專利名稱：一種海藻增效尿素及其生產(chǎn)方法與用途的制作方法
一種海藻增效尿素及其生產(chǎn)方法與用途技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化肥技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種海藻增效尿素，還涉及所述海藻增效尿素的生產(chǎn)方法，還涉及所述海藻增效尿素的用途。背景技術(shù)：
尿素也稱作碳酰二胺、碳酰胺、脲。它是由碳、氮、氧和氫組成的有機(jī)化合物，其化學(xué)式CO(NH2)2。外觀是白色晶體或粉末。尿素是一種高濃度氮肥，屬中性速效肥料，可用于生產(chǎn)多種復(fù)合肥料。在土壤中不殘留任何有害物質(zhì)，但在造粒中溫度過高會產(chǎn)生少量縮二脲，對作物有抑制作用。我國規(guī)定肥料用尿素縮二脲含量應(yīng)小于0.5%。尿素是有機(jī)態(tài)氮肥，經(jīng)過土壤中的脲酶作用，水解成碳酸銨或碳酸氫銨后，才能被作物吸收利用。尿素土壤中在酸、堿、酶作用下會水解生成氨和二氧化碳，使尿素失去肥效。因此，目前國內(nèi)外科技工作者為提高尿素肥效而進(jìn)行了大量的研究工作。1、包膜型尿素。所用的包膜材料主要有兩類，一類包膜材料是有機(jī)高分子聚合物，例如使用樹脂聚烯烴類包裹尿素，另一類包膜材料是水難溶性或微溶性的無機(jī)材料，例如使用硫磺、磷礦粉、鈣鎂磷肥等包裹尿素。2、脲醛類， 尿素與甲醛、乙醛、異丁醛等發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)具有緩釋性的脲醛復(fù)合物，延長尿素的釋放時間，實現(xiàn)尿素增效。3、向尿素里添加脲酶抑制劑、硝化抑制劑等化學(xué)成分，改變尿素在土壤中的轉(zhuǎn)化過程，實現(xiàn)尿素增效。
除此之外，我國科技工作者對利用自然海藻改善尿素肥效進(jìn)行了大量研究工作。 例如CN 101486619A公開了一種海藻尿素的制備方法，其方法包括采用堿提取方法制備濃縮海藻提取液，然后在尿素造粒過程中，將濃縮海藻提取液與熔融尿素溶液均勻混合，在造粒塔造粒，制成海藻尿素產(chǎn)品。將海藻與尿素的結(jié)合，可大大提高尿素的吸收利用率，同時還起到抑制尿素成分的快速分解和減緩流失的作用，有效地解決現(xiàn)有施肥中存在的一些土壤惡化的問題。CN101891M6A公開了一種具有脲酶抑制作用的海藻酸包膜緩釋尿素及其制備方法，該方法包括用氫氧化鈉等水溶液對海藻或發(fā)酵海藻進(jìn)行提取，并在提取液加入水溶性大分子，溶解均勻后用有機(jī)酸調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)PH值至8. 5，得到包膜材料；將此包膜材料均勻地噴涂在尿素顆粒表面，熱風(fēng)瞬間干燥，流化床冷卻至室溫制得該海藻酸包膜緩釋尿素。CN102153396A公開一種海藻中微量元素復(fù)合顆粒肥，它以海藻經(jīng)碳酸鈉處理與經(jīng)過物理和化學(xué)方法處理的含有中微量元素礦物質(zhì)以及腐植酸類有機(jī)原料經(jīng)濃縮、造粒過程混配而成。CN102173907A公開了一種海藻氨基酸微生物肥的制備方法，該方法包括(1)將海藻粉碎，加入水及發(fā)酵促進(jìn)劑，在溫度為120 125°C滅菌20 40min，降到室溫，加入放線菌、光合菌、酵素菌和芽孢桿菌復(fù)合菌種將混合溶液在25 35°C發(fā)酵3 5天，調(diào)節(jié)pH值為7. 2 8. 0 ； ( 在攪拌下往步驟(1)得到的溶液中加入尿素和/或磷酸二氫鉀和螯合態(tài)微量元素，制得液體海藻氨基酸微生物肥。
但是，這些技術(shù)盡管取得一些有益的技術(shù)效果，但存在一些技術(shù)缺陷，仍然需要人們進(jìn)行改進(jìn)。為此，本發(fā)明人在總結(jié)現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)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(shù)問題]
本發(fā)明的目的是提供一種海藻增效尿素的制備方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供所述的海藻增效尿素。
本發(fā)明的另一個目的是提供所述海藻增效尿素的用途。
[技術(shù)方案]
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。
本發(fā)明涉及一種海藻增效尿素的生產(chǎn)方法。
該方法的步驟如下
(1)自然海藻原料經(jīng)粉碎后，往800 1200重量份自然海藻原料粉中添加100 200重量份玉米面與30 80重量份糖，其混合物攪拌均勻后用水將該混合物的水含量調(diào)整到以重量計30% 50%，再用無機(jī)酸或無機(jī)堿水溶液將其pH調(diào)節(jié)至6 8，這樣得到一種天然海藻發(fā)酵物料；
(2)把0. 1 2. 0重量份EM菌群發(fā)酵液與0. 1 2. 0重量份糖加到0. 5 20重量份水中，混勻后裝入密閉容器中存放20 30小時，于是得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；
(3)使用水將步驟(2)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10 100重量份所述EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液噴灑到800 1200重量份在步驟(1)制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后堆制發(fā)酵5 10天，得到一種發(fā)酵的自然海藻物料；
(4)往反應(yīng)釜投入800 1200重量份步驟( 制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入 10 50重量份1-6N氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，在溫度70°C 100°C的條件下攪拌提取 6 12小時；然后使用壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，其濾液再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量以重量計5% 20%發(fā)酵海藻提取液；
(5)在尿素造粒塔一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間，利用計量泵把在步驟(4)得到的發(fā)酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發(fā)酵海藻提取液的量的重量比是800 1200 5 50;再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂?shù)姆磻?yīng)槽，通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產(chǎn)品。
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20 100目。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在步驟(1)中使用的無機(jī)酸選自鹽酸、硫酸、 硝酸或磷酸；無機(jī)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(3)中其發(fā)酵溫度達(dá)到70°C 80°C， 然后逐漸降至室溫。
本發(fā)明還涉及采用所述方法得到的海藻增效尿素。
所述海藻增效尿素的組成以重量計如下
發(fā)酵海藻提取物0.05% 1.0%;
尿素99. 0% 99. 95%。
優(yōu)選地，所述海藻增效尿素的組成以重量計如下
發(fā)酵海藻提取物0.1^-0.5%;
尿素99. 5% 99.9%。
更優(yōu)選地，所述海藻增效尿素的組成以重量計如下
發(fā)酵海藻提取物0.2^-0.3%;
尿素99. 7% 99.8%。
本發(fā)明還涉及所述海藻增效尿素用作水稻、小麥、玉米、棉花、蔬菜、水果作物生長的基肥或追肥。
下面將更詳細(xì)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(jī)堿生產(chǎn)出海藻提取液，在尿素生產(chǎn)過程中，利用計量泵在尿素造粒塔的一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間將其海藻提取液直接加入到尿素熔融液中，在高塔造粒設(shè)備的造粒過程中，海藻提取液中的水分被蒸去，得到一種海藻增效尿素產(chǎn)品。這是一種具有良好效果的增效尿素產(chǎn)品，該產(chǎn)品在土壤中不殘留，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(jī)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)明的海藻增效尿素對作物生長的促進(jìn)作用和對土壤脲酶活性的抑制作用更顯著，同時它與尿素分子的結(jié)合更牢固，具有更好的緩釋效果。此外，本發(fā)明的海藻增效尿素還能提供營養(yǎng)物質(zhì)，提高產(chǎn)品品質(zhì)，其中的活性物質(zhì)還可以起到抗旱、抗鹽堿滲透、耐寒、殺菌和促進(jìn)作物生長作用。
本發(fā)明涉及一種海藻增效尿素的生產(chǎn)方法。
該方法的步驟如下
(1)自然海藻原料經(jīng)粉碎后，往800 1200重量份自然海藻原料粉中添加100 200重量份玉米面與30 80重量份糖，其混合物攪拌均勻后用水將該混合物的水含量調(diào)整到以重量計30 % 50 %，再用無機(jī)酸或無機(jī)堿水溶液水溶液將其pH調(diào)節(jié)至6 8，這樣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藻類，是植物界的隱花植物。它們一般被認(rèn)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(hù)組織，常直接由單一細(xì)胞產(chǎn)生孢子或配子；以及無胚胎的形成。海藻含有以干物質(zhì)總重量計0. 1% -0.8%脂質(zhì)、40% -60%糖類物質(zhì)，例如海藻生物多糖、20% 以下蛋白質(zhì)、20%-40%灰分等物質(zhì)。海藻中含有吲哚乙酸、植物生長激動素、海藻酸等有機(jī)物質(zhì)，可促進(jìn)作物根系生長，提高根系活力；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(zhì)與尿素發(fā)生反應(yīng)，通過氫鍵等作用力，形成了 -螺旋或高分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的載肥體系，從而延緩尿素在土壤中的釋放和轉(zhuǎn)化過程。
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。
所述的海藻需要使用在本技術(shù)領(lǐng)域里技術(shù)人員熟知的粉碎設(shè)備進(jìn)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20 100目。優(yōu)選地，所述海藻粉的粒度為30 80 目。更優(yōu)選地，所述海藻粉的粒度為40 60目。
在步驟(1)中調(diào)節(jié)pH使用的無機(jī)酸選自鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸；無機(jī)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。
所述無機(jī)酸或無機(jī)堿水溶液的濃度不是特別關(guān)鍵的，可以是2-6N，當(dāng)然其濃度高些或低些也是可以的。
(2)把0. 1 2. 0重量份EM菌群發(fā)酵液與0. 1 2. 0重量份糖加到0. 5 20重量份水中，混勻后裝入密閉容器中存放20 30小時，于是得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液。
“EM”是英語Effective和microorganisms的縮寫，意為有益微生物群，是日本琉球大學(xué)比嘉夫教授于1983年研制成功的微生物工程技術(shù)中綜合性最強(qiáng)的新技術(shù)。它是由光合細(xì)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(jìn)，共同組成一個復(fù)雜而穩(wěn)定的具有多元功能的微生物生態(tài)系統(tǒng)。EM菌群發(fā)酵液是吉林長城農(nóng)業(yè)機(jī)械生物科技有限公司、安徽廣宇生物技術(shù)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。
EM菌群發(fā)酵液與糖在密閉容器中存放的目的在于為微生物菌群提供營養(yǎng)源，促進(jìn)微生物繁殖，提高其數(shù)量。
(3)使用水將步驟(2)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10 100重量份所述EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液噴灑到800 1200重量份在步驟(1)制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后堆制發(fā)酵5 10天，得到一種發(fā)酵的自然海藻物料。
所述的天然海藻發(fā)酵物料在EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液中的發(fā)酵菌群作用下將難溶性大分子分解為可溶性小分子，使天然海藻發(fā)酵液具有良好的流動性和應(yīng)用效果。
800 1200重量份天然海藻發(fā)酵物料需要使用10 100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(dǎo)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(dǎo)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)酵物料需要使用30 80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)酵物料需要使用40 60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(dǎo)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 9天。更優(yōu)選地，其堆制發(fā)酵時間是7 8天。
根據(jù)本發(fā)明，可以采用堆制發(fā)酵，也可以采用單袋發(fā)酵。實施本發(fā)明時可以讓其發(fā)酵溫度達(dá)到70°C 80°C，然后逐漸降至室溫，這樣就可以完成發(fā)酵工藝。
(4)往反應(yīng)釜投入800 1200重量份步驟( 制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入 10 50重量份1-6N氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，在溫度70°C 100°C的條件下攪拌提取 6 12小時；然后使用壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，其濾液再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量以重量計5% 20%發(fā)酵海藻提取液。
在本發(fā)明中，所述的反應(yīng)釜是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的反應(yīng)釜，例如無錫市海達(dá)化工機(jī)械有限公司以商品名電加熱不銹鋼反應(yīng)釜銷售的反應(yīng)釜、河南萬達(dá)化工設(shè)備有限公司以商品名電加熱不銹鋼反應(yīng)釜和蒸汽加熱不銹鋼反應(yīng)釜銷售的反應(yīng)釜、淄博太極搪玻璃設(shè)備有限公司以商品名KF型搪玻璃反應(yīng)釜銷售的反應(yīng)釜。
往步驟(3)制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入1-6N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(jī)成分。
步驟C3)制備的發(fā)酵自然海藻物料在溫度70°C 100°C的條件下用氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液提取6 12小時，其提取時間小于6小時則會導(dǎo)致提取不徹底，造成浪費(fèi)；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。
在本發(fā)明中，所述的壓濾機(jī)是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的壓濾機(jī)，例如杭州坤源過濾機(jī)械有限公司以商品名箱式XAMY200-560/1600UBK壓濾機(jī)銷售的壓濾機(jī)、江蘇星鑫分離設(shè)備制造有限公司以商品名自動清洗壓濾機(jī)-PLC程序控制一體機(jī)銷售的壓濾機(jī)、惠州市精田機(jī)械制造有限公司以商品名廂式壓濾機(jī)銷售的壓濾機(jī)。
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(jìn)行濃縮，所述的真空濃縮器例如溫州貝諾機(jī)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(shè)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。
(5)在尿素造粒塔一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間，利用計量泵把在步驟(4)得到的發(fā)酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發(fā)酵海藻提取液的量的重量比是800 1200 5 50;再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂?shù)姆磻?yīng)槽，通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產(chǎn)品。
在本發(fā)明中，所述的計量泵是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知計量泵，例如常州市嘯源機(jī)械有限公以商品名JYM-I計量泵、JYM-II計量泵、JJM-II柱塞式計量泵銷售的計量泵、 德帕姆(杭州)泵業(yè)科技有限公司以商品名2DP[M]ZA系列計量泵銷售的計量泵、上海上凱泵業(yè)制造有限公司以商品名JYD系列液壓隔膜式計量銷售的計量泵。
在本發(fā)明中，所述的一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的脫水過程，設(shè)備為蒸發(fā)分離器，例如煙臺亞美特種金屬有限公司以商品名尿素蒸發(fā)器銷售的蒸發(fā)器、煙臺一方特種設(shè)備有限公司以商品名尿素蒸發(fā)器銷售的蒸發(fā)器、山東鑫瑞化工裝備有限公司以商品名尿素蒸發(fā)器銷售的蒸發(fā)器。
本發(fā)明中，所述的尿液泵是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的尿液泵，例如西安泵閥制造有限公司以商品名尿素熔融泵銷售的尿液泵、西安高壓泵閥廠以商品名尿素熔融泵銷售的尿液泵、濟(jì)南萬恒通有限公司以商品名尿素熔融泵銷售的尿液泵。
本發(fā)明中，所述的旋轉(zhuǎn)噴頭是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的旋轉(zhuǎn)噴頭，例如北京航天石化技術(shù)裝備工程公司以商品名LP型尿素造粒噴頭銷售的噴頭、浙江溫嶺環(huán)球機(jī)造粒噴射設(shè)備有限公司以商品名ZL-H新型緩沖內(nèi)旋轉(zhuǎn)等壓尿素造粒噴頭銷售的噴頭。
具體地，本發(fā)明的海藻增效尿素的生產(chǎn)方法如圖1所示?？梢圆捎脴?biāo)準(zhǔn)方法 GB/TM41. 1測定本發(fā)明海藻增效尿素中的氮含量?？梢圆捎眠沁虮壬?02-2011)測定海藻增效尿素中海藻酸的含量，海藻酸的含量高低可代表海藻提取物添加量的多少。
本發(fā)明還涉及采用本發(fā)明方法所得到的海藻增效尿素。
所述海藻增效尿素的組成以重量計如下
發(fā)酵海藻提取物0.05% 1.0%;
尿素99. 0% 99. 95%。
根據(jù)本發(fā)明，發(fā)酵海藻提取應(yīng)該理解是在所述海藻增效尿素中的尿素、水之外的其它任何物質(zhì)之總稱，其它任何物質(zhì)例如海藻酸、海藻酸鹽等。
優(yōu)選地，所述海藻增效尿素的組成以重量計如下
發(fā)酵海藻提取物0.1^-0.5%;
尿素99. 5% 99.9%。
更優(yōu)選地，所述海藻增效尿素的組成以重量計如下
發(fā)酵海藻提取物0.2^-0.3%;
尿素99. 7% 99.8%。
本發(fā)明還涉及所述海藻增效尿素用作水稻、小麥、玉米、棉花、蔬菜、水果作物生長的基肥或追肥。
本發(fā)明海藻增效尿素的使用量需根據(jù)土壤狀況、作物品種、作物生育期、作物營養(yǎng)狀況等因素進(jìn)行確定，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)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)明的海藻增效尿素能夠顯著抑制土壤脲酶活性 8-20%，具有增強(qiáng)的肥料緩釋效果，提高了肥料利用率5 10% ；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，并具有原料來源廣，運(yùn)輸、施用方便、利于機(jī)械作業(yè)等特點，在生產(chǎn)中應(yīng)用前景廣闊。

圖1是本發(fā)明海藻增效尿素生產(chǎn)流程示意圖。
1-海藻、2-粉碎、3-微生物發(fā)酵、4-氫氧化鈉或碳酸鈉溶液處理、5-反應(yīng)釜提取、 6-壓濾、7-濃縮、8-發(fā)酵海藻增效液、9-計量泵、10-尿素熔融液、11-尿液泵、12-尿素造粒塔、13-海藻增效尿素產(chǎn)品。
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1 制備本發(fā)明的海藻增效尿素
制備步驟如下
(1)海帶原料采用粉碎設(shè)備粉碎后，往800重量份自然海藻原料粉中添加100重量份玉米面與30重量份糖，其混合物攪拌均勻后用水將該混合物的水含量調(diào)整到以重量計 30%，再用2N氫氧化鈉水溶液將其pH調(diào)節(jié)至6，這樣得到一種天然海藻發(fā)酵物料；
(2)把0. 1重量份吉林長城農(nóng)業(yè)機(jī)械生物科技有限公司生產(chǎn)的EM菌群發(fā)酵液與 0. 1重量份蔗糖加到0. 5重量份水中，混勻后裝入密閉容器中存放20小時，于是得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；
(3)使用水將步驟(2)制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋300倍得到EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液，然后把10重量份所述EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液噴灑到800重量份在步驟(1) 制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后堆制發(fā)酵5天，得到一種發(fā)酵的自然海藻物料；
(4)往反應(yīng)釜投入800重量份步驟( 制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入10重量份 6N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(jī)進(jìn)行壓濾，其濾液再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量以重量計15%發(fā)酵海藻提取液；
(5)在尿素造粒塔一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間，利用計量泵把在步驟⑷得到的發(fā)酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發(fā)酵海藻提取液的量的重量比是 800 25;再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂?shù)姆磻?yīng)槽，通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產(chǎn)品，該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉(zhuǎn)噴頭都是在說明書中所描述的設(shè)備。
采用本申請說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為46. 10% ；海藻酸的含量為0.1%。
實施例2 制備本發(fā)明的海藻增效尿素
制備步驟如下
(1)海帶原料采用粉碎設(shè)備粉碎后，往1100重量份自然海藻原料粉中添加110重量份玉米面與60重量份糖，其混合物攪拌均勻后用水將該混合物的水含量調(diào)整到以重量計45%，再用2N氫氧化鈉水溶液將其pH調(diào)節(jié)至7，這樣得到一種天然海藻發(fā)酵物料；
(2)把1. 5重量份吉林長城農(nóng)業(yè)機(jī)械生物科技有限公司生產(chǎn)的EM菌群發(fā)酵液與 1. 5重量份蔗糖、葡萄糖加到15重量份水中，混勻后裝入密閉容器中存放22小時，于是得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；
(3)使用水將步驟(2)制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋420倍得到EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液，然后把80重量份所述EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液噴灑到1000重量份在步驟(1) 制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后堆制發(fā)酵8天，得到一種發(fā)酵的自然海藻物料；
(4)往反應(yīng)釜投入1000重量份步驟(3)制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入40重量份IN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(jī)進(jìn)行壓濾， 其濾液再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量以重量計5%發(fā)酵海藻提取液；
(5)在尿素造粒塔一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間，利用計量泵把在步驟⑷得到的發(fā)酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發(fā)酵海藻提取液的量的重量比是 1000 30;再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂?shù)姆磻?yīng)槽，通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產(chǎn)品。該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉(zhuǎn)噴頭都是在說明書中所描述的設(shè)備。
采用本申請說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為46. 10% ；海藻酸的含量為0.05%。
實施例3 制備本發(fā)明的海藻增效尿素
制備步驟如下
(1)裙帶菜原料采用粉碎設(shè)備粉碎后，往1000重量份自然海藻原料粉中添加100 重量份玉米面與40重量份糖，其混合物攪拌均勻后用水將該混合物的水含量調(diào)整到以重量計40%，再用4N氫氧化鉀水溶液將其pH調(diào)節(jié)至7，這樣得到一種天然海藻發(fā)酵物料；
(2)把1. 0重量份吉林長城農(nóng)業(yè)機(jī)械生物科技有限公司生產(chǎn)的EM菌群發(fā)酵液與1.0重量份葡萄糖加到10重量份水中，混勻后裝入密閉容器中存放觀小時，于是得到一種 EM發(fā)酵菌群儲備液；
(3)使用水將步驟( 制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋380倍得到EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液，然后把40重量份所述EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液噴灑到1100重量份在步驟(1) 制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后堆制發(fā)酵6天，得到一種發(fā)酵的自然海藻物料；
(4)往反應(yīng)釜投入1100重量份步驟C3)制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入30重量份4N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(jī)進(jìn)行壓濾，其濾液再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量以重量計10%發(fā)酵海藻提取液；
(5)在尿素造粒塔一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間，利用計量泵把在步驟⑷得到的發(fā)酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發(fā)酵海藻提取液的量的重量比是 1100 50;再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂?shù)姆磻?yīng)槽，通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產(chǎn)品。該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉(zhuǎn)噴頭都是在說明書中所描述的設(shè)備。
采用本申請說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為46. 0% ；海藻酸的含量為0. 15%。
實施例4 制備本發(fā)明的海藻增效尿素
制備步驟如下
(1)海帶原料采用粉碎設(shè)備粉碎后，往1200重量份自然海藻原料粉中添加200重量份玉米面與80重量份糖，其混合物攪拌均勻后用水將該混合物的水含量調(diào)整到以重量計50%，再用2N氫氧化鈉水溶液將其pH調(diào)節(jié)至8，這樣得到一種天然海藻發(fā)酵物料；
(2)把2. 0重量份吉林長城農(nóng)業(yè)機(jī)械生物科技有限公司生產(chǎn)的EM菌群發(fā)酵液與2.0重量份葡萄糖加到20重量份水中，混勻后裝入密閉容器中存放30小時，于是得到一種 EM發(fā)酵菌群儲備液；
(3)使用水將步驟( 制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋500倍得到EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液，然后把100重量份所述EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液噴灑到1200重量份在步驟 (1)制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后堆制發(fā)酵10天，得到一種發(fā)酵的自然海藻物料；
(4)往反應(yīng)釜投入1200重量份步驟C3)制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入50重量份2N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(jī)進(jìn)行壓濾，其濾液再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量以重量計20%發(fā)酵海藻提取液；
(5)在尿素造粒塔一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間，利用計量泵把在步驟⑷得到的發(fā)酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發(fā)酵海藻提取液的量的重量比是 1200 5;再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂?shù)姆磻?yīng)槽，通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產(chǎn)品。該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉(zhuǎn)噴頭都是在說明書中所描述的設(shè)備。
采用本申請說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為46. 16% ；海藻酸的含量為0. 028% ο
實施例5 制備本發(fā)明的海藻增效尿素
制備步驟如下
(1)海帶原料采用粉碎設(shè)備粉碎后，往800重量份自然海藻原料粉中添加110重量份玉米面與30重量份蔗糖，其混合物攪拌均勻后用水將該混合物的水含量調(diào)整到以重量計50 %，再用無機(jī)酸或無機(jī)堿水溶液將其pH調(diào)節(jié)至8，這樣得到一種天然海藻發(fā)酵物料；
(2)把0. 1重量份吉林長城農(nóng)業(yè)機(jī)械生物科技有限公司生產(chǎn)的EM菌群發(fā)酵液與 2. 0重量份蔗糖加到0. 5重量份水中，混勻后裝入密閉容器中存放20小時，于是得到一種 EM發(fā)酵菌群儲備液；
(3)使用水將步驟(2)制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋500倍得到EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液，然后把80重量份所述EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液噴灑到1100重量份在步驟(1) 制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后堆制發(fā)酵6天，得到一種發(fā)酵的自然海藻物料；
(4)往反應(yīng)釜投入800重量份步驟C3)制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入10重量份 4N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(jī)進(jìn)行壓濾，其濾液再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量以重量計10%發(fā)酵海藻提取液；
(5)在尿素造粒塔一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間，利用計量泵把在步驟⑷得到的發(fā)酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發(fā)酵海藻提取液的量的重量比是 800 50;再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂?shù)姆磻?yīng)槽，通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產(chǎn)品。該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉(zhuǎn)噴頭都是在說明書中所描述的設(shè)備。
采用本申請說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為45. 91% ；海藻酸的含量為0.2%。
實施例6 制備本發(fā)明的海藻增效尿素
制備步驟如下
(1)海帶原料采用粉碎設(shè)備粉碎后，往1000重量份自然海藻原料粉中添加100重量份玉米面與30重量份葡萄糖，其混合物攪拌均勻后用水將該混合物的水含量調(diào)整到以重量計30 %，再用4N氫氧化鉀水溶液將其pH調(diào)節(jié)至8，這樣得到一種天然海藻發(fā)酵物料；
(2)把2. 0重量份吉林長城農(nóng)業(yè)機(jī)械生物科技有限公司生產(chǎn)的EM菌群發(fā)酵液與 1. 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22小時，于是得到一種EM 發(fā)酵菌群儲備液；
(3)使用水將步驟(2)制備的EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋300 420 380 500倍得到 EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液，然后把10重量份所述EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液噴灑到1000重量份在步驟(1)制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后堆制發(fā)酵8天，得到一種發(fā)酵的自然海藻物料；
(4)往反應(yīng)釜投入1200重量份步驟(3)制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入40重量份6N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(jī)進(jìn)行壓濾， 其濾液再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量以重量計15%發(fā)酵海藻提取液；
(5)在尿素造粒塔一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間，利用計量泵把在步驟⑷得到的發(fā)酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發(fā)酵海藻提取液的量的重量比是 1100 30;再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂?shù)姆磻?yīng)槽，通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產(chǎn)品。該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉(zhuǎn)噴頭都是在說明書中所描述的設(shè)備。
采用本申請說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為46. 01% ；海藻酸的含量為0. 136%。
肥料試驗
試驗實施例1 海藻增效尿素對土壤脲酶活性的影響
參考相關(guān)文獻(xiàn)(劉增兵、趙秉強(qiáng)、林治安，“腐植酸尿素氨揮發(fā)特性及影響因素研究”，《植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報》，2010，16(1)，208 21 描述的方法進(jìn)行了試驗。試驗設(shè)普通尿素(U)和本發(fā)明海藻增效尿素(HU) 2個處理，重復(fù)3次。按0. 21gN/kg 土計算各處理肥料量，分別與過Imm篩的150g 土壤(干土計)充分混勻后裝入培養(yǎng)杯中，調(diào)節(jié)土壤含水量為最大田間持水量的60%，用留有小孔的聚乙烯薄膜封口，定期稱重，按照質(zhì)量差補(bǔ)齊損失的水分，使質(zhì)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1天、 2天、4天、1周、2周和4周分別取出總杯數(shù)的1/6，測定各處理的土壤脲酶活性。
其試驗結(jié)果列于下表1中。
表1 土壤脲酶活性(25°C )動態(tài)變化(NH4_Nug/100g 土)
權(quán)利要求
1.一種海藻增效尿素的生產(chǎn)方法，其特征在于該方法的步驟如下(1)自然海藻原料經(jīng)粉碎后，往800 1200重量份自然海藻原料粉中添加100 200 重量份玉米面與30 80重量份糖，其混合物攪拌均勻后用水將該混合物的水含量調(diào)整到以重量計30% 50%，再用無機(jī)酸或無機(jī)堿水溶液將其pH調(diào)節(jié)至6 8，這樣得到一種天然海藻發(fā)酵物料；(2)把0.1 2. 0重量份EM菌群發(fā)酵液與0. 1 2. 0重量份糖加到0. 5 20重量份水中，混勻后裝入密閉容器中存放20 30小時，于是得到一種EM發(fā)酵菌群儲備液；(3)使用水將步驟(2)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10 100重量份所述EM發(fā)酵菌群儲備液稀釋液噴灑到800 1200 重量份在步驟(1)制備的天然海藻發(fā)酵物料中，攪拌均勻后堆制發(fā)酵5 10天，得到一種發(fā)酵的自然海藻物料；(4)往反應(yīng)釜投入800 1200重量份步驟C3)制備的發(fā)酵自然海藻物料中加入10 50重量份1-6N氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，在溫度70V 100°C的條件下攪拌提取6 12 小時；然后使用壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，其濾液再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到一種固形物含量以重量計 5% 20%發(fā)酵海藻提取液；(5)在尿素造粒塔一段蒸發(fā)和二段蒸發(fā)之間，利用計量泵把在步驟(4)得到的發(fā)酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發(fā)酵海藻提取液的量的重量比是800 1200 5 50;再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂?shù)姆磻?yīng)槽，通過旋轉(zhuǎn)噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1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(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述海藻粉的粒度為20 100目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(1)中使用的無機(jī)酸選自鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸；無機(jī)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(quán)利要求1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(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(3)中，其發(fā)酵溫度達(dá)到70°C 80°C，然后逐漸降至室溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項權(quán)利要求所述方法得到的海藻增效尿素，其特征在于它的組成以重量計如下發(fā)酵海藻提取物0.05^-1.0%;尿素99. 0% 99. 95%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的海藻增效尿素，其特征在于該肥料組成以重量計如下發(fā)酵海藻提取物0.1^-0.5%;尿素99. 5% 99. 9%。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的海藻增效尿素，其特征在于該肥料組成以重量計如下發(fā)酵海藻提取物0.2^-0.3%;尿素99. 7% 99.8%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述海藻增效尿素的用途，其特征在于它用作水稻、小麥、玉米、棉花、蔬菜、水果作物生長的基肥或追肥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種海藻增效尿素及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的肥料是以天然海藻和尿素為原料，讓海藻經(jīng)微生物發(fā)酵，再經(jīng)提取、壓濾等工序制取海藻增效液，然后尿素熔融液與海藻增效液在尿素造粒塔中制粒得到本發(fā)明的海藻增效尿素。本發(fā)明的海藻增效尿素能夠顯著抑制土壤脲酶活性，具有增強(qiáng)的肥料緩釋效果，提高了肥料利用率5～10％；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，并具有原料來源廣，運(yùn)輸、施用方便、利于機(jī)械作業(yè)等特點，在生產(chǎn)中應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號C05G3/08GK102515945SQ201110402369
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者孟廣銀, 李燕婷, 林治安, 殷軍港, 溫延臣, 王志勇, 袁亮, 趙秉強(qiáng), 高仁升 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所