本发明属于玉米种植肥料加工技术领域，具体涉及一种玉米种植用水溶肥及其制备方法。
背景技术：
玉米的营养成分比较全面，一般含蛋白质8.5%、脂肪4.3%、糖类73.2%、钙0.022%、磷.21%、铁0.0016%，还含有胡萝卜素、维生素b1、b2和尼克酸以及谷固醇、卵磷脂、维生素e、赖氨酸等。最新研究指出，玉米中含有一种杭癌因子—谷胱甘肽。国内外苦养学家给予玉米很高的评价，认为：玉米中所含谷胱甘肽其有杭癌作用，它可与人体内多种致癌物质结合，能使这些物质失去致癌性；玉米中所含纤维素是一种不能为人体吸收的碳水化合物，可降低人的肠道内致癌物质的浓度，并减少分泌毒素的腐质在肠道内的积累，从而减少结肠癌和直肠癌的发病率；玉米中所含木质素，可使人体内的“巨噬细胞”的活力提高2~3倍，从而抑制癌瘤的发生；玉米中还含大量的矿物质镁，食物中的镁具有明显的防癌效果。
玉米种植肥料的好坏和有效性，直接决定着玉米的品质和产量，现有的玉米种植肥料以速效肥料或尿素等化学肥料为主要肥料，化学肥料污染大，施肥效果差，玉米对肥料的生物利用度低，而且成本高，经济效益差。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种玉米种植用水溶肥及其制备方法。本发明最终制备的玉米种植用水溶肥能够为玉米的生长发育提供丰富的营养元素，促进玉米的新陈代谢，玉米对肥料的吸收率高，玉米成长速度快，另外本发明的肥料安全无毒，有助于改良玉米口感，成本低，经济效益好，极具市场推广价值。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种玉米种植用水溶肥，由以下重量份组分制成：改性豆渣30~40份、鸡蛋壳23~25份、草木灰8~10份、香蕉皮12~14份、苹果皮7~9份、梨子皮6~8份、纳米氧化铈0.2~0.3份、氧化镥0.3~0.4份、纳米硒0.04~0.06份、5-氨基乙酰丙酸0.5~0.6份、膨润土1~2份。
优选的，由以下重量份组分制成：改性豆渣35份、鸡蛋壳24份、草木灰9份、香蕉皮13份、苹果皮8份、梨子皮7份、纳米氧化铈0.25份、氧化镥0.35份、纳米硒0.05份、5-氨基乙酰丙酸0.55份、膨润土1.5份。
进一步的，所述改性豆渣的制备，包括以下步骤：
1）改性剂的制备：称取相应重量份的十六烷基三甲基溴化铵3~4份、三(羟甲基)氨基甲烷0.7~0.9份、β-巯基乙醇0.6~0.8份、去离子水120~180份共同置于三角瓶中，搅拌混匀后，将三角瓶置于水浴锅内进行水浴加热溶解，边搅拌边加入氯化钠粉末，直至所有物质完全溶解为止；
2）改性处理：称取70~80份豆渣置于反应釜中，然后将操作1）所制备的改性剂置于反应釜中，边搅拌边加热，搅拌的速度为300~400rpm，加热的温度60~70℃，反应的时间为30~40min，同时进行特定波长的超声处理；
3）趁热过滤：将操作2）中的混合物取出立刻进行过滤得滤渣即可。
进一步的，所述操作1）中水浴锅的温度控制为95~105℃。
进一步的，所述操作2）中超声波的频率为40~46khz。
一种玉米种植用水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
（1）冷冻粉碎处理：称取相应重量份的改性豆渣、鸡蛋壳、草木灰、香蕉皮、苹果皮、梨子皮置于深冷式粉碎机中进行粉碎，粉碎过程中温度控制为-20~-16℃，粉碎机的转速为900~1000rpm，粉碎40~50min后过100目筛；
（2）煮沸混匀：称取200~280份蒸馏水置于锅内进行加热至100~106℃，称取相应重量份的纳米氧化铈、氧化镥、纳米硒、5-氨基乙酰丙酸、膨润土共同置于锅内，再将步骤（1）中过筛后的粉末置于锅内，边加热边搅拌，搅拌的时间为55~65min，温度一直控制在100~106℃；
（3）高温高压灭菌：将步骤（2）中煮沸混匀后的混合物置于高温高压灭菌锅中进行灭菌，灭菌的温度控制为116~124℃，灭菌的时间为32~36min；
（4）抽滤：将步骤（3）中经过高温高压灭菌后的混合物进行抽滤，得滤液即可。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对现有的玉米水溶肥做了很大的改善，在水溶肥中添加改性豆渣、鸡蛋壳、草木灰、香蕉皮、苹果皮、梨子皮，它们含有丰富的营养元素，如氮、磷、钾、镁等大量元素，锰、锌、铜等微量元素，以及氨基酸、酰胺等活性成分，它们不仅无毒无害，而且成本低；因为豆渣中的有效成分难以溶出，直接添加到肥料中，生物利用度非常低，因此本发明对豆渣进行改性，改性剂中添加十六烷基三甲基溴化铵、三(羟甲基)氨基甲烷、β-巯基乙醇，将它们进行合适浓度的配比，在高温的条件下，改变玉米细胞膜和细胞壁的通透性，具有富集豆渣中营养物质的作用，例如蛋白质、多糖类，在改性处理的过程中，进行特定波长的超声波处理，加快分子运动，改变豆渣细胞形态，促进活性成分溶出；在玉米种植水溶肥的制备过程中，首先将改性豆渣、鸡蛋壳、草木灰、香蕉皮等进行冷冻粉碎，与一般的粉碎方法相比，此方法粉碎效率高，所得粉末粒度细，为后面的进一步加工奠定基础，而且深冷式粉碎机以液氮为冷源，液氮形成一个回流，循环利用，生产成本低；紧接着将粉碎后的粉末与纳米氧化铈、氧化镥、纳米硒、5-氨基乙酰丙酸、膨润土共同置于锅内煮沸加热处理，增强原料之间的协同作用，添加的纳米氧化铈、纳米硒拥有巨大的比表面积和独特的性质，在膨润土的协同作用下，对水溶肥有很好的促效作用，另外纳米氧化铈、氧化镥作为稀土元素化合物，能够促进细胞伸长，增长，加快玉米植株生长，能够提高玉米植株对营养元素的吸收能力，提高了肥料的生物利用度，还能够提高叶绿素含量，从而提高了叶片光合作用的能力，增加了体内碳水化合物的积累，5-氨基乙酰丙酸是叶绿素的先导物，或原型物，促进叶绿素合成，提高叶绿素、防止叶子枯黄和落叶现象。提高光合作用，抑制暗呼吸，促进植物生长、提高产量及品质（增加含糖量）、果实大小均匀、培育健苗等，调节碳同化、光合酶的活性和气孔开度，提高玉米抵抗恶劣环境的能力，提高作物抵抗光照不足、耐寒性、抗盐碱性等各项能力，提高硝酸还原酶活性，提高了还原硝酸盐的能力，增加了氮的吸收量、增加抗氧化酶含量、促进肥料吸收、提高作物对矿物质元素的营养利用率；再将煮沸混匀后的原料进行高温高压灭菌处理，一方面是通过高温高压使有效成分溶出更为彻底，另外一方面，经过高温高压环境，杀死原料中可能携带的病原菌或者虫卵，提高水溶肥的品质，最后进行抽滤得到有效成分的水溶液即可。本发明最终制备的玉米种植用水溶肥能够为玉米的生长发育提供丰富的营养元素，促进玉米的新陈代谢，玉米对肥料的吸收率高，玉米成长速度快，另外本发明的肥料安全无毒，有助于改良玉米口感，经济效益好，极具市场推广价值。
具体实施方式
实施例1
一种玉米种植用水溶肥，由以下重量份组分制成：改性豆渣30份、鸡蛋壳23份、草木灰8份、香蕉皮12份、苹果皮7份、梨子皮6份、纳米氧化铈0.2份、氧化镥0.3份、纳米硒0.04份、5-氨基乙酰丙酸0.5份、膨润土1份。
进一步的，所述改性豆渣的制备，包括以下步骤：
1）改性剂的制备：称取相应重量份的十六烷基三甲基溴化铵3份、三(羟甲基)氨基甲烷0.7份、β-巯基乙醇0.6份、去离子水120份共同置于三角瓶中，搅拌混匀后，将三角瓶置于水浴锅内进行水浴加热溶解，边搅拌边加入氯化钠粉末，直至所有物质完全溶解为止；
2）改性处理：称取70份豆渣置于反应釜中，然后将操作1）所制备的改性剂置于反应釜中，边搅拌边加热，搅拌的速度为300rpm，加热的温度60℃，反应的时间为30min，同时进行特定波长的超声处理；
3）趁热过滤：将操作2）中的混合物取出立刻进行过滤得滤渣即可。
进一步的，所述操作1）中水浴锅的温度控制为95℃。
进一步的，所述操作2）中超声波的频率为40khz。
一种玉米种植用水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
（1）冷冻粉碎处理：称取相应重量份的改性豆渣、鸡蛋壳、草木灰、香蕉皮、苹果皮、梨子皮置于深冷式粉碎机中进行粉碎，粉碎过程中温度控制为-20℃，粉碎机的转速为900rpm，粉碎40min后过100目筛；
（2）煮沸混匀：称取200份蒸馏水置于锅内进行加热至100℃，称取相应重量份的纳米氧化铈、氧化镥、纳米硒、5-氨基乙酰丙酸、膨润土共同置于锅内，再将步骤（1）中过筛后的粉末置于锅内，边加热边搅拌，搅拌的时间为55min，温度一直控制在100℃；
（3）高温高压灭菌：将步骤（2）中煮沸混匀后的混合物置于高温高压灭菌锅中进行灭菌，灭菌的温度控制为116℃，灭菌的时间为32min；
（4）抽滤：将步骤（3）中经过高温高压灭菌后的混合物进行抽滤，得滤液即可。
实施例2
一种玉米种植用水溶肥，由以下重量份组分制成：改性豆渣35份、鸡蛋壳24份、草木灰9份、香蕉皮13份、苹果皮8份、梨子皮7份、纳米氧化铈0.25份、氧化镥0.35份、纳米硒0.05份、5-氨基乙酰丙酸0.55份、膨润土1.5份。
进一步的，所述改性豆渣的制备，包括以下步骤：
1）改性剂的制备：称取相应重量份的十六烷基三甲基溴化铵3.5份、三(羟甲基)氨基甲烷0.8份、β-巯基乙醇0.7份、去离子水150份共同置于三角瓶中，搅拌混匀后，将三角瓶置于水浴锅内进行水浴加热溶解，边搅拌边加入氯化钠粉末，直至所有物质完全溶解为止；
2）改性处理：称取75份豆渣置于反应釜中，然后将操作1）所制备的改性剂置于反应釜中，边搅拌边加热，搅拌的速度为350rpm，加热的温度65℃，反应的时间为35min，同时进行特定波长的超声处理；
3）趁热过滤：将操作2）中的混合物取出立刻进行过滤得滤渣即可。
进一步的，所述操作1）中水浴锅的温度控制为100℃。
进一步的，所述操作2）中超声波的频率为43khz。
一种玉米种植用水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
（1）冷冻粉碎处理：称取相应重量份的改性豆渣、鸡蛋壳、草木灰、香蕉皮、苹果皮、梨子皮置于深冷式粉碎机中进行粉碎，粉碎过程中温度控制为-18℃，粉碎机的转速为950rpm，粉碎45min后过100目筛；
（2）煮沸混匀：称取240份蒸馏水置于锅内进行加热至103℃，称取相应重量份的纳米氧化铈、氧化镥、纳米硒、5-氨基乙酰丙酸、膨润土共同置于锅内，再将步骤（1）中过筛后的粉末置于锅内，边加热边搅拌，搅拌的时间为60min，温度一直控制在103℃；
（3）高温高压灭菌：将步骤（2）中煮沸混匀后的混合物置于高温高压灭菌锅中进行灭菌，灭菌的温度控制为120℃，灭菌的时间为34min；
（4）抽滤：将步骤（3）中经过高温高压灭菌后的混合物进行抽滤，得滤液即可。
实施例3
一种玉米种植用水溶肥，由以下重量份组分制成：改性豆渣40份、鸡蛋壳25份、草木灰10份、香蕉皮14份、苹果皮9份、梨子皮8份、纳米氧化铈0.3份、氧化镥0.4份、纳米硒0.06份、5-氨基乙酰丙酸0.6份、膨润土2份。
进一步的，所述改性豆渣的制备，包括以下步骤：
1）改性剂的制备：称取相应重量份的十六烷基三甲基溴化铵4份、三(羟甲基)氨基甲烷0.9份、β-巯基乙醇0.8份、去离子水180份共同置于三角瓶中，搅拌混匀后，将三角瓶置于水浴锅内进行水浴加热溶解，边搅拌边加入氯化钠粉末，直至所有物质完全溶解为止；
2）改性处理：称取80份豆渣置于反应釜中，然后将操作1）所制备的改性剂置于反应釜中，边搅拌边加热，搅拌的速度为400rpm，加热的温度70℃，反应的时间为40min，同时进行特定波长的超声处理；
3）趁热过滤：将操作2）中的混合物取出立刻进行过滤得滤渣即可。
进一步的，所述操作1）中水浴锅的温度控制为105℃。
进一步的，所述操作2）中超声波的频率为46khz。
一种玉米种植用水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
（1）冷冻粉碎处理：称取相应重量份的改性豆渣、鸡蛋壳、草木灰、香蕉皮、苹果皮、梨子皮置于深冷式粉碎机中进行粉碎，粉碎过程中温度控制为-16℃，粉碎机的转速为1000rpm，粉碎50min后过100目筛；
（2）煮沸混匀：称取280份蒸馏水置于锅内进行加热至106℃，称取相应重量份的纳米氧化铈、氧化镥、纳米硒、5-氨基乙酰丙酸、膨润土共同置于锅内，再将步骤（1）中过筛后的粉末置于锅内，边加热边搅拌，搅拌的时间为65min，温度一直控制在106℃；
（3）高温高压灭菌：将步骤（2）中煮沸混匀后的混合物置于高温高压灭菌锅中进行灭菌，灭菌的温度控制为124℃，灭菌的时间为36min；
（4）抽滤：将步骤（3）中经过高温高压灭菌后的混合物进行抽滤，得滤液即可。
本发明最终制备的玉米种植用水溶肥能够为玉米的生长发育提供丰富的营养元素，促进玉米的新陈代谢，玉米对肥料的吸收率高，玉米成长速度快，另外本发明的肥料安全无毒，有助于改良玉米口感，经济效益好，极具市场推广价值。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去改性豆渣的制备和步骤（1）冷冻粉碎处理中的改性豆渣，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去步骤（1）冷冻粉碎处理中的鸡蛋壳、草木灰、香蕉皮、苹果皮、梨子皮，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，省去步骤（2）煮沸混匀中的纳米氧化铈、氧化镥、纳米硒、5-氨基乙酰丙酸、膨润土，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，省去（3）高温高压灭菌，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的市售的玉米种植水溶肥。
为了对比本发明的效果，本发明从同一块种植基地选取同一批产出的大小几乎完全一致的玉米种子600颗作为实验对象，然后将选取的600颗玉米种子随机分成6组，每组100颗种子，将它们播种，等到玉米幼苗长到3-4cm时，将实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4制备的玉米种植水溶肥，以及对照组的水溶肥加水稀释成相同物质量浓度，再用稀释后的水溶肥分别对每组玉米幼苗进行施肥，每组喷洒量相同，等到玉米开花初期再进行一次追肥，追肥的量是前期施肥量的2倍，期间观察玉米的生长情况并记录，直到玉米成熟，统计数据，期间每组的管理方式完全一致。
具体实验对比数据如下表1所示：
表1
由上表1可以看出，本发明最终制备的玉米种植用水溶肥能够为玉米的生长发育提供丰富的营养元素，促进玉米的新陈代谢，玉米对肥料的吸收率高，玉米成长速度快，另外本发明的肥料安全无毒，有助于改良玉米口感，经济效益好，极具市场推广价值。