一种改性生物质炭负载激活蛋白的烟叶提质增香剂及应用的制作方法

本发明涉及烟草作物栽培技术领域，具体涉及一种改性生物质炭负载激活蛋白的烟叶提质增香剂及应用。

背景技术：

目前，在我国烤烟连年生产过程中，由于不合理的耕作方式和土壤质量的下降致使烟叶风格和质量弱化，尤其是烟叶香气物质含量降低成为影响烟叶品质的限制性因素。因此，在烟叶生产过程中围绕提高烟株抗病性和烟叶品质成为烟草行业研究的焦点。

生物质炭是一种含碳聚合物，是木质纤维素热解后残留的一种多孔炭，主要由c、h、o、n、p、s等元素组成，还含有k、ca、fe、mg、na、zn、cu和si等元素，其碳组分具有高度芳香化，进而使其具有了生物化学与热稳定性。生物质炭是黑碳的一种存在形式，其孔隙度高、带负电荷多、芳香化程度高、比表面积大、而且具有较高的稳定性与吸附性。因此，基于生物炭的理化特性，采用生物质炭作为载体，一方面作为激活蛋白、氨基寡糖等载体；另一方面利用生物炭的多孔及带电荷等性能增加液体在烟叶表面的吸附效应，促进物质的吸收。目前，生物炭在改良土壤和烟叶增香方面主要用于土壤中进行施用，亩用量80-200kg，用量比较大，成本相对较高。

真菌激活蛋白（activatorprotein）是从镰刀菌（fusariumspp.）、链格孢菌（alternariaspp.）及稻瘟菌（piriculariaoryzae）等真菌中分离纯化出的一类可诱导植物抗性，提高植株免疫力的新型蛋白质激发。它通过启动植物体内一系列代谢反应，激活植物的生长系统和免疫系统，从而提高植物抵御病虫害侵袭以及抗击不良环境影响的能力，特别是对病毒病的诱抗效果较为明。滕立平等在试验中发现，经不同浓度激活蛋白处理后的番茄种子，秧苗期生长速度均有增加；同时，番茄秧苗根系中脱氢酶的活性有所增强，促进了秧苗生长和根系发育，其促生长效果大约能维持40d以上同时，这类蛋白还能明显促进作物的生长发育，提高作物的产量和品质，适用于番茄、辣椒、西瓜等农作物，但在施用过程中叶面喷施稳定性和吸收效果差，影响了作用效果。

技术实现要素：

本发明提出了一种改性生物质炭负载激活蛋白的烟叶提质增香剂及应用，解决了由于不合理的耕作方式和土壤质量的下降致使烟叶风格和质量弱化，尤其是烟叶香气物质含量降低的问题。

实现本发明的技术方案是：

一种改性生物质炭负载激活蛋白的烟叶提质增香剂，包括以下重量份的组分：改性生物质炭3-10份、链格孢菌激活蛋白3-8份、氨基寡糖5-20份、芝麻饼肥发酵提取物10-20份、葡萄糖10-15份、木糖5-15份、磷酸二氢钾5-10份，多元素矿物质肥5-10份、黄腐酸钾10-25份，亚硒酸钠0.01-0.02份。

以上各组分中改性生物炭具有特殊的理化特性，有利于增强液滴的吸附特性和链格孢菌激活蛋白的稳定性，并促进芝麻发酵提取物和氨基寡糖、葡萄糖和矿物元素的吸收，进而增强作物免疫和调控烟叶成熟期致香物质前体物质尤其是类西柏烷类化合物的增加，显著提高烟叶致香物质（例如巨豆三烯酮类物质）含量，同时也增强烤烟作物后期的抗逆性和成熟度，有利于烤烟提质增香的效果。

所述改性生物质炭制备如下：

（1）将含碳植物原料粉碎至1-3cm，在450-500℃条件下进行炭化处理，自然冷却后粉碎至10μm以下，得到生物炭；

（2）将步骤（1）生物炭置于kcl、mgcl2和(nh4)6mo7o24·4h2o混合溶液中，超声振荡2-4h，抽滤烘干后置于马弗炉中煅烧，冷却至室温后磨碎过100目筛，得到改性生物质炭。

所述步骤（2）中k离子、mg离子、mo离子和生物炭的质量比为（0.4-0.6）：（0.2-0.3）：（0.1-0.2）：（0.9-1.2），混合溶液的固液比为1:10，煅烧温度为350℃，煅烧时间为2h。

所述芝麻饼肥发酵提取物的制备如下：向芝麻饼中添加0.1-0.2wt%的腐熟剂经过7-10天发酵后，在反应釜中按照水与物料质量比4:1进行蒸汽浸提，进行固液分离并收集液体，最后真空冷冻干燥得到芝麻饼肥发酵提取物。

所述链格孢菌激活蛋白的制备如下：链格孢菌（alternariaalternate）菌种来源中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号为cgmcc：3.15535。

链格孢菌培养采用改良pda(土豆培养基)：土豆250.0g、蔗糖25g、葡萄糖5g、木糖5g、水1000ml，然后在28℃温度下，60rpm摇床培养60h后，采用真空抽滤装置提取链格孢菌丝体——超声波粉碎（25khz处理15min）——离心出上清液（10000rpm）——多级闪蒸浓缩（进液速度400ml/min,受热时间60s）——检测激活粗蛋白含量——制备成可湿性粉剂，留作备用。

所述多元素矿物质肥为购置平顶山市润森天然多元素矿物肥有限公司，生产的天然多元素矿物肥，执行标准：q/prf001-2007，原料粉碎至300目以下，备用。

所述的烟叶提质增香剂在烟叶成熟期的应用。

以每亩种植面积为基准，将20g烟叶提质增香剂稀释500倍，在烟叶成熟期进行喷施。

本发明的有益效果是：通过改性生物炭负载真菌激活蛋白，同时配比氨基寡糖、芝麻饼肥发酵提取物、葡萄糖、木糖、磷酸二氢钾，多元素矿物质肥、黄腐酸钾和亚硒酸钠等物质，通过喷施叶面吸收的方法调控烤烟成熟期烟株碳氮代谢途径，增强烟株成熟期的抗逆性和抗病性，创新了烟叶提质增香技术途径，有利于我国农业种植的绿色高效方向发展。

该生物制剂具有增强烟株抗病和抗逆能力，促进烟株生长发育的作用。本发明生物制剂主要用于提高烟叶香气和质量，也可广泛用于果树、玉米、蔬菜等农业作物，对我国绿色农业和可持续发展具有重要的实践意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明改性生物炭的红外图谱的变化。

图2为实施例1样品与对照样品的丰度图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

以下实施例中链格孢菌激活蛋白制备如下：

链格孢菌培养采用改良pda(土豆培养基)：土豆250.0g、蔗糖25g、葡萄糖5g、木糖5g、水1000ml，然后在28℃温度下，60rpm摇床培养60h后，采用真空抽滤装置提取链格孢菌丝体——超声波粉碎（25khz处理15min）——离心出上清液（10000rpm）——多级闪蒸浓缩（进液速度400ml/min,受热时间60s）——检测激活粗蛋白含量——制备成可湿性粉剂，留作备用。

实施例1

（1）制备花生壳生物质炭的工艺如下：花生壳原料粉碎至1-3cm，在500℃条件下进行炭化处理10min，自然冷却后进行粉碎至10μm，备用；

（2）将步骤（1）生物炭置于kcl、mgcl2和(nh4)6mo7o24·4h2o混合溶液中，其中k离子、mg离子、mo离子和生物炭的质量比为0.4：0.2：0.1：0.9，混合溶液的固液比为1:10，超声振荡2h，抽滤烘干后置于马弗炉中350℃煅烧2h，冷却至室温后磨碎过100目筛，得到改性生物质炭；

（3）制备芝麻饼肥发酵提取物工艺如下，芝麻饼添加0.1wt%腐熟剂经过7天好氧发酵后（2天翻抛一次），然后发酵物与水按照1:4比例混合装在反应釜中进行蒸汽浸提，然后进行固液分离并收集液体，最后进行真空冷冻干燥的方法分离出水分，剩余物留作备用；

（4）改性生物质炭负载激活蛋白的烟叶提质增香制剂工艺如下，所述生物制剂主要组成包括：改性生物质炭5、链格孢菌激活蛋白5、氨基寡糖10、芝麻饼肥发酵提取物20、葡萄糖15、木糖15、磷酸二氢钾8，多元素矿物质肥5、黄腐酸钾22，亚硒酸钠0.01。

实施例2

（1）制备花生壳生物质炭的工艺如下：花生壳原料粉碎至1-3cm，在450℃条件下进行炭化处理10min，自然冷却后进行粉碎至10μm，备用；

（2）将步骤（1）生物炭置于kcl、mgcl2和(nh4)6mo7o24·4h2o混合溶液中，其中k离子、mg离子、mo离子和生物炭的质量比为0.5：0.25：0.15：1.1，混合溶液的固液比为1:10，超声振荡3h，抽滤烘干后置于马弗炉中350℃煅烧2h，冷却至室温后磨碎过100目筛，得到改性生物质炭；

（3）制备芝麻饼肥发酵提取物工艺如下，芝麻饼添加0.15wt%腐熟剂经过8天好氧发酵后（2天翻抛一次），然后发酵物与水按照1:4比例混合装在反应釜中进行蒸汽浸提，然后进行固液分离并收集液体，最后进行真空冷冻干燥的方法分离出水分，剩余物留作备用；

（4）改性生物质炭负载激活蛋白的烟叶提质增香制剂工艺如下，所述生物制剂主要组成包括：改性生物质炭3、链格孢菌激活蛋白3、氨基寡糖5、芝麻饼肥发酵提取物10、葡萄糖40、木糖5、磷酸二氢钾5，多元素矿物质肥8、黄腐酸钾10，亚硒酸钠0.015。

实施例3

（1）制备花生壳生物质炭的工艺如下：花生壳原料粉碎至1-3cm，在480℃条件下进行炭化处理10min，自然冷却后进行粉碎至10μm，备用；

（2）将步骤（1）生物炭置于kcl、mgcl2和(nh4)6mo7o24·4h2o混合溶液中，其中k离子、mg离子、mo离子和生物炭的质量比为0.6：0.3：0.2：1.2，混合溶液的固液比为1:10，超声振荡4h，抽滤烘干后置于马弗炉中350℃煅烧2h，冷却至室温后磨碎过100目筛，得到改性生物质炭；

（3）制备芝麻饼肥发酵提取物工艺如下，芝麻饼添加0.2wt%腐熟剂经过10天好氧发酵后（2天翻抛一次），然后发酵物与水按照1:4比例混合装在反应釜中进行蒸汽浸提，然后进行固液分离并收集液体，最后进行真空冷冻干燥的方法分离出水分，剩余物留作备用；

（4）改性生物质炭负载激活蛋白的烟叶提质增香制剂工艺如下，所述生物制剂主要组成包括：改性生物质炭10、链格孢菌激活蛋白8、氨基寡糖20、芝麻饼肥发酵提取物15、葡萄糖13、木糖10、磷酸二氢钾10，多元素矿物质肥10、黄腐酸钾25，亚硒酸钠0.02。

对照试验：

（1）对照试验于2019年在南平市邵武沿山烟站进行，试验共设2个处理，即对照喷施清水及喷施生物制剂。试验釆用大田种植，每处理面积2亩。以烤烟k326为供试作物，取生物制剂稀释20g稀释500倍在烤烟成熟期进行喷施，所有处理田间管理依据最优生产管理措施进行。

（2）烟草收获后，测定不同处理条件下的烤后烟叶产量和产值，依据国家烟叶分级收购标准统计中上等烟叶比例，组织评吸专家组对烤后烟叶进行感官质量评价。结果如表1所示：

表1各处理烟草产质量评价

表2大田对照及处理试验对烤后烟叶主要致香物质含量影响(μgg^-1)

本发明还进行了感官评价，具体见表3：

表3烟叶感官质量评价

备注：（1）单项指标满分均为9分，劲头浓度越大得分越高，其他指标则质量特征越好得分越高。（2）浓度和劲头属于风格特征，不纳入总分的计算。总分＝香气质×20%+香气量×35%+杂气×20%+刺激性×10%+余味×15%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。