本发明属于水果肥料领域，具体涉及一种添加小分子色素碳气凝胶的西瓜高效肥料以及制备方法。
背景技术：
纳米技术在农业领域具有开发潜力和应用前景，其被广泛应用于消毒杀菌、促进光合作用、调节生长激素等方面。碳气凝胶是一种新型轻质纳米多孔无定形碳素材料，其孔隙率高达80-98%，孔隙尺寸小于50nm，网络胶体颗粒的尺寸3-20mn，比表面积可以达到600-1000m2/g，密度变化范围则是0.05-0.80g/cm3，因其独特的结构和性能特征，可以被用于农业肥料领域，用于开发高效肥料，但是目前添加功能性纳米碳气凝胶的肥料的现有报道，品种以及营养更是知之甚少，如何借助纳米碳气凝胶的功效实现品种丰富、营养全面的肥料对于植物的栽培具有重要意义。
技术实现要素：
本发明针对添加功能性纳米碳气凝胶的肥料的发展需求，提出一种添加小分子色素碳气凝胶的西瓜高效肥料以及制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种添加小分子色素碳气凝胶的西瓜高效肥料，其特征在于，包括以下重量份组分：甜菜渣20-22、聚丙烯酸3.2-3.4、低碳醇2.1-2.3、番茄红素2.4-2.6、柠檬酸1.2-1.4、甜蜜素0.8-1、微生素C0.2-0.3、甲叉琥珀酸1.1-1.3、环糊精2.8-3、纳米二氧化硅微粉0.8-1、脱毒桐梓饼20-22、麦麸22-24、蝇蛆干粉20-24、油茶籽粕36-40、木糖醇渣36-40、高钙活性酵母2.8-3、过磷酸铵0.4-0.44、苹果酸1.2-1.22、牛磺酸1.34-1.36、甘油1-1.2、钾肥0.9-0.92、氮肥0.88-0.9、硫酸钾0.86-0.88、多菌灵0.78-0.8、纳米硫酸亚铁0.46-0.5、赤霉素0.34-0.36、脯氨酸1.4-1.5、D-异抗坏血酸钠1-1.2、粘性次粉28-30、纳米碳酸钙8-9、聚丁二酸丁二醇酯0.7-0.8、适量的水。
一种添加小分子色素碳气凝胶的西瓜高效肥料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将甲叉琥珀酸、环糊精以及总重量2-3倍的水混合，在60℃搅拌均匀之后，之后加入番茄红素、柠檬酸、甜蜜素、微生素C、纳米二氧化硅微粉搅拌均匀之后，放入纳米发生器处理15-20min，在采用喷雾干燥技术干燥，得纳米包埋小分子色素物质，之后将纳米包埋小分子色素物质采用风冷冷冻的形式在低温2.2-2.6℃冷冻0.4-0.6h，得低温小分子色素物质备用；
（2）将甜菜渣、聚丙烯酸、低碳醇以及总重量1.5-1.7倍的水混合，在178-180℃加热搅拌9.4-9.6h，使反应充分，之后停止加热，并借助于惰性气体N2流快速将低温小分子色素物质均匀加入，之后在200℃惰性气体环境下煅烧0.4-0.6h干燥得到稳定小分子色素碳气凝胶备用；
（3）将过磷酸铵、苹果酸、牛磺酸、甘油、钾肥、氮肥、硫酸钾、多菌灵、纳米硫酸亚铁、赤霉素、脯氨酸以及总重量2.4-2.6倍的水混合，在60℃搅拌23-25min至完全溶解均匀得到营养液备用；
（4）将脱毒桐梓饼、麦麸、蝇蛆干粉、油茶籽粕、木糖醇渣混合，放入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，得粉碎物，将粉碎物、高钙活性酵母以及水混合搅拌，调整水分含量为总重量的41-45%，在室温下有氧发酵38-40d，高温85℃烘干得发酵料备用；将稳定小分子色素碳气凝胶、发酵料、营养液、D-异抗坏血酸钠、聚丁二酸丁二醇酯以及适量的水混合搅拌均匀，调整水分含量为总重量的16-18%，采用螺旋挤压造粒机制造成粒径3-4mm的肥料颗粒备用；
（5）将粘性次粉以及总重量2-3倍的水混合，并在110-120℃下加热搅拌0.8-1h，搅拌过程中加入纳米碳酸钙，混合搅拌均匀成糊状，制备成包膜液备用；
（6）将肥料颗粒放置到上方置有高压喷雾喷头的干燥流化床上，包膜液通过高压喷雾喷头均匀的喷洒在颗粒肥料上，并通过高温120℃热风快速30s干燥、二次喷涂包膜、中温80℃热风1min干燥、三次喷涂包膜、低温30-32℃热风60-100min长时间干燥，完成包膜干燥即得。
本发明的有益效果体现在：
本发明采用脱毒桐梓饼、麦麸、蝇蛆干粉、油茶籽粕、木糖醇渣经高钙活性酵母发酵后为主料制备西瓜肥料，富含糖类、植物蛋白、动物蛋白等营养，加入的稳定小分子色素碳气凝胶，可以长时间的缓释释放，并被西瓜高效的吸收利用，实现西瓜瓤的改善，共同促进西瓜的高效栽培。所采用的稳定小分子色素碳气凝胶采用在高温反应中加入包埋、风冷冻物质，再经高温干燥制备，结构稳定，加载效果好，可以保证小分子色素物质随西瓜生长发育过程的缓释以及高效吸收利用，较物理均质吸附加载，具有更高的加载率和更好的缓释效果、更高的利用率，可以丰富西瓜营养并促进西瓜的栽培。
具体实施方式
实施例
本实施例所述的一种添加小分子色素碳气凝胶的西瓜高效肥料，其特征在于，包括以下重量份组分：甜菜渣21、聚丙烯酸3.3、低碳醇2.2、番茄红素2.5、柠檬酸1.3、甜蜜素0.9、微生素C0.25、甲叉琥珀酸1.2、环糊精2.9、纳米二氧化硅微粉0.9、脱毒桐梓饼21、麦麸23、蝇蛆干粉22、油茶籽粕38、木糖醇渣38、高钙活性酵母2.9、过磷酸铵0.42、苹果酸1.21、牛磺酸1.35、甘油1.1、钾肥0.91、氮肥0.89、硫酸钾0.87、多菌灵0.79、纳米硫酸亚铁0.48、赤霉素0.35、脯氨酸1.45、D-异抗坏血酸钠1.1、粘性次粉29、纳米碳酸钙8.5、聚丁二酸丁二醇酯0.75、适量的水。
本实施例所述的一种添加小分子色素碳气凝胶的西瓜高效肥料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将甲叉琥珀酸、环糊精以及总重量2.5倍的水混合，在60℃搅拌均匀之后，之后加入番茄红素、柠檬酸、甜蜜素、微生素C、纳米二氧化硅微粉搅拌均匀之后，放入纳米发生器处理17.5min，在采用喷雾干燥技术干燥，得纳米包埋小分子色素物质，之后将纳米包埋小分子色素物质采用风冷冷冻的形式在低温2.4℃冷冻0.5h，得低温小分子色素物质备用；
（2）将甜菜渣、聚丙烯酸、低碳醇以及总重量1.6倍的水混合，在179℃加热搅拌9.5h，使反应充分，之后停止加热，并借助于惰性气体N2流快速将低温小分子色素物质均匀加入，之后在200℃惰性气体环境下煅烧0.5h干燥得到稳定小分子色素碳气凝胶备用；
（3）将过磷酸铵、苹果酸、牛磺酸、甘油、钾肥、氮肥、硫酸钾、多菌灵、纳米硫酸亚铁、赤霉素、脯氨酸以及总重量2.5倍的水混合，在60℃搅拌24min至完全溶解均匀得到营养液备用；
（4）将脱毒桐梓饼、麦麸、蝇蛆干粉、油茶籽粕、木糖醇渣混合，放入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，得粉碎物，将粉碎物、高钙活性酵母以及水混合搅拌，调整水分含量为总重量的43%，在室温下有氧发酵39d，高温85℃烘干得发酵料备用；将稳定小分子色素碳气凝胶、发酵料、营养液、D-异抗坏血酸钠、聚丁二酸丁二醇酯以及适量的水混合搅拌均匀，调整水分含量为总重量的17%，采用螺旋挤压造粒机制造成粒径3.4mm的肥料颗粒备用；
（5）将粘性次粉以及总重量2.3倍的水混合，并在115℃下加热搅拌0.9h，搅拌过程中加入纳米碳酸钙，混合搅拌均匀成糊状，制备成包膜液备用；
（6）将肥料颗粒放置到上方置有高压喷雾喷头的干燥流化床上，包膜液通过高压喷雾喷头均匀的喷洒在颗粒肥料上，并通过高温120℃热风快速30s干燥、二次喷涂包膜、中温80℃热风1min干燥、三次喷涂包膜、低温31℃热风80min长时间干燥，完成包膜干燥即得。
取两块面积大小相同的西瓜种植地分别作为实验组和对照组，实验组每亩西瓜种植地均匀施加本发明肥料30Kg，对照组不做处理，其它栽培条件保持一致，观察记录西瓜苗的成长以及结果过程，发现整个过程中实验组较对照组西瓜苗成长的更快更壮，待果实成熟后采摘，发现实验组西瓜果实个头普遍比对照组要大，瓜瓤颜色普遍正宗。同时，邀请200位品尝者，分别品尝实验组和对照组的西瓜果实，188位品尝者都认为实验组西瓜口感要好比对照组口感好，说明本发明肥料肥效时间长，可以促进西瓜的高效栽培。