柑橘有机水溶肥及其制备方法
技术领域
本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及柑橘有机水溶肥及其制备方法。
背景技术
随着我国经济社会的发展，消费者对于柑橘品质的要求日益提高，着色程度良好、甜度高的柑橘更受消费者喜爱。为了提高柑橘种植价值，当前的研究重点不仅在于如何提高柑橘产量，还在于如何提高柑橘品质。目前，柑橘主要种植在亚热带季风气候地区，例如广西，雨热同期，柑橘生长速度快，但是也容易遭受病虫害，抑制果树正常生长，以及影响果实品质。虽然市场上存在多种可应用于柑橘种植的肥料，但是，这些肥料主要为一些植物生长调节剂以及营养肥，不耐雨水冲刷，作用单一，起效慢，且无法从根本上提高柑橘产量并同步提升柑橘品质。因而，如何有效提高柑橘产量，并同步改善柑橘着色程度，提高柑橘甜度，已经成为本领域技术人员急需解决的技术问题之一。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种柑橘有机水溶肥及其制备方法，用于解决现有肥料无法从根本上有效提高柑橘产量，并同步改善柑橘着色程度，提高柑橘甜度的技术问题。为了实现上述发明目的，本发明的具体技术方案如下：
一种柑橘有机水溶肥，包括：γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白和螯合态中微量元素；
以所述γ-聚谷氨酸为1-10重量份计，所述海藻提取物5-15重量份，所述黄腐酸10-30重量份，所述鱼蛋白1-30重量份，所述植物水解蛋白10-30重量份，所述螯合态中微量元素1-10重量份；
所述螯合态中微量元素包括锌、铁、铜、锰、钙和镁。
本发明提供的柑橘有机水溶肥，包括具有特定重量配比的γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白和螯合态中微量元素，各组分协同作用，促进果树根系发育，增强果树的新陈代谢水平，提高果树对肥料的有效利用率，促梢生长，强壮树梢，增强果树抗逆性，提高果树抗病害能力，保树保果，提高柑橘产量，且能有效提高果树光合作用效率，促进果实糖分积累，加速柑橘着色，可实现快速、有效地提高柑橘的着色程度和甜度，提高果实品质。经实验检测，将本发明提供的柑橘有机水溶肥应用于沃柑，能极大地提高沃柑产量，明显增厚叶片厚度，果实着色均匀，并缓解肥害。
相应的，本发明还提供了一种柑橘有机水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
按上述柑橘有机水溶肥的配方称取γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白和螯合态中微量元素；
将所述γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白和螯合态中微量元素进行混合均匀。
本发明提供的柑橘有机水溶肥的制备方法，步骤简单，操作简便，易于量产。
附图说明
图1为本发明测试例2中2018年9月6日喷施实施例2的肥料之前的果实着色情况；
图2为本发明测试例2中2018年11月11日喷施实施例2肥料的果实着色情况。
具体实施方式
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。
本发明实施例说明书中所提到的各组分的质量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间质量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书组合物各组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、 kg等医药领域公知的重量单位。
为了解决现有肥料无法在提高柑橘产量的同时有效提高柑橘品质的技术问题，本发明实施例提供了一种柑橘有机水溶肥及其制备方法。
一种柑橘有机水溶肥，包括：γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白和螯合态中微量元素；
以所述γ-聚谷氨酸为1-10重量份计，所述海藻提取物5-15重量份，所述黄腐酸10-30重量份，所述鱼蛋白1-30重量份，所述植物水解蛋白10-30重量份，所述螯合态中微量元素1-10重量份；
所述螯合态中微量元素包括锌、铁、铜、锰、钙和镁。
具体的，γ-聚谷氨酸(γ-Polyglutamic acid，γ-PGA)是由D-/L-谷氨酸通过γ-酰胺键聚合而成的一种高分子阴离子多肽型聚合物，具有高度的水溶性、生物相容性和生物可降解性。在本发明实施例中，所述γ-聚谷氨酸为果树提供碳基营养，促进根系发育，加速柑橘果树对营养的吸收和新陈代谢，提高柑橘果树对各营养元素的吸收利用，并对多种植物病原菌具有抑制和拮抗作用，可减轻病害的发生，抗逆性增强，且所述γ-聚谷氨酸溶于水中可形成水凝胶，作为本发明实施例的柑橘有机水溶肥的缓释载体，耐雨水冲刷，保水保肥，使之在恶劣环境下也能延绵不断地为果树提供水分和营养，并能缓解肥害。在一些实施例中，所述γ-聚谷氨酸的聚合度优选为1000-15000。在另一些实施例中，所述γ-聚谷氨酸的分子量优选为100-10000KDa，优选为1000-10000KDa，这类γ-聚谷氨酸具有优良的水溶性、超强的吸附性和生物可降解性，降解产物为无公害的谷氨酸，是一种优良的环保型高分子材料。在又一些实施例中，所述γ-聚谷氨酸选为日本味之素株式会社中国台湾味丹公司销售的γ-聚谷氨酸。
海藻提取物，富含海藻多糖及低聚糖、甘露醇、酚类多聚化合物、粗蛋白、碳水化合物、海藻酸及天然矿物质等成分，营养成分丰富。在本发明实施例中，添加所述海藻提取物，一方面可为柑橘果树提供生长所需的多种营养成分，调节植物体内生长平衡，预防缺素黄化，并能促进根系的平衡生长，且具有显著的抗虫驱虫和抑菌效果，肥药双效；另一方面，可促进柑橘果树吸收各营养元素，例如，海藻提取物中所含的海藻酸可降低水的表面张力，在叶喷时，可在叶面形成一层薄膜，促进水溶性物质比较容易透过表面细胞膜进入植物体内，提高肥料的有效利用率，使之营养均衡，促进柑橘增产。在一些实施例中，所述海藻提取物为海藻细胞壁破碎物。在另一些实施例中，所述海藻提取物的制备采用高压低温冷却破壁工艺。进一步的，在本发明实施例中，以所述γ-聚谷氨酸为1-10重量份计，所述海藻提取物5-15重量份，具体为5、7、10、11、 13、14、15重量份。
鱼蛋白，富含水解蛋白、多肽、氨基酸和生物多糖，能够为柑橘果树提供丰富的有机质。在本发明实施例中，所述鱼蛋白作为一种植物生长刺激素，与γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸协同作用，促进柑橘果树生根提苗，提高柑橘果树新陈代谢水平，强壮树梢，并增强作物光合作用，促进果实糖分积累和着色，提高作物品质。在本发明实施例中，所述鱼蛋白优选为深海鱼蛋白，以深海鱼类为原料，精制提炼的海洋物质，含有大量游离氨基酸以及丰富的胶原蛋白。在一些实施例中，所述深海鱼蛋白购自河北裕隆祥生物科技有限公司。进一步的，在本发明实施例中，以所述γ-聚谷氨酸为1-10重量份计，所述鱼蛋白1-30重量份，具体为1、3、5、6、10、12、13、15、19、20、23、25、27、 28、29、30重量份。
黄腐酸，来源于风化褐煤，为矿物源腐殖酸，由多种元素组成的结构不一混合物，含有多种羧基、羟基、酚羟基、甲氧基、羰基、醌基等多种基团，通过吸附作用、渗透作用、离子交换等方式，能改善土壤结构，促生根生长结实、提高抗逆性。在本发明实施例中，所述黄腐酸与鱼蛋白、γ-聚谷氨酸协同作用，能够刺激柑橘果树分泌生长素和细胞分裂素，协调茎尖干细胞和根尖干细胞的分裂和分化的平衡，促进根系生长，并使得果树根系的生长发育和抗逆性表现得更为稳定和出色，使之不容易受到外界环境的影响，保树保果。在一些实施例中，所述黄腐酸优选为黄腐酸钾。在另一些实施例中，所述黄腐酸的元素组成为：54.82％、H 2.29％、O 41.14％、N 0.66％、S 1.09％，其羟基含量为6.12 毫克当量/克，其酚羟基含量为2.64毫克当量/克。进一步的，在本发明实施例中，以所述γ-聚谷氨酸为1-10重量份计，所述黄腐酸10-30重量份，具体为10、 12、15、16、19、20、22、23、26、27、28、29、30重量份。
在本发明实施例中，所述螯合态中微量元素包括锌、铁、铜、锰、钙和镁，用于提供更易吸收利用的中微量元素。在一些实施例中，所述螯合态中微量元素为乙二胺四乙酸与中微量元素原料的金属离子鳌合形成的鳌合物，且所述中微量元素原料包括硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锰和钙镁肥。在另一些实施例中，以所述乙二胺四乙酸与所述中微量元素原料的总重量为100％计，所述乙二胺四乙酸的重量百分含量为46％-54％，所述硫酸锌的重量百分含量为 1.0％-4.0％，所述硫酸亚铁的重量百分含量为1.0％-2.0％，所述硫酸铜的重量百分含量为0.5％-1.0％，所述硫酸锰的重量百分含量为0.1％-1.0％，所述钙镁肥的重量百分含量为39.0％-46.0％。在又一些实施例中，所述鳌合态中微量元素的制备方法包括：提供中微量元素原料，加热溶解，随后加入所述乙二胺四乙酸进行混合，并于80-100℃下反应1-1.5小时。
在本发明实施例中，植物水解蛋白用于提供植物源氨基酸，含有乙酰硫代脯氨酸、叶酸等成分，参与逆境压力、应激反应，刺激作物糖分的积累和脂肪酸的积累，促进根系生长，控梢保果。在一些实施例中，所述植物水解蛋白为植物酶水解蛋白；在另一些实施例中，所述植物酶水解蛋白为海藻、大豆采用酶解工艺提取获得的产物。进一步的，在本发明实施例中，以所述γ-聚谷氨酸为1-10重量份计，所述植物水解蛋白10-30重量份，更具体为10、11、15、17、 19、20、21、23、26、27、28、30重量份。
在本发明实施例中，所述柑橘有机水溶肥为液体水溶肥料或固体水溶肥料，以水为溶剂，利用率高，水肥一体化，以水代肥，省工省时。所述柑橘有机水溶肥可施用于柑橘果树的全生育期，也可特别施用于夏梢控梢期、开始挂果期、幼果膨大期、果实膨大期、转色期等，可灌根也可喷施于叶面来作用于柑橘果树。在一些实施例中，所述柑橘有机水溶肥为叶面肥，喷施于树梢，通过柑橘叶片表面吸收进入作物体内，可提高柑橘果树对肥料的利用率。在另一些实施例中，所述柑橘有机水溶肥淋施于作物根部，通过根系吸收。
作为一种优选的实施方式，所述柑橘有机水溶肥为液体水溶肥，除了上述活性成分，所述柑橘有机水溶肥还包括药学上可接受的载体和助剂，所述助剂为稳定剂，所述载体为水。在一些实施例中，以所述γ-聚谷氨酸为1-10重量份计，所述稳定剂优选为1-5重量份，所述水优选为1-70重量份。制备时，将上述活性组分、稳定剂和水加入到搅拌器内，在50℃以下搅拌均匀。在另一些实施例中，所述稳定剂选为环氧化豆油。
作为另一种优选的实施方式，所述柑橘有机水溶肥为固体水溶肥。在一些实施例中，所述柑橘有机水溶肥为固体粉末制剂，制备时，将所有原料置于气流粉碎机中进行混合粉碎。
综上，本发明实施例提供的柑橘有机水溶肥，包括具有特定重量配比的γ- 聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白和螯合态中微量元素，各组分协同作用，促进果树根系发育，增强果树的新陈代谢水平，提高果树对肥料的有效利用率，促梢生长，强壮树梢，并增强果树抗逆性，提高果树抗病害能力，保树保果，提高柑橘产量，且能有效提高果树光合作用效率，促进果实糖分积累，加速柑橘着色，可实现快速、有效地提高柑橘的着色程度和甜度，提高果实品质。在本发明一些测试实施例中，将所述柑橘有机水溶肥喷施于沃柑叶片表面，试验期后发现该柑橘有机水溶肥能极大地提高沃柑产量，明显增厚叶片厚度，果实着色均匀，并缓解肥害。
相应的，本发明实施例提供了一种上述柑橘有机水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
S01、按上述柑橘有机水溶肥的配方称取γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白和螯合态中微量元素；
S02、将所述γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白和螯合态中微量元素进行混合均匀。
具体的，在上述步骤S02中，将所述γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白和螯合态中微量元素进行混合均匀的步骤中，混合温度在50℃以下。
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例一种柑橘有机水溶肥及其制备方法的进步性能显著地体现，以下通过实施例对本发明的实施进行举例说明。
实施例1
本实施例制备了一种柑橘有机水溶肥(12-5-35)，包括重量份组分：γ-聚谷氨酸5份，海藻提取物5份，黄腐酸40份，鱼蛋白10份，植物水解蛋白10 份，EDTA螯合态中微量元素13份，稳定剂2份，水15份。
本实施例的柑橘有机水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
1)制备螯合态中微量元素
以硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锰、钙镁肥作为中微量元素原料，以硫酸锌为4.0％计，硫酸亚铁2.0％，硫酸铜1.0％，硫酸锰1.0％，钙镁肥92.0％；
将经过加热溶解的中微量元素原料与EDTA进行混合，并于80℃下反应 1.5小时，获得EDTA螯合锌、EDTA螯合铁、EDTA螯合铜、EDTA螯合锰、 EDTA螯合钙、EDTA螯合镁的混合物。
2)制备肥料
将步骤1)制备的螯合态中微量元素与γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白置于搅拌器内，加入稳定剂，加入水并在50℃以下温度进行搅拌，直至混合均匀，制备为液体水溶性肥料。
实施例2
本实施例制备了一种柑橘有机水溶肥(17-17-17)，包括重量份组分：γ- 聚谷氨酸10份，海藻提取物5份，鱼蛋白15份，植物水解蛋白15份，黄腐酸 15份，EDTA螯合态中微量元素13份，稳定剂2份，水25份。
本实施例的肥料的制备方法，包括以下步骤：
1)制备螯合态中微量元素
以硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锰、钙镁肥作为中微量元素原料，以硫酸锌为1.0％计，硫酸亚铁2.0％，硫酸铜0.5％，硫酸锰0.5％，钙镁肥96.0％；
将经过加热溶解的中微量元素原料与EDTA进行混合，并于90℃下反应1 小时，获得EDTA螯合锌、EDTA螯合铁、EDTA螯合铜、EDTA螯合锰、EDTA 螯合钙、EDTA螯合镁的混合物。
2)制备肥料
将步骤1)制备的螯合态中微量元素与γ-聚谷氨酸、海藻提取物、黄腐酸、鱼蛋白、植物水解蛋白加入气流粉碎机中并在50℃以下温度进行混合粉碎，制成粉末固体制剂。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：省略γ-聚谷氨酸；其余地方与实施例1 基本相同，此处不再一一赘述。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：省略海藻提取物；其余地方与实施例1 基本相同，此处不再一一赘述。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于：省略黄腐酸；其余地方与实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
测试例1考察肥料对果树产量的影响
实验地点：广西南宁武鸣沃柑种植区祥祥果园；
实验对象：4年沃柑果地，每亩平均80株果树；
实验时间：11月挂果转色；
实验方法：随机选取28棵挂果的沃柑，其中4棵使用500倍稀释的实施例 1的肥料喷施叶面；4棵使用500倍稀释的实施例2的肥料喷施叶面；4棵喷施市售高钾肥料德福7-12-30；4棵喷施清水，作为空白组；剩余12棵平均分为3 组，分别喷施对比例1-3的肥料。
收成时，统计喷施不同肥料的各株果树的平均产量，统计结果如表1所示。
测试例2考察肥料对促进果树着色的影响
实验地点：广西南宁武鸣沃柑种植区祥祥果园；
实验对象：4年沃柑果地，每亩平均80株果树；
实验时间：2018年9月6日-2018年11月11日；
实验方法：2018年9月6日，随机选取28棵挂果的沃柑，其中4棵使用 500倍稀释的实施例1的肥料喷施叶面；4棵使用500倍稀释的实施例2的肥料喷施叶面；4棵喷施市售高钾肥料德福7-12-30；4棵喷施清水，作为空白组；剩余12棵平均分为3组，分别喷施对比例1-3的肥料。
2018年11月11日，观察喷施不同肥料的各株果树的果实着色情况，统计平均着色率，统计结果如表1所示。
图1为2018年9月6日喷施实施例2的肥料之前的果实着色情况，图2为2018年11月11日喷施实施例2肥料的果实着色情况，附图中，浅色代表果实成熟色，颜色越浅果实着色程度越高。
测试例3考察肥料对果树叶片厚度的影响
实验地点：广西南宁武鸣沃柑种植区祥祥果园；
实验对象：4年沃柑果地，每亩平均80株果树；
实验时间：2018年9月；
实验方法：随机选取28棵挂果的沃柑，其中4棵使用500倍稀释的实施例 1的肥料喷施叶面；4棵使用500倍稀释的实施例2的肥料喷施叶面；4棵喷施市售高钾肥料德福7-12-30；4棵喷施清水，作为空白组；剩余12棵平均分为3 组，分别喷施对比例1-3的肥料。
30天后，统计喷施不同肥料的各株果树的平均叶片厚度，统计结果如表1所示，表明本发明实施例提供的肥料可明显增厚沃柑叶片厚度，光合作用强，抗逆性增强。
测试例4考察肥料对缓解肥害现象、促进果树长梢的影响
实验地点：广西南宁武鸣沃柑种植区祥祥果园；
实验对象：4年沃柑果地，每亩平均80株果树；
实验时间：2018年10月；
实验方法：随机选取28棵出现肥害症状的沃柑，其中4棵使用500倍稀释的实施例1的肥料喷施叶面；4棵使用500倍稀释的实施例2的肥料喷施叶面； 4棵喷施市售高钾肥料德福7-12-30；4棵喷施清水，作为空白组；剩余12棵平均分为3组，分别喷施对比例1-3的肥料。
15天后，观察统计各测试组果树的肥害现象及其新梢生长情况，并发现喷施实施例2肥料的果树肥害现象有所缓解，且于喷施7天后开始长出新叶，出新梢，植株开始正常生长。
表1
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
