一种γ-量子原能康复素技术领域
本发明涉及一种水溶肥技术设备领域，特别涉及一种γ-量子原能康复素。
背景技术
公知的，液体和固体化学肥料对提高作物产量起到显著作用，施肥不仅能提高土壤肥力，而且也是提高作物单位面积产量的重要措施；中国以占世界七分之一的耕地面积，养活了世界五分之一的人口，这些了不起的成就，都与施用化肥息息相关。但是化学肥料也带来了对土壤的板结、盐渍化、污染等害处；长时间使用化肥，使土壤肥力严重降低甚至丧失，有机肥存在肥效慢、产量低的不足之处；如果要想产量高，则必须大量增加有机肥施用量，但有机肥的资源有限，远供不上大量土地的需要。另一方面，农田施用的化学肥料种类多、形态各异，每年因肥料利用率低，造成的浪费直接经济损失近千亿元，造成了化肥的浪费，长期过量而单纯施用化学肥料，会造成化肥污染，使土壤酸化、结构破坏、土地板结，直接影响农业生产成本和作物的产量和质量，并引起河川、湖泊、内海的富营养化，使藻类等水生植物生长过多，破坏生存环境。这些年来，我国农用化肥单位面积平均施用量以百倍速度增加，严重影响了我国农业的可持续发展。
γ-聚谷氨酸(γ-poly-glutamicacid，简称γ-PGA)是微生物发酵产生的阴离子型多聚氨基酸，其综合产物中含有巨量的微生物有益菌剂，对环境无污染，为绿色生物产品，γ-聚谷氨酸及其产物可以通过生物发酵技术大规模生产，与氨基酸、活性有机质、腐植酸和微量元素复合，可有效提高肥料和微量元素的利用效率，对植物有一定的保水作用，能减少植物生长所需的用水量，为了减轻环境污染，提高肥料的利用率，γ-聚谷氨酸及其菌剂配合，研制一种节肥、高效、增产、能够改善土壤环境、绿色环保的γ-量子水溶性浓缩液体肥料，就是非常必要和有价值的，也是业界研发和攻关的主要方向。既解决了基础肥料的来源，减少对环境的污染，降低了肥料生产的成本，具有节肥、增效、增产、改良土壤的有机绿色浓缩液体肥料，利国利民。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种γ-量子原能康复素，针对现有技术中的不足，将氨基酸、活性有机质、腐植酸、微量元素按一定配比进行混合，制成浓缩液；将浓缩液与γ-聚谷氨酸及其生物活性增效菌剂配合，添加助剂，经过浓缩制成γ-量子原能康复素液体浓缩肥；浓缩液肥弥补化学肥料和有机肥料的不足，通过γ-聚谷氨酸及其大量生物活性菌剂、氨基酸、活性有机质、腐植酸，与微量元素形成鳌合物，构成多元生物组合式浓缩液体肥，从而使肥料具有速效、缓释、节肥、增产绿色环保的多重性质。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种γ-量子原能康复素，包括γ-聚谷氨酸、量子增效因子、活性有机质、氨基酸、腐植酸、微量元素、辅料助剂、水；其特征在于：
所述γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸纯品、γ-聚谷氨酸盐纯品、γ-聚谷氨酸的发酵培养物、γ-聚谷氨酸可湿性粉剂；所述活性有机质包括大豆糖密、可溶性纤维素、氨基半乳糖、大麦苗提取物中的一种或者多种混合物；所述量子增效因子为微生物菌剂；所述氨基酸包括甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、颉氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、精氨酸、亮氨酸和赖氨酸中的任意二种以上混合物；所述微量元素包括铁、铜、硼、锌、锰的可溶性化合物。
所述γ-量子原能康复素的配方为：所述γ-聚谷氨酸的含量5％—50％；所述量子增效因子的含量范围为3％—12％；所述活性有机质的含量范围为20％—50％；所述氨基酸的含量范围为5％—15％；所述腐植酸的含量范围为2％—18％；所述微量元素的含量范围为2％—25％；辅料助剂含量为1％—3％。
所述γ-量子原能康复素的优选配方为：所述γ-聚谷氨酸的含量范围为15％—35％；所述量子增效因子的含量范围为5％—8％；所述活性有机质的含量范围为25％—40％；所述氨基酸的含量范围为7％—12％；所述腐植酸的含量范围为5％—10％；所述微量元素的含量范围为4％—18％；辅料助剂含量为1.5％—2.5％。
所述的γ-聚谷氨酸平均分子量为50KDa—160KDa。
所述γ-量子原能康复素的pH值范围为6.0—8.0。
一种γ-量子原能康复素的制备工艺方法，包括：粉料配制，液料配制，混合液精制，浓缩液制备，γ-量子原能康复素制备；具体工艺操作步骤依次为：
1、粉料配制，将腐植酸、微量元素按照配方比例研磨混合，并溶解于水中，得到腐植酸与微量元素水溶液，将腐植酸与微量元素的水溶液过滤，得到混合液A，备用；
2、液料配制，将氨基酸和活性有机质按照配方比例混合溶解，得到混合液B，备用；
3、混合液精制，将步骤1中的混合液A与步骤2中的混合液B按照配方比例进行混合，得到混配液，并将混配液进行精滤，得到混合液，备用；
4、浓缩液制备，将步骤3中的混合液通过低温多效循环蒸发器中，控制循环蒸发温度为50度以下，对混合液进行浓缩，获得浓缩液，备用；
5、γ-量子原能康复素制备，将步骤4中的浓缩液与的γ-聚谷氨酸和量子增效因子按照配方比例进行混合，并且添加辅料剂，按照计量标准罐装，得到γ-量子原能康复素。
本发明γ-量子原能康复素及其量子增效因子属于“γ-生物增效因子”，其在农业方面的应用为：
1、参与植物细胞生长的正能量调控：γ-量子原能康复素及其量子增效因子以其独具的γ微创修复功能将发挥淋漓尽致,通过微生物菌群在其生命、生理持续活动过程中分泌大量赤霉素、细胞分裂素、生命肽、蛋白酶、糖化酶等次生代谢产物，刺激、调节植物生长；通过微生物菌群在土壤中及作物根系周围进行大量繁殖来吞噬和拮抗有害真菌、细菌、病毒的繁殖与传播，增加作物抗逆性，促进作物自身的固氮能力与富集养份的能力，从而提升植物抗病、抗逆、抗干扰、抗重茬能力,可持续刺激作物生长发育。
2、改善土壤微环境，活化土壤：富含生物发酵产生的各种氨基酸、黄腐酸及各类腐植酸，含有大量活性有机质,从而改善因长期使用化学肥料造成的酸、碱化土质及土壤板结化,使用本产品后，土壤有机质含量提高了100％以上；另外,通过各种微生物次生代谢产生的胞外多糖类胶粘物质粘合土壤,形成良好的土壤团粒结构，粒径在0.005mm—0.01mm之间的物理性粘粒含量提高1.77％—3.53％；土壤容重下降3.82％；有机质含量的提高和容量的下降，大大提高了土壤的保水、蓄水、透气、保肥、调温能力，有利于作物的新陈代谢和冬季的土壤保温；“γ-生物因子”其携带的负电游离羧基，对酸、碱具有绝佳缓冲能力，故大大提高作物的抗旱、抗寒、耐涝、耐盐碱、耐贫瘠等；
3、超强螯合重金属能力：“γ-生物增效因子”具有阴离子表面活性剂特征，在其蛋白质长链的每一个残基上，有一个游离的负电羧基，对正电养分离子有较强的螯合功能，从而可促使作物避免吸收过多土壤中硝酸盐及有害重金属离子。
4、具超强吸附、富集土壤养分能力：“γ-生物增效因子”与养分离子的吸附交换能力是自然土壤的100倍左右，具对养分的吸附螯合和吸蓄功能，从而可减少土壤中养分的淋失和挥发，在富集氮磷钾的同时，也富集了钙、镁、钼、锌等中微量养分，并可有效的阻止硫酸盐，磷酸盐等和钙，镁等中微量元素的结合生成难溶性的物质，促进土壤中金属盐类溶解，提高钙镁锌硅等中微量元素的吸收利用。可大大提高了土壤养分的供应能力,满足了作物的多方面需求，从而可显著增加产量。大田作物在正常气候条件下，氮肥利用率可提高50％—60％，磷肥利用率提高5％以上，钾肥利用率提高15％—20％，在一定条件下，减施氮量30％—-50％，平均也可增产8％—30％左右，可提高稻谷出米率约5％。
5、激活保水性能，促进土壤的保水与抗旱能力，显著提高肥料利用率：所述γ-量子原能康复素含有高达1600倍大量的亲水基团，可有效锁住土壤中水分及肥力，能够使0—20cm土壤耕层的含水量提高1.5％—3.1％，20—40cm含水量提高1％—1.8％，提高活性水及肥料缓释性与肥料利用率30％—50％，从而满足作物中后期的养分需求，避免了早衰和脱肥，促进土壤的保水与抗旱能力，并可降低或减少肥料流失、淋溶、挥发等造成的肥料养分流失并对环境造成污染，促进我国农业的低碳、环保、节能和可持续发展。并可提高植物细胞原能保水、缓释蒸腾能力,从而提高作物的抗旱能力与产量。
6、强力促进根系发育：“γ-生物增效因子”含有微生物所产生的生长素、细胞分裂素等有益的植物生长因子，能有效的促进植物根系的发育，使之长出更长的根和更多根毛，提高作物吸收养分的能力，从而可有效增加根、茎、叶的表面积及体积，与植物体内及果实的含水量及营养素，从而可显著提高了作物的产量与品质，并增强作物抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏等抗逆能力。
7、有效改善作物品质及价值：生物增效因子被植物吸收后，即可增强植物生长发育所需的维生素B族等有益的植物转录因子，可促进蛋白质合成，提早成熟，改善产品品质，故可明显增加植物的叶绿素、Vc、糖份及蛋白质等含量,并可显著提升作物口感、感观、营养品质，避免了营养不良和使用激素产生的畸形果，裂果及果色不好等情况。使用本产品后，玉米蛋白质含量提高10％以上，小麦蛋白质含量提高2％—30％，番茄可溶性糖提高10％—50％，总蛋白提高40％以上，水果含糖量增加10％—50％，可滴定酸降低10％，一级果增加10％以上；西瓜糖分增加30％—50％，葡萄糖分增加10％左右，甘庶总糖增加50％以上，烟草一级烟叶增加8％左右，上中等烟比例提高6％左右。从而大大提高经济作物的价值，增加农民的综合收入。
通过上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：将氨基酸、活性有机质、腐植酸、微量元素按一定配比进行混合，制成浓缩液；将浓缩液与γ-聚谷氨酸及其生物活性增效菌剂配合，添加助剂，经过浓缩制成γ-量子原能康复素液体浓缩肥；浓缩液肥弥补化学肥料和有机肥料的不足，通过γ-聚谷氨酸及其大量生物活性菌剂、氨基酸、活性有机质、腐植酸，与微量元素形成鳌合物，构成多元生物组合式浓缩液体肥，从而使肥料具有速效、缓释、节肥、增产绿色环保的多重性质；同时，长期使用会改善土壤环境，提高肥料利用率，并且可明显改善农作物品质；本发明的液体肥料与固体肥料相比，具有节肥、增效、缓释、肥效快、营养均衡、施用便利等优点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种γ-量子原能康复素，包括γ-聚谷氨酸、量子增效因子、活性有机质、氨基酸、腐植酸、微量元素、辅料助剂、水。
所述γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸的发酵培养物；所述活性有机质包括大豆糖密、可溶性纤维素混合物；所述量子增效因子为微生物菌剂；所述氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和赖氨酸的混合物；所述微量元素包括铁、铜、硼、锌、锰的可溶性化合物。
所述γ-量子原能康复素的配方为：所述γ-聚谷氨酸的含量范围为15％—35％；所述量子增效因子的含量范围为5％—8％；所述活性有机质的含量范围为25％—40％；所述氨基酸的含量范围为7％—12％；所述腐植酸的含量范围为5％—10％；所述微量元素的含量范围为4％—18％；辅料助剂含量为1.5％—2.5％。
所述的γ-聚谷氨酸平均分子量为50KDa—160KDa。
所述γ-量子原能康复素的pH值范围为6.0—8.0。
一种γ-量子原能康复素的具体配制工艺，包括：粉料配制，液料配制，混合液精制，浓缩液制备，γ-量子原能康复素制备；具体工艺操作步骤依次为：
1、粉料配制，将腐植酸、微量元素按照配方比例研磨混合，并溶解于水中，得到腐植酸与微量元素水溶液，将腐植酸与微量元素的水溶液过滤，得到混合液A，备用；
2、液料配制，将氨基酸和活性有机质按照配方比例混合溶解，得到混合液B，备用；
3、混合液精制，将步骤1中的混合液A与步骤2中的混合液B按照配方比例进行混合，得到混配液，并将混配液进行精滤，得到混合液，备用；
4、浓缩液制备，将步骤3中的混合液通过低温多效循环蒸发器中，控制循环蒸发温度为50度以下，对混合液进行浓缩，获得浓缩液，备用；
5、γ-量子原能康复素制备，将步骤4中的浓缩液与的γ-聚谷氨酸和量子增效因子按照配方比例进行混合，并且添加辅料剂，按照计量标准罐装，得到γ-量子原能康复素。
具体实施例1，γ-量子原能康复素在葡萄上的应用：品种：美人指；
1.1试验设计：试验共设4个处理，3次重复，共12个小区，小区长10米，宽3米，小区面积30m2，四周设置保护行，随机区组排列。以γ-量子原能康复素为冲施肥250倍稀释，亩喷施体积60L，于花期、果实膨大期、着色期喷施，连续喷施5次，葡萄管理为日常管理。
1.2处理说明：
(1)清水喷施，CK
(2)无γ-量子原能康复素，灌根喷施
(3)γ-量子原能康复素1(配方1)灌根喷施；
(4)γ-量子原能康复素2(配方2)灌根喷施
1.3处理时间：
(1)2013.05.30第一次灌根喷施，冲施肥250倍稀释，亩喷施体积60L。
(2)2013.06.09第二次灌根喷施，冲施肥250倍稀释，亩喷施体积60L。
(3)2013.06.27第三次灌根喷施，冲施肥250倍稀释，亩喷施体积60L。
(4)2013.07.13第四次灌根喷施，冲施肥250倍稀释，亩喷施体积60L。
(5)2013.08.15第五次灌根喷施，冲施肥250倍稀释，亩喷施体积60L。
1.4试验结果与分析
1.4.1不同冲施肥对葡萄产量的影响
表1.1不同冲施肥对葡萄产量的影响
注：同一列相同字母代表差异不显著α＝0.05n＝3，下同。
由表1.1可知，与对照相比喷施冲施肥可以提高葡萄产量13.7—20.3％，增产效果显著。其中无γ-量子原能康复素配方可使葡萄增产8.4％，含γ-量子原能康复素可增加葡萄产量13.7—20.3％，说明γ-量子原能康复素可以增加作物对肥料的吸收和利用，提高作物产量，其中γ-量子原能康复素配方1冲施肥对葡萄产量的提高效果更好。
1.4.2不同冲施肥对葡萄中各糖分含量变化的影响
表1.2不同冲施肥对葡萄中各糖分含量变化的影响
由表1.2可知，与对照相比，灌根喷施可以明显提高葡萄中蔗糖、葡萄糖、果糖的含量。与对照相比，冲施肥可使葡萄中蔗糖含量提高50％，葡萄糖含量提高16.3-46.5％，果糖提高19.4-47.2％，其中含γ-量子原能康复素配方的冲施肥对葡萄中葡萄糖和果糖提高效果显著，且γ-量子原能康复素配方2冲施肥对葡萄中各糖分的提高幅度最大。说明γ-量子原能康复素能够提高葡萄中的糖分含量，增加葡萄甜度，提高葡萄品质。
1.4.3不同冲施肥对葡萄中可滴定酸度、VC的影响
表1.3不同冲施肥对葡萄中可滴定酸度、VC的影响
由上表可知，与对照相比，灌根喷施可使葡萄可滴定酸度降低6.7-16.7％，其中处理4差异显著，VC含量提高8.0-9.9％。含γ-量子原能康复素配方的冲施肥使葡萄可滴定酸度比无γ-量子原能康复素配方的冲施肥降低明显，大大降低了葡萄的酸涩感。
由以上数据可知γ-量子原能康复素不仅能提高葡萄的产量，还能明显提高葡萄糖分的含量。
具体实施例2，γ-量子原能康复素在西瓜上的应用试验，试验品种：早春红玉；
2.1试验设计：试验共设5个处理，3次重复，共15个小区，每小区长10m，宽1.1m，小区面积11m2，四周设立保护行，随机区组排列。底肥为复混肥N:P2O5:K2O＝10:6:9，其中增效复混肥为普通复混肥与γ-聚谷氨酸精粉(50g/mu)掺混基施，甜瓜管理为日常管理。
2.2试验方案
(1)25％复混肥(30kg/mu)，基施
(2)25％增效复混肥(30kg/mu)，基施+γ-量子原能康复素灌根
(3)25％增效复混肥(30kg/mu)，基施+γ-量子原能康复素喷施
(4)减10％[25％增效复混肥](27kg/mu)，基施+γ-量子原能康复素灌根
(5)减20％[25％增效复混肥](24kg/mu)，基施+γ-量子原能康复素喷施
2.3处理时间
(1)2011.03.18整地施基肥，2011.03.20移栽甜瓜幼苗。
(2)2011.05.05第一次灌根喷施，γ-量子原能康复素100mg/L，亩喷施体积100L；第一次灌根，γ-量子原能康复素100mg/L，每株浇灌100ml。
(3)2011.05.15第二次灌根喷施，γ-量子原能康复素100mg/L，亩喷施体积100L。
(4)2011.05.25第三次灌根喷施，γ-量子原能康复素100mg/L，亩喷施体积100L，第二次灌根，γ-量子原能康复素100mg/L，每株浇灌100ml。
(5)2011.06.02第四次灌根喷施，γ-量子原能康复素100mg/L，亩喷施体积100L。
(6)2011.06.22甜瓜采收。
2.4试验结果与分析
2.4.1γ-量子原能康复素对西瓜单果重及产量的影响
表2.1γ-量子原能康复素对西瓜单果重及产量的影响
由表2.1可知，与对照相比，γ-量子原能康复素可以提高西瓜单果重8.4％，提高西瓜亩产量38.97％，与对照相比，灌根喷施在不减肥和减20％基肥的情况下都能显著提高西瓜产量，因此灌根喷施比灌根对西瓜产量的提高效果更好。
2.4.2γ-量子原能康复素对西瓜糖含量的影响
表2.2γ-量子原能康复素对西瓜蔗糖、葡萄糖、果糖含量的影响
由上2表可知，γ-量子原能康复素可非常明显提高西瓜蔗糖、葡萄糖、果糖的含量，明显提高了甜瓜的糖含量。
其中在全部使用45％γ-生物硫酸钾型复合肥基肥时，再结合用γ-量子原能康复素、γ-生物硫酸钾型复合肥分批灌根，在不减肥的种植技术与配方施肥指号下，可多采摘2-3批瓜果，产量提高与品质的提升，效果特别显著。
2.4.3γ-量子原能康复素对西瓜可溶性蛋白、VC、硝酸盐含量的影响
表2.3γ-量子原能康复素对西瓜可溶性蛋白、VC、硝酸盐含量的影响
由表2.3可见，与对照相比，γ-量子原能康复素可以提高甜瓜可溶性蛋白0.9-70.2％，γ-量子原能康复素灌根喷施可提高VC含量42.5-60％，其中γ-量子原能康复素在肥力低时比肥力高时对甜瓜可溶性蛋白含量、VC含量的提高效果更明显，而且灌根比灌根喷施的效果更好。与对照相比，γ-量子原能康复素灌根可以明显降低西瓜中硝酸盐的含量。
由以上数据可知γ-量子原能康复素不仅能提高西瓜的产量，还能明显提高西瓜糖分的含量，这与葡萄的试验结果相吻合。
具体实施例3，γ-量子原能康复素对温州蜜柑品质影响
表：γ-生物肥+原能康复素对温州蜜柑品质的影响
由以上数据可知γ-量子原能康复素能提高蜜柑的产量接近20％。
具体实施例4，γ-量子原能康复素陕西周至县猕猴桃产量、品质分析(2015年)
由以上数据可知γ-量子原能康复素能提高猕猴桃的产量20％以上。
具体实施例5，γ-量子原能康复素对草莓生长和产量影响
使用γ-生物系列组合肥料后草莓座果多,色度好,成熟期、大小均衡。纯收益相比普通用肥增加2000元-5000元/亩。
表：γ-生物系列组合肥料--对草莓生长和产量的影响
由以上数据可知γ-量子原能康复素能提高草莓产量50％以上。
通过上述具体实施例，本发明的有益效果是：将氨基酸、活性有机质、腐植酸、微量元素按一定配比进行混合，制成浓缩液；将浓缩液与γ-聚谷氨酸及其生物活性增效菌剂配合，添加助剂，经过浓缩制成γ-量子原能康复素液体浓缩肥；浓缩液肥弥补化学肥料和有机肥料的不足，通过γ-聚谷氨酸及其大量生物活性菌剂、氨基酸、活性有机质、腐植酸，与微量元素形成鳌合物，构成多元生物组合式浓缩液体肥，从而使肥料具有速效、缓释、节肥、增产绿色环保的多重性质；同时，长期使用会改善土壤环境，提高肥料利用率，并且可明显改善农作物品质；本发明的液体肥料与固体肥料相比，具有节肥、增效、缓释、肥效快、营养均衡、施用便利等优点。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。