阅读说明：本技术 一种氨基酸液的制备方法、氨基酸液、氨基酸水溶肥及其应用 (preparation method of amino acid liquid, amino acid water-soluble fertilizer and application thereof ) 是由 钱潘攀 翟修彩 王国玲 杨风顺 李永泉 李肖宇 林克明 陈晓燕 骆毛喜 于 2019-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种氨基酸液的制备方法、氨基酸液、氨基酸水溶肥及其应用,涉及农业肥料制造技术领域,所述制备方法,包括以下步骤：(1)将脱脂豆粕用水进行提取,得到大豆蛋白提取液；所述脱脂豆粕与水的质量比为1:(25～35)；(2)将所述步骤(1)得到的大豆蛋白提取液与枯草芽孢杆菌发酵液混合进行发酵,得到氨基酸液；所述枯草芽孢杆菌发酵液的用量占大豆蛋白提取液总体积的5％～10％；所述枯草芽孢杆菌发酵液中的有效活菌数≥2亿/mL。利用本发明的制备方法使得氨基酸的转化率达到45％以上,游离氨基酸含量达到100g/L以上。(The invention provides a preparation method of amino acid liquid, the amino acid liquid, an amino acid water-soluble fertilizer and application thereof, and relates to the technical field of agricultural fertilizer manufacturing, wherein the preparation method comprises the following steps: (1) extracting the defatted soybean meal with water to obtain a soybean protein extracting solution; the mass ratio of the defatted soybean meal to water is 1 (25-35); (2) mixing the soybean protein extracting solution obtained in the step (1) with bacillus subtilis fermentation liquor for fermentation to obtain amino acid liquor; the using amount of the bacillus subtilis fermentation liquor accounts for 5-10% of the total volume of the soybean protein extracting solution; the number of effective viable bacteria in the bacillus subtilis fermentation liquor is more than or equal to 2 hundred million/mL. The preparation method of the invention can ensure that the conversion rate of the amino acid reaches more than 45 percent and the content of the free amino acid reaches more than 100 g/L.)

一种氨基酸液的制备方法、氨基酸液、氨基酸水溶肥及其应用

技术领域

本发明涉及农业肥料制造技术领域，具体涉及一种氨基酸液的制备方 法、氨基酸液、氨基酸水溶肥及其应用。

背景技术

由于人们连年的重茬种植，长时间不合理使用化肥，大量元素水溶肥的 多次多量的冲施，导致土壤出现严重的板结、土壤酸化、土壤盐渍化，造成 了日益严重的土壤肥力下降，土传病害的发生，最终导致作物的品质下降。

豆粕等资源中富含氨基酸，且来源广泛、成本较低，但是在一定程度上 还未达到高值利用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氨基酸液的制备方法、氨基酸液、 氨基酸水溶肥及其应用。利用本发明提供的制备方法制备得到的氨基酸液中 氨基酸转化率达到45％以上，游离氨基酸含量达到100g/L以上。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种氨基酸液的制备方法，包括以下步骤：

(1)将脱脂豆粕用水进行提取，得到大豆蛋白提取液；所述脱脂豆粕 与水的质量比为1:(25～35)；

(2)将所述步骤(1)得到的大豆蛋白提取液与枯草芽孢杆菌发酵液混 合进行发酵，得到氨基酸液；所述枯草芽孢杆菌发酵液的用量占大豆蛋白提 取液总体积的5％～10％；所述枯草芽孢杆菌发酵液中的有效活菌数≥2亿/mL。

优选地，所述步骤(1)中提取的pH值为7～12。

优选地，所述步骤(1)中提取的温度为40～80℃，提取的时间为 50～100min。

优选地，所述步骤(1)中提取采用微波提取。

优选地，所述微波提取的功率为300～1000W。

优选地，所述步骤(2)中发酵的温度为25～30℃，发酵的时间为24～72h。

本发明还提供了一种利用上述制备方法制备得到的氨基酸液。

本发明还提供了一种氨基酸水溶肥，由包括上述技术方案所述的氨基酸 液和微量元素制备得到。

优选地，所述微量元素包括七水硫酸亚铁、七水硫酸锌、硼酸、乙二胺 四乙酸铁钠和乙二胺四乙酸锌钠中的一种或几种。

本发明还提供了上述技术方案所述的氨基酸水溶肥在提高作物产量中 的应用。

本发明提供了一种氨基酸液的制备方法，本发明以脱脂豆粕为原料，利 用富含蛋白酶的枯草芽孢杆菌进行发酵处理，使得氨基酸的转化率达到45％ 以上，游离氨基酸含量达到100g/L以上。

本发明提供的氨基酸水溶肥不仅能够为作物提供氮源，而且能够促进作 物的光合作用，调节作物生长，解肥害药害和解除重金属离子的毒害作用， 从而能够有效改善作物的生长情况，达到提高作物产量的效果。

具体实施方式

本发明提供了一种氨基酸液的制备方法，包括以下步骤：

(1)将脱脂豆粕用水进行提取，得到大豆蛋白提取液；所述脱脂豆粕 与水的质量比为1:(25～35)；

(2)将所述步骤(1)得到的大豆蛋白提取液与枯草芽孢杆菌发酵液混 合进行发酵，得到氨基酸液；所述枯草芽孢杆菌发酵液的用量占大豆蛋白提 取液总体积的5％～10％；所述枯草芽孢杆菌发酵液中的有效活菌数≥2亿/mL。

本发明将脱脂豆粕用水进行提取，得到大豆蛋白提取液；所述脱脂豆粕 与水的质量比为1:(25～35)，优选为1:30。本发明对所述脱脂豆粕的来源没有 特殊限定，采用常规市售产品即可。

在本发明中，所述提取的pH值优选为7～12，更优选为8～9。在本发明 中，所述提取的温度优选为40～80℃，更优选为50～70℃，最优选为60℃； 所述提取的时间优选为50～100min，更优选为60～80min，最优选为70min。

在本发明中，所述提取的方法优选为微波提取，所述微波提取的功率优 选为300～1000W，更优选为600～900W，最优选为800W。

在本发明中，所述大豆蛋白提取液优选为经离心除杂后得到的上清液， 所述离心的转速优选为4000r/min～6000r/min，更优选为5000r/min；所述离 心的时间优选为10～30min，更优选为15～25min，最优选为20min。

本发明将所述得到的大豆蛋白提取液与枯草芽孢杆菌发酵液混合进行 发酵，得到氨基酸液；所述枯草芽孢杆菌发酵液的用量占大豆蛋白提取液总 体积的5％～10％，优选为6％～8％；所述枯草芽孢杆菌发酵液中的有效活菌 数≥2亿/mL。本发明对所述混合发酵的方法没有特殊限定，采用常规混合发 酵的方法即可。

在本发明中，所述枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis优选为三炬-07菌株，已 于2014年12月29日，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中 心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为CGMCC No.10248。

在本发明中，所述枯草芽孢杆菌的发酵培养基以水为溶剂，每升包括： 淀粉25～35g、蔗糖2～7g、磷酸二氢钾1～5g、硫酸锰0.1～0.5g、酵母膏0.2～2g； 所述发酵培养基的pH值优选为7.0～7.2。在本发明中，所述枯草芽孢杆菌的 发酵培养基以水为溶剂，每升优选包括：淀粉30g、蔗糖5g、磷酸二氢钾3g、 硫酸锰0.3g和酵母膏1g。

在本发明中，所述发酵的温度优选为25～30℃，更优选为28℃；所述发 酵的时间优选为24～72h，更优选为36～60h，最优选为48h。

本发明还提供了一种氨基酸水溶肥，由包括所述的氨基酸液和微量元素 制备得到。在本发明中，所述微量元素优选包括七水硫酸亚铁、七水硫酸锌、 硼酸、乙二胺四乙酸铁钠和乙二胺四乙酸锌钠中的一种或几种。在本发明中， 所述1L的氨基酸液中，优选加入七水硫酸亚铁20～40g，更优选为25～35g， 七水硫酸锌70～100g，更优选为80～90g，硼酸10～20g，更优选为12～18g。 本发明对所述氨基酸水溶肥的制备方法没有特殊限定，优选在15～40℃， 100～800r/min的条件下搅拌1～4h制备得到；更优选在20～30℃，400～600r/min条件下搅拌2～3h制备得到。

本发明对所述氨基酸水溶肥的使用方法没有特殊限定，优选不可与碱性 农药、碱性肥料、磷肥混合使用。

在本发明中，所述氨基酸水溶肥的使用方法：苗期：喷施优选0.3～1.0L/ 亩，500～1000倍液；滴灌优选0.5～1.0L/亩，500～1000倍液；生长期、结果 期：喷施优选0.3～2.0L/亩，1000～2000倍液；滴灌优选0.5～2.0L/亩，500～1000 倍液。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明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做出创造性劳 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。

实施例1

将1000g脱脂豆粕干燥粉碎，按料液比1：30加入蒸馏水，并加碱液调 整pH 9，在60℃，60min条件下，微波750W提取大豆蛋白，离心去除杂质 后，收集上清25L，在30℃条件下加入5％枯草芽孢杆菌发酵液进行发酵处 理36h，得到450mL氨基酸液；

将1L氨基酸液加入30g七水硫酸亚铁、80g七水硫酸锌、12g硼酸，在 25℃、500r/min的搅拌速度下搅拌1h，即得到含氨基酸水溶肥料。

实施例2

将1000g脱脂豆粕脱脂豆粕干燥粉碎，按料液比1：30加入蒸馏水，并 加碱液调整pH 9，在60℃，60min条件下，微波750W提取大豆蛋白，离心 去除杂质后，收集上清25L，30℃条件下加入5％枯草芽孢杆菌发酵液进行 发酵处理48h，得到580mL氨基酸液；

将1L氨基酸液加入45g EDTA-Fe、65g七水硫酸锌、30g硼酸，在25℃、 500r/min的搅拌速度下搅拌1h，即得到含氨基酸水溶肥料。

实施例3

将1000g脱脂豆粕脱脂豆粕干燥粉碎，按料液比1：30加入蒸馏水，并 加碱液调整pH 9，在60℃，60min条件下，微波750W提取大豆蛋白，离心 去除杂质后，收集上清25L，30℃条件下加入5％枯草芽孢杆菌进行发酵处 理60h，得到560g氨基酸液；

将1L氨基酸液加入55g EDTA-Fe、55g EDTA-Zn、55g硼酸，在25℃、 500r/min的搅拌速度下搅拌1h，即得到含氨基酸水溶肥料。

对比例1

一种利用啤酒废酵母制备混合氨基酸液，并将氨基酸和多种微量元素有 机结合起来，形成了一种新的氨基酸肥料，具体步骤如下：

①酵母机械破碎：啤酒废酵母泥：水质量2:1混合后，进行高压匀浆， 温度控制在20～30℃，匀浆时间5～10min；

②加热酶解：在上一步得到的酵母破碎液中，添加0.8％木瓜蛋白酶， 维持酵母破碎液温度在40～55℃，并不断搅拌，维持时间6～8h；

③酶的灭活：将上一步得到的酶解液，快速升温至95℃，并不断搅拌， 维持2h，灭活木瓜蛋白酶。

④离心分离：将上一步灭酶后的氨基酸提取液进行连续离分分离，去除 提取液中的细胞碎片等杂质，离心机转速6000rpm；

⑤减压浓缩：将上一步得到的离心上清液进行减压浓缩，维持温度在 95℃，真空度≤0.1，至浓缩液中氨基酸含量＞100g/L

⑥冷却：将上一步得到的氨基酸浓缩液冷却至室温，获得复合氨基酸液， 存储备用。

⑦1L的复合氨基酸液中，加入七水硫酸锌40-60g，硼酸40-50g，四水 钼酸铵10-15g，五水硫酸铜20-30g。

将实施例1～3和对比例制备的氨基酸液进行性能测试，具体结果见表1。

表1实施例1～3和对比例制备的氨基酸液的性能测试结果

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例	检测标准
						氨基酸转化率(％)	45.6	58.2	56.7	35.2	甲醛滴定法
游离氨基酸含量(g/L)	102.4	112.1	108.3	45.5	NY/T1975

由表1可知，本发明提供的氨基酸液中氨基酸转化率比对比例高10％以 上，游离氨基酸含量高50g/L以上，说明本发明提供的含氨基酸水溶肥料游 离氨基酸含量较高，能够为作物提供营养，促进作物光合作用，从而提高作 物产量。

实施例4

将实施例1制备得到的含氨基酸水溶肥料应用在小白菜上，并设置对照 例：

处理1：喷施实施例1的含氨基酸水溶肥料+常规施肥；

处理2：喷施等量清水+常规施肥；

试验釆用随机区组排列，设2个处理，3次重复，每个小区面积为30m²。

含氨基酸水溶肥料在小白菜上喷施方法：小白菜于苗期(3月27日)开 始喷施，使用600倍稀释液，每666.7m²用500mL产品兑水300kg均匀喷 施，折算成每小区(30平方米)用22.5mL产品兑水13.5kg均匀喷施；间 隔15天(4月11日)再喷施1次，共喷施2次，每666.7m²总用量1.0L。

小白菜于2019年3月17日播种；处理1、2常规施肥：每个小区于3 月27日施40％蔬菜专用肥(N∶P₂O₅∶K₂O为20:7:13)2.25kg(折合每666.7m²施50kg)；2018年11月5日第二次施肥，每个小区施40％蔬菜专用肥 (N∶P₂O₅∶K₂O为20:7:13)2.7kg(折合每666.7m²施60kg)。生长期间其 它管理方法一致。小白菜于2019年4月25日采收，实测产量。

1、不同处理对小白菜生长情况的影响

田间调查表明(表2)：处理1喷施含氨基酸水溶肥料后，小白菜的根 系生长较长、叶片长势旺盛；处理1小白菜比处理2小白菜叶片较厚，叶色 浓绿；处理1平均株高22.1cm，比处理2株高增加0.9cm；处理1平均单株 重41.2g，比处理2单株重增加3.4g。

表2不同处理小白菜田间生长情况调查表

2不同处理对小白菜产量的影响

不同处理小白菜产量情况表(见表3)，处理1每666.7m²平均产量是 2535.7kg，比处理2每666.7m²平均产量2324.6kg增加211.1kg，增产9.08％。

表3不同处理小白菜产量情况表

对试验处理小区产量方差分析(见表4)，F＝15.017＞F_0.01＝10.92，说明 处理间产量差异达极显著水平。

表4方差分析表

变异来源	平方和	自由度	均方	F值	F<sub>0.05</sub>	F<sub>0.01</sub>
							区组间	25.660	2	12.830	3.831	5.14	10.92
处理间	100.584	2	50.292	15.017**	5.14	10.92
							误差	13.396	4	3.349
总变异	139.640	8

注：*表示差异达显著水平，**表示差异达极显著水平。

表5多重比较

注：LSD0.05＝5.71kg/小区，LSD0.01＝8.83kg/小区，不同小写字母表示经LSD检验为差 异显著，不同大写字母表示经LSD检验为差异极显著。

对试验处理小区产量进行LSD法多重比较(见表5)，结果表明：处理1与 处理2产量差异达极显著水平，说明在缺锌、硼的土壤(有效锌＜1.0mg/kg、 有效硼＜0.5mg/kg)中，小白菜喷施含氨基酸水溶肥料有极显著的增产效果。 这是供试肥料中的氨基酸、锌、硼等微量元素的作用，通过叶片吸收小白菜 生长中所需的营养元素改善小白菜营养状况，能较好地促进小白菜的叶片和 根系生长，从而促进小白菜产量的提高。

3不同处理间小白菜的产值及产投比

不同处理产值按小白菜售价5.0元/kg、含氨基酸水溶肥料40元/L计算。 处理1每666.7m²小白菜平均产量比处理2增加211.1kg，增加产值1055.5 元，扣除肥料成本40元(处理1每666.7m²共施用含氨基酸水溶肥料1.0L 需40元)，每666.7m²增收1015.5元.

处理1比处理2每666.7m²多投入含氨基酸水溶肥料成本40元，增加产 值1055.5元，产投比26.4∶1(见表6)。

表6不同处理小白菜的经济效益与产投比

小白菜喷施含氨基酸水溶肥料后，小白菜的根系生长较长、叶片长势旺 盛；处理1小白菜比处理2小白菜叶片较厚，叶色浓绿；处理1平均株高 22.1cm，比处理2株高增加0.9cm；处理1平均单株重41.2g，比处理2单株 重增加3.4g。

小白菜喷施含氨基酸水溶肥料+常规施肥比喷施等量清水+常规施肥增 产效果极显著，增产9.08％。

小白菜喷施含氨基酸水溶肥料+常规施肥经济效益较高，比喷施等量清 水+常规施肥每666.7m²增收1015.5元，产投比26.4:1。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。