CN106365911A - 一种功能性海藻有机质源及其制备方法 - Google Patents

一种功能性海藻有机质源及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种功能性海藻有机质源及其制备方法，该能性海藻有机质源采用以海藻活性粉、硝基腐植酸为原料，再添加多种中、微量元素，采用均匀混合、陈化、烘干技术而制备。采用乙醇先行提取具有植物生长促进作用成分，通过复合酶降解海藻两步工艺法生产出富含植物营养和具有植物生长促进作用的功能性海藻活性粉，可最大限度保证具有植物生长促进作用成分的有效性。再添加多种中微量元素及活化的硝基腐植酸混合陈化，使物料中增加了游离羟基的存在，增加了海藻酸和腐植酸的吸附、保肥、保水效果，尤其增加了对重金属离子的结合能力，提高了对土壤中的重金属钝化作用，阻止作物对重金属离子的吸收。

Description

一种功能性海藻有机质源及其制备方法
技术领域
本发明属于新型肥料技术领域，具体涉及一种功能性海藻有机质源及其制备方法。
背景技术
海藻是蕴含丰富、潜力巨大的海洋生物资源。海藻肥是一类以海藻为主要原料生产的新型生物肥料，其主要成分是从海藻中提取的有利于植物生长和发育的天然活性物质，包括海藻酸等海藻多糖、植物生长调节物质(细胞激动素、生长素、赤霉素、和脱落酸等)、分类多聚化合物、多胺、甘露醇、甜菜碱等。另外还包括海藻从海水中吸收、富集矿物营养元素，如：氮、磷、钾、铁、硼、钼、碘等。根据土壤、环境和不同作物的需要，经科学调配，可以制得一系列功能各异的海藻肥。农业是国民经济的基础，近农业的发展与肥料的大量投入密不可分。循环利用生物质源生产有机无机肥是一种较为成功的选择，这不仅能补充肥源的不足，而且还有利于绿色食品安全生产。
因此，基于生物质循环利用和清洁生产理念，本发明利用酶解技术集中处理海藻，将海藻制造成方便肥料添加的海藻源性有机质基肥产物，方便海藻肥调配生产。海藻源性有机质基肥产物与植物营养成分有机结合，生产出环境友好的高效有机无机功能性肥，对于增加我国有机肥源、保持和提高土壤肥力，保障农产品安全生产，加快农民脱贫致富和建设社会主义新农村步伐具有重要现实意义。目前利用海藻为主要原料生产的肥料中，有效成分提取率普遍较低，也并未出现关于其可以阻止作物对重金属离子吸收的报道，本发明在一定意义上填补了市场空白。
发明内容
本发明的目的在于为肥料行业提供一种以海藻为主要原料制成的，富含有利于植物生长和发育的天然活性物质的功能性海藻有机质源及其制备方法，其还具有有效阻止作物对重金属离子吸收的作用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种功能性海藻有机质源及其制备方法，其特征在于：所述功能性海藻有机质源的制备方法包括海藻活性粉的制备，所述海藻活性粉的制备包括植物生长促进作用成分提取和复合酶降解海藻两个步骤。
所述海藻活性粉的制备包括以下步骤：
(一)植物生长促进作用成分的提取：
(1)淡干的海藻与水按照质量比1:6的比例用水浸泡2小时后，取出绞碎；
(2)将步骤1)获得的经粉碎的海藻，按照1：10的比例与质量百分比为30％乙醇溶液混合形成混合物，在搅拌和55℃下萃取3小时；
(3)使步骤2)获得的混合物冷却至常温，离心机以3500转/min速度离心30分钟，过滤的提取液和提取后的海藻备用；
(4)减压蒸发提取液，回收乙醇，蒸发后获得的固体即为含有植物生长促进作用的海藻提取物；
(二)复合酶降解海藻
(1)将提取完植物生长促进作用成分的海藻用均浆机粉碎；
(2)向995公斤水中加入海藻酸裂解酶2公斤和纤维素酶3公斤；
(3)向步骤1)获得的海藻100公斤加入步骤2)获得的复合酶溶液1000公斤形成混合物；
(4)在搅拌和55℃条件下，将步骤3)获得的混合物中的海藻在复合酶作用下降解3小时，加入(一)获得的含有植物生长促进作用的海藻提取物，搅拌均匀，冷却至常温；
(5)静置2小时，过滤离心进行固液分离，所得液体为液态海藻肥肥基，固体为海藻活性粉。
用上述方法制备的海藻活性粉。
于所述该功能性海藻有机质源配方按1000千克产品所需原料重量计，各组分及配比如下：
所述钙镁磷肥为白色粉末，五氧化二磷含量为18％，氧化钙含量为45％，氧化镁含量为12％，氧化硅含量为20％；
所述硝基腐殖酸为黑色粉末，N为2％，腐殖酸为60％；
所述硫酸锌为七水硫酸锌，锌含量≥22％；
所述硫酸亚铁为七水硫酸亚铁，铁含量≥20％；
所述硼砂为工业十水四硼酸钠，单质硼≥10％；
所述钼酸铵为七钼酸铵，钼含量≥54％；
所述硫酸锰为一水硫酸锰，锰含量≥31.8％。
一种功能性海藻有机质源的制备方法，包括以下步骤：按比例将钙镁磷肥、硝基腐殖酸、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸加入到海藻活性粉中，充分混合后堆放陈化24小时，将陈化好的物料进行烘干，温度控制在70～90℃，最终水分为25％～35％，封装即得成品。
用上述方法制备的功能性海藻有机质源。
有益效果：
①本发明以海藻为原料，采用乙醇先行提取具有植物生长促进作用成分，通过复合酶降解海藻两步工艺法生产出富含植物营养和具有植物生长促进作用的功能性海藻活性粉，再添加多种中微量元素及活化的硝基腐植酸，制备出功能性海藻有机质源，可最大限度保证具有植物生长促进作用成分的有效性，发挥海藻在肥料中的功效。
②海藻活性粉与硝基腐殖酸混合陈化，出现了游离羟基，增加了海藻酸和腐植酸的的保肥、保水效果，尤其增加了对重金属离子的结合能力，提高了对土壤中的重金属有钝化作用，阻止作物对重金属离子的吸收。
③该功能性海藻有机质源使用方便。可根据需要调整养分配比，生产系列海藻肥。
④改善产品品质，提高商品价值。与氮、磷、钾大量元素配合使用，能改良中低产土壤，消除长期使用化肥使土壤肥力下降的弊端，能使作物健壮生长、产量提高、品质改善。
⑤环境友好，绿色环保，符合未来肥料绿色环保的发展方向。
具体实施方式
以下，将详细地描述本发明。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本发明的范围，从而应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。
实施例1：
制备海藻活性粉：
(一)植物生长促进作用成分的提取：
(1)淡干的海藻与水按照质量比1:6的比例用水浸泡2小时后，取出绞碎；
(2)将步骤1)获得的经粉碎的海藻，按照1：10的比例与质量百分比为30％乙醇溶液混合形成混合物，在搅拌和55℃下萃取3小时；
(3)使步骤2)获得的混合物冷却至常温，离心机以3500转/min速度离心30分钟，过滤的提取液和提取后的海藻备用；
(4)减压蒸发提取液，回收乙醇，蒸发后获得的固体即为含有植物生长促进作用的海藻提取物；
(二)复合酶降解海藻
(1)将提取完植物生长促进作用成分的海藻用均浆机粉碎；
(2)向995公斤水中加入海藻酸裂解酶2公斤和纤维素酶3公斤；
(3)向步骤1)获得的海藻100公斤加入步骤2)获得的复合酶溶液1000公斤形成混合物；
(4)在搅拌下和55℃，将步骤3)获得的混合物中的海藻在复合酶作用下降解3小时，加入(一)获得的含有植物生长促进作用的海藻提取物，搅拌均匀，冷却至常温；
(5)静置2小时，过滤离心进行固液分离，所得液体为液态海藻肥肥基，固体为海藻活性粉。
本发明提供的功能性海藻有机质源原料配方，生产1吨该功能性海藻有机质源所需原料配方为：
制备工艺：将配方中各组分混合均匀，堆放陈化24小时，将陈化好的物料进行烘干，温度控制在70～90℃之间，最终水分约30％，封装即得成品。
实施例2：
制备海藻活性粉的步骤同实施例1。
本发明提供的功能性海藻有机质源原料配方，生产1吨该功能性海藻有机质源所需原料配方为：
制备工艺：将配方中各组分混合均匀，堆放陈化24小时，将陈化好的物料进行烘干，温度控制在70～90℃之间，最终水分约30％，封装即得成品。
实施例3：
制备海藻活性粉的步骤同实施例1。
本发明提供的功能性海藻有机质源原料配方，生产1吨该功能性海藻有机质源所需原料配方为：
制备工艺：将配方中各组分混合均匀，堆放陈化24小时，将陈化好的物料进行烘干，温度控制在70～90℃之间，最终水分约30％，封装即得成品。
根据标准NY/T 1977-2010、NY/T 1976-2010、NY/T 1974-2010、NY/T 1117-2010、Q/LXSW 10-2013在产品外观均一稳定的条件下测定了本发明活性海藻肥的有效组分含量。
本发明制备的功能性海藻有机质源含有以重量计7～20％K2O，2～3％P2O5、1.0～1.5％N、35～45％有机质、0.06～0.12％Ca、0.3～0.4％Mg、0.01～0.02％Fe，0.03～0.05％Mn，0.008～0.010％Zn，0.003～0.005％B，8～12％海藻酸与1800～2100mg/kg植物激素。
下表为本发明实施例1-3提供的肥料和市售普通海藻肥料作为对比肥料，采用相同的施肥方法在相同的生长环境下对作物进行施肥，待作物成熟后，作物中各重金属含量数据对照表。
表1：
由表1可以看出，使用本发明制备的功能性海藻有机质源，可以有效减少作物对土壤中重金属离子的吸收。

Claims (8)

1.一种功能性海藻有机质源及其制备方法，其特征在于，所述功能性海藻有机质源的制备方法包括海藻活性粉的制备，所述海藻活性粉的制备方法包括植物生长促进作用成分提取和复合酶降解海藻两个步骤。
2.根据权利要求1所述的一种功能性海藻有机质源及其制备方法，其特征在于，所述海藻活性粉的制备包括以下步骤：
(一)植物生长促进作用成分的提取：
(1)淡干的海藻与水按照质量比1:6的比例用水浸泡2小时后，取出绞碎；
(2)将步骤1)获得的经粉碎的海藻，按照1：10的比例与质量百分比为30％乙醇溶液混合形成混合物，在搅拌和55℃下萃取3小时；
(3)使步骤2)获得的混合物冷却至常温，离心，过滤的提取液和提取后的海藻备用；
(4)减压蒸发提取液，回收乙醇，蒸发后获得的固体即为含有植物生长促进作用的海藻提取物；
(二)复合酶降解海藻
(1)将提取完植物生长促进作用成分的海藻用均浆机粉碎；
(2)向995公斤水中加入海藻酸裂解酶2公斤和纤维素酶3公斤；
(3)向步骤1)获得的海藻100公斤加入步骤2)获得的复合酶溶液1000公斤形成混合物；
(4)在搅拌和55℃的条件下，将步骤3)获得的混合物中的海藻在复合酶作用下降解3小时，加入(一)获得的含有植物生长促进作用的海藻提取物，搅拌均匀，冷却至常温；
(5)静置2小时，过滤离心进行固液分离，所得液体为液态海藻肥肥基，固体为海藻活性粉。
3.根据权利要求2所述的一种功能性海藻有机质源及其制备方法，其特征在于，所述步骤(一)(2)中离心速度为3500转/min，离心时间为30分钟。
4.根据权利要求1-3所述方法制备的海藻活性粉。
5.一种功能性海藻有机质源，其特征在于，所述该功能性海藻有机质源配方按1000千克产品所需原料重量计，各组分及配比如下：
6.根据权利要求4所述的一种功能性海藻有机质源，其特征在于：
所述钙镁磷肥为白色粉末，五氧化二磷含量为18％，氧化钙含量为45％，氧化镁含量为12％，氧化硅含量为20％；
所述硝基腐殖酸为黑色粉末，N为2％，腐殖酸为60％；
所述硫酸锌为七水硫酸锌，锌含量≥22％；
所述硫酸亚铁为七水硫酸亚铁，铁含量≥20％；
所述硼砂为工业十水四硼酸钠，单质硼≥10％；
所述钼酸铵为七钼酸铵，钼含量≥54％；
所述硫酸锰为一水硫酸锰，锰含量≥31.8％。
7.一种功能性海藻有机质源的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：按比例将钙镁磷肥、硝基腐殖酸、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸加入到海藻活性粉中，充分混合后堆放陈化24小时，将陈化好的物料进行烘干，温度控制在70～90℃，最终水分为25％～35％，封装即得成品。
8.根据权利要求5-7任一项所述方法制备的功能性海藻有机质源。
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