一種添加攜帶芸苔素內酯碳氣凝膠的西瓜高效肥料以及製備方法與流程
2024-04-09 03:29:05 3
本發明屬於納米肥料領域，具體涉及一種添加攜帶芸苔素內酯碳氣凝膠的西瓜高效肥料以及製備方法。
背景技術：
納米技術在農業領域具有開發潛力和應用前景，其被廣泛應用於消毒殺菌、促進光合作用、調節生長激素等方面。碳氣凝膠是一種新型輕質納米多孔無定形碳素材料，其孔隙率高達80-98%，孔隙尺寸小於50nm，網絡膠體顆粒的尺寸3-20mn，比表面積可以達到600-1000m2/g，密度變化範圍則是0.05-0.80g/cm3，因其獨特的結構和性能特徵，可以被用於農業肥料領域，用於開發高效肥料，但是目前添加功能性納米碳氣凝膠的肥料的現有報導，品種以及營養更是知之甚少，如何藉助納米碳氣凝膠的功效實現品種豐富、營養全面的肥料對於植物的栽培具有重要意義。
芸苔素內酯是一種新型綠色環保植物生長調節劑，其通過適宜濃度芸苔素內酯浸種和莖葉噴施處理.可以促進蔬菜、瓜類、水果等作物生長,可改善品質，提高產量，色澤豔麗，葉片更厚實。也能使茶葉的採葉時間提前，也可令瓜果含糖份更高，個體更大，產量更高，更耐儲藏，目前芸苔素內酯在使用的時候通常通過兌水，葉面噴霧的在空氣中直接進行的形式施肥，大大降低了肥料的效率。
技術實現要素：
本發明針對添加功能性納米碳氣凝膠的肥料發展需求，提出一種添加攜帶芸苔素內酯碳氣凝膠的西瓜高效肥料以及製備方法。
本發明採用的技術方案如下：
一種添加攜帶芸苔素內酯碳氣凝膠的西瓜高效肥料，其特徵在於，包括以下重量份組分：褐藻膠寡糖接枝木薯澱粉2-3、聚乙烯吡咯烷酮1-1.2、甲酸0.8-0.9、明膠粉1.8-1.9、芸苔素內酯2.5-2.7、兒茶酚1.9-2.1、松木木屑50-52、花生殼32-34、菸葉粉20-24、銀杏種皮16-18、生物發酵菌劑2.3-2.5、粘性澱粉6-7、硅藻泥28-30、納米矽羥基磷灰石1.4-1.6、檸檬酸1-1.2、鈣鎂磷肥0.9-1、腐植酸鈉0.94-0.96、黃腐酸鉀0.92-0.94、魚蛋白活性多肽2.2-2.4、動物蛋白酶解物乾粉3.2-3.4、大豆卵磷脂2.6-2.8、適量的水。
一種添加攜帶芸苔素內酯碳氣凝膠的西瓜高效肥料製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：
（1）將明膠以及總重量2-3倍的水混合，在80℃攪拌均勻之後，加入芸苔素內酯、兒茶酚混合攪拌均勻，之後納米發生器處理15-20min，在採用噴霧乾燥技術乾燥，得納米包埋功能性物質，之後將納米包埋功能性物質採用風冷冷凍的形式在低溫0-1℃冷凍0.5-1h，得低溫功能性物質備用；
（2）將褐藻膠寡糖接枝木薯澱粉、聚乙烯吡咯烷酮、甲酸以及總重量1.6-1.7倍的水混合，在178-180 ℃加熱攪拌9.4-9.6h，使反應充分，之後停止加熱，並藉助於惰性氣體N2流將低溫功能性物質均勻加入，在採用低溫冷凍乾燥技術冷凍2-3h乾燥得到攜帶芸苔素內酯的碳氣凝膠備用；
（3）將檸檬酸、鈣鎂磷肥、腐植酸鈉、黃腐酸鉀、魚蛋白活性多肽、動物蛋白酶解物乾粉、大豆卵磷脂以及總重量1-2倍的水攪拌10-12min至完全溶解均勻得到營養液備用；
（4）將松木木屑、花生殼、菸葉粉、銀杏種皮混合，放入粉碎機中進行粉碎，過80目篩，得粉碎物，將粉碎物與生物發酵菌劑以及水混合攪拌，調整水分含量為總重量的40-45%，在室溫下有氧發酵35-40d，烘乾得發酵料備用；將攜帶芸苔素內酯的碳氣凝膠、發酵料、營養液以及粘性澱粉以及適量的水混合攪拌均勻，調整水分含量為總重量的15-18%，採用螺旋擠壓造粒機製造成粒徑3-4mm的肥料顆粒備用；
（5）將硅藻泥以及總重量2-3倍的水混合，並在60-70℃下加熱攪拌0.75-1h，之後加入納米矽羥基磷灰石混合，攪拌均勻成漿狀態，製備成包膜液備用；
（6）將肥料顆粒放置到上方置有高壓噴霧噴頭的乾燥流化床上，包膜液通過高壓噴霧噴頭均勻的噴灑在顆粒肥料上，並通過高溫120℃熱風快速30s乾燥、二次噴塗包膜、中溫80℃熱風1min乾燥、三次噴塗包膜、低溫40-42℃熱風30-40min長時間乾燥，完成包膜乾燥即得。
本發明的有益效果體現在：
本發明採用松木木屑、花生殼、菸葉粉、銀杏種皮經發酵作為主料製備西瓜有機肥，營養豐富，易於吸收利用，可以促進西瓜生長茂盛，果實大且口感良好，同時具有抗菌殺蟲功效。另外，針對添加的功能性芸苔素內酯和兒茶酚物質，先採用包埋、風冷凍，在直接加入高溫反應物中，攪拌均勻，形成結構穩定的物質納米碳氣凝膠，較納米碳氣凝膠製備之後通過物理混合均質加載功能性物質的工藝，簡單有效的延長了肥料的保存期和緩釋期，實現了功能性物質隨西瓜植物生長周期釋放的調控，避免了芸苔素內酯空氣施肥造成的浪費，提高了肥料的利用率，促進了西瓜的高效栽培。
具體實施方式
實施例
本實施例所述的一種添加攜帶芸苔素內酯碳氣凝膠的西瓜高效肥料，其特徵在於，包括以下重量份組分：褐藻膠寡糖接枝木薯澱粉2.5、聚乙烯吡咯烷酮1.1、甲酸0.85、明膠粉1.85、芸苔素內酯2.6、兒茶酚2、松木木屑51、花生殼33、菸葉粉224、銀杏種皮17、生物發酵菌劑2.4、粘性澱粉6.5、硅藻泥29、納米矽羥基磷灰石1.5、檸檬酸1.1、鈣鎂磷肥0.95、腐植酸鈉0.95、黃腐酸鉀0.93、魚蛋白活性多肽2.3、動物蛋白酶解物乾粉3.3、大豆卵磷脂2.7、適量的水。
本實施例所述的一種添加攜帶芸苔素內酯碳氣凝膠的西瓜高效肥料製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：
（1）將明膠以及總重量2.3倍的水混合，在80℃攪拌均勻之後，加入芸苔素內酯、兒茶酚混合攪拌均勻，之後納米發生器處理1.75min，在採用噴霧乾燥技術乾燥，得納米包埋功能性物質，之後將納米包埋功能性物質採用風冷冷凍的形式在低溫0.5℃冷凍0.75h，得低溫功能性物質備用；
（2）將褐藻膠寡糖接枝木薯澱粉、聚乙烯吡咯烷酮、甲酸以及總重量1.65倍的水混合，在179 ℃加熱攪拌9.5h，使反應充分，之後停止加熱，並藉助於惰性氣體N2流將低溫功能性物質均勻加入，在採用低溫冷凍乾燥技術冷凍2.5h乾燥得到攜帶芸苔素內酯的碳氣凝膠備用；
（3）將檸檬酸、鈣鎂磷肥、腐植酸鈉、黃腐酸鉀、魚蛋白活性多肽、動物蛋白酶解物乾粉、大豆卵磷脂以及總重量1.5倍的水攪拌11min至完全溶解均勻得到營養液備用；
（4）將松木木屑、花生殼、菸葉粉、銀杏種皮混合，放入粉碎機中進行粉碎，過80目篩，得粉碎物，將粉碎物與生物發酵菌劑以及水混合攪拌，調整水分含量為總重量的4.25%，在室溫下有氧發酵38d，烘乾得發酵料備用；將攜帶芸苔素內酯的碳氣凝膠、發酵料、營養液以及粘性澱粉以及適量的水混合攪拌均勻，調整水分含量為總重量的16.5%，採用螺旋擠壓造粒機製造成粒徑3.5mm的肥料顆粒備用；
（5）將硅藻泥以及總重量2.5倍的水混合，並在65℃下加熱攪拌0.9h，之後加入納米矽羥基磷灰石混合，攪拌均勻成漿狀態，製備成包膜液備用；
（6）將肥料顆粒放置到上方置有高壓噴霧噴頭的乾燥流化床上，包膜液通過高壓噴霧噴頭均勻的噴灑在顆粒肥料上，並通過高溫120℃熱風快速30s乾燥、二次噴塗包膜、中溫80℃熱風1min乾燥、三次噴塗包膜、低溫41℃熱風35min長時間乾燥，完成包膜乾燥即得。
在西瓜田中，選取兩份一畝西瓜田，一畝作為實驗組，一畝作為對照組，實驗組西瓜田均與施加本發明肥料30Kg，對照組不做處理，其它栽培條件保持一致，觀察記錄西瓜苗的成長以及結果過程，發現整個過程中實驗組較對照組西瓜苗成長的更快更壯，葉片顏色也更加翠綠，待果實成熟後採摘，發現實驗組西瓜果實個頭普遍比對照組要大，瓜瓤顏色普遍正宗。同時，邀請100位品嘗者，分別品嘗實驗組和對照組的西瓜果實，96位品嘗者都認為實驗組西瓜口感要好比對照組口感好，說明本發明肥料肥效時間長，可以促進西瓜的高效栽培。