專利名稱：一種發(fā)酵海藻液肥料增效劑及其生產(chǎn)方法與用途的制作方法
一種發(fā)酵海藻液肥料增效劑及其生產(chǎn)方法與用途
技術領域：
本發(fā)明涉及化肥增效技術領域。更具體地，本發(fā)明涉及一種發(fā)酵海藻液肥料增效齊IJ，還涉及所述發(fā)酵海藻液肥料增效劑的生產(chǎn)方法，還涉及所述發(fā)酵海藻液肥料增效劑的用途。
背景技術：
我國的化肥利用率普遍較低，氮肥平均利用率在30%左右，磷肥的當季利用率在25%左右，鉀肥的利用率在50%左右，肥料科技工作者對提高肥料利用率的方式方法進行了大量研究，取得了一定的效果，但存在肥料生產(chǎn)工藝復雜、成本高、使用不方便、難以在大田作物上推廣應用等問題。近年來，如何在低成本投入的條件下對我國的肥料產(chǎn)業(yè)進行技術升級改造成為研究熱點。過去幾十年，我國對肥料，特別是氮肥增效劑的研究較多。這些研 究多集中在脲酶抑制劑和硝化抑制劑等化學制劑的研究和應用上，對于天然物質及改性天然物質在肥料增效劑上的研究較少。許多研究結果表明，海藻提取物對土壤磷和中微量元素具有活化作用；對土壤脲酶活性有一定的抑制作用；對作物根系的生長、產(chǎn)量提高和品質改善有促進作用。目前，海藻中活性物質的提取方法主要為堿提取法，該方法生產(chǎn)的海藻液體或提取物往往分子量較大，無論從使用效果和作為肥料增效劑的使用上都難以與發(fā)酵法生產(chǎn)的海藻液或海藻提取物相比。利用發(fā)酵方法一方面可使海藻提取物的分子量變小，另一方面微生物也產(chǎn)生一些抗性物質，有益于增強作物的抗逆性。本發(fā)明是首先將海藻發(fā)酵，再經(jīng)堿提取，制備海藻提取液，并添加目前我國土壤中普遍缺乏的植物生長必需的微量元素，生產(chǎn)海藻肥料增效劑。本發(fā)明人在總結現(xiàn)有技術的基礎上進行了大量試驗研究工作，終于完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容[要解決的技術問題]本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)酵海藻液肥料增效劑的制備方法。本發(fā)明的另一個目的是提供所述的發(fā)酵海藻液肥料增效劑。本發(fā)明的另一個目的是提供所述發(fā)酵海藻液肥料增效劑的用途。[技術方案]本發(fā)明是通過下述技術方案實現(xiàn)的。本發(fā)明涉及一種發(fā)酵海藻液肥料增效劑的生產(chǎn)方法。該發(fā)酵海藻液肥料增效劑生產(chǎn)方法的步驟如下Ajf 80(Tl200重量份天然海藻粉原料、100 200重量份玉米面與30 80重量份糖攪拌混合得到一種混合物，然后往所述混合物中添加水，使其含水量達到以所述混合物重量計309^50%，再用無機酸或無機堿水溶液將其混合物的pH值調節(jié)至6 8，于是得到一種天然海藻發(fā)酵物料；B、把0. r2. 0重量份EM菌群發(fā)酵液、0. f 2. 0重量份糖與0. 5^20重量份水混勻，裝入密閉容器中存放2(T30小時，得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；C、用水將步驟B制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋300飛00倍得到EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液，然后把1(T100重量份所述的稀釋液噴灑到80(T1200重量份在步驟A制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后在室溫下堆制發(fā)酵5 10天，得到一種發(fā)酵天然海藻物料；D、將80(T1200重量份在步驟C制備的發(fā)酵海藻物料投入到反應釜中，往其中加入1(T50重量份濃度為以重量計5%-25%氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，再在溫度70°C ^lOO0C的條件下攪拌提取6 12小時；然后使用壓濾機進行壓濾，得到的濾液進行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量為以發(fā)酵海藻提取液I總重量計59^20%的發(fā)酵海藻提取液I ;E、以步驟D得到的發(fā)酵海藻提取液I為母液，按照每升母液為4. 7 8. OgNa2B8O13 4H20往所述母液中添加Na2B8O13 4H20，充分溶解后得到發(fā)酵海藻提取液II ; F、分別配制0. ro. 3mol/L EDTA_2Na、ZnSO4與MnSO4溶液，這些溶液按照體積比2:1:1混合得到一種微量元素溶液III ；G、最后，將步驟E得到的發(fā)酵海藻提取液II與步驟F得到的微量元素溶液III按體積比I : O.f I混合均勻，得到所述的發(fā)酵海藻液肥料增效劑。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述的海藻是一種或多種選自海帶、羊棲菜、馬尾藻、巨藻、裙帶菜或龍須菜的海藻。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述海藻粉的粒度為2(T100目。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在步驟A中使用的無機酸選自鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸；無機堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述的糖是一種或多種選自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麥芽糖的糖。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在步驟C中，所述的天然海藻發(fā)酵物料在堆制發(fā)酵溫度達到70°C 80°C后再將其逐漸降至室溫。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述發(fā)酵海藻提取液I的固形物含量是以發(fā)酵海藻提取液I總重量計8% 14%。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，步驟E得到的發(fā)酵海藻提取液II與步驟F得到的微量元素溶液III的體積比是I : 0.3、. 8。本發(fā)明還涉及采用所述方法得到的發(fā)酵海藻液肥料增效劑。本發(fā)明還涉及所述發(fā)酵海藻液肥料增效劑的用途，它作為肥料增效劑應用于尿素、碳銨、磷酸一銨、磷酸二銨、氯化鉀、硫酸鉀、復混肥及中微量元素肥料的生產(chǎn)，它的添加量是每1000重量份所述肥料為5 100公斤所述增效劑。下面將更詳細地描述本發(fā)明。本發(fā)明選用天然海藻，利用微生物發(fā)酵與無機堿提取生產(chǎn)海藻提取液，再添加螯合態(tài)微量元素，制得發(fā)酵海藻液肥料增效劑產(chǎn)品。這是一種具有良好效果的增效劑產(chǎn)品，該產(chǎn)品可通過對肥料化學特性的影響、促進作物生長、改善土壤環(huán)境等多方面的作用實現(xiàn)對肥料的增效作用，在土壤中不殘留，不污染環(huán)境，對環(huán)境友好。與使用堿液直接提取的海藻液相比，本發(fā)明的發(fā)酵海藻提取液的有機分子量更小，在固形物含量較高的條件下，仍能保持較低的粘度和良好的流動性，有利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；有效成分提取更加完全。因此，本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑不僅對作物根系生長具有促進作用，根系分泌物可活化被土壤固定的磷、鉀和中微量元素，促進作物對養(yǎng)分的吸收；而且對土壤脲酶活性的抑制作用更顯著，同時它與肥料的結合更牢固，具有更好的緩釋效果。此外，本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑還能提供營養(yǎng)物質，提高產(chǎn)品品質，其中的活性物質還可以起到抗旱、抗鹽堿滲透、耐寒、殺菌和促進作物生長作用。本發(fā)明涉及一種發(fā)酵海藻液肥料增效劑的生產(chǎn)方法。具體地可以參見附圖I所表示的生產(chǎn)工藝流程示意圖。該方法的步驟如下Ajf 800 1200重量份天然海藻粉原料、100^200重量份玉米面與30 80重量份糖攪拌混合得到一種混合物，然后往所述混合物中添加水，使其含水量達到以所述混合物重量計309^50%，再用無機酸或無機堿水溶液將其混合物的pH值調節(jié)至6 8，于是得到一種天然海藻發(fā)酵物料。
所述的海藻是生長在海中的天然藻類，是植物界的隱花植物。它們一般被認為是簡單的植物，主要特征是無維管束組織，沒有真正根、莖、葉的分化現(xiàn)象；不開花，無果實和種子；生殖器官無特化的保護組織，常直接由單一細胞產(chǎn)生孢子或配子，無胚胎的形成。海藻含有0. 1%-0. 8%脂質、40%-60%糖類物質(如海藻生物多糖)、20%以下蛋白質、20%-40%灰分等物質。海藻中含有吲哚乙酸、植物生長激動素、海藻酸等有機物質，可促進作物根系生長，提高根系活力，而且對土壤脲酶活性有一定的抑制作用。發(fā)酵海藻提取液中的物質與尿素發(fā)生反應，通過氫鍵等作用力，形成了 d-螺旋或高分子網(wǎng)絡結構的載肥體系，從而延緩尿素在土壤中的釋放和轉化過程。根據(jù)本發(fā)明，所述的海藻是一種或多種選自海帶、羊棲菜、馬尾藻、巨藻、裙帶菜或龍須菜的海藻。優(yōu)選地，所述的海藻是一種或多種選自海帶、羊棲菜、馬尾藻、裙帶菜或龍須菜的海藻。更優(yōu)選地，所述的海藻是一種或多種選自海帶、羊棲菜或龍須菜的海藻。在本發(fā)明中，所述的海藻需要使用在本技術領域里技術人員熟知的粉碎設備進行粉碎，以便更好地提取海藻中有效組分。一般地，所述海藻粉的粒度為2(Tl00目。優(yōu)選地，所述海藻粉的粒度為3(T80目。更優(yōu)選地，所述海藻粉的粒度為40飛0目。在步驟A中調節(jié)提取液pH值使用的無機酸選自鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸；優(yōu)選地選自鹽酸、硫酸或磷酸；更優(yōu)選地選自硫酸或磷酸。在步驟A中調節(jié)提取液pH值使用無機堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀；優(yōu)選地選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀；更優(yōu)選地選自氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鉀。所述無機酸或無機堿水溶液的濃度不是特別關鍵，一般選擇濃度為以重量計59^25%，也可以高些或低些。B、把0. I 2. 0重量份EM菌群發(fā)酵液、0. I 2. 0重量份糖與0. 5 20重量份水混勻，裝入密閉容器中存放2(T30小時，得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液?！癊M”是英語Effective和microorganisms的縮寫，意為有益微生物群，是日本琉球大學比嘉夫教授于1983年研制成功的微生物工程技術中綜合性最強的新技術。它是由光合細菌、乳酸菌、放線菌、酵母菌、發(fā)酵型絲狀菌等多種好氧性和厭氧性微生物組成的多種有益的優(yōu)良微生物菌群，這些微生物組合互相促進，共同組成一個復雜而穩(wěn)定的具有多元功能的微生物生態(tài)系統(tǒng)。本發(fā)明選用的EM菌群發(fā)酵液是一種在目前市場上銷售的產(chǎn)品，例如吉林長城農(nóng)業(yè)機械生物科技有限公司或安徽廣宇生物技術有限公司生產(chǎn)的EM菌群發(fā)酵液。所述的糖是一種或多種選自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麥芽糖的糖；優(yōu)選地選自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖或麥芽糖的糖；更優(yōu)選地選自蔗糖、葡萄糖或麥芽糖的糖。EM菌群發(fā)酵液與糖在密閉容器中存放是為了給微生物菌群提供營養(yǎng)源，促進微生物繁殖，提高其數(shù)量。C、用水將步驟B制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋300 500倍得到EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液，然后把1(T100重量份所述的稀釋液噴灑到80(T1200重量份在步驟A制備的天 然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后在室溫下堆制發(fā)酵5 10天，得到一種發(fā)酵天然海藻物料。所述的天然海藻發(fā)酵物料堆制發(fā)酵是在EM發(fā)酵菌群的作用下將天然海藻難溶性大分子分解為可溶性小分子，從而使天然海藻發(fā)酵液具有良好的流動性和應用效果。根據(jù)本發(fā)明，80(T1200重量份天然海藻發(fā)酵物料通常使用1(T100重量份EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液。如果EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液低于10重量份，則會導致發(fā)酵時間過長或發(fā)酵不完全，如果EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液高于100重量份，則會導致發(fā)酵過快，消耗過大，有效成分含量降低和成本增加。優(yōu)選地，800^1200重量份天然海藻發(fā)酵物料使用3(T80重量份EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液。更優(yōu)選地，800^1200重量份天然海藻發(fā)酵物料使用40飛0重量份EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液。根據(jù)本發(fā)明，天然海藻發(fā)酵物料在室溫下的堆制發(fā)酵時間是5 10天。如果其堆制發(fā)酵時間小于5天，則會導致發(fā)酵不完全，影響使用效果；如果其堆制發(fā)酵時間大于10天，則會降低生產(chǎn)效率。優(yōu)選地，其堆制發(fā)酵時間是6、天。更優(yōu)選地，其堆制發(fā)酵時間是I、天。根據(jù)本發(fā)明，可以采用本領域技術人員公知的堆制發(fā)酵，也可以采用本領域技術人員公知的單袋發(fā)酵。實施本發(fā)明時可以讓其發(fā)酵溫度達到70V 80°C，然后逐漸降至室溫，即可完成發(fā)酵工藝。D、將80(T1200重量份在步驟C制備的發(fā)酵海藻物料投入到反應釜中，往其中加入1(T50重量份濃度為以重量計5%-25%氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，再在溫度70°C ^lOO0C的條件下攪拌提取6 12小時；然后使用壓濾機進行壓濾，得到的濾液進行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量為以發(fā)酵海藻提取液I總重量計59^20%的發(fā)酵海藻提取液I。在本發(fā)明中，所述的反應釜是本技術領域的技術人員熟知的反應釜，例如無錫市海達化工機械有限公司以商品名電加熱不銹鋼反應釜銷售的反應釜、河南萬達化工設備有限公司以商品名電加熱不銹鋼反應釜和蒸汽加熱不銹鋼反應釜銷售的反應釜、淄博太極搪玻璃設備有限公司以商品名KF型搪玻璃反應釜銷售的反應釜。步驟C制備的發(fā)酵自然海藻物料用氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液在溫度70°C ^lOO0C的條件下提取6 12小時，其提取時間小于6小時則會導致提取不徹底，造成浪費；其提取時間大于12小時則會因水分蒸發(fā)損失量大，增加壓濾過程的處理難度。優(yōu)選地，其提取時間是8-10小時。步驟D中，往制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入濃度為以重量計59^25%的氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液的目的在于提取出發(fā)酵自然海藻物料中的海藻酸、吲哚乙酸等有機成分。在本發(fā)明中，所述的壓濾機是本技術領域的技術人員熟知的壓濾機，例如杭州坤源過濾機械有限公司以商品名箱式XAMY200-560/1600UBK壓濾機銷售的壓濾機、江蘇星鑫分離設備制造有限公司以商品名自動清洗壓濾機-PLC程序控制一體機銷售的壓濾機、惠州市精田機械制造有限公司以商品名廂式壓濾機銷售的壓濾機。 在本發(fā)明中，經(jīng)壓濾得到的濾液，采用真空濃縮器在50°C -80°C與壓力彡0. 15Mpa的條件下進行濃縮。所述的真空濃縮器，是本技術領域的技術人員熟知的濃縮器，例如溫州貝諾機械有限公司以商品名SN系列雙效節(jié)能濃縮器銷售的真空濃縮器、北京瑞納旭邦科技有限公司以商品名真空減壓濃縮罐銷售的真空濃縮器、常州市勝航藥化設備有限公司以商品名ZN系列真空減壓濃縮器銷售的真空濃縮器。優(yōu)選地，所述發(fā)酵海藻提取液I的固形物含量是以發(fā)酵海藻提取液I總重量計8% 14%。在本發(fā)明中，所述發(fā)酵海藻提取液I的固形物含量是利用烘干法(參考文獻于桂蘭，盧玉琪.采用烘箱直接烘干法測定生活飲用水中的溶解性總固體[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2002年，第2期)測定的。E、以步驟D得到的發(fā)酵海藻提取液I為母液，按照每升母液為4. 7 8. OgNa2B8O13 4H20往所述母液中添加Na2B8O13 4H20，充分溶解后得到發(fā)酵海藻提取液II ;F、分別配制0. ro. 3mol/L EDTA_2Na、ZnSO4與MnSO4水溶液，并將溶液按體積比2:1:1混合得到微量元素溶液III ；G、最后，將步驟E得到的發(fā)酵海藻提取液II與步驟F得到的微量元素溶液III按體積比I : O.f I混合均勻，得到所述的發(fā)酵海藻液肥料增效劑。優(yōu)選地，步驟E得到的發(fā)酵海藻提取液II與步驟F得到的微量元素溶液III的體積比是I : 0. 3 0. 8。本發(fā)明還涉及采用所述方法得到的發(fā)酵海藻液肥料增效劑。本發(fā)明還涉及所述發(fā)酵海藻液肥料增效劑的用途，它作為肥料增效劑應用于尿素、碳銨、磷酸一銨、磷酸二銨、氯化鉀、硫酸鉀、復混肥及中微量元素肥料的生產(chǎn)，它的添加量是每1000重量份所述肥料為5 100公斤所述增效劑。其添加方法對于本技術領域的技術人員而言是不存在任何困難的。[有益效果]本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑能夠顯著抑制土壤脲酶活性89^20%，具有增強的肥料緩釋效果的作用；可促進作物根系生長，提高根系活力；可補充我國土壤中普遍缺乏的硼、鋅、錳等植物必需微量元素；可以簡化農(nóng)業(yè)耕作；可以減少養(yǎng)分流失，避免二次污染，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，并具有在肥料生產(chǎn)中添加方便等特點，在增效肥料生產(chǎn)中應用前景廣闊。

圖I是本發(fā)明發(fā)酵海藻液肥料增效劑的生產(chǎn)流程示意圖。I-海藻、2-粉碎、3-微生物發(fā)酵、4-氫氧化鈉或碳酸鈉、5-反應釜提取、6_壓濾、7-濃縮、8-螯合微量元素溶液、9-海藻提取液、10-發(fā)酵海藻液肥料增效劑。
具體實施方式通過下述實施例將會更好地理解本發(fā)明。
實施例I :制備本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑制備步驟如下A、天然海帶原料采用粉碎設備粉碎，取800重量份天然海帶粉與100重量份玉米面、30重量份糖攪拌混合得到一種混合物，加水，使其含水量達到以所述混合物重量計30%，再用濃度為以重量計10%的氫氧化鈉水溶液將其pH值調至6，得到一種天然海藻發(fā)酵物料；BjfO. I重量份EM菌群發(fā)酵液(吉林長城農(nóng)業(yè)機械生物科技有限公司生產(chǎn))與0. I重量份蔗糖、0. 5重量份水混勻，裝入密閉容器中存放20小時，得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；C、將步驟B制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋300倍，取用10重量份該稀釋液噴灑到800重量份步驟A制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后在室溫下堆制發(fā)酵5天，得到一種發(fā)酵的天然海藻物料；D、將步驟C制備的發(fā)酵天然海藻物料800重量份投入到反應釜中，加入10重量份濃度為25%的氫氧化鈉水溶液，在溫度70°C的條件下攪拌提取12小時；然后使用壓濾機進行壓濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量為以發(fā)酵海藻提取液I總重量計15%的發(fā)酵海藻提取液I;E、以上述發(fā)酵海藻液I為母液，按照每升母液為4. 76g Na2B8O13 *4H20往所述母液中添加Na2B8O13 4H20，充分溶解后得到海藻提取液II ;F、分別配制0. lmol/L的EDTA-2Na、ZnS04、MnS04溶液，并將溶液按體積比2 I I
混合，得到微量元素溶液III ；G、將海藻提取液II與微量元素溶液III按體積比I : 0.2混合，攪拌均勻，得到發(fā)酵海藻液肥料增效劑。實施例2 :制備本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑制備步驟如下A、海帶原料采用粉碎設備粉碎后，取1100重量份海帶粉與110重量份玉米面、60重量份糖攪拌混合得到一種混合物，加水，使其含水量達到以所述混合物重量計45%，再用濃度為以重量計10%的氫氧化鈉水溶液將其pH值調至7，得到一種天然海藻發(fā)酵物料；B、把I. 5重量份EM菌群發(fā)酵液(吉林長城農(nóng)業(yè)機械生物科技有限公司生產(chǎn))與I. 5重量份蔗糖(葡萄糖)、15重量份水混勻，裝入密閉容器中存放22小時，得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；C、將步驟B制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋420倍，取80重量份噴灑到1000重量份步驟A制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后在室溫下堆制發(fā)酵8天，得到一種發(fā)酵的天然海藻物料；D、將步驟C制備的發(fā)酵天然海藻物料1000重量份投入到反應釜中，加入40重量份濃度為5%的氫氧化鈉水溶液，在溫度80°C的條件下攪拌提取10小時；然后使用壓濾機進行壓濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量為以發(fā)酵海藻提取液I總重量計5%的發(fā)酵海藻提取液I;E、以步驟D制備的發(fā)酵海藻液I為母液，按照每升母液為5. 5gNa2B8013 *4H20往所述母液中添加Na2B8O13 4H20，充分溶解后得到海藻提取液II ;F、分別配制0. 2mol/L的EDTA-2Na、ZnS04、MnS04溶液，并將溶液按體積比2 I I
混合，得到微量元素溶液III ；G、將海藻提取液II與微量元素溶液III按體積比I : 1.0混合均勻，得到發(fā)酵海藻液肥料增效劑。實施例3 :制備本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑制備步驟如下A、將裙帶菜采用粉碎設備粉碎后，取1000重量份裙帶菜粉與140重量份玉米面、40重量份糖混合，攪拌混合得到一種混合物，加水，使其含水量達到以所述混合物重量計40%,再用濃度為以重量計15%的氫氧化鉀水溶液將其pH值調至7，得到一種天然海藻發(fā)酵物料；B、把I. 0重量份EM菌群發(fā)酵液(吉林長城農(nóng)業(yè)機械生物科技有限公司生產(chǎn))與I. 0重量份葡萄糖、10重量份水混勻，裝入密閉容器中存放28小時，得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；C、將步驟B制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋380倍，用40重量份稀釋液噴灑到1100重量份步驟A制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后在室溫下堆制發(fā)酵6天，得到一種發(fā)酵的天然海藻物料；D、將步驟C制備的發(fā)酵天然海藻物料1100重量份投入到反應釜中，加入30重量份濃度為15%的碳酸鈉水溶液，在溫度90°C的條件下攪拌提取8小時；然后使用壓濾機進行壓濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量為以發(fā)酵海藻提取液I總重量計10%的發(fā)酵海藻提取液I;E、以步驟D制備的發(fā)酵海藻液I為母液，按照每升母液為8. OgNa2B8O13 *4H20往所述母液中添加Na2B8O13 4H20，充分溶解后得到海藻提取液II ;F、分別配制0. 25mol/L的EDTA_2Na、ZnSO4' MnSO4溶液，并將溶液按體積比2:1: I混合，得到微量元素溶液III;G、將海藻提取液II與微量元素溶液III按體積比I : 0.45混合均勻，得到發(fā)酵海藻液肥料增效劑。 實施例4 :制備本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑制備步驟如下A、將原料海帶采用粉碎設備粉碎后，取1200重量份海帶份與200重量份玉米面、80重量份糖混合，攪拌混合得到一種混合物，加水使其含水量達到以所述混合物重量計50%，再用濃度為以重量計8%的氫氧化鈉水溶液將其pH值調至8，得到一種天然海藻發(fā)酵物料；B、把2. 0重量份EM菌群發(fā)酵液(吉林長城農(nóng)業(yè)機械生物科技有限公司生產(chǎn))、2. 0重量份葡萄糖與20重量份水混勻，裝入密閉容器中存放30小時，得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；C、將步驟B制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋500倍，然后用稀釋液100重量份噴灑到1200重量份步驟A制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后在室溫下堆制發(fā)酵10天，得到一種發(fā)酵的天然海藻物料；D、將步驟C制備的發(fā)酵天然海藻物料1200重量份投入到反應釜中，加入50重量份濃度為10%的碳酸鈉水溶液，在溫度100°c的條件下攪拌提取6小時；然后使用壓濾機進行壓濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量為以發(fā)酵海藻提取液I總重量計20%的發(fā) 酵海藻提取液I;E、以步驟D制備的發(fā)酵海藻液I為母液，按照每升母液為6. 5gNa2B8013 *4H20往所述母液中添加Na2B8O13 4H20，充分溶解后得到海藻提取液II ;F、分別配制0. 3mol/L的EDTA-2Na、ZnS04、MnS04溶液，并將溶液按體積比2 I I
混合，得到微量元素溶液III ；G、將海藻提取液II與微量元素溶液III按體積比I : 0.2混合均勻，得到發(fā)酵海藻液肥料增效劑。實施例5 :制備本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑制備步驟如下A、將原料海帶采用粉碎設備粉碎后，取800重量份海帶粉與110重量份玉米面、30重量份蔗糖混合，攪拌混合得到一種混合物，加水，使其含水量達到以所述混合物重量計50%,再用濃度為以重量計10%的氫氧化鈉溶液將其pH值調至8，得到一種天然海藻發(fā)酵物料；B、把0. I重量份EM菌群發(fā)酵液(吉林長城農(nóng)業(yè)機械生物科技有限公司生產(chǎn))與2. 0重量份蔗糖、5重量份水混勻，裝入密閉容器中存放20小時，得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；C、將步驟B制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋500倍，然后用此稀釋液80重量份噴灑到1100重量份步驟A制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后在室溫下堆制發(fā)酵6天，得到一種發(fā)酵的天然海藻物料；D、將步驟C制備的發(fā)酵天然海藻物料800重量份投入到反應釜中，加入10重量份濃度為16%的碳酸鈉水溶液，在溫度70°C的條件下攪拌提取12小時；然后使用壓濾機進行壓濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量為以發(fā)酵海藻提取液I總重量計10%的發(fā)酵海藻提取液I;E、以步驟D制備的發(fā)酵海藻液I為母液，按照每升母液為7. 5gNa2B8013 *4H20往所述母液中添加Na2B8O13 4H20，充分溶解后得到海藻提取液II ; F、分別配制0. 25mol/L的EDTA_2Na、ZnSO4' MgSO4溶液，并將溶液按體積比2:1: I混合，得到微量元素溶液III;G、將海藻提取液II與微量元素溶液III按體積比I : 0.2混合均勻，得到發(fā)酵海藻液肥料增效劑。實施例6 :制備本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑制備步驟如下A、將原料海帶采用粉碎設備粉碎后，取1000重量份海帶粉，與180重量份玉米面、50重量份葡萄糖混合，攪拌混合得到一種混合物，加水，使其含水量達到以所述混合物重量計30%，再用濃度15%的氫氧化鉀水溶液將其pH值調至8，得到一種天然海藻發(fā)酵物料；B、把2. 0重量份EM菌群發(fā)酵液(吉林長城農(nóng)業(yè)機械生物科技有限公司生產(chǎn))與
I.5重量份蔗糖、15重量份水混勻，裝入密閉容器中存放22小時，得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；C、將步驟B制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋380倍，然后用10重量份稀釋液噴灑 到1000重量份步驟A制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后在室溫下堆制發(fā)酵8天，得到一種發(fā)酵的天然海藻物料；D、將步驟C制備的發(fā)酵自然海藻物料1200重量份投入到反應釜中，加入40重量份濃度為20%的氫氧化鈉水溶液，在溫度70°C的條件下攪拌提取6小時；然后使用壓濾機進行壓濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量為以發(fā)酵海藻提取液I總重量計15%發(fā)酵海藻提取液I;E、以步驟D制備的發(fā)酵海藻液I為母液，按照每升母液為5. 5gNa2B8013 *4H20往所述母液中添加Na2B8O13 4H20，充分溶解后得到海藻提取液II ;F、分別配制0. 2mol/L的EDTA-2Na、ZnS04、CuS04溶液，并將溶液按體積比2 I I
混合，得到微量元素溶液III ；G、將海藻提取液II與微量元素溶液III按體積比I : 0.15混合均勻，得到發(fā)酵海藻液肥料增效劑。實施例7 :制備本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑制備步驟如下A、將原料海帶采用粉碎設備粉碎后，取1000重量份海帶粉，添加100重量份玉米面、30重量份葡萄糖，混合，攪拌混合得到一種混合物，加水，使其含水量達到以所述混合物重量計30%，再用濃度為以重量計12%的氫氧化鉀水溶液將其pH值調至8，得到一種天然海藻發(fā)酵物料；B、把2. 0重量份EM菌群發(fā)酵液(吉林長城農(nóng)業(yè)機械生物科技有限公司生產(chǎn))與0. 5重量份蔗糖加到15重量份水中，混勻后裝入密閉容器中存放26小時，得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；C、將步驟B制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋500倍，然后取此稀釋液10重量份噴灑到1000重量份步驟A制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后在室溫下堆制發(fā)酵7天，得到一種發(fā)酵的天然海藻物料；D、將1200重量份步驟C制備的發(fā)酵天然海藻物料投入到反應釜中，加入50重量份濃度為25%的氫氧化鈉水溶液，在溫度70°C的條件下攪拌提取8小時；然后使用壓濾機進行壓濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量為以發(fā)酵海藻提取液I總重量計12%的發(fā)酵海藻提取液I;E、以步驟D制備的發(fā)酵海藻液I為母液，按照每升母液為6. 5gNa2B8013 *4H20往所述母液中添加Na2B8O13 4H20，充分溶解后得到海藻提取液II ;F、分別配制0. 2mol/L的EDTA-2Na、FeS04、MnS04溶液，并將溶液按體積比2 I I混合，得到微量元素溶液III ；G、將海藻提取液II與微量元素溶液III按體積比I : 0.10混合均勻后，得到發(fā)酵海藻液肥料增效劑。試驗試試驗實施例I :本發(fā)明發(fā)酵海藻液肥料增效劑對土壤脲酶活性的影響試驗設常規(guī)對照(CK)和本發(fā)明發(fā)酵海藻液肥料增效劑(A-1、A-2、A_3) 4個處理，A-U A-2、A-3分別是實施例1、2、3制備的發(fā)酵海藻液肥料增效劑，重復3次。按20mL/kg土的量向土壤中添加發(fā)酵海藻液肥料增效劑，分別與過Imm篩的200g土壤(干土計)充分混 勻后裝入培養(yǎng)杯中，調節(jié)土壤含水量為最大田間持水量的40%，用留有小孔的聚乙烯薄膜封口，定期稱重，按照質量差補齊損失的水分，使質量始終保持恒定。將培養(yǎng)杯置于25°C培養(yǎng)箱內(nèi)連續(xù)培養(yǎng)，在培養(yǎng)后的第I天、2天、4天、I周、2周和4周分別取出總杯數(shù)的1/6，采用關松蔭(化學農(nóng)藥對土壤脲酶活性抑制作用的研究[J]. 土壤通報，1992年第5期)描述的方法測定各處理的土壤脲酶活性，并根據(jù)下述公式計算脲酶抑制率脲酶抑制率=(對照土壤脲酶活性-添加發(fā)酵海藻液肥料增效劑的土壤脲酶活性)/對照土壤脲酶活性X 100%其試驗結果列于下表I中。表I :土壤脲酶活性(25 °C)動態(tài)變化(NH4-Nii g/100g 土)
培養(yǎng)天數(shù) I r~2 ri pz I-Ti r~28
CK662. 3681. 5732. 5739.6557.4523. I~
A-I550.2584.0629. I685. 5502. I503.0~
A-2534.2577.5612.6579.0479. I495.5~
A-3561. 5602.2635.4612. 3541. 7511. 5~試驗結果表明，與常規(guī)對照相比，本發(fā)明的發(fā)酵海藻液肥料增效劑能顯著抑制土壤脲酶活性，抑制時間基本可延續(xù)至28天。土壤培養(yǎng)至第1、2、4、7、14、28天A-I的脲酶抑制率分別為16. 9%、14. 3%、14. 1%、7. 3%、9. 9%和3. 8% ;A_2的脲酶抑制率分別為19. 3%、15. 3%、16. 4%、21. 7%、14. 0% 和 5. 3% ;A_3 的脲酶抑制率分別為 15. 2%Al. 6%、13. 3%、17. 2%、
2.8% 和 2. 2%o試驗實施例2 :本發(fā)明發(fā)酵海藻液肥料增效劑對苗期玉米根系活力的影響利用砂培試驗研究發(fā)酵海藻液肥料增效劑對玉米苗期根系活力的影響。試驗設常規(guī)對照(CK)和本發(fā)明發(fā)酵海藻液肥料增效劑(A-l、A-2、A-3) 4個處理，A_1、A_2、A_3分別是實施例1、2、3制備的發(fā)酵海藻液肥料增效劑，重復6次。首先將石英砂用清水洗凈，放入不銹鋼托盤中，保持一定濕度，將玉米籽粒放入盤中，用濕布覆蓋其上，在25°C條件下，進行育苗。當玉米出芽長至3-5cm時，將玉米取出放入盛滿石英砂的培養(yǎng)杯中，每天澆濃度為0. 1%的發(fā)酵海藻液肥料增效劑25mL，CK澆25mL水。當玉米長至20cm左右時，取出根系，用清水洗凈，采用TTC法(參考文獻張雄，用“TTC”法(紅四氮唑)測定小麥根和花粉的活力及其應用[J]，植物生理學通訊，1982年第3期)測定玉米的根系活力。其試驗結果列于下表2中。表2 :玉米根系活力(mg/g h, TTC法)
權利要求
1.一種發(fā)酵海藻液肥料增效劑的生產(chǎn)方法，其特征在于該方法的步驟如下 A、將80(T1200重量份天然海藻粉原料、10(T200重量份玉米面與30 80重量份糖攪拌混合得到一種混合物，然后往所述混合物中添加水，使其含水量達到以所述混合物重量計309^50%，再用無機酸或無機堿水溶液將其混合物的pH值調節(jié)至6 8，于是得到一種天然海藻發(fā)酵物料； B、把0.r2. 0重量份EM菌群發(fā)酵液、0. r2. 0重量份糖與0. 5^20重量份水混勻，裝入密閉容器中存放2(T30小時，得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液； C、用水將步驟B制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋300飛00倍得到EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液，然后把1(T100重量份所述的稀釋液噴灑到8001200重量份在步驟A制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后在室溫下堆制發(fā)酵5 10天，得到一種發(fā)酵天然海藻物料； D、將80(Tl200重量份在步驟C制備的發(fā)酵海藻物料投入到反應釜中，往其中加入1(T50重量份濃度為以重量計5%-25%氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，再在溫度70°C ^lOO0C的條件下攪拌提取6 12小時；然后使用壓濾機進行壓濾，得到的濾液進行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量為以發(fā)酵海藻提取液I總重量計59^20%的發(fā)酵海藻提取液I ; E、以步驟D得到的發(fā)酵海藻提取液I為母液，按照每升母液為4.7^8. Og Na2B8O13 *4H20往所述母液中添加Na2B8O13 4H20，充分溶解后得到發(fā)酵海藻提取液II ; F、分別配制0.I 0. 3mol/L EDTA_2Na、ZnSO4與MnSO4溶液，這些溶液按照體積比2:1:1混合得到一種微量元素溶液III ； G、最后，將步驟E得到的發(fā)酵海藻提取液II與步驟F得到的微量元素溶液III按體積比I O.f I混合均勻，得到所述的發(fā)酵海藻液肥料增效劑。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于所述的海藻是一種或多種選自海帶、羊棲菜、馬尾藻、巨藻、裙帶菜或龍須菜的海藻。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于所述海藻粉的粒度為2(T100目。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于在步驟A中使用的無機酸選自鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸；無機堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于所述的糖是一種或多種選自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麥芽糖的糖。
6.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于在步驟C中，所述的天然海藻發(fā)酵物料在堆制發(fā)酵溫度達到70°C 80°C后再將其逐漸降至室溫。
7.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于所述發(fā)酵海藻提取液I的固形物含量是以發(fā)酵海藻提取液I總重量計8% 14%。
8.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于步驟E得到的發(fā)酵海藻提取液II與步驟F得到的微量元素溶液III的體積比是I : 0.3、. 8。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一權利要求所述方法得到的發(fā)酵海藻液肥料增效劑。
10.根據(jù)權利要求9所述發(fā)酵海藻液肥料增效劑的用途，其特征在于它作為肥料增效劑應用于尿素、碳銨、磷酸一銨、磷酸二銨、氯化鉀、硫酸鉀、復混肥及含中微量元素肥料的生產(chǎn)，它的添加量是每1000重量份所述肥料為5 100公斤所述增效劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)酵海藻肥料增效劑及其生產(chǎn)方法與用途。本發(fā)明的肥料增效劑是以天然海藻為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵，再用堿提取、壓濾等工序制取海藻提取液，然后向液體里添加螯合態(tài)微量元素，得到本發(fā)明的發(fā)酵海藻肥料增效劑。本發(fā)明的發(fā)酵海藻肥料增效劑能夠顯著抑制土壤脲酶活性，具有肥料緩釋效果增強作用，可明顯增加作物產(chǎn)量；并且可補充我國土壤普遍缺乏的硼、鋅和錳等微量元素；可促進作物根系生長，提高根系活力，增強作物吸收磷、鉀和中微量元素的能力；具有可以減少養(yǎng)分流失，避免二次污染，降低增效肥料生產(chǎn)成本，且原料來源廣，在肥料生產(chǎn)中添加方便等特點，在增效肥料生產(chǎn)中應用前景廣闊。
文檔編號C05G3/00GK102701866SQ20121021569
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權日2012年6月27日
發(fā)明者李娟 , 李燕婷, 楊相東, 林治安, 殷軍港, 溫延臣, 袁亮, 趙秉強, 高仁升 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所