CN102515945B

CN102515945B - 一种海藻增效尿素及其生产方法与用途

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Publication number: CN102515945B
Application number: CN201110402369.1A
Authority: CN
Inventors: 袁亮; 赵秉强; 李燕婷; 林治安; 温延臣; 殷军港; 高仁升; 孟广银; 王志勇
Original assignee: Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of CAAS
Current assignee: Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of CAAS
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2031-12-06
Also published as: CN102515945A

Abstract

本发明涉及一种海藻增效尿素及其生产方法。本发明的肥料是以天然海藻和尿素为原料，让海藻经微生物发酵，再经提取、压滤等工序制取海藻增效液，然后尿素熔融液与海藻增效液在尿素造粒塔中制粒得到本发明的海藻增效尿素。本发明的海藻增效尿素能够显著抑制土壤脲酶活性，具有增强的肥料缓释效果，提高了肥料利用率5～10％；可以简化农业耕作；可以减少养分流失，避免二次污染，降低农业生产成本，并具有原料来源广，运输、施用方便、利于机械作业等特点，在生产中应用前景广阔。

Description

一种海藻增效尿素及其生产方法与用途

【技术领域】

本发明涉及化肥技术领域。更具体地，本发明涉及一种海藻增效尿素，还涉及所述海藻增效尿素的生产方法，还涉及所述海藻增效尿素的用途。

【背景技术】

尿素也称作碳酰二胺、碳酰胺、脲。它是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，其化学式CO(NH₂)₂。外观是白色晶体或粉末。尿素是一种高浓度氮肥，属中性速效肥料，可用于生产多种复合肥料。在土壤中不残留任何有害物质，但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲，对作物有抑制作用。我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5％。尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。尿素土壤中在酸、碱、酶作用下会水解生成氨和二氧化碳，使尿素失去肥效。因此，目前国内外科技工作者为提高尿素肥效而进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两类，一类包膜材料是有机高分子聚合物，例如使用树脂聚烯烃类包裹尿素，另一类包膜材料是水难溶性或微溶性的无机材料，例如使用硫磺、磷矿粉、钙镁磷肥等包裹尿素。2、脲醛类，尿素与甲醛、乙醛、异丁醛等发生反应，生产具有缓释性的脲醛复合物，延长尿素的释放时间，实现尿素增效。3、向尿素里添加脲酶抑制剂、硝化抑制剂等化学成分，改变尿素在土壤中的转化过程，实现尿素增效。

除此之外，我国科技工作者对利用自然海藻改善尿素肥效进行了大量研究工作。例如CN 101486619A公开了一种海藻尿素的制备方法，其方法包括采用碱提取方法制备浓缩海藻提取液，然后在尿素造粒过程中，将浓缩海藻提取液与熔融尿素溶液均匀混合，在造粒塔造粒，制成海藻尿素产品。将海藻与尿素的结合，可大大提高尿素的吸收利用率，同时还起到抑制尿素成分的快速分解和减缓流失的作用，有效地解决现有施肥中存在的一些土壤恶化的问题。CN101891546A公开了一种具有脲酶抑制作用的海藻酸包膜缓释尿素及其制备方法，该方法包括用氢氧化钠等水溶液对海藻或发酵海藻进行提取，并在提取液加入水溶性大分子，溶解均匀后用有机酸调节剂调节pH值至8.5，得到包膜材料；将此包膜材料均匀地喷涂在尿素颗粒表面，热风瞬间干燥，流化床冷却至室温制得该海藻酸包膜缓释尿素。CN102153396A公开一种海藻中微量元素复合颗粒肥，它以海藻经碳酸钠处理与经过物理和化学方法处理的含有中微量元素矿物质以及腐植酸类有机原料经浓缩、造粒过程混配而成。CN102173907A公开了一种海藻氨基酸微生物肥的制备方法，该方法包括：(1)将海藻粉碎，加入水及发酵促进剂，在温度为120～125℃灭菌20～40min，降到室温，加入放线菌、光合菌、酵素菌和芽孢杆菌复合菌种将混合溶液在25～35℃发酵3～5天，调节pH值为7.2～8.0；(2)在搅拌下往步骤(1)得到的溶液中加入尿素和/或磷酸二氢钾和螯合态微量元素，制得液体海藻氨基酸微生物肥。

但是，这些技术尽管取得一些有益的技术效果，但存在一些技术缺陷，仍然需要人们进行改进。为此，本发明人在总结现有技术的基础上进行了大量试验研究工作，终于完成了本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种海藻增效尿素的制备方法。

本发明的另一个目的是提供所述的海藻增效尿素。

本发明的另一个目的是提供所述海藻增效尿素的用途。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种海藻增效尿素的生产方法。

该方法的步骤如下：

(1)自然海藻原料经粉碎后，往800～1200重量份自然海藻原料粉中添加100～200重量份玉米面与30～80重量份糖，其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计30％～50％，再用无机酸或无机碱水溶液将其pH调节至6～8，这样得到一种天然海藻发酵物料；

(2)把0.1～2.0重量份EM菌群发酵液与0.1～2.0重量份糖加到0.5～20重量份水中，混匀后装入密闭容器中存放20～30小时，于是得到一种EM发酵菌群储备液；

(3)使用水将步骤(2)制备的EM发酵菌群储备液稀释300～500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把10～100重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到800～1200重量份在步骤(1)制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后堆制发酵5～10天，得到一种发酵的自然海藻物料；

(4)往反应釜投入800～1200重量份步骤(3)制备的发酵自然海藻物料中加入10～50重量份1-6N氢氧化钠或碳酸钠水溶液，在温度70℃～100℃的条件下搅拌提取6～12小时；然后使用压滤机进行压滤，其滤液再进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量以重量计5％～20％发酵海藻提取液；

(5)在尿素造粒塔一段蒸发和二段蒸发之间，利用计量泵把在步骤(4)得到的发酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液与发酵海藻提取液的量的重量比是800～1200∶5～50；再通过尿液泵打入尿素造粒塔顶的反应槽，通过旋转喷头喷出，在下落的过程中自然冷却成粒，形成海藻增效尿素产品。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的海藻是一种或多种选自海带、羊栖菜、马尾藻、巨藻、裙带菜或龙须菜的海藻。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述海藻粉的粒度为20～100目。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤(1)中使用的无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸或磷酸；无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的糖是一种或多种选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤(3)中其发酵温度达到70℃～80℃，然后逐渐降至室温。

本发明还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组成以重量计如下：

发酵海藻提取物 0.05％～1.0％；

尿素 99.0％～99.95％。

优选地，所述海藻增效尿素的组成以重量计如下：

发酵海藻提取物 0.1％～0.5％；

尿素 99.5％～99.9％。

更优选地，所述海藻增效尿素的组成以重量计如下：

发酵海藻提取物 0.2％～0.3％；

尿素 99.7％～99.8％。

本发明还涉及所述海藻增效尿素用作水稻、小麦、玉米、棉花、蔬菜、水果作物生长的基肥或追肥。

下面将更详细地描述本发明。

本发明选用天然海藻，利用微生物发酵与无机碱生产出海藻提取液，在尿素生产过程中，利用计量泵在尿素造粒塔的一段蒸发和二段蒸发之间将其海藻提取液直接加入到尿素熔融液中，在高塔造粒设备的造粒过程中，海藻提取液中的水分被蒸去，得到一种海藻增效尿素产品。这是一种具有良好效果的增效尿素产品，该产品在土壤中不残留，不污染环境，对环境友好。

与使用碱液直接提取的海藻液相比，本发明的发酵海藻提取液的有机分子量更小，在固形物含量较高的条件下，仍能保持较低的粘度和良好的流动性，有利于产业化生产；有效成分提取更加完全，因此，本发明的海藻增效尿素对作物生长的促进作用和对土壤脲酶活性的抑制作用更显著，同时它与尿素分子的结合更牢固，具有更好的缓释效果。此外，本发明的海藻增效尿素还能提供营养物质，提高产品品质，其中的活性物质还可以起到抗旱、抗盐碱渗透、耐寒、杀菌和促进作物生长作用。

本发明涉及一种海藻增效尿素的生产方法。

该方法的步骤如下：

(1)自然海藻原料经粉碎后，往800～1200重量份自然海藻原料粉中添加100～200重量份玉米面与30～80重量份糖，其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计30％～50％，再用无机酸或无机碱水溶液水溶液将其pH调节至6～8，这样得到一种天然海藻发酵物料。

所述的海藻是生长在海中的藻类，是植物界的隐花植物。它们一般被认为是简单的植物，主要特征是无维管束组织，没有真正根、茎、叶的分化现象；不开花，无果实和种子；生殖器官无特化的保护组织，常直接由单一细胞产生孢子或配子；以及无胚胎的形成。海藻含有以干物质总重量计0.1％-0.8％脂质、40％-60％糖类物质，例如海藻生物多糖、20％以下蛋白质、20％-40％灰分等物质。海藻中含有吲哚乙酸、植物生长激动素、海藻酸等有机物质，可促进作物根系生长，提高根系活力；对土壤脲酶活性有一定的抑制作用；发酵海藻提取液中的物质与尿素发生反应，通过氢键等作用力，形成了á-螺旋或高分子网络结构的载肥体系，从而延缓尿素在土壤中的释放和转化过程。

所述的海藻需要使用在本技术领域里技术人员熟知的粉碎设备进行粉碎，以便更好地提取海藻中有效组分。

一般地，所述海藻粉的粒度为20～100目。优选地，所述海藻粉的粒度为30～80目。更优选地，所述海藻粉的粒度为40～60目。

在步骤(1)中调节pH使用的无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸或磷酸；无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾。

所述无机酸或无机碱水溶液的浓度不是特别关键的，可以是2-6N，当然其浓度高些或低些也是可以的。

(2)把0.1～2.0重量份EM菌群发酵液与0.1～2.0重量份糖加到0.5～20重量份水中，混匀后装入密闭容器中存放20～30小时，于是得到一种EM发酵菌群储备液。

“EM”是英语Effective和microorganisms的缩写，意为有益微生物群，是日本琉球大学比嘉夫教授于1983年研制成功的微生物工程技术中综合性最强的新技术。它是由光合细菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌、发酵型丝状菌等多种好氧性和厌氧性微生物组成的多种有益的优良微生物菌群，这些微生物组合互相促进，共同组成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生物生态系统。EM菌群发酵液是吉林长城农业机械生物科技有限公司、安徽广宇生物技术有限公司生产的EM菌群发酵液。

所述的糖是一种或多种选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖。

EM菌群发酵液与糖在密闭容器中存放的目的在于为微生物菌群提供营养源，促进微生物繁殖，提高其数量。

(3)使用水将步骤(2)制备的EM发酵菌群储备液稀释300～500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把10～100重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到800～1200重量份在步骤(1)制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后堆制发酵5～10天，得到一种发酵的自然海藻物料。

所述的天然海藻发酵物料在EM发酵菌群储备液稀释液中的发酵菌群作用下将难溶性大分子分解为可溶性小分子，使天然海藻发酵液具有良好的流动性和应用效果。

800～1200重量份天然海藻发酵物料需要使用10～100重量份EM发酵菌群储备液稀释液。如果EM发酵菌群储备液稀释液低于10重量份，则会导致发酵时间过长或发酵不完全，如果EM发酵菌群储备液稀释液高于100重量份，则会导致发酵过快，消耗过大，有效成分含量降低和成本增加。优选地，800～1200重量份天然海藻发酵物料需要使用30～80重量份EM发酵菌群储备液稀释液。更优选地，800～1200重量份天然海藻发酵物料需要使用40～60重量份EM发酵菌群储备液稀释液。

根据本发明，天然海藻发酵物料的堆制发酵时间是5～10天。如果其堆制发酵时间小于5天，则会导致发酵不完全，影响使用效果；如果其堆制发酵时间大于10天，则会降低生产效率。优选地，其堆制发酵时间是6～9天。更优选地，其堆制发酵时间是7～8天。

根据本发明，可以采用堆制发酵，也可以采用单袋发酵。实施本发明时可以让其发酵温度达到70℃～80℃，然后逐渐降至室温，这样就可以完成发酵工艺。

(4)往反应釜投入800～1200重量份步骤(3)制备的发酵自然海藻物料中加入10～50重量份1-6N氢氧化钠或碳酸钠水溶液，在温度70℃～100℃的条件下搅拌提取6～12小时；然后使用压滤机进行压滤，其滤液再进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量以重量计5％～20％发酵海藻提取液。

在本发明中，所述的反应釜是本技术领域的技术人员熟知的反应釜，例如无锡市海达化工机械有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜、河南万达化工设备有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜和蒸汽加热不锈钢反应釜销售的反应釜、淄博太极搪玻璃设备有限公司以商品名KF型搪玻璃反应釜销售的反应釜。

往步骤(3)制备的发酵自然海藻物料中加入1-6N氢氧化钠或碳酸钠水溶液的目的在于提取出发酵自然海藻物料中的海藻酸、吲哚乙酸等有机成分。

步骤(3)制备的发酵自然海藻物料在温度70℃～100℃的条件下用氢氧化钠或碳酸钠水溶液提取6～12小时，其提取时间小于6小时则会导致提取不彻底，造成浪费；其提取时间大于12小时则会因水分蒸发损失量大，增加压滤过程的处理难度。优选地，其提取时间是8-10小时。

在本发明中，所述的压滤机是本技术领域的技术人员熟知的压滤机，例如：杭州坤源过滤机械有限公司以商品名箱式XAMY200-560/1600UBK压滤机销售的压滤机、江苏星鑫分离设备制造有限公司以商品名自动清洗压滤机-PLC程序控制一体机销售的压滤机、惠州市精田机械制造有限公司以商品名厢式压滤机销售的压滤机。

在本发明中，经压滤得到的滤液采用真空浓缩器在50℃-80℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行浓缩，所述的真空浓缩器例如温州贝诺机械有限公司以商品名SN系列双效节能浓缩器销售的真空浓缩器、北京瑞纳旭邦科技有限公司以商品名真空减压浓缩罐销售的真空浓缩器、常州市胜航药化设备有限公司以商品名ZN系列真空减压浓缩器销售的真空浓缩器。

在本发明中，所述的计量泵是本技术领域的技术人员熟知计量泵，例如常州市啸源机械有限公以商品名JYM-I计量泵、JYM-II计量泵、JJM-II柱塞式计量泵销售的计量泵、德帕姆(杭州)泵业科技有限公司以商品名2DP[M]ZA系列计量泵销售的计量泵、上海上凯泵业制造有限公司以商品名JYD系列液压隔膜式计量销售的计量泵。

在本发明中，所述的一段蒸发和二段蒸发是本技术领域的技术人员熟知的脱水过程，设备为蒸发分离器，例如烟台亚美特种金属有限公司以商品名尿素蒸发器销售的蒸发器、烟台一方特种设备有限公司以商品名尿素蒸发器销售的蒸发器、山东鑫瑞化工装备有限公司以商品名尿素蒸发器销售的蒸发器。

本发明中，所述的尿液泵是本技术领域的技术人员熟知的尿液泵，例如西安泵阀制造有限公司以商品名尿素熔融泵销售的尿液泵、西安高压泵阀厂以商品名尿素熔融泵销售的尿液泵、济南万恒通有限公司以商品名尿素熔融泵销售的尿液泵。

本发明中，所述的旋转喷头是本技术领域的技术人员熟知的旋转喷头，例如北京航天石化技术装备工程公司以商品名LP型尿素造粒喷头销售的喷头、浙江温岭环球机造粒喷射设备有限公司以商品名ZL-H新型缓冲内旋转等压尿素造粒喷头销售的喷头。

具体地，本发明的海藻增效尿素的生产方法如图1所示。可以采用标准方法GB/T2441.1测定本发明海藻增效尿素中的氮含量。可以采用咔唑比色法(Q/3700DRX 002-2011)测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。

本发明还涉及采用本发明方法所得到的海藻增效尿素。

所述海藻增效尿素的组成以重量计如下：

发酵海藻提取物 0.05％～1.0％；

尿素 99.0％～99.95％。

根据本发明，发酵海藻提取应该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质之总称，其它任何物质例如海藻酸、海藻酸盐等。

优选地，所述海藻增效尿素的组成以重量计如下：

发酵海藻提取物 0.1％～0.5％；

尿素 99.5％～99.9％。

更优选地，所述海藻增效尿素的组成以重量计如下：

发酵海藻提取物 0.2％～0.3％；

尿素 99.7％～99.8％。

本发明海藻增效尿素的使用量需根据土壤状况、作物品种、作物生育期、作物营养状况等因素进行确定，对于本技术领域的技术人员而言是不存在任何困难的。

[有益效果]

本发明的有益效果是：本发明的海藻增效尿素能够显著抑制土壤脲酶活性8-20％，具有增强的肥料缓释效果，提高了肥料利用率5～10％；可以简化农业耕作；可以减少养分流失，避免二次污染，降低农业生产成本，并具有原料来源广，运输、施用方便、利于机械作业等特点，在生产中应用前景广阔。

【附图说明】

图1是本发明海藻增效尿素生产流程示意图。

1-海藻、2-粉碎、3-微生物发酵、4-氢氧化钠或碳酸钠溶液处理、5-反应釜提取、6-压滤、7-浓缩、8-发酵海藻增效液、9-计量泵、10-尿素熔融液、11-尿液泵、12-尿素造粒塔、13-海藻增效尿素产品。

【具体实施方式】

通过下述实施例将会更好地理解本发明。

实施例1：制备本发明的海藻增效尿素

制备步骤如下：

(1)海带原料采用粉碎设备粉碎后，往800重量份自然海藻原料粉中添加100重量份玉米面与30重量份糖，其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计30％，再用2N氢氧化钠水溶液将其pH调节至6，这样得到一种天然海藻发酵物料；

(2)把0.1重量份吉林长城农业机械生物科技有限公司生产的EM菌群发酵液与0.1重量份蔗糖加到0.5重量份水中，混匀后装入密闭容器中存放20小时，于是得到一种EM发酵菌群储备液；

(3)使用水将步骤(2)制备的EM发酵菌群储备液稀释300倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把10重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到800重量份在步骤(1)制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后堆制发酵5天，得到一种发酵的自然海藻物料；

(4)往反应釜投入800重量份步骤(3)制备的发酵自然海藻物料中加入10重量份6N氢氧化钠水溶液，在温度70℃的条件下搅拌提取12小时；然后使用压滤机进行压滤，其滤液再进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量以重量计15％发酵海藻提取液；

(5)在尿素造粒塔一段蒸发和二段蒸发之间，利用计量泵把在步骤(4)得到的发酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液与发酵海藻提取液的量的重量比是800∶25；再通过尿液泵打入尿素造粒塔顶的反应槽，通过旋转喷头喷出，在下落的过程中自然冷却成粒，形成海藻增效尿素产品，该实施例使用的尿素造粒塔、计量泵、尿液泵与旋转喷头都是在说明书中所描述的设备。

采用本申请说明书中描述的方法测定海藻增效尿素的含氮量为46.10％；海藻酸的含量为0.1％。

实施例2：制备本发明的海藻增效尿素

制备步骤如下：

(1)海带原料采用粉碎设备粉碎后，往1100重量份自然海藻原料粉中添加110重量份玉米面与60重量份糖，其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计45％，再用2N氢氧化钠水溶液将其pH调节至7，这样得到一种天然海藻发酵物料；

(2)把1.5重量份吉林长城农业机械生物科技有限公司生产的EM菌群发酵液与1.5重量份蔗糖、葡萄糖加到15重量份水中，混匀后装入密闭容器中存放22小时，于是得到一种EM发酵菌群储备液；

(3)使用水将步骤(2)制备的EM发酵菌群储备液稀释420倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把80重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1000重量份在步骤(1)制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后堆制发酵8天，得到一种发酵的自然海藻物料；

(4)往反应釜投入1000重量份步骤(3)制备的发酵自然海藻物料中加入40重量份1N氢氧化钠水溶液，在温度80℃的条件下搅拌提取10小时；然后使用压滤机进行压滤，其滤液再进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量以重量计5％发酵海藻提取液；

(5)在尿素造粒塔一段蒸发和二段蒸发之间，利用计量泵把在步骤(4)得到的发酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液与发酵海藻提取液的量的重量比是1000∶30；再通过尿液泵打入尿素造粒塔顶的反应槽，通过旋转喷头喷出，在下落的过程中自然冷却成粒，形成海藻增效尿素产品。该实施例使用的尿素造粒塔、计量泵、尿液泵与旋转喷头都是在说明书中所描述的设备。

采用本申请说明书中描述的方法测定海藻增效尿素的含氮量为46.10％；海藻酸的含量为0.05％。

实施例3：制备本发明的海藻增效尿素

制备步骤如下：

(1)裙带菜原料采用粉碎设备粉碎后，往1000重量份自然海藻原料粉中添加100重量份玉米面与40重量份糖，其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计40％，再用4N氢氧化钾水溶液将其pH调节至7，这样得到一种天然海藻发酵物料；

(2)把1.0重量份吉林长城农业机械生物科技有限公司生产的EM菌群发酵液与1.0重量份葡萄糖加到10重量份水中，混匀后装入密闭容器中存放28小时，于是得到一种EM发酵菌群储备液；

(3)使用水将步骤(2)制备的EM发酵菌群储备液稀释380倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把40重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1100重量份在步骤(1)制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后堆制发酵6天，得到一种发酵的自然海藻物料；

(4)往反应釜投入1100重量份步骤(3)制备的发酵自然海藻物料中加入30重量份4N碳酸钠水溶液，在温度90℃的条件下搅拌提取8小时；然后使用压滤机进行压滤，其滤液再进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量以重量计10％发酵海藻提取液；

(5)在尿素造粒塔一段蒸发和二段蒸发之间，利用计量泵把在步骤(4)得到的发酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液与发酵海藻提取液的量的重量比是1100∶50；再通过尿液泵打入尿素造粒塔顶的反应槽，通过旋转喷头喷出，在下落的过程中自然冷却成粒，形成海藻增效尿素产品。该实施例使用的尿素造粒塔、计量泵、尿液泵与旋转喷头都是在说明书中所描述的设备。

采用本申请说明书中描述的方法测定海藻增效尿素的含氮量为46.0％；海藻酸的含量为0.15％。

实施例4：制备本发明的海藻增效尿素

制备步骤如下：

(1)海带原料采用粉碎设备粉碎后，往1200重量份自然海藻原料粉中添加200重量份玉米面与80重量份糖，其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计50％，再用2N氢氧化钠水溶液将其pH调节至8，这样得到一种天然海藻发酵物料；

(2)把2.0重量份吉林长城农业机械生物科技有限公司生产的EM菌群发酵液与2.0重量份葡萄糖加到20重量份水中，混匀后装入密闭容器中存放30小时，于是得到一种EM发酵菌群储备液；

(3)使用水将步骤(2)制备的EM发酵菌群储备液稀释500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把100重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1200重量份在步骤(1)制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后堆制发酵10天，得到一种发酵的自然海藻物料；

(4)往反应釜投入1200重量份步骤(3)制备的发酵自然海藻物料中加入50重量份2N碳酸钠水溶液，在温度100℃的条件下搅拌提取6小时；然后使用压滤机进行压滤，其滤液再进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量以重量计20％发酵海藻提取液；

(5)在尿素造粒塔一段蒸发和二段蒸发之间，利用计量泵把在步骤(4)得到的发酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液与发酵海藻提取液的量的重量比是1200∶5；再通过尿液泵打入尿素造粒塔顶的反应槽，通过旋转喷头喷出，在下落的过程中自然冷却成粒，形成海藻增效尿素产品。该实施例使用的尿素造粒塔、计量泵、尿液泵与旋转喷头都是在说明书中所描述的设备。

采用本申请说明书中描述的方法测定海藻增效尿素的含氮量为46.16％；海藻酸的含量为0.028％。

实施例5：制备本发明的海藻增效尿素

制备步骤如下：

(1)海带原料采用粉碎设备粉碎后，往800重量份自然海藻原料粉中添加110重量份玉米面与30重量份蔗糖，其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计50％，再用无机酸或无机碱水溶液将其pH调节至8，这样得到一种天然海藻发酵物料；

(2)把0.1重量份吉林长城农业机械生物科技有限公司生产的EM菌群发酵液与2.0重量份蔗糖加到0.5重量份水中，混匀后装入密闭容器中存放20小时，于是得到一种EM发酵菌群储备液；

(3)使用水将步骤(2)制备的EM发酵菌群储备液稀释500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把80重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1100重量份在步骤(1)制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后堆制发酵6天，得到一种发酵的自然海藻物料；

(4)往反应釜投入800重量份步骤(3)制备的发酵自然海藻物料中加入10重量份4N碳酸钠水溶液，在温度70℃的条件下搅拌提取12小时；然后使用压滤机进行压滤，其滤液再进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量以重量计10％发酵海藻提取液；

(5)在尿素造粒塔一段蒸发和二段蒸发之间，利用计量泵把在步骤(4)得到的发酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液与发酵海藻提取液的量的重量比是800∶50；再通过尿液泵打入尿素造粒塔顶的反应槽，通过旋转喷头喷出，在下落的过程中自然冷却成粒，形成海藻增效尿素产品。该实施例使用的尿素造粒塔、计量泵、尿液泵与旋转喷头都是在说明书中所描述的设备。

采用本申请说明书中描述的方法测定海藻增效尿素的含氮量为45.91％；海藻酸的含量为0.2％。

实施例6：制备本发明的海藻增效尿素

制备步骤如下：

(1)海带原料采用粉碎设备粉碎后，往1000重量份自然海藻原料粉中添加100重量份玉米面与30重量份葡萄糖，其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计30％，再用4N氢氧化钾水溶液将其pH调节至8，这样得到一种天然海藻发酵物料；

(2)把2.0重量份吉林长城农业机械生物科技有限公司生产的EM菌群发酵液与1.5重量份蔗糖加到15重量份水中，混匀后装入密闭容器中存放22小时，于是得到一种EM发酵菌群储备液；

(3)使用水将步骤(2)制备的EM发酵菌群储备液稀释300 420 380 500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把10重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1000重量份在步骤(1)制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后堆制发酵8天，得到一种发酵的自然海藻物料；

(4)往反应釜投入1200重量份步骤(3)制备的发酵自然海藻物料中加入40重量份6N氢氧化钠水溶液，在温度70℃的条件下搅拌提取6小时；然后使用压滤机进行压滤，其滤液再进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量以重量计15％发酵海藻提取液；

(5)在尿素造粒塔一段蒸发和二段蒸发之间，利用计量泵把在步骤(4)得到的发酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液与发酵海藻提取液的量的重量比是1100∶30；再通过尿液泵打入尿素造粒塔顶的反应槽，通过旋转喷头喷出，在下落的过程中自然冷却成粒，形成海藻增效尿素产品。该实施例使用的尿素造粒塔、计量泵、尿液泵与旋转喷头都是在说明书中所描述的设备。

采用本申请说明书中描述的方法测定海藻增效尿素的含氮量为46.01％；海藻酸的含量为0.136％。

【肥料试验】

试验实施例1：海藻增效尿素对土壤脲酶活性的影响

参考相关文献(刘增兵、赵秉强、林治安，“腐植酸尿素氨挥发特性及影响因素研究”，《植物营养与肥料学报》，2010，16(1)，208～213)描述的方法进行了试验。试验设普通尿素(U)和本发明海藻增效尿素(HU)2个处理，重复3次。按0.21gN/kg土计算各处理肥料量，分别与过1mm筛的150g土壤(干土计)充分混匀后装入培养杯中，调节土壤含水量为最大田间持水量的60％，用留有小孔的聚乙烯薄膜封口，定期称重，按照质量差补齐损失的水分，使质量始终保持恒定。将培养杯置于25℃培养箱内连续培养，在培养后的第1天、2天、4天、1周、2周和4周分别取出总杯数的1/6，测定各处理的土壤脲酶活性。

其试验结果列于下表1中。

表1土壤脲酶活性(25℃)动态变化(NH₄-Nug/100g土)

培养天数	1	2	4	7	14	28
							U	560.3	584.5	630.5	649.0	417.2	403.6
HU	451.1	483.8	517.2	592.5	479.2	411.0

试验结果表明，与普通尿素相比，本发明的海藻增效尿素能显著抑制土壤脲酶活性，抑制时间在7天左右。土壤培养至第1、2、4、7天的脲酶抑制率分别为19.5％、17.3％、17.9％和8.8％。

试验实施例2：本发明海藻增效尿素对氨挥发的影响

参照有关文献(凌莉、李世清、李生秀，“石灰性土壤氨挥发损失的研究”，《土壤侵蚀与水土保持学报》，1999，5(6)：119～122)描述的方法进行了试验。氨挥发量的测定采用“静态吸收法”。施肥量按0.84gN/kg土施入，称取过1mm筛的土壤500g(以干土计)，土肥混合均匀，放入规格为15cm×8.5cm×17.5cm的塑料桶中，调节其含水量为田间最大持水量的60％，用塑料封口膜封口，桶内放入装有10ml 2％硼酸的小杯，以甲基红-溴甲酚绿混合指示剂作为指示剂，设2个处理，分别为普通尿素(U)和本发明的海藻增效尿素(HU)，重复6次。置于智能人工气候箱中，在25℃条件下连续培养，在培养后的第1、3、5、7、9、14、21和35天时，取出桶中吸收杯，用0.02mol/L1/2H₂SO₄滴定，换算每次挥发出的纯氮量。

其试验结果列于下表2中。

表2氨挥发累积量(25℃条件下)动态变化(mg/pot)

培养天数	1	3	5	7	9	14	21	35
									U	0.24	3.44	9.66	13.04	15.13	17.52	19.91	21.06
HU	0.12	1.91	5.37	7.04	8.1	9.52	10.95	12.26

试验结果表明，与普通尿素相比，海藻增效尿素能显著降低氮的氨挥发损失量。在土壤培养的各时间段，海藻增效尿素的氨挥发累积量均显著低于普通尿素处理，培养至35天时，氨挥发量降低41.8％。

试验实施例3：田间试验

土柱玉米试验于2009年5月31日至2009年9月10日在中国农业科学院德州实验站禹城试验基地进行。试验设CK(不施肥)、普通尿素(U)和海藻增效尿素(HU)3个处理，2个施氮水平，分别为每柱施纯氮1g(按30cm耕层计，相当于0.053gN/kg土)和每柱施纯氮2g(按30cm耕层计，相当于0.105gN/kg土)，共6个处理，重复8次，随机排列。留取土柱上层30cm为土肥混合层，供试肥料作基肥施入，过磷酸钙(P₂O₅ 16％)每柱施12.50g，氯化钾(K₂O 60％)每柱施3.33g，在装柱时也一次性施入。各玉米土柱均播种5粒，待出苗后，定植长势最佳的一棵，株距为40cm，行距为80cm。

其试验结果列于下表3中。

表3：玉米产量试验(g/株)

试验结果表明，在试验的氮水平下，本发明海藻增效尿素均表现出比普通尿素更好的增产效果。在1gN/株的水平下，海藻增效尿素比普通尿素处理增产24.4％；在2gN/株的水平下，比普通尿素增产11.7％。

由此可见，本发明肥料可以通过抑制土壤脲酶活性抑制氮素的氨挥发损失，并能增加作物产量，具有缓释性能优、养分当季利用率高、环境友好等特点。其制作技术工艺简单、原料来源广、易于操作、成本低等。

Claims

1.一种海藻增效尿素的生产方法，其特征在于该方法的步骤如下：

⑴自然海藻原料经粉碎后，往800～1200重量份自然海藻原料粉中添加100～200重量份玉米面与30～80重量份糖，其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计30%～50%，再用无机酸或无机碱水溶液将其pH调节至6～8，这样得到一种天然海藻发酵物料；

⑵把0.1～2.0重量份EM菌群发酵液与0.1～2.0重量份糖加到0.5～20重量份水中，混匀后装入密闭容器中存放20～30小时，于是得到一种EM发酵菌群储备液；

上述的糖是一种或多种选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖；

⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释300～500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把10～100重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到800～1200重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后堆制发酵5～10天，得到一种发酵的自然海藻物料；

⑷往反应釜投入800～1200重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中加入10～50重量份1-6N氢氧化钠或碳酸钠水溶液，在温度70℃～100℃的条件下搅拌提取6～12小时；然后使用压滤机进行压滤，其滤液再进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量以重量计5%～20%发酵海藻提取液；

⑸在尿素造粒塔一段蒸发和二段蒸发之间，利用计量泵把在步骤⑷得到的发酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液与发酵海藻提取液的量的重量比是800～1200：5～50；再通过尿液泵打入尿素造粒塔顶的反应槽，通过旋转喷头喷出，在下落的过程中自然冷却成粒，形成海藻增效尿素产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的海藻是一种或多种选自海带、羊栖菜、马尾藻、巨藻、裙带菜或龙须菜的海藻。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述海藻粉的粒度为20～100目。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤⑴中使用的无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸或磷酸；无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤⑶中，其发酵温度达到70℃～80℃，然后逐渐降至室温。

6.根据权利要求1-5中任一项权利要求所述方法得到的海藻增效尿素，其特征在于它的组成以重量计如下：

发酵海藻提取物 0.05%～1.0%；

尿素 99.0%～99.95%。

7.根据权利要求6所述的海藻增效尿素，其特征在于该肥料组成以重量计如下：

发酵海藻提取物 0.1%～0.5%；

尿素 99.5%～99.9%。

8.根据权利要求6所述的海藻增效尿素，其特征在于该肥料组成以重量计如下：

发酵海藻提取物 0.2%～0.3%；

尿素 99.7%～99.8%。

9.根据权利要求6所述海藻增效尿素的用途，其特征在于它用作水稻、小麦、玉米、棉花、蔬菜、水果作物生长的基肥或追肥。