一步提尚农广品的品质；
[0022] (4)本发明组分中选用的糖醇具有络合作用，可螯合土壤中的金属离子，能够清除 某些有害金属，有效改善土壤生态环境；
[0023] (5)本发明具有较好的广谱性和兼容性，还可以作为助剂添加到液体肥料中；
[0024] (6)本发明产品的制备方法简单，可操作性强，成本低廉。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
[0026]本发明首先提供了一种含氨基酸的中量元素液体肥料，包括下述重量份的原料： [0027] y -聚谷氨酸母液3-10 % ;氨基酸粉15-25 % ;钙盐母液40-60 % ;六水硝酸镁15-25% ;糖醇1-5% ;硝酸盐1-5% ;硼酸盐0.5-2%。
[0028]本发明选用的上述组分中，所述的聚谷氨酸母液中含有0.5-5%的聚谷氨 酸。所述Y-聚谷氨酸(PGA)是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a-氨基和y-羧基形成肽键的高分子聚合物，其分子量一般在100-1000KDa之间，相当 于500到5000个左右的谷氨酸单体。y-聚谷氨酸是一种优良的环保型高分子材料，具有优 越的水溶性、吸附性和生物可降解性，降解产物为无公害的谷氨酸，可作为保水剂、重金属 离子吸附剂、絮凝剂、缓释剂以及药物载体等，在环境保护、农业、污水处理、沙漠治理等产 业均有很大的商业价值和社会价值。T-聚谷氨酸置于土壤中时，会在植株根毛表层形成一 层薄膜，不但具有保护根毛的功能，更是土壤中养份、水份与根毛亲密接触的最佳输送平 台，能有效提高肥料的溶解、存储、输送与吸收，使作物能更有效的吸收土壤中磷、钙、镁及 中微量元素，可避免中微量元素被土壤固定。聚谷氨酸对酸、碱具有绝佳缓冲能力，可有 效平衡土壤酸碱值，避免长期使用化学肥料所造成的酸性土质，可结合沉淀有毒重金属，对 有毒重金属有极佳的螯合效果。聚谷氨酸还可增强植物抗病及抗逆境能力，整合植物营 养、土壤中的水活成份，可增强抵抗由土壤传播的植物病原所引起的症状，促进作物根系的 发育，加强抗病性，可使茶叶、瓜果、蔬菜等农产品快速增产，其增产量可高达10-20%。 [0029]本发明上述组分中，氨基酸粉选用含游离氨基酸50%以上的动物源氨基酸，是以 各种动物、海鱼加工厂下脚料、蒸煮浆水为原料，经微生物发酵、酸碱水解处理后，喷雾干燥 加工而成。所述氨基酸粉既是作物的有机碳源和氮源，同时又能起到细胞间矿质元素的协 同运输功能，氨基酸粉能够吸引和集中农作物土壤中的营养物质。由于营养物质在土壤中 混合产生了密集的带阴离子的环境，提高了土壤吸附和结合营养物分子的能力，为植物提 供更全面的营养;可以直接提升土壤微生物活性、促进作物根系生长，使植物根部系统吸收 营养物，营养物质更加容易地被作物根部组织系统利用，而且还能改善氮素在植物体内的 储存形态，敖合微量元素，提高肥料的利用率，使作物增加了产量和(或)改进了品质。
[0030] 本发明上述组分中，所述的钙盐母液中含有硝酸钙，所述硝酸钙与水的重量比为 0.8-1:1。所述的硝酸钙中含有大量的硝态氮及水溶性钙，在作物的成长过程中起着重要的 作用，有利于作物对营养元素的吸收，尤其可增强瓜果蔬菜抗逆性，促进早熟，提高果菜品 质，在农业上广泛用于基施、追施、冲施和叶面喷施，还可做为无土栽培的营养液。它含有丰 富的钙离子，可广泛适用于各类土壤，特别是在缺钙的酸性土壤上施用，肥料中的钙能中和 土壤中的酸性，连年施用不仅不会使土壤的物理性质变坏，还可以改善土壤的物理性质，增 加团粒结构使土壤不结块，广泛适用于各类土壤，特别是在缺钙的酸性土壤上施用，其效果 更好。由于我国每年因氮的流失造成的环境污染也相当严重，因此，提高化肥的利用率和保 护环境已成为我国农业发展至关重要的问题。硝酸钙中所含的硝态氮无需土壤转化即能被 作物直接吸收，氮的挥发损失小，作基肥和追肥其肥效快，可以对作物进行快速补氮。
[0031] 本发明上述组分中，所述糖醇是参与细胞内渗透调节的重要物质，可通过调节细 胞渗透性使植物适应逆境生长，同时，可作为中微量元素的良好配位体，提升矿质元素在作 物韧皮部的运输效率;还可以作为延展剂，降低溶液的表面张力，延长附着叶面的时间。糖 醇水溶液还具有络合作用，可螯合金属离子，能够清除某些有害金属。本发明糖醇选用甘露 醇、山梨糖醇、木糖醇糖醇等糖醇类物质。
[0032] 本发明选用的所述六水硝酸镁具有吸湿性，可以给作物提供水溶性的硝态氮和水 溶性镁，能给作物迅速补充镁，提高植物体内叶绿素的含量，促进作物的光合作用，而且硝 酸镁能完全水溶，能迅速被植物吸收，还可以用于叶面肥料或者水溶性肥料的原料，也可以 用来生产各种液体肥料。在肥料制备过程中，加入六水硝酸镁还有利于改善各组分之间的 相容性，提高Y _聚谷氨酸的成膜性能和力学性能。
[0033] 本发明选用的硝酸盐中，包括硝酸锌、硝酸锰和硝酸铜。其中硝酸锌为肥料总重量 的0.5-3 %、硝酸锰为总重量的0.25-1 %、硝酸铜为总重量的0.25-1 %。所述硝酸锌为氧化 剂，溶于水，可作为肥料中的微量元素锌的添加剂，为植物体补充所需的锌元素，可做基肥， 叶面肥等，还可用于防止果树苗圃的病害。硝酸铜可作为肥料中的微量元素，为植物体补充 所需的铜元素，其铜元素参与植物体光合作用和呼吸作用，可避免缺铜时植物叶黄甚至脱 落。硝酸锰因其有益的化学性质，被广泛应用在化肥行业中，可作为肥料中微量元素锰的添 加剂，用于给农作物补充锰元素，对植物生长发育能起到良好的效果，特别是对植物的呼吸 和光合作用有着重要的影响，可促进二氧化碳与氮气的同化作用，是植物合成叶绿素的催 化剂，因此硫酸锰做为肥料施进土壤，可使多种作物生长良好，增加产量。硝酸锰还可被用 作杀菌剂，用于控制由于真菌感染所造成的作物疾病。
[0034] 本发明选用的所述硼酸盐可选用八硼酸钠、硼酸或硼砂，优选硼酸。含有硼酸的微 量元素肥料，对许多作物有肥效，能增进作物品质和提高产量，可作为作物的生长调节剂和 催化剂。同样地，所述八硼酸钠和硼砂，也可作为作物的生长调节剂，还可以杀害某些目标 害虫，在土壤中无残留，不造成污染，符合环保要求及无公害发展方向。
[0035] 本发明组分中，含有多种类型的氨基酸，且还添加了硼、铜、锌、锰等微量元素，不 仅直接为作物提供了必须的营养元素，也间接地为人体提供了不可或缺的营养物质。氨基 酸部分可促进植物对养分的吸收，增加产量，改善品质，提高植物中Vc、可溶性糖、蛋白质以 及各种中微量元素含量，提高作物的抗逆性。同时，本发明将硼酸盐、硼酸盐与多元糖醇组 合物协同作用，可促进糖醇类化合物转化，有利于营养元素在作物叶片上扩展并均匀覆盖， 可提高叶片的吸收面积，融入的小分子糖醇，进一步有利于作物根系\根外的吸收，增加作 物产量，还可增加作物的抗病能力和微量元素的含量，提高作物品质。上述组分中，选用的 均为环境友好材料，既不污染环境也不存在安全隐患，且可清除有害金属，符合目前生态环 境的产业趋势。
[0036] 本发明还提供了上述含氨基酸的中量元素液体肥料的制备方法，包括如下步骤：
[0037] S1将称量好的y_聚谷氨酸母液投入反应釜中，再将氨基酸粉、硝酸盐、硼酸、木糖 醇及水称量后依次加入反应釜中，加热至搅拌，待固体完全溶解；
[0038] S2将称量好的钙盐母液再加入反应釜中，搅拌溶解；
[0039] S3最后将称量好的六水硝酸镁加入反应釜中，并搅拌30分钟左右，待混合液温度 冷却稳定至室温后即可包装。
[0040] 上述制备方法中，采用先按配比加入y-聚谷氨酸母液、氨基酸粉、硝酸盐、硼酸、 木糖醇及水，加热溶解后再加入硝酸钙的顺序，这样可避免硝酸钙溶于水时大量吸热，有利 于聚谷氨酸母液、氨基酸粉、硝酸盐、硼酸、木糖醇各组分之间的溶解和分散，以提高植 物根系对肥料吸收能力，最后加入六水硝酸镁，可进一步改善各组分之间的相容性，提高 Y-聚谷氨酸的成膜性能和力学性能，从而有利于提高肥料的利用率和肥料质量的稳定性。
[0041] 上述组分及制备方法制备的含氨基酸的中量元素液体肥料，可应用于各种作物的 生长应用中，尤其可应用于瓜果和果树类作物。施用后有利于该地域土壤养分及水分的锁 定，可使肥料中的中微量元素不被土壤所固定，解决了中微量元素在土壤中植物吸收效率 低、吸收缓慢的不良情况，能促使植物对中微量元素的吸收，矫正农作物的缺素症状和提高 农产品的品质，改良过量使用化肥带来的土壤问题。
[0042] 下面结合实施例对本发明做进一步详述。
[0043] 实施例1:
[0044] -、原料准备:按下述重量份数(kg)的原料称取。 Y-聚谷氨酸母液 5 50%氦基酸粉 20 硝酸纟弓液 48 六水硝酸镁 20 硝酸辞 1
[0045] 硼酸 1 硝酸锰 0 5 硝酸铜 0.5 山梨糖醇 2 水 2
[0046] 二、制备方法：
[0047] S1将上述称量好的Y _聚谷氨酸母液投入反应釜中，再将氨基酸粉、硝酸锌、硼酸、 硝酸铜、硝酸锰、山梨糖醇及水依次加入反应釜中，控制温度在55-60°C左右，搅拌至完全溶 解；
[0048] S2将硝酸钙液加入反应釜中，继续搅拌至溶解；
[0049] S3再将六水硝酸镁加入反应釜中，并搅拌20-30分钟，待混合液温度冷却至室温后 包装即可。
[0050] 三、田间试验：
[0051 ] 1、试验地点:广东省深圳市某地，作物:西红柿和玉米。
[0052] 2、试验时间：2015年4月至2015年8月
[0053] 3、两种作物均设置3组处理：
[0054] (1)空白组:施用清水
[0055] (2)对照组:某厂家钙肥产品（含氨基酸100g/L，钙30g/L)
[0056] (3)实施例1产品：
[0057]西红柿按照开花期2次每亩3公斤，挂果期2次每亩5公斤进行冲施，共施肥4次;玉 米按照苗期1次每亩3公斤，孕穗期2次每亩5公斤进行冲施，共施肥3次;其他复合肥及施肥 习惯按当地农民常规施肥习惯，各处理田间管理一致，试验结果如见表1。
[0058] 表1.对比实验效果
[0059]
[0060]从实验结果中可以看出，本发明实施例1肥料在西红柿和玉米作物上使用有明显 的效果。
[0061 ] 实施例2:
[0062] -、原料准备:按下述重量份数(kg)的原料称取。 Y-聚谷氦酸母液 8 60%氨基酸粉 15 硝酸钙液 45 六水硝酸镁 20 硝酸锌 1.5
[0063] 八硼酸钠 15 硝酸锰 1 硝酸铜 1 本糖醇 5 水 2
[0064] 二、制备方法：
[0065] S1将上述称量好的y _聚谷氨酸母液投入反应釜中，再将氨基酸粉、硝酸锌、八硼 酸钠、硝酸铜、硝酸锰、木糖醇及水依次加入反应釜中，控制温度在55-60°C左右，搅拌至完 全溶解；
[0066] S2将硝酸钙液加入反应釜中，继续搅拌至溶解；
[0067] S3再将六水硝酸镁加入反应釜中，并搅拌20-30分钟，待混合液温度冷却至室温后 包装即可。
[0068] 三、田间试验：
[0069] 1、试验地点:广东省深圳市某地，作物:南瓜和黄瓜。
[0070] 2、试验时间：2015年4月至2015年8月
[0071] 3、两种作物均设置3组处理：
[0072] (4)空白组:施用清水
[0073] (5)对照组:某厂家钙肥产品（含氨基酸100g/L，钙30g/L)
[0074] (6)实施例2产品：
[0075]南瓜按照开花期2次每亩3公斤，挂果期2次每亩5公斤进行冲施，共施肥4次;黄瓜 按照开花期2次每亩4公斤，挂果期3次每亩6公斤进行冲施，共施肥5次;其他复合肥及施肥 习惯按当地农民常规施肥习惯，各处理田间管理一致，试验结果如见表2。
[0076] 表2.对比实验效果
[0078] 从实验结果中可以看出，本发明实施例2肥料在黄瓜和南瓜作物上使用有明显的 效果。
[0079] 综上所述，本发明上述实施例所示仅为本发明较佳实施例之部分，并不能以此局 限本发明，在不脱离本发明精髓的条件下，本领域技术人员所作的任何修改、等同替换和改 进等，都属本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种含氨基酸的中量元素液体肥料，其特征在于，包括下述重量百分比的原料： γ -聚谷氨酸母液3-10 % ;氨基酸粉15-25 % ;钙盐母液40-60 % ;六水硝酸镁15-25 % ; 糖醇1-5% ;硝酸盐1-5% ;硼酸盐0.5-2%。2. 如权利要求1所述的含氨基酸的中量元素液体肥料，其特征在于，所述的γ-聚谷氨 酸母液中含有0.5-5%的γ-聚谷氨酸。3. 如权利要求1所述的含氨基酸的中量元素液体肥料，其特征在于，所述氨基酸粉为含 游离氨基酸50%以上的动物源氨基酸液通过喷雾干燥加工而成。4. 如权利要求1所述的含氨基酸的中量元素液体肥料，其特征在于，所述的钙盐母液中 含有硝酸钙，所述硝酸钙与水的重量比为〇. 8-1:1。5. 如权利要求1所述的含氨基酸的中量元素液体肥料，其特征在于，所述糖醇为山梨糖 醇、木糖醇或甘露糖醇中的至少一种。6. 如权利要求1所述的含氨基酸的中量元素液体肥料，其特征在于，所述硝酸盐包括： 硝酸锌0.5-3%、硝酸锰0.25-1 %、硝酸铜0.25-1 %。7. 如权利要求1所述的含氨基酸的中量元素液体肥料，其特征在于，所述硼酸盐选用八 硼酸钠、硼酸或硼砂。8. 如权利要求1-7任一项所述的含氨基酸的中量元素液体肥料的制备方法，其特征在 于，包括如下步骤： S1将称量好的γ_聚谷氨酸母液投入反应釜中，再将称量好氨基酸粉、硝酸盐、硼酸盐、 糖醇及少量水依次加入反应釜中，加热搅拌至完全溶解； S2将称量好的钙盐母液加入反应釜中，搅拌溶解； S3将称量好的六水硝酸镁加入反应釜中，搅拌，待混合液温度冷却至室温后包装即可。9. 如权利要求7所述的含氨基酸的中量元素液体肥料的制备方法，其特征在于，所述步 骤S1中，加热搅拌反应时的加热温度为55~60°C。10. 权利要求1-7任一项所述的含氨基酸的中量元素液体肥料及权利要求8或9所述的 制备方法制备的含氨基酸的中量元素液体肥料在作物生长中的应用。
【文档编号】C05G3/00GK105967854SQ201610296627
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】房钦飞, 阚学飞, 邓宝元
【申请人】深圳市芭田生态工程股份有限公司