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)胞壁的堅固性和穩(wěn)定性；另一方面還能作為植物體內(nèi)的信號分子，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)植物根系對氮、磷等營養(yǎng)元素的吸收，并通過木質(zhì)部和韌皮部將其轉(zhuǎn)運到植物體的各個部位，以滿足植物的生長和發(fā)育需求。因此，鈣在植物生長中具有多種重要作用，這些作用共同為植物的正常生長和發(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)運輸與細(xì)胞間運輸至植物體的各個部位；然而，目前使用的鈣肥主要有以下幾種：一是無機鹽類鈣肥，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，為植物生長和發(fā)育提供充足營養(yǎng)，但由于這類螯合劑的螯合能力不是很強，鈣離子的實際螯合量不夠，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、易被作物吸收和運輸?shù)闹参锷L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作物的抗逆能力，促進(jìn)作物的生長和發(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，鈣離子也被攜帶運輸?shù)街参锏哪举|(zhì)部及韌皮部，從而提高作物對鈣離子的吸收利用率，促進(jìn)作物的生長和發(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，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養(yǎng)生長往生殖生長轉(zhuǎn)化，提高作物鈣的吸收利用率，避免作物徒長不座果，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，利用上述聚谷氨酸螯合鈣肥進(jìn)行作物施肥，一方面能夠增強植物對各種逆境的耐受性，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；這些位點能夠與鈣離子發(fā)生強烈的相互作用，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、在一個具體的實施方案中，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；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，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，所述海藻精的用量為20-25g/l。

16、本技術(shù)中，海藻精的添加量會影響聚谷氨酸螯合鈣肥的使用效果。本技術(shù)通過實驗探究發(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、在一個具體的實施方案中，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)速與時間會影響聚谷氨酸對鈣離子的螯合效率，進(jìn)而影響聚谷氨酸螯合鈣肥的使用效果。本技術(shù)通過實驗探究發(fā)現(xiàn)，將攪拌轉(zhuǎn)速與時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、在一個具體的實施方案中，所述攪拌轉(zhuǎn)速還可以為300r/min、350r/min、400r/min、450r/min或400-500r/min。

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

25、在一個具體的實施方案中，所述攪拌時間還可以為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。