CN103408346A

CN103408346A - 一种聚合氨基酸增效缓释复合肥及制备方法

Info

Publication number: CN103408346A
Application number: CN2013102420050A
Authority: CN
Inventors: 岳万华; 张彩年
Original assignee: Sino-Agri Shuntian Ecological Fertilizer Industry Co Ltd
Current assignee: Sino-Agri Shuntian Ecological Fertilizer Industry Co Ltd
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: CN103408346B

Abstract

本发明公开了一种聚合氨基酸增效缓释复合肥及制备方法，该复合肥是由生物增效剂与氮、磷、钾复配而成的，尤其是生物增效剂是通过大豆粕与芝麻粕加入复合酶发酵而成的，含有大量的活性物质，由此制成的复合肥不仅含有丰富的速效氮，而且还含有丰富的长效有机生态氮，有机质含量高。可控制土壤尿酶活性，加速养分快速循环分解和释放，固氮解磷、解钾，活化土壤，提高土壤通透性，促进光合作用，大幅度提高吸收利用率和肥效期。

Description

一种聚合氨基酸增效缓释复合肥及制备方法

技术领域

本发明属于肥料工业技术领域，尤其涉及一种聚合氨基酸增效缓释复合肥及制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，社会的进步，人们对物质的的需要不仅仅满足于可以应用这一特点，而是更加注重于其高效性和环境友好性。优质、高产、高效是农业生产不断追求的目标，传统农业技术、化学农业技术和生物技术对农业生产力的提高起到了不同的促进作用。我国是一个农业大国，也就是一个化肥施用大国，目前，我国年化肥施用量折纯达4100多万吨，占世界总量的三分之一，化肥的使用，有力推动了农作物增产，随之而来许多问题也不能不引起人们的重视。据了解，目前我国化肥利用率只有35％，而发达国家为80％。当前，由于大量施用化肥、农药，致使农作物抗病力减弱，造成土壤板结、有机质下降，同时，对环境造成严重的污染，破坏了自然生态平衡。因此，本公司从这一国情出发研制成新一代聚合氨基酸增效缓释复合肥。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚合氨基酸增效缓释复合肥及制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种聚合氨基酸增效缓释复合肥，由以下重量份的原料制成：

生物增效剂10-15份、尿素40-50份、磷酸二氨20—30份、硫酸钾15—20份、高岭土5—10份。

优选的，生物增效剂12份、尿素45份、磷酸二氨25份、硫酸钾18份、高岭土7份。

所述生物增效剂制备工艺包括以下步骤：

(1)将芝麻粕与大豆粕混合料粉碎到40—60目，按照1：3—10的重量比加水，加热至70-90℃，加入0.08-0.4％(按芝麻粕粉和大豆粕粉的质量百分数计)复合多糖酶，pH5.0，保持30—90分钟，冷却至60℃，加入Alcalase碱性蛋白酶0.4％和Flavourzyme风味蛋白酶0.2％-0.5％，(按芝麻粕粉和大豆粕粉的质量百分数计)，在温度55℃，pH8.0的条件下保持6h；加入耐高温酿酒高活性干酵母，进行同时酶解和发酵。

(2)保温酶解发酵4—7天后，进行第一次过滤，除去不溶性杂质，向滤过液中加入滤液重量1—4％的炭化稻壳，搅拌均匀并保持2—4小时，第二次过滤，滤过液采用真空浓缩的方法在真空度0.04-0.08MPa下浓缩到25—28波美度；

优选的，所述芝麻粕与大豆粕的配合比例为1：5—10；

优选的，所述加入复合多糖酶的量为0.15％；

优先的，所述加入风味蛋白酶的量为0.3％；

众所周知，复合多糖酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶的用量直接影响到单位时间内芝麻粕与大豆粕水解得率的多少，为找出复合多糖酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶最佳用量，以获得较高的水解得率。本公司在进行水解制备时，进行了严格的实验，通过实验获得了最佳的添加量。

一、材料与方法

1、材料与试剂

脱脂芝麻粕与大豆粕：粉碎过50目筛，粗蛋白：43.5％，粗纤维：3.5％，水分：10.8％；酶制剂：Flavourzyme风味蛋白酶，Alcalase碱性蛋白酶，Viscozyme复合多糖酶，由诺维信公司提供。氢氧化钠、盐酸、酚酞、甲醛、硫酸、无水硫酸钾、硫酸铜等均为分析纯。

2、仪器和设备

AR2140型电子天平、pHS-3C型酸度计、HH-S4型数显恒温水浴锅、721型分光光度计、KND-2C型定氮仪、JJ-1增力电动搅拌器、手提式压力蒸汽灭菌器、80-2型离心机、SDYS101-2A电热鼓风干燥箱、SBA-40型生物传感分析仪、生化反应器等均购自符合国家标准的正规厂家。

3、分析方法

按照国家标准，总蛋白质测定采用凯式定氮法测定；氨基态氮测定采用甲醛滴定法测定；

水分含量测定采用热失重法测定；谷氨酸测定采用SBA-40型生物传感分析仪测定

4、水解产物得率计算

水解液进行离心分离后，取一定重量的上清液烘干至恒重，测定固形物含量。

水解产物得率=(上清液总重×上清液固形物含量-外加物质干重)÷豆粕粉重×100％

式中：外加物质是指所加入的酶类及调pH时所加人的盐酸、氢氧化钠等。

5、工艺流程

脱脂豆粕→过40目筛分→加10倍水调浆→升温105℃，蒸煮20min→降温到45℃，调整pH5.0，加入Viscozyme复合多糖酶，搅拌水解→调pH8.0，加Alcalase碱性蛋白酶、Flavourzyme风味蛋白酶55℃搅拌水解→过滤→豆粕水解液→谷氨酸发酵。

二、实验结果

1、复合多糖酶对水解产物得率的影响

根据酶制剂厂家提供的Viscozyme复合多糖酶的最适作用条件，选取温度45℃，pH5.0，就Viscozyme复合多糖酶添加量对水解产物得率的影响进行实验，其加酶量(按芝麻粕粉和大豆粕粉的质量百分数计)分别为0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、五个不同条件下进行水解实验，检测水解过程中水解产物得率的变化情况，结果见表1所示：

表1复合蛋白酶添加量、水解时间与水解产物得率的关系

由表1可知，添加复合多糖酶，多糖被水解，水解得率得以提高，随着复合多糖酶添加量的增加，水解产物得率增加速度随之加快，当添加量超过0.15％时作用效果不明显；水解60min水解得率达到28.9％，当超过60min后水解得率增加速度明显放缓，基本维持在相对稳定的水平。综合考虑经济因素，确定复合多糖酶最佳用量0.15％，最佳水解时间为60min。

2、风味蛋白酶对水解产物得率的影响

根据酶制剂厂家提供的Flavourzyme风味蛋白酶的最适作用温度55℃，pH7.0，添加一定量的风味蛋白酶进行实验。选取风味蛋白酶的添加量(按芝麻粕粉和大豆粕粉的质量百分数计)分别为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％，分别水解0h、2h、4h、6h、8h、10h、12h后，检测氨基态氮含量，结果见表2

表2风味蛋白酶的添加量、水解时间与水解产物得率的关系

注：得率单位为g／100ml

由表2可知，添加风味蛋白酶能促进蛋白质的水解，增加水解液中氨基态氮的含量，当添加量超过0.3％，时间超过6h时作用效果不明显，水解得率增加速度明显放缓，基本维持在相对稳定的水平。综合考虑经济因素，确定风味蛋白酶的最适添加量为0.3％，水解时间为6h，水解液中氨基态氮含量达到0.293g／100ml。

一种聚合氨基酸增效缓释复合肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将磷酸二氨、硫酸钾、高岭土粉碎至粒度60目以上的粉料，然后按照配比分别称取上述粉料，把它们投入到转鼓造粒机中混匀，制成造粒物料；

(2)将生物增效剂与尿素按照其重量比加入到尿素熔融罐中，在温度85-110℃下充分熔融，得到尿素熔融液；

(3)将压力泵的压力调节至15—20个大气压，按照流量1000-2000kg／h，将步骤(2)中得到的尿素熔融液喷洒在步骤(1)制备的造粒物料中，在转鼓造粒机中制成粒，然后转于烘干筒内烘干，再进行筛分、冷却、分装，成品。

本发明的有益效果：经检测：聚合氨基酸增效缓释复合肥不仅含有丰富的速效氮高达17％，而且还含有丰富的长效有机生态氮高达16％，能被作物直接吸收的氨基酸10％、有机质20％，高活性、鳌合态有机生物钾2％、中微量稀土元素8％。可控制土壤尿酶活性，加速养分快速循环分解和释放，固氮解磷、解钾，活化土壤，提高土壤通透性，促进光合作用，大幅度提高吸收利用率和肥效期。肥效期长达60—80天。吸收利用率可达75％以上，是尿素的2倍，因而具有无机氮肥的速效快，又具有生态尿素、有机肥料的长效性和微生物，微肥等的特效性，有机无机、速效、长效、特效相结合三效合一。

田间试验资料

1、试验地设在沂南县大地示范园的蔬菜大棚内，土壤为草甸土，各个处理的土壤肥力基本一致。

2、试验处理方案：试验设2个处理：即对照组为常规施肥 (CK)；试验组施用聚合氨基酸增效缓释复合肥，二次重复。

3、试验小区面积：黄瓜试验30m²(6mx5m)；甜瓜试验60m²(10mx6m)；白菜试验54m²(9mx6m)。

4、试验施肥量见表3

表3试验施肥量

5、试验结果见表4

表4试验结果

从表2三种作物施用增产效果看，聚合氨基酸增效缓释复合肥较常规施肥具有明显的增产效果，黄瓜、甜瓜、白菜增产分别为15.8％、22.8％和19.5％。

按照当时的肥料价格，以及三种蔬菜的价格进行了经济效益分析，结果证明，常规施肥的产出投入比为4：1，施用增效复合肥的产出投入比为7：1。经济效益十分明显。

具体实施方式

实施例一：

(1)称取磷酸二氨2500kg、硫酸钾1700kg、高岭土70kg，首先将磷酸二氨、硫酸钾、高岭土粉碎至粒度70目的粉料，把它们投入到转鼓造粒机中混匀，制成造粒物料；

(2)将生物增效剂120kg与尿素4500kg加入到尿素熔融罐中，在温度100℃下充分熔融，得到尿素熔融液；

(3)将压力泵的压力调节至17个大气压，按照流量1500kg／h，将步骤(2)中得到的尿素熔融液喷洒在步骤(1)制备的造粒物料中，在转鼓造粒机中制成粒，然后转于烘干筒内烘干，再进行筛分、冷却、分装，成品。

实施例二：

(1)称取磷酸二氨2000kg、硫酸钾1500kg、高岭土50kg，首先将磷酸二氨、硫酸钾、高岭土粉碎至粒度80目的粉料，把它们投入到转鼓造粒机中混匀，制成造粒物料；

(2)将生物增效剂100kg与尿素4000kg加入到尿素熔融罐中，在温度90℃下充分熔融，得到尿素熔融液；

(3)将压力泵的压力调节至15个大气压，按照流量1000kg／h，将步骤(2)中得到的尿素熔融液喷洒在步骤(1)制备的造粒物料中，在转鼓造粒机中制成粒，然后转于烘干筒内烘干，再进行筛分、冷却、分装，成品。

实施例三：

(1)称取磷酸二氨3000kg、硫酸钾2000kg、高岭土100kg，首先将磷酸二氨、硫酸钾、高岭土粉碎至粒度90目的粉料，把它们投入到转鼓造粒机中混匀，制成造粒物料；

(2)将生物增效剂150kg与尿素5000kg加入到尿素熔融罐中，在温度110℃下充分熔融，得到尿素熔融液；

(3)将压力泵的压力调节至20个大气压，按照流量2000kg／h，将步骤(2)中得到的尿素熔融液喷洒在步骤(1)制备的造粒物料中，在转鼓造粒机中制成粒，然后转于烘干筒内烘干，再进行筛分、冷却、分装，成品。

Claims

1.一种聚合氨基酸增效缓释复合肥，其特征在于由以下重量份的原料制成：生物增效剂10-15份、尿素40-50份、磷酸二氨20-30份、硫酸钾15-20份、高岭土5-10份。

2.根据权利要求1所述的一种聚合氨基酸增效缓释复合肥，其特征在于由以下重量份的原料制成：生物增效剂12份、尿素45份、磷酸二氨25份、硫酸钾18份、高岭土7份。

3.根据权利要求1或2所述的一种聚合氨基酸增效缓释复合肥，其特征在于所述生物增效剂的生产方法包括以下步骤：

(1)将芝麻粕与大豆粕混合料粉碎到40-60目，按照1∶3-10的重量比加水，加热至70-90℃，加入0.08-0.4％(按芝麻粕粉和大豆粕粉的质量百分数计)复合多糖酶，pH5.0，保持30-90分钟，冷却至60℃，加入Alcalase碱性蛋白酶0.4％和Flavourzyme风味蛋白酶0.2％-0.5％，(按芝麻粕粉和大豆粕粉的质量百分数计)，在温度55℃，pH8.0的条件下保持6h；加入耐高温酿酒高活性干酵母，进行同时酶解和发酵；

(2)保温酶解发酵4-7天后，进行第一次过滤，除去不溶性杂质，向滤过液中加入滤液重量1-4％的炭化稻壳，搅拌均匀并保持2-4小时，第二次过滤，滤过液采用真空浓缩的方法在真空度0.04-0.08MPa下浓缩到25-28波美度。

4.根据权利要求3所述的一种聚合氨基酸增效缓释复合肥，其特征在于芝麻粕与大豆粕的配合比例为1∶5-10。

5.根据权利要求3所述的一种聚合氨基酸增效缓释复合肥，其特征在于所述加入复合多糖酶的量为0.15％。

6.根据权利要求3所述的一种聚合氨基酸增效缓释复合肥，其特征在于所述加入风味蛋白酶的量为0.3％。

7.一种聚合氨基酸增效缓释复合肥制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将压力泵的压力调节至15-20个大气压，按照流量1000-2000kg/h，将步骤(2)中得到的尿素熔融液喷洒在步骤(1)制备的造粒物料中，在转鼓造粒机中制成粒，然后转于烘干筒内烘干，再进行筛分、冷却、分装，成品。