本發(fā)明涉及一種含木糖母液的液體有機(jī)水溶肥及其制備方法，屬于植物營養(yǎng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：國內(nèi)長期大量過量施用化肥，引起肥料利用率低，養(yǎng)分不均衡，盲目施肥，造成土壤板結(jié)，土壤微生物群落失、環(huán)境污染、營養(yǎng)富集化等一系列環(huán)境問題。近年國家引導(dǎo)肥料產(chǎn)品優(yōu)化升級，大力推廣高效新型肥料，其中新型肥料中就包含有機(jī)肥料。而其中的有機(jī)液體肥料因水溶性好、使用簡單、養(yǎng)分全面、肥效快，受到廣泛認(rèn)可。然而，目前常用的有機(jī)液體肥料的原料一般為廢水水解或發(fā)酵或活化而制成的，如毛發(fā)水解得到的氨基酸，畜禽糞便、生活垃圾經(jīng)過發(fā)酵后的沼液，褐煤、風(fēng)化煤等經(jīng)過堿化后產(chǎn)生的腐植酸，在制造蔗糖過程中的糖蜜液，這些原料有機(jī)質(zhì)含量低、原料質(zhì)量不穩(wěn)定、施用后農(nóng)作物利用率低。而且在生產(chǎn)中，由于粒子大小不均勻易分層；黏度增加與流動性變差；由于殘留某些微生物發(fā)生脹氣。木糖母液是木糖結(jié)晶后留下的顏色深的粘稠液體，主要成份為木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖等糖。木糖母液不同生產(chǎn)廠家以及不同批號的含總糖量不同，一般總糖在60-75％之間。木糖占總糖的50-70％之間。木糖母液由于里面的雜糖含量高，導(dǎo)致其中的木糖的溶解度大而無法采用傳統(tǒng)的方法結(jié)晶出來。如果采用色譜分離的方法則可以將里面不同的糖分離出來，但由于里面的糖(木糖，阿拉伯糖等)都是低價(jià)值的糖，采用色譜分離的技術(shù)由于成本太高而無法推廣。目前對于木糖母液的利用主要是發(fā)酵生產(chǎn)醇類及酵母、生產(chǎn)焦糖色素、作為原料合成生產(chǎn)其他糖苷、醇類等。然而相對于木糖母液龐大的產(chǎn)量，大多數(shù)利用途徑存在生產(chǎn)過程繁瑣、成本較高，利用量少等問題。因此，尋找大量有效利用木糖母液的途徑有著現(xiàn)實(shí)意義。木糖母液中的有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分均為可溶性原料，而且其中糖分為單糖。相比于以蔗糖為主的常規(guī)糖蜜液，木糖母液是以五碳糖為主的單糖組成，無其他有害雜質(zhì)，可被植物根系和葉片快速吸收，是一種良好的配制液體有機(jī)水溶肥的原料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決目前木糖母液處理量少、處理成本高，液體有機(jī)水溶肥易分層、流動性差、易脹氣、作物利用低的問題，本發(fā)明提供了一種營養(yǎng)均衡、溶解性能好的含木糖母液的液體有機(jī)水溶肥。本發(fā)明的另一目的是提供一種含木糖母液的液體有機(jī)水溶肥的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種液體有機(jī)水溶肥，包含有機(jī)質(zhì)、大量元素與微量元素，其中有機(jī)質(zhì)來源于木糖母液，所述木糖母液中有機(jī)質(zhì)≥700g/l。上述液體有機(jī)水溶肥中，木糖≥400g/l，n≥25g/l，p≥23g/l(以p2o5計(jì))，k≥17g/l(以k2o計(jì))，zn≥2.6g/l，mn≥1.7g/l，fe≥4.0g/l，cu≥2.4g/l，b≥1.7g/l，mo≥4.9g/l。所述液體有機(jī)水溶肥密度為1.2g/ml-2.0g/ml，優(yōu)選為1.1-1.5g/ml。所述液體有機(jī)水溶肥，包括以下重量份數(shù)的組分：木糖母液70-75份，尿素5-10份，磷酸二氫鉀(kh2po4)5-7份，硫酸錳(mnso4·h2o)2-4份，硫酸亞鐵(feso4·7h2o)2-4份，硫酸銅(cuso4·5h2o)1-1.5份，硼酸(h3bo3)1-2份，鉬酸銨((nh4)6mo7o24·4h2o)1-1.5份，硫酸鋅(znso4·7h2o)1-2份。所述液體有機(jī)水溶肥，還含有金屬螯合劑2-8重量份；所述金屬螯合劑選自乙二胺四乙酸二鈉、植酸、二乙烯三胺五羧酸鹽、葡萄糖酸鈉和羥基乙基乙二胺三乙酸中的一種或幾種的組合。所述液體有機(jī)水溶肥，還含有功能性外加劑0.1-0.6重量份；所述功能性外加劑選自聚谷氨酸、聚天冬氨酸、甲殼素和海藻酸鈉中的一種或幾種的組合。上述液體有機(jī)水溶肥在蔬菜水果上的應(yīng)用，施用方法為葉面噴施或隨水沖施。一種上述液體有機(jī)水溶肥的制備方法，包括以下步驟：(1)將木糖母液在反應(yīng)釜中40℃-50℃加熱并攪拌；(2)將硫酸錳，硫酸亞鐵，硫酸銅，硼酸，鉬酸銨，硫酸鋅加入步驟(1)的反應(yīng)釜中，30℃-50℃保溫?cái)嚢瑁?3)將尿素，磷酸二氫鉀加入步驟(2)的反應(yīng)釜中，30℃-50℃保溫?cái)嚢柚寥咳芙猓?4)將反應(yīng)釜降至常溫，取溶液檢測指標(biāo)合格后，過濾出料，即為含木糖母液的液體有機(jī)水溶肥。所述制備方法，步驟(1)中加入反應(yīng)釜的物料還包括金屬螯合劑或/和功能性外加劑。本發(fā)明中木糖母液主要含有木糖，相比其他糖類，木糖作為農(nóng)作物營養(yǎng)在水果、蔬菜病害防治中的安全性高，可調(diào)節(jié)土壤微生物有益菌群，促進(jìn)植物的生長速度和抗病能力能提高化肥的利用率，木糖促進(jìn)對作物植株的生物量、根重有明顯的增加效果；木糖有促進(jìn)植物對土壤中n、k等養(yǎng)分的吸收增加，同時(shí)提高土壤微生物的活性，表現(xiàn)為土壤微生物碳氮比的增加。本發(fā)明中木糖母液不但能夠提供有機(jī)質(zhì)，其中的無機(jī)元素還能夠提供多種微量元素，減少了液體有機(jī)水溶肥配方中微量元素的加入量；配方中的金屬螯合劑可以與液體有機(jī)水溶肥中多種金屬離子配位，對金屬離子有緩釋作用，既可防止短時(shí)間內(nèi)濃度過高造成的金屬離子毒害，又可以為作物提供中長期營養(yǎng)，而且能夠防止貨架期內(nèi)產(chǎn)品分層或沉淀；配方中的功能性外加劑，具有保水作用，可以提高作物抗逆性，促進(jìn)植物對肥料的吸收利用，增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)可以平衡土壤ph值，吸附土壤中的重金屬、增強(qiáng)液體有機(jī)水溶肥在葉面的附著。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的液體有機(jī)水溶肥以木糖母液為原料，添加多種微量元素，可為作物提供全面營養(yǎng)，提高作物對肥料利用率；將木糖母液的應(yīng)用由傳統(tǒng)的食品領(lǐng)域應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的新型肥料上，所生產(chǎn)的液體有機(jī)水溶肥具有有機(jī)質(zhì)含量高、溶解性好、養(yǎng)分全面、極易被植物吸收、抗重茬的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的液體有機(jī)水溶肥的制備方法，各組分按照溶解的難易程度和水溶液粘稠程度分步加入，制得的液體有機(jī)水溶肥不易析出、不易分層。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制。實(shí)施例1含木糖母液液體有機(jī)水溶肥的制備按照下列重量份數(shù)配制：木糖母液70份，乙二胺四乙酸二鈉6份，聚谷氨酸0.3份，硫酸錳4份，硫酸亞鐵3份，硫酸銅1份，硼酸2份，鉬酸銨1份，硫酸鋅1.5份，尿素10份，磷酸二氫鉀5份。配制方法如下：(1)將木糖母液，乙二胺四乙酸二鈉，聚谷氨酸加入反應(yīng)釜中加熱至50℃，攪拌至全部溶解；(2)將硫酸錳，硫酸亞鐵，硫酸銅，硼酸，鉬酸銨，硫酸鋅加入步驟(1)的反應(yīng)釜中，繼續(xù)40℃保溫?cái)嚢瑁?3)將尿素，磷酸二氫鉀加入步驟(2)的反應(yīng)釜中，繼續(xù)30℃保溫?cái)嚢柚寥咳芙猓?4)將反應(yīng)釜降至常溫，取溶液檢測指標(biāo)合格后，過濾出料，即為含木糖母液的液體有機(jī)水溶肥樣品s1，成分含量如表1所示。實(shí)施例2含木糖母液液體有機(jī)水溶肥的制備按照下列重量份數(shù)配制：木糖母液71份，植酸6份，聚天冬氨酸0.2份，硫酸錳2份，硫酸亞鐵4份，硫酸銅1.5份，硼酸1份，鉬酸銨1.5份，硫酸鋅2份，尿素8份，磷酸二氫鉀5.5份。配制方法如實(shí)施例1，不同在于步驟(1)的溫度為40℃，步驟(2)的溫度為40℃，步驟(3)的溫度為40℃，得樣品s2，成分含量如表1所示。實(shí)施例3含木糖母液液體有機(jī)水溶肥的制備按照下列重量份數(shù)配制：木糖母液72份，二乙烯三胺五羧酸鹽4份，海藻酸鈉0.2份，硫酸錳4份，硫酸亞鐵2份，硫酸銅1.5份，硼酸2份，鉬酸銨1份，硫酸鋅1份，尿素7份，磷酸二氫鉀6份。配制方法如實(shí)施例1，不同在于步驟(1)的溫度為50℃，步驟(2)的溫度為30℃，步驟(3)的溫度為30℃，得樣品s3，成分含量如表1所示。實(shí)施例4含木糖母液液體有機(jī)水溶肥的制備按照下列重量份數(shù)配制：木糖母液75份，葡萄糖酸鈉4份，甲殼素0.3份，硫酸錳2.5份，硫酸亞鐵3份，硫酸銅1.5份，硼酸1份，鉬酸銨1.5份，硫酸鋅1.5份，尿素6份，磷酸二氫鉀6.5份。配制方法如實(shí)施例1，不同在于步驟(1)的溫度為50℃，步驟(2)的溫度為50℃，步驟(3)的溫度為40℃，得樣品s4，成分含量如表1所示。實(shí)施例5含木糖母液液體有機(jī)水溶肥的制備按照下列重量份數(shù)配制：木糖母液73份，羥基乙基乙二胺三乙酸5份，聚谷氨酸0.2份，硫酸錳3份，硫酸亞鐵4份，硫酸銅1份，硼酸2份，鉬酸銨1份，硫酸鋅2份，尿素5份，磷酸二氫鉀7份。配制方法如實(shí)施例1，不同在于步驟(1)的溫度為40℃，步驟(2)的溫度為40℃，步驟(3)的溫度為50℃，得樣品s5，成分含量如表1所示。對比例1含糖蜜液液體有機(jī)水溶肥的制備按照下列重量份數(shù)配制：糖蜜液(市購甘蔗糖蜜液，有機(jī)質(zhì)424g/l，n為10.63g/l，p以p2o5計(jì)為4.79g/l，k以k2o計(jì)為26.57g/l)70份，乙二胺四乙酸二鈉6份，聚谷氨酸0.3份，硫酸錳4份，硫酸亞鐵3份，硫酸銅1份，硼酸2份，鉬酸銨1份，硫酸鋅1.5份，尿素10份，磷酸二氫鉀5份。配制方法如下：配制方法如實(shí)施例1，不同在于步驟(1)的木糖母液以同等質(zhì)量份數(shù)的糖蜜液代替，得樣品c1。實(shí)施例6含木糖母液液體有機(jī)水溶肥的產(chǎn)品質(zhì)量檢測參照《gb/t23532-2009木糖》的要求對各實(shí)施例液體有機(jī)水溶肥中有機(jī)質(zhì)(木糖)含量進(jìn)行測定；參照《ny/t1976-2010水溶肥料有機(jī)質(zhì)含量的測定》對對比例中液體有機(jī)水溶肥中有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行測定；參照《ny/t1977-2010水溶肥料總氮、磷、鉀含量的測定》的要求對各液體有機(jī)水溶肥中總n、p、k含量；參照《ny/t1974-2010水溶肥料銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬含量的測定》的要求對各液體有機(jī)水溶肥中微量元素含量進(jìn)行測定；參照《ny/t197-2010液體肥料密度的測定》的要求對各液體有機(jī)水溶肥的密度進(jìn)行測定。各實(shí)施例液體有機(jī)水溶肥指標(biāo)結(jié)果如表1所述。由表中數(shù)據(jù)可知，各樣品的有機(jī)質(zhì)(木糖)≥400g/l，n≥25g/l，p2o5≥23g/l，k2o≥17g/l，zn≥2.6g/l，mn≥1.7g/l，fe≥4.0g/l，cu≥2.4g/l，b≥1.7g/l，mo≥4.9g/l，均為合格產(chǎn)品。表1液體有機(jī)水溶肥的質(zhì)量檢測實(shí)施例7含木糖母液液體有機(jī)水溶肥的田間肥效7.1黃瓜肥效試驗(yàn)試驗(yàn)采用樣品s1與對照水溶肥(總養(yǎng)分≥50％，n-p2o5-k2o含量20-20-20，zn+b+fe≥0.2％)葉面肥作為對照)，選用大棚春黃瓜，品種為魯黃瓜2號，試驗(yàn)地點(diǎn)位于山東省章丘區(qū)刁鎮(zhèn)舊軍村，施用方式為葉面噴施，肥料用量為50g/畝，畝用水量為50kg。試驗(yàn)分為3個(gè)處理組，每處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)25m2：s1樣品組、對照液體有機(jī)水溶肥組、噴施等量的清水的為空白對照組。從定植開始每7天噴施一次，在初花期前統(tǒng)計(jì)其長勢，初花期后3個(gè)處理組均施用n-p2o5-k2o：16-16-16，總含量≥50％的肥料100千克/畝，并對初花期和收獲期相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，具體結(jié)果如表2所示。試驗(yàn)期間，各處理對黃瓜植株安全，無燒葉、蜷曲等現(xiàn)象。表2樣品s1對黃瓜肥效試驗(yàn)結(jié)果由以上表格可知，本發(fā)明液體有機(jī)肥在初花期前對黃瓜長勢有明顯的促進(jìn)作用，相對同類其他液體肥組及對照組，可提高黃瓜產(chǎn)量14.57％和17.40％。7.2對番茄品質(zhì)影響試驗(yàn)試驗(yàn)采用樣品s1、s2與對照水溶肥(總養(yǎng)分≥50％，n-p2o5-k2o含量20-20-20，zn+b+fe≥0.2％)，選用大棚番茄，品種為亨利番茄，試驗(yàn)地點(diǎn)位于山東省肥城市羅窯村，施用方式為沖施，肥料用量為5kg/畝。試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，每重復(fù)面積為25m2。各處理其它田間管理如中耕、抹杈、病蟲防治等均一致。具體處理如下：(1)s1組：在番茄始花期、幼果期、果實(shí)膨大期，分別隨澆水沖施1次，每次5kg/畝，共3次。(2)s2組：處理如處理(1)。(3)對照液體有機(jī)水溶肥：在處理(1)同一時(shí)期追施與等施量液體有機(jī)水溶肥，施肥方式相同。(4)空白對照：與處理(1)在同一時(shí)期澆水，不施肥。表3施用樣品s1、s2對番茄品質(zhì)與產(chǎn)量的影響由以上表格可知：相比同類其他液體肥和對照，使用本發(fā)明的含木糖母液的液體有機(jī)水溶肥，供試番茄品質(zhì)大幅提高，增產(chǎn)明顯，具有顯著的增產(chǎn)增收效益。7.3對韭菜品質(zhì)影響試驗(yàn)試驗(yàn)采用樣品s1、c1與對照液體有機(jī)水溶肥(總養(yǎng)分≥20％，有機(jī)質(zhì)≥20％，zn+b+fe+mn≥3％，以糖蜜液為原料的液體有機(jī)水溶肥)，選用春韭菜，品種為791韭菜，試驗(yàn)地點(diǎn)位于山東省章丘舊軍村，試驗(yàn)地塊連年種植韭菜，施用方式為沖施，肥料用量為5kg/畝。試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，每重復(fù)面積為16m2。在韭菜割完畢后開始沖施肥料。具體處理如下：(1)s1組：共3次，每次5kg/畝。(2)c1組：處理如處理(1)。(3)對照液體有機(jī)水溶肥：在處理(1)同一時(shí)期追施推薦量的液體有機(jī)水溶肥，施肥方式相同。(4)空白對照：與處理(1)在同一時(shí)期澆水，不施肥。表4不同液體有機(jī)水溶肥對重茬種植韭菜產(chǎn)量的影響處理長度/cm單棵質(zhì)量/g首茬畝產(chǎn)量/kg三茬總畝產(chǎn)/kg平均每茬畝產(chǎn)量/kgs140.503.061636.344929.011643.00c139.772.851452.624291.211430.40對照液體有機(jī)水溶肥39.232.731394.214153.591384.53空白對照38.502.511280.643687.881229.29以上數(shù)據(jù)顯示，首茬種植時(shí)，各處理組的韭菜長度差異較小，但單棵質(zhì)量差異顯著；三次重茬種植韭菜后，畝產(chǎn)量差異顯著，本發(fā)明的s1組畝均產(chǎn)量與首茬種植畝產(chǎn)量差別較小，其他液體水溶肥及空白對照差別較大。表明本發(fā)明的液體有機(jī)水溶肥可提高重茬種植的韭菜產(chǎn)量。7.3對葡萄肥效影響試驗(yàn)試驗(yàn)采用樣品s1、c1與對照液體有機(jī)水溶肥(總養(yǎng)分≥20％，有機(jī)質(zhì)≥20％，zn+b+fe+mn≥3％，以糖蜜液為原料的液體有機(jī)水溶肥)，選用5年生巨峰葡萄，試驗(yàn)地點(diǎn)位于山東省章丘高官村，施用方式為沖施，肥料用量為5kg/畝/次。本試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，試驗(yàn)地每個(gè)小區(qū)面積為30平米，試驗(yàn)地總面積666.7平米。所有處理間葡萄開墩及基施肥料為有機(jī)肥200公斤/畝，16-16-16復(fù)合肥50公斤/畝，時(shí)間4月6日，平均畝株數(shù)122株。5月19日、7月26日進(jìn)行中耕，4月8日、6月7日、6月31日、8月4日進(jìn)行澆水，共澆4次水，夏季修剪3次，既4月30日、5月22日、7月29日。具體處理如下：(1)s1組：3次，每次5kg/畝。(2)c1組：處理如處理(1)。(3)對照液體有機(jī)水溶肥：在處理(1)同一時(shí)期追施推薦量的液體有機(jī)水溶肥，施肥方式相同。表5不同液體有機(jī)水溶肥對葡萄品質(zhì)與產(chǎn)量的影響處理單粒重(g)單穗重(kg)株/畝株產(chǎn)(kg)糖度(％)畝產(chǎn)量(kg)s16.920.47612221.314.62598.6c16.560.51212219.413.12366.8對照液體有機(jī)水溶肥6.220.54412218.712.42281.4由上表數(shù)據(jù)可知，在葡萄上施用本發(fā)明液體有機(jī)水溶肥的對葡萄品質(zhì)與產(chǎn)量增加明顯：從糖度數(shù)據(jù)，施用本發(fā)明液體有機(jī)水溶肥的糖度均高于其他處理；從產(chǎn)量數(shù)據(jù)，施用本發(fā)明液體有機(jī)水溶肥s1的處理組平均畝產(chǎn)比c1組與對照肥分別增加了231.8kg和317.2kg，增產(chǎn)率分別為9.8％和13.9％。以上數(shù)據(jù)說明，本發(fā)明的含木糖母液的液體有機(jī)水溶肥對葡萄的增產(chǎn)及品質(zhì)提升均優(yōu)于市場常規(guī)產(chǎn)品及以糖蜜液為原料的液體有機(jī)肥。本發(fā)明中所含木糖對葡萄品質(zhì)與產(chǎn)量的提升優(yōu)于蔗糖。當(dāng)前第1頁12