一種水溶性氨基酸肥料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水溶肥料，具體涉及一種水溶性氨基酸肥料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水溶肥料是指經(jīng)水溶解或稀釋，用于葉面肥噴施、灌溉施肥、無土栽培、浸種蘸根 等用途的液體或固體肥料，水溶肥料包括含氨基酸水溶肥料、含腐植酸水溶肥料、大量元素 水溶肥料、微量元素水溶肥料等多種類型。
[0003] 氨基酸是一組分子量大小不等的有機(jī)化合物，是合成蛋白質(zhì)的基本單位，氨基酸 可提供有機(jī)氮源，植物可吸收分子態(tài)的氨基酸。大量研究證明，氨基酸分子可以直接被作物 吸收，以提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)、增強(qiáng)作物抗性、改善生態(tài)環(huán)境，因而氨基酸肥料作為一種新 型肥料逐漸得到認(rèn)可。
[0004] 目前全世界范圍內(nèi)對(duì)肉類消費(fèi)的持續(xù)增加，帶來了家畜的屠宰數(shù)量在每年不斷地 增加著;全世界的動(dòng)物屠宰血液量陡然增加至每年約2,000萬噸，其中有效利用率不過10-20%，存在著大部分被廢棄的事實(shí)，為了有效地處理家畜屠宰血液花費(fèi)了大量的資金，另外 也致使家畜的屠宰血液污染了水質(zhì)和土壤。目前為止屠宰血液大部分基本上為廢棄物，只 有極少部分供應(yīng)給制藥企業(yè)等作為藥品的原料，或者制成血粉等類的干燥形態(tài)用于動(dòng)物飼 料進(jìn)行使用。
[0005] 隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，越來越多的人和企業(yè)意識(shí)到，動(dòng)物屠宰血液的價(jià)值，特 別是美國、日本等先進(jìn)國家率先開始了從屠宰血液中將蛋白質(zhì)和氨基酸等有用物質(zhì)提取出 來或者作為飼料等的原料的再利用研究。受此影響，最近在韓國也有幾家企業(yè)準(zhǔn)備將動(dòng)物 屠宰血液再利用生產(chǎn)肥料等產(chǎn)品。但是，依靠日本開發(fā)技術(shù)的蛋白質(zhì)分解酵素產(chǎn)品，分解血 液成分需要20-70小時(shí)以上的時(shí)間，存在著時(shí)間上的低效率帶來的低生產(chǎn)性、加工結(jié)果經(jīng)濟(jì) 性低下的缺點(diǎn)。
[0006] 事實(shí)上由于家畜的血液中含有豐富的各種蛋白質(zhì)和營養(yǎng)素，被稱為未知的生命活 性物質(zhì)，含有豐富的生命活性物質(zhì)的畜產(chǎn)副產(chǎn)品被白白廢棄，我們不得不為之惋惜。特別是 家畜血液中的血漿含有白蛋白，球蛋白等蛋白質(zhì)成分，血球含有大量的稱為血紅蛋白的蛋 白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)成分只能用生物技術(shù)或者化學(xué)方法進(jìn)行分解處理，存在回收氨基酸等有 用物質(zhì)的技術(shù)可能。
[0007] 由于對(duì)氨基酸肥料的生產(chǎn)來源及氨基酸肥料應(yīng)用中的問題缺乏了解，在一定程 度上限制了氨基酸肥料的發(fā)展應(yīng)用。明確氨基酸肥料的原料來源，掌握其生產(chǎn)工業(yè)和應(yīng)用 方法，將動(dòng)物屠宰血液變廢為寶，對(duì)推動(dòng)氨基酸肥料的應(yīng)用和發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種制備簡單、肥料高、綠色環(huán)保的水溶性氨基酸肥料及其 制備方法。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0010] 一種水溶性氨基酸肥料，所述肥料在動(dòng)物血液生物發(fā)酵液中含有氨基酸類成分 8%~10%、鐵鹽和鋅鹽共1 %~3%、氮3%~9%、磷2%~6%和鉀1 %~3%，，以重量份數(shù) 計(jì)。
[0011]其中，動(dòng)物血液優(yōu)選牛羊等常見哺乳動(dòng)物血，其發(fā)酵液由如下方法制備得到:將動(dòng) 物血液滅菌，將有機(jī)廢水與蔗糖混合均勻制成混合液并加入到動(dòng)物血液混合攪拌，升溫至 90±5°C滅菌，降溫至50±2°C移至發(fā)酵罐；向發(fā)酵罐內(nèi)加入蛋白酶進(jìn)行酶解4~6小時(shí)；降溫 至38±2°C，加入菌種混合液攪拌，邊繼續(xù)酶解邊好氧發(fā)酵10~12小時(shí)；降溫至30±2°C，厭 氧發(fā)酵13~15小時(shí)；采樣測活菌數(shù)達(dá)到2億/mL以上，測pH值5~6,即降溫至20°C或室溫，進(jìn) 行灌裝。
[0012] 申請(qǐng)人通過研究發(fā)現(xiàn)，在該水溶性氨基酸肥料中，優(yōu)選的含量為氨基酸9%、鐵鹽 和鋅鹽共2 %。
[0013] 在上述中，所稱的氮磷鉀指的是三種元素的含量。
[0014]在上述動(dòng)物血液的發(fā)酵過程中，所用蔗糖為食用紅糖和/或白糖，所用蛋白酶為動(dòng) 物蛋白水解酶。
[0015]在上述動(dòng)物血液的發(fā)酵過程中，可根據(jù)需要選擇合適的菌液，優(yōu)選的是磷細(xì)菌菌 液(解磷巨大芽孢桿菌(1^〇；[111181116〖31：1161'；[11111￥31'.卩1108卩1^1：；[011111)，俗稱為大芽孢磷細(xì) 菌）；作為上述的一種替代，采用杰丁畢赤酵母、地衣芽孢桿菌和鼠李糖乳桿菌(復(fù)合用量可 以根據(jù)需要自行調(diào)整，通常按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)核算，三者均為1-2份)組成的菌種混合液也是可 行的。
[0016]在上述動(dòng)物血液的發(fā)酵過程中，各成分的用量可根據(jù)實(shí)際發(fā)酵進(jìn)度進(jìn)行合理調(diào) 整。
[0017] 本發(fā)明所公開的水溶性氨基酸肥料，利用動(dòng)物血液酶解發(fā)酵制備有機(jī)肥，不僅充 分利用了以往屠宰場在抹紅工序倒控出來的血液、有機(jī)廢水，降低了環(huán)境污染，而且通過 發(fā)酵使血液中的蛋白質(zhì)充分進(jìn)行降解，從而提高屠宰下腳料的綜合利用率，幫助屠宰企業(yè) 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。
[0018] 在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明還公開了所述肥料的制備方法，向動(dòng)物血液生物發(fā)酵液中 加入鐵鹽、鋅鹽，然后與氮、磷和鉀混合均勻。
[0019]在上述中，鐵鹽、鋅鹽、氮、磷和鉀等的用量按照所給定的含量范圍加入到動(dòng)物血 液發(fā)酵液中即可。
[0020] 在上述過程中，氮、磷和鉀的加入可采用生產(chǎn)氮肥、磷肥、鉀肥等所用的原料，按照 其質(zhì)量折合加入到動(dòng)物血液生物發(fā)酵液中。
[0021] 由于本發(fā)明的肥料具有良好的肥效，本發(fā)明還公開了所述肥料作為庫爾勒香梨、 伽師瓜、哈密瓜、草莓、油桃、小麥、棉花和蔬菜肥料的應(yīng)用。
[0022] 具體使用時(shí)，每2畝施用一桶，共使用2~3次。
[0023]在具體使用中，采用葉面噴施或灌根的方式。每畝1桶20kg氨基酸水溶復(fù)合肥料和 水一起使(如果葉面噴施，則稀釋100-150倍），整個(gè)生長期可以使用2-3次，同時(shí)每桶氨基酸 水溶肥料可以葉面噴施20-40畝地提高農(nóng)作物和果樹抗病蟲能力。
[0024]本發(fā)明公開的水溶性氨基酸肥料肥效和經(jīng)濟(jì)效益良好，大田試驗(yàn)顯示，可以增產(chǎn) 10%，在伊利鞏留縣洗過上使用結(jié)果表明增加產(chǎn)量和品質(zhì)的同時(shí)可以促進(jìn)成熟，使成熟期 提前10-15天。
[0025]施用該肥料的庫爾勒香梨同比其他價(jià)格相同的肥料每畝提高的經(jīng)濟(jì)效益為2000-3000元。并且該水溶性氨基酸肥料為有機(jī)肥，施用該肥提高了土壤有機(jī)質(zhì)和土壤肥力，疏松 土壤，增強(qiáng)作物的抗逆性，提高作物的抗病抗蟲能力，同時(shí)，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，有 利于綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明所述的 技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0027] 本發(fā)明的水溶性氨基酸肥料，是按照如下組成制備的：
[0028] 按每800~840kg動(dòng)物血液分別添加鐵鹽（14~16kg)和鋅鹽（4~6kg)、氮（55~ 65kg)、憐（35~45kg)和鐘（18~22kg)。
[0029] 其中，動(dòng)物血液生物發(fā)酵液制備方法包含以下步驟：
[0030] ①、取1000公斤動(dòng)物血液置于滅菌罐中；
[0031] ②、取紅糖100~200kg、白糖100~200kg，加入屠宰場清洗瀝血槽有機(jī)廢水制成混 合液800 ~1500kg;
[0032] ③、將糖水混合液打入滅菌罐中，與動(dòng)物血液混合攪拌，升溫至90 ± 5°C，滅菌0.5 ~1小時(shí)，保持30分鐘；
[0033] ④、降溫至50±2°C，移至發(fā)酵罐；
[0034]⑤、向發(fā)酵罐內(nèi)加入蛋白酶2.5-5.4kg，罐內(nèi)溫度控制在50 ± 2°C;
[0035]⑥、酶解作用4~6小時(shí)后，降溫至38 ± 2°C，加入菌液10~15kg攪拌，打開連接罐體 的過濾潔凈空氣管道閥門，在38±2°C溫度下，邊繼續(xù)酶解邊好氧發(fā)酵10~12小時(shí)，降溫至 30±2°C，關(guān)閉過濾潔凈空氣閥門，厭氧發(fā)酵13~15小時(shí)；
[0036]⑦、采樣測活菌數(shù)達(dá)到2億/mL以上，測pH值5~6,即可降溫至20°C或室溫，加入氮、 磷和鉀混合均勻，進(jìn)行灌裝。
[0037] 上述制備的肥料，進(jìn)行了如下田間試驗(yàn)。
[0038]試驗(yàn)地點(diǎn)：庫爾勒市阿瓦提鄉(xiāng)益合香梨合作社，實(shí)驗(yàn)低海拔高度為921米，經(jīng)度為 86° 81' 21〃，經(jīng)度為41° 66' 61〃。
[0039] 土壤主要理化性質(zhì)為：土壤pH為7 · 5-8 · 0，有機(jī)質(zhì)為15，55g/kg、有效氮為40 ·lmg/kg、速效磷為15mm/kg、速效鉀為136mm/kg、有效硼為1.65mm/kg、有效猛為6 · 59mm/kg、有效 鋅為0.77mm/kg和有效鐵為8.87mm/kg等土壤肥力中等的土壤。
[0040] 實(shí)施方案:選擇長勢基本一致的樹齡為15年的梨樹，施用相同的有機(jī)肥料，在這基 礎(chǔ)上分別安排統(tǒng)一價(jià)格的移動(dòng)鈣、矮壯素和本發(fā)明肥料，3個(gè)處理，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)選擇 兩行梨樹。最后按小區(qū)單獨(dú)收獲，并進(jìn)行對(duì)比研究。
[0041] 實(shí)驗(yàn)方案如下所示：
[0042]表1:肥料使用方案 [0043]
[0047]表3:對(duì)單果可溶性酸度和維生素C含量的影響
[0049]表4:對(duì)單果總糖的影響
[00511表5:對(duì)單果淀粉的影響
[0053]大田試驗(yàn)顯示，本發(fā)明公開的水溶性氨基酸肥料肥效和經(jīng)濟(jì)效益良好，庫爾勒香 梨施用該水溶性氨基酸肥料后畝收入比農(nóng)戶常規(guī)施肥處理組多收入2000-3000元，另外，該 水溶性氨基酸肥料為有機(jī)肥，施用該肥提高了土壤有機(jī)質(zhì)和土壤肥力，疏松土壤，增強(qiáng)作物 的抗逆性，提高作物的抗病抗蟲能力，同時(shí)，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，有利于綠色生態(tài) 農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水溶性氨基酸肥料，其特征在于，所述肥料在動(dòng)物血液生物發(fā)酵液中，含有氨基 酸類成分8%~10%、鐵鹽和鋅鹽共1 %~3%、氮3%~9%、磷2%~6%和鉀1 %~3%，以重 量份數(shù)計(jì)。2. 如權(quán)利要求1所述的水溶性氨基酸肥料，其特征在于，所述動(dòng)物血液生物發(fā)酵液由如 下方法制備得到:將動(dòng)物血液滅菌，將有機(jī)廢水與蔗糖混合均勻制成混合液并加入到動(dòng)物 血液混合攪拌，升溫至90 ± 5°C滅菌，降溫至50 ± 2°C移至發(fā)酵罐；向發(fā)酵罐內(nèi)加入蛋白酶進(jìn) 行酶解4~6小時(shí)；降溫至38±2°C，加入菌液攪拌，邊繼續(xù)酶解邊好氧發(fā)酵10~12小時(shí)；降溫 至30 ± 2°C，厭氧發(fā)酵13~15小時(shí);采樣測活菌數(shù)達(dá)到2億/mL以上，測pH值5~6，即降溫至20 °C或室溫，進(jìn)行灌裝。3. 如權(quán)利要求2所述的水溶性氨基酸肥料，其特征在于，所用蔗糖為食用紅糖和/或白 糖，所用菌液為磷細(xì)菌，所用蛋白酶為動(dòng)物蛋白水解酶。4. 如權(quán)利要求1所述的水溶性氨基酸肥料，其特征在于，氨基酸類成分含量為9 %、鐵鹽 和鋅鹽含量共2 %。5. 如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的水溶性氨基酸肥料的制備方法，其特征在于向動(dòng)物血 液生物發(fā)酵液中加入鐵鹽、鋅鹽，然后與氮、磷和鉀混合均勻。6. 如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的水溶性氨基酸肥料作為庫爾勒香梨伽師瓜、哈密瓜、 草莓、油桃、小麥、棉花和蔬菜肥料的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水溶性氨基酸肥料及其制備方法，所述肥料在動(dòng)物血液生物發(fā)酵液中含有氨基酸類成分8％～10％、鐵鹽和鋅鹽共1％～3％，氮3％～9％、磷2％～6％和鉀1％～3％，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)。本發(fā)明公開的水溶性氨基酸肥料為綠色環(huán)保有機(jī)肥，充分利用動(dòng)物血液使其變廢為寶，施用該肥可提高土壤有機(jī)質(zhì)和土壤肥力，提高作物的抗病、抗蟲和抗逆能力，同時(shí)，大田試驗(yàn)顯示，該水溶性氨基酸肥料具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和市場應(yīng)用前景。
【IPC分類】C05G1/00, C05F17/00, C05F1/00
【公開號(hào)】CN105461385
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510758077
【發(fā)明人】艾克拜爾·伊拉洪, 克熱木·伊力, 李世強(qiáng), 艾合買提江, 徐超
【申請(qǐng)人】新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日