本發(fā)明涉及肥料制造領(lǐng)域，尤其涉及了一種具有活性酶、海藻全價(jià)營(yíng)養(yǎng)的液態(tài)肥及其制備方法。
背景技術(shù)：
：海藻是一種來(lái)源豐富的海洋生物，廣泛應(yīng)用于食品、工業(yè)原料、植物性藥材。將海藻應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)已有幾百年歷史。海藻肥是一類純天然、無(wú)毒副作用的新型肥料,它含有豐富的非含n有機(jī)物和一定數(shù)量的氨基酸、蛋白質(zhì)和微量營(yíng)養(yǎng)元素外，還含有海洋生物特有的海藻多糖、藻朊酸、高度不飽和脂肪酸和陸生植物稀有的鋅、溴、碘等礦物元素以及豐富的維生素c、b1、b2、b12、d、e、k等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)和增強(qiáng)作物的抗旱、耐寒、抗病性等作用。因此，利用海藻生產(chǎn)有機(jī)肥料成為當(dāng)今新型肥料研究的重要熱點(diǎn)之一。海藻肥的功效并不是一種或幾種海藻營(yíng)養(yǎng)的作用，而是多種有機(jī)、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分及內(nèi)含的天然植物生長(zhǎng)素等共同作用的結(jié)果。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的海藻肥大多是添加微量海藻酸鹽勾兌的水溶肥，或添加少量海藻渣摻混成的固體海藻肥，肥料的功效較低。利用微生物酶解技術(shù)生產(chǎn)海藻肥是世界公認(rèn)的最佳工藝，能保留海藻全部的營(yíng)養(yǎng)成分。但對(duì)酶解液中能夠?qū)ψ魑锲鸬酱偕饔玫暮Ｔ寤钚誀I(yíng)養(yǎng)、植物因子、生物酶造成損害。原因在于：在將海藻酶解后，仍可能有部分酶存留于海藻酶解液中，為了殺滅存留的活性酶，阻止其因繼續(xù)發(fā)生酶反應(yīng)而縮短產(chǎn)品的保鮮儲(chǔ)存期限，目前的微生物酶解技術(shù)還需在酶解后進(jìn)行滅活處理，一般是通過(guò)高溫處理達(dá)到滅活的目的。雖然滅活處理能夠起到保鮮儲(chǔ)存目的，但因?yàn)樵诟邷靥幚碇?，必然損傷海藻活性成分，而且殺滅了能夠促進(jìn)作物生長(zhǎng)的活性酶，降低肥效。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：現(xiàn)有的海藻肥生產(chǎn)工藝沒(méi)有規(guī)避損傷海藻活性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、植物因子問(wèn)題，并且沒(méi)有保留能夠?qū)ψ魑锲鸬酱偕饔玫拿?，從而使得海藻肥的肥效低?二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種具有活性酶、海藻全價(jià)營(yíng)養(yǎng)的液態(tài)肥的制備方法，包括如下步驟：(1)利用復(fù)合酶在第一溫度下酶解海藻，制得海藻酶解液；(2)在第二溫度下對(duì)所述海藻酶解液進(jìn)行過(guò)濾，制得海藻清液；其中，所述第二溫度低于所述第一溫度，且所述復(fù)合酶在第二溫度下無(wú)法進(jìn)行酶促反應(yīng)；(3)對(duì)所述海藻清液進(jìn)行濃縮，制得濃縮清液；和(4)向所述濃縮清液中添加酸性蛋白酶，再調(diào)節(jié)所述濃縮清液的ph至6.5～7.0，制得所述液態(tài)肥。優(yōu)選地，所述酸性蛋白酶的酶活為100,000～200,000u·g-1，且添加的所述酸性蛋白酶的質(zhì)量為所述濃縮清液的質(zhì)量的1～3％。優(yōu)選地，所述復(fù)合酶由纖維素酶、果膠酶、蛋白酶和淀粉酶組成。優(yōu)選地，所述第一溫度為42～56℃；和所述第二溫度為10～37℃。優(yōu)選地，在步驟(3)中，在55～60℃下進(jìn)行所述濃縮。優(yōu)選地，在步驟(2)中，采用反沖式擠壓過(guò)濾器進(jìn)行所述過(guò)濾。優(yōu)選地，所述步驟(3)按照如下方式進(jìn)行：(a)在55～60℃對(duì)所述海藻清液進(jìn)行濃縮，制得濃縮液；和(b)在10～37℃下，采用反沖式擠壓過(guò)濾器對(duì)所述濃縮液進(jìn)行過(guò)濾，制得濃縮清液；其中，所述濃縮清液中的水不溶物的含量不超過(guò)5g/升。優(yōu)選地，所述步驟(1)按照如下方式進(jìn)行：(11)將海藻放入清水中浸泡，撈出后將海藻粉碎，再加入質(zhì)量為海藻質(zhì)量4～6倍的水，制得海藻漿；和(12)向所述海藻漿中添加所述復(fù)合酶進(jìn)行酶解，制得海藻酶解液。本發(fā)明還提供了一種具有活性酶、海藻全價(jià)營(yíng)養(yǎng)的液態(tài)肥，采用權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述制備方法制備而成。所述液態(tài)肥包含有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、植物生長(zhǎng)激素和活性酶；所述有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分包含海藻多糖、海藻單糖、海藻寡糖和甘露醇；所述無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分包含碘、硼、鈣、鐵、鋅和硒。(三)有益效果本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明提供的制備方法無(wú)需高溫滅活處理即可抑制酶解液中存留的酶的活性，即能達(dá)到長(zhǎng)久保鮮存儲(chǔ)的目的。(2)本發(fā)明提供的制備方法不會(huì)破壞海藻中的營(yíng)養(yǎng)成分，并且不會(huì)破壞酶的活性，從而保證制得的液態(tài)肥中具有海藻的全價(jià)營(yíng)養(yǎng)以及活性酶。(3)利用本發(fā)明提供的制備方法得到的液態(tài)肥中富含海藻中的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分以及植物生長(zhǎng)激素，同時(shí)還含有活性酶。使用時(shí)，海藻中含有的金屬離子起到激活海藻肥中的酶活性目的，讓活性酶在施用于作物后起到作用，從而達(dá)到海藻活性營(yíng)養(yǎng)、活性植物因子、活性酶共促植物生長(zhǎng)的肥料效應(yīng)。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。第一、本發(fā)明提供了一種具有活性酶、海藻全價(jià)營(yíng)養(yǎng)的液態(tài)肥的制備方法，包括如下步驟：(1)利用復(fù)合酶在第一溫度下酶解海藻，制得海藻酶解液；(2)在第二溫度下對(duì)所述海藻酶解液進(jìn)行過(guò)濾，制得海藻清液；其中，所述第二溫度低于所述第一溫度，且所述復(fù)合酶在第二溫度下無(wú)法進(jìn)行酶促反應(yīng)；(3)對(duì)所述海藻清液進(jìn)行濃縮，制得濃縮清液；和(4)向所述濃縮清液中添加酸性蛋白酶，再調(diào)節(jié)所述濃縮清液的ph至6.5～7.0，制得所述液態(tài)肥。首先，本發(fā)明通過(guò)低溫處理抑制了存留于酶解液中的酶的活性，在第二溫度下，酶所處的環(huán)境的溫度條件無(wú)法達(dá)到正常酶解的所需要的溫度，因此，存留的這部分酶在該溫度條件下停止了酶促反應(yīng)。此后，本發(fā)明還對(duì)過(guò)濾后得到的海藻清液進(jìn)行了濃縮處理。通過(guò)濃縮處理，海藻清液中酶解生成物的濃度升高。在這種情況下，即使有活性酶，活性酶的酶促反應(yīng)速度也會(huì)大大受到抑制。最后，本發(fā)明還將清液的ph調(diào)整為6.5～7.0，在這一ph條件下，酶的活性受到抑制，尤其是添加的酸性蛋白酶的活性受到較大的抑制，無(wú)法進(jìn)行酶促反應(yīng)?？傊景l(fā)明提供的制備方法無(wú)需高溫滅活處理即可抑制酶的活性，既能達(dá)到長(zhǎng)久保鮮存儲(chǔ)的目的，更為重要的是，由于未進(jìn)行高溫處理，海藻中的營(yíng)養(yǎng)成分不會(huì)被破壞，因而制得的產(chǎn)品中能夠保留海藻的全價(jià)營(yíng)養(yǎng)成分。此外，本發(fā)明提供的制備方法由于未進(jìn)行高溫處理，因此，酶只是活性受到抑制，而未被破壞，存留的酶仍是活性酶。再加上添加的酸性蛋白酶，從而使得產(chǎn)品中含有大量的活性酶。綜上所述，本發(fā)明制得的液態(tài)肥為濃縮產(chǎn)品，使用時(shí)通過(guò)稀釋(稀釋倍數(shù)為300～500倍)可增加分子的擴(kuò)散性，產(chǎn)品中的部分甚至大部分的活性酶可恢復(fù)活力，再加之海藻中含有的金屬離子起到激活海藻肥中的酶活性目的，讓活性酶在施用于作物后起到作用，從而達(dá)到海藻活性營(yíng)養(yǎng)、活性植物因子、活性酶共促植物生長(zhǎng)的肥料效應(yīng)。優(yōu)選地，所述酸性蛋白酶的酶活為100,000～200,000u·g-1，且添加的所述酸性蛋白酶的質(zhì)量為所述濃縮清液的質(zhì)量的1～3％，從而保證將ph調(diào)整為6.5～7.0后得到的海藻肥在經(jīng)過(guò)稀釋后，仍有部分甚至大部分酶能夠恢復(fù)活力。優(yōu)選地，所述復(fù)合酶由纖維素酶、果膠酶、蛋白酶和淀粉酶組成。在復(fù)合酶中，纖維素酶、果膠酶、蛋白酶和淀粉酶的酶活比為6:1.5:1:0.8，纖維素酶的酶活最高，作為主酶，果膠酶、蛋白酶和淀粉酶作為輔酶。使用這一復(fù)合酶酶解海藻，以復(fù)合酶的催化作用降解海藻，破壞細(xì)胞壁，使其釋放內(nèi)容物。優(yōu)選地，所述第一溫度為42～56℃；和所述第二溫度為10～37℃。在42～56℃下酶解海藻，既能保證復(fù)合酶的活性，促進(jìn)酶解，而且還不會(huì)對(duì)海藻中的營(yíng)養(yǎng)成分造成損害。在10～37℃下進(jìn)行過(guò)濾，酶解液中存留的酶無(wú)法在這一溫度下發(fā)生酶促反應(yīng)，并且也不會(huì)對(duì)酶造成損害。優(yōu)選地，在步驟(3)中，在55～60℃下進(jìn)行所述濃縮。同樣地，在該溫度下進(jìn)行濃縮處理也不會(huì)對(duì)酶和海藻中的營(yíng)養(yǎng)成分造成損害。優(yōu)選地，在步驟(2)中，采用反沖式擠壓過(guò)濾器進(jìn)行所述過(guò)濾。海藻酶解液中的海藻糖膠有一定粘性，采用反沖式擠壓過(guò)濾器對(duì)海藻酶解液進(jìn)行過(guò)濾，能夠?qū)⒄承院Ｔ迕附庖褐械妮p質(zhì)微小水不溶物去除。優(yōu)選地，所述步驟(3)按照如下方式進(jìn)行：(a)將所述海藻清液進(jìn)行濃縮，制得濃縮液；(b)在第二溫度下，采用反沖式擠壓過(guò)濾器對(duì)所述濃縮液進(jìn)行過(guò)濾，制得濃縮清液；其中，所述濃縮清液中的水不溶物的含量不超過(guò)5g/升。優(yōu)選地，所述步驟(1)按照如下方式進(jìn)行：(11)將海藻放入清水中浸泡，撈出后將海藻粉碎，再加入質(zhì)量為海藻質(zhì)量4～6倍的水，制得海藻漿；(12)向所述海藻漿中添加所述復(fù)合酶進(jìn)行酶解，制得海藻酶解液。本發(fā)明還提供了一種具有活性酶、海藻全價(jià)營(yíng)養(yǎng)的液態(tài)肥，采用上述制備方法制備而成。所述液態(tài)肥中包含有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、植物生長(zhǎng)激素和活性酶；所述有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分包含海藻多糖、海藻單糖、海藻寡糖和甘露醇；所述無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分包含碘、硼、鈣、鐵、鋅和硒。肥料中包含的海藻中的有機(jī)、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、植物生長(zhǎng)激素和活性酶共同促進(jìn)植物生長(zhǎng)。以下是本發(fā)明列舉的幾個(gè)實(shí)施例。實(shí)施例1s11：將收集的海藻放在清水中浸泡，去除海藻中的雜質(zhì)，并減少其鹽分含量，然后將海藻撈出并進(jìn)行粉碎，向粉碎后的海藻中添加4倍海藻質(zhì)量的水，混合均勻，制得用于酶解的海藻漿。向所述海藻漿中添加由纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、淀粉酶組成的復(fù)合酶(在復(fù)合酶中，纖維素酶、果膠酶、蛋白酶和淀粉酶的酶活比為6:1.5:1:0.8)，混合均勻后，在42℃下進(jìn)行酶解，經(jīng)過(guò)復(fù)合酶酶解，海藻漿變成了混合有海藻酶解產(chǎn)物和復(fù)合酶的混合液體，即為海藻酶解液。酶解工藝為本領(lǐng)域常規(guī)工藝，在此不一一詳述。s12：在10℃下，采用反沖式擠壓過(guò)濾器對(duì)所述海藻酶解液進(jìn)行過(guò)濾，使帶有粘性的海藻酶解液中的輕質(zhì)微小水不溶物得以去除，制得海藻清液。s13：首先，在55℃下對(duì)海藻清液進(jìn)行濃縮，得到濃縮液。其次，在10℃下，采用反沖式擠壓過(guò)濾器對(duì)所述濃縮液進(jìn)行過(guò)濾，確保濃縮液中的水不溶物不超過(guò)5克/升，達(dá)到此要求的濃縮液即為濃縮清液。s14：向所述濃縮清液中添加質(zhì)量為所述濃縮清液質(zhì)量1％的酸性蛋白酶，其中，所添加的酸性蛋白酶的酶活為100,000u·g-1，再調(diào)節(jié)所述濃縮清液的ph至6.5，制得所述液態(tài)肥。實(shí)施例2至實(shí)施例4的制備方法同實(shí)施例1基本上相同，不同之處見(jiàn)表1(1至4分別對(duì)應(yīng)實(shí)施例1至實(shí)施例4)。表1注明：酸性蛋白酶的添加量是指添加的酸性蛋白酶的質(zhì)量占濃縮清液的質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。對(duì)比例1：采用如下的制備方法制備海藻肥：(1)將收集的海藻放在清水中浸泡，去除海藻中的雜質(zhì)，并減少其鹽分含量，然后將海藻撈出并進(jìn)行粉碎，向粉碎后的海藻中添加4倍海藻質(zhì)量的水，混合均勻，制得用于酶解的海藻漿。向所述海藻漿中添加由纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、淀粉酶組成的復(fù)合酶(在復(fù)合酶中，纖維素酶、果膠酶、蛋白酶和淀粉酶的酶活比為6:1.5:1:0.8)，混合均勻后，在42℃下進(jìn)行酶解，經(jīng)過(guò)復(fù)合酶酶解，海藻漿變成了混合有海藻酶解產(chǎn)物和復(fù)合酶的混合液體，即為海藻酶解液。(2)將所述海藻酶解液置于90℃下進(jìn)行滅活處理，得到液態(tài)海藻肥。對(duì)比例2：與對(duì)比例1相比，對(duì)比例2未進(jìn)行滅活處理，所得的海藻酶解液即為對(duì)比例2制得的產(chǎn)品。一、存儲(chǔ)期限檢測(cè)將實(shí)施例1至實(shí)施例4制得的肥料產(chǎn)品和對(duì)比例1、對(duì)比例2制得的肥料產(chǎn)品分別置于常溫下存儲(chǔ)不同時(shí)間，觀察它們的變化。其檢測(cè)結(jié)果如表2和表3所示。表2存儲(chǔ)期限檢測(cè)結(jié)果表3存儲(chǔ)期限檢測(cè)結(jié)果由表2和表3的數(shù)據(jù)可以看出，利用本發(fā)明提供的方法制得的肥料產(chǎn)品在存儲(chǔ)期限上表現(xiàn)良好，媲美采用高溫滅活處理的產(chǎn)品。而未進(jìn)行滅活處理的海藻酶解液在常溫下無(wú)法長(zhǎng)期存儲(chǔ)，尤其是氣溫較高的月份，在常溫放置下，肥料中存留的活性酶濃度太大，從而發(fā)生酶促反應(yīng)，導(dǎo)致肥料無(wú)法長(zhǎng)期存儲(chǔ)。二、營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)檢測(cè)實(shí)施例1至實(shí)施例4制得的肥料產(chǎn)品和對(duì)比例1、對(duì)比例2制得的肥料產(chǎn)品中的營(yíng)養(yǎng)成分。經(jīng)檢測(cè)，在實(shí)施例1至實(shí)施例4以及對(duì)比例2的產(chǎn)品中均檢測(cè)出了海藻多糖、海藻單糖、海藻寡糖和甘露醇這些有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、碘、硼、鈣、鐵、鋅和硒這些無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、植物生長(zhǎng)激素和活性酶。而在對(duì)比例1的肥料產(chǎn)品中無(wú)法檢測(cè)促植物生長(zhǎng)激素和活性酶?？梢?jiàn)，高溫處理不但會(huì)破壞活性酶的活性，還會(huì)破壞海藻中的部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。三、肥效檢測(cè)(1)、大豆應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)方法：采用小區(qū)試驗(yàn)，對(duì)比法排列，三次重復(fù)，小區(qū)面積21m2，按照畝用肥料產(chǎn)品500g，兌水400倍，大豆初花期，澆水灌溉，肥料隨水入田。對(duì)照區(qū)一在澆水灌溉時(shí)施加了對(duì)比例1制得的肥料產(chǎn)品，對(duì)照區(qū)二為空白對(duì)照組，在澆水灌溉時(shí)未使用任何肥料產(chǎn)品。定期澆水、施肥、除草，日常管理在此不一一詳述。觀察大豆的生長(zhǎng)情況，并記錄其產(chǎn)量。其結(jié)果如表4所示。表4株高折合畝產(chǎn)畝產(chǎn)量增加產(chǎn)率增加實(shí)施例188cm435.3kg53.3kg14％實(shí)施例287cm425.6kg43.6kg11％實(shí)施例387cm436.1kg54.1kg14％實(shí)施例489cm440.2kg58.2kg15％對(duì)比例183cm398.3kg16.3kg4％ck81cm382.0kg--從結(jié)果可以看出，本發(fā)明提供的肥料能夠促進(jìn)大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)大豆株高增加，也使得大豆畝產(chǎn)量平均增加50kg以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)對(duì)比例1制得的肥料產(chǎn)品。(2)秋白菜應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)組：農(nóng)家肥10m3/畝作底肥，在白菜的菜苗期、蓮座期和結(jié)球初期，各用實(shí)施例1至實(shí)施例4制得的肥料產(chǎn)品葉噴一次，濃度為300倍液，即100ml液態(tài)肥兌水300公斤噴施1畝地。對(duì)照區(qū)一：農(nóng)家肥10m3/畝作底肥，在白菜的菜苗期、蓮座期和結(jié)球初期，用對(duì)比例1制得的肥料產(chǎn)品葉噴一次，濃度為50倍液，即100ml液態(tài)肥兌水50公斤噴施1畝地。對(duì)照區(qū)二：以常規(guī)施肥量和施肥方法為對(duì)照，所用肥料為尿素，使用量為每畝5kg。觀察白菜的生長(zhǎng)情況，并記錄其產(chǎn)量。其結(jié)果如表5所示。表5球高球徑平均單株重折合畝產(chǎn)畝產(chǎn)量增加產(chǎn)率增加實(shí)施例127.6cm17.5cm3.25kg8512.6kg175.1kg2％實(shí)施例226.8cm17.1cm3.18kg8507.3kg169.8kg2％實(shí)施例328.1cm17.8cm3.28kg8603.7kg266.2kg3％實(shí)施例428.5cm18.2cm3.31kg8691.2kg353.7kg4％對(duì)比例125.8cm16.9cm3.11kg8407.6kg70.1kg1％ck25.4cm16.8cm3.03kg8337.5kg--由結(jié)果可以看出，本發(fā)明提供的肥料能夠促進(jìn)白菜增產(chǎn)增收，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)對(duì)比例1制得的肥料產(chǎn)品。最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12