本技術(shù)涉及農(nóng)業(yè)肥料，具體涉及一種聚谷氨酸螯合鈣肥及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、鈣是植物生長(zhǎng)過程中重要元素之一，一方面能夠與細(xì)胞壁中的果膠酸結(jié)合，形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而增加細(xì)胞壁的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性；另一方面還能作為植物體內(nèi)的信號(hào)分子，在細(xì)胞間傳遞信息，從而幫助植物適應(yīng)環(huán)境變化，作出生理調(diào)整；此外，鈣離子能夠促進(jìn)植物根系對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，并通過木質(zhì)部和韌皮部將其轉(zhuǎn)運(yùn)到植物體的各個(gè)部位，以滿足植物的生長(zhǎng)和發(fā)育需求。因此，鈣在植物生長(zhǎng)中具有多種重要作用，這些作用共同為植物的正常生長(zhǎng)和發(fā)育提供保障。

2、研究表明，鈣肥中的鈣離子主要是通過根系進(jìn)行吸收，然后經(jīng)細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸與細(xì)胞間運(yùn)輸至植物體的各個(gè)部位；然而，目前使用的鈣肥主要有以下幾種：一是無機(jī)鹽類鈣肥，該類鈣肥容易被固定在土壤中，導(dǎo)致根系難以吸收；二是edta、dtpa、eddha、hedta、ids等螯合鈣肥，該類鈣肥在土壤中較為穩(wěn)定，但是分子量較大，植物吸收再利用困難；三是氨基酸、腐植酸及檸檬酸螯合鈣肥，該類鈣肥中的螯合劑一方面可以被作物吸收利用，另一方面還可以攜帶鈣離子至韌皮部，為植物生長(zhǎng)和發(fā)育提供充足營(yíng)養(yǎng)，但由于這類螯合劑的螯合能力不是很強(qiáng)，鈣離子的實(shí)際螯合量不夠，導(dǎo)致鈣肥不穩(wěn)定且使用效果一般。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有鈣肥存在的根系吸收困難、鈣離子在植物體內(nèi)運(yùn)輸困難的問題，本技術(shù)提供一種聚谷氨酸螯合鈣肥及其制備方法與應(yīng)用。

2、本技術(shù)提供的聚谷氨酸螯合鈣肥，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種聚谷氨酸螯合鈣肥，包括以下組分：聚谷氨酸發(fā)酵液、鈣源和海藻精；所述鈣源的用量為聚谷氨酸發(fā)酵液總體積的70-80％；

4、所述聚谷氨酸發(fā)酵液中聚谷氨酸的含量為30-45g/l，聚谷氨酸的分子量為180-200萬da。

5、本技術(shù)中，聚谷氨酸是一種水溶性好、螯合吸附能力強(qiáng)、易被作物吸收和運(yùn)輸?shù)闹参锷L(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，將聚谷氨酸與鈣源混合制備肥料，一方面聚谷氨酸可以增強(qiáng)作物的抗逆能力，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育；另一方面，聚谷氨酸能夠與鈣離子螯合形成穩(wěn)定的螯合體，在聚谷氨酸被作物吸收利用的同時(shí)，鈣離子也被攜帶運(yùn)輸?shù)街参锏哪举|(zhì)部及韌皮部，從而提高作物對(duì)鈣離子的吸收利用率，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育；此外，聚谷氨酸是一種生物刺激素，能刺激根毛的新生及根系的生長(zhǎng)，提升作物根部吸收養(yǎng)分的能力，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。海藻精的加入能夠控制作物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)往生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化，提高作物鈣的吸收利用率，避免作物徒長(zhǎng)不座果，避免作物座果期貪青晚熟和作物早衰。因此，本技術(shù)采用聚谷氨酸發(fā)酵液、鈣源和海藻精制備出的聚谷氨酸螯合鈣肥具有作物根系易吸收、鈣離子在植物體內(nèi)吸收率高等優(yōu)點(diǎn)，利用上述聚谷氨酸螯合鈣肥進(jìn)行作物施肥，一方面能夠增強(qiáng)植物對(duì)各種逆境的耐受性，包括鹽堿脅迫、低溫、干旱等；另一方面能夠提高土壤中鐵、鋅、鈣等微量元素的有效性和植物對(duì)其的吸收能力，進(jìn)而提高作物的品質(zhì)與產(chǎn)量。

6、本技術(shù)中，聚谷氨酸是一種由多個(gè)谷氨酸分子通過肽鍵連接而成的高分子化合物。其側(cè)鏈上的大量羧基使其具有強(qiáng)大的螯合能力；隨著分子量的增加，聚谷氨酸分子中的羧基數(shù)量也相應(yīng)增多，從而提供了更多的螯合位點(diǎn)；這些位點(diǎn)能夠與鈣離子發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，形成鈣離子螯合量高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的螯合物。

7、可選地，所述鈣源的用量為聚谷氨酸發(fā)酵液總體積的73-78％。

8、在一些實(shí)施方案中，所述鈣源的用量可以為聚谷氨酸發(fā)酵液總體積的70-73％、70-75％、70-78％、70-80％、73-75％、73-78％、73-80％、75-78％、75-80％或78-80％。

9、在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，所述鈣源的用量可以為聚谷氨酸發(fā)酵液總體積的70％、73％、75％、78％或80％。

10、可選地，所述聚谷氨酸發(fā)酵液的制備方法，包括以下步驟：將枯草芽孢桿菌在發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，獲得聚谷氨酸發(fā)酵液；所述發(fā)酵培養(yǎng)基配方為：谷氨酸5～10g/l，葡萄糖5～10g/l，酵母浸出粉60-70g/l。

11、可選地，所述鈣源中的鈣離子含量為160-190g/l。

12、可選地，所述鈣源的制備方法，包括以下步驟：向貝殼粉或骨粉中加入硝酸，水解48小時(shí)；然后再向其中加入復(fù)合菌，在30-40℃下菌解7-10天，接著采用蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮、過濾，取上清液，獲得鈣源。

13、可選地，所述復(fù)合菌的活菌數(shù)≥1000億/g，復(fù)合菌是活菌數(shù)之比為2：2：3：3的枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、乳酸菌和沼澤紅假單胞菌的混合物。

14、可選地，以聚谷氨酸發(fā)酵液的體積計(jì)，所述海藻精的用量為15-30g/l。

15、可選地，以聚谷氨酸發(fā)酵液的體積計(jì)，所述海藻精的用量為20-25g/l。

16、本技術(shù)中，海藻精的添加量會(huì)影響聚谷氨酸螯合鈣肥的使用效果。本技術(shù)通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步將海藻精的添加量控制在聚谷氨酸發(fā)酵液總重量的2-2.5％，獲得的聚谷氨酸螯合鈣肥對(duì)番茄植株施肥后，番茄的坐果率能夠達(dá)到80％以上，產(chǎn)量能夠達(dá)到28000kg/畝以上。

17、在一些實(shí)施方案中，所述海藻精的用量可以為15-20g/l、15-25g/l、15-30g/l、20-25g/l、20-30g/l或25-30g/l。

18、在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，所述海藻精的用量還可以為15g/l、20g/l、25g/l或30g/l。

19、第二方面，本技術(shù)提供一種聚谷氨酸螯合鈣肥的制備方法。

20、一種聚谷氨酸螯合鈣肥的制備方法，包括以下步驟：在攪拌作用下，向聚谷氨酸發(fā)酵液中逐漸加入鈣源，控制攪拌轉(zhuǎn)速為300-500r/min，時(shí)間為60-120min，獲得聚谷氨酸螯合鈣溶液；然后再向所述聚谷氨酸螯合鈣溶液中加入海藻精，攪拌均勻，獲得聚谷氨酸螯合鈣肥。

21、本技術(shù)中，聚谷氨酸發(fā)酵液與鈣源混合攪拌的轉(zhuǎn)速與時(shí)間會(huì)影響聚谷氨酸對(duì)鈣離子的螯合效率，進(jìn)而影響聚谷氨酸螯合鈣肥的使用效果。本技術(shù)通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)，將攪拌轉(zhuǎn)速與時(shí)間控制在上述范圍內(nèi)，獲得的聚谷氨酸螯合鈣肥的使用效果更好，能夠使番茄的的產(chǎn)量更高。

22、在一些實(shí)施方案中，所述攪拌轉(zhuǎn)速可以為300-350r/min、300-400r/min、300-450r/min、300-500r/min、350-400r/min、350-450r/min、350-500r/min、400-450r/min、400-500r/min或450-500r/min。

23、在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，所述攪拌轉(zhuǎn)速還可以為300r/min、350r/min、400r/min、450r/min或400-500r/min。

24、在一些實(shí)施方案中，所述攪拌時(shí)間可以為60-90min或90-120min。

25、在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，所述攪拌時(shí)間還可以為60min、90min或120min。

26、第二方面，本技術(shù)提供的聚谷氨酸螯合鈣肥在瓜果蔬菜種植中的應(yīng)用。

27、可選地，所述聚谷氨酸螯合鈣肥的施肥量為8-12kg/畝。

28、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

29、1.本技術(shù)采用聚谷氨酸發(fā)酵液、鈣源和海藻精制備出了一種聚谷氨酸螯合鈣肥，該聚谷氨酸螯合鈣肥具有很好的水溶性、且鈣離子的螯合量高，將上述聚谷氨酸螯合鈣肥用于作為瓜果蔬菜，能夠大大提高瓜果蔬菜的產(chǎn)量與品質(zhì)。

30、2.本技術(shù)進(jìn)一步將聚谷氨酸螯合鈣肥中鈣源的添加量控制在聚谷氨酸發(fā)酵液總體積的73-78％范圍內(nèi)，聚谷氨酸螯合鈣肥中海藻精的添加量控制在聚谷氨酸發(fā)酵液總重量的2-2.5％，獲得的聚谷氨酸螯合鈣肥能夠使番茄的產(chǎn)量更高、品質(zhì)更佳，番茄坐果率能夠達(dá)到80％以上，產(chǎn)量能夠達(dá)到28000kg/畝以上，vc含量能夠到達(dá)298.0mg/kg以上。