一种包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法
【专利摘要】本发明涉及一种包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，包括：利用果树枝条为原料通过微生物转化得到有机形态微量元素，利用低级醇溶剂将有机态微量元素溶出，溶液升温后加入适量尿素溶解，采用梯度降温的方式加速尿素结晶，过滤得晶体，烘干或真空干燥方式制得成品。本发明采用的特殊包埋工艺可避免微量元素中毒。微量元素过量施用很容易引发肥害，尤其是微量元素与作物根部直接接触情况下。本发明利用尿素的自身特性将微量元素均匀包裹，有效避免了作物的微量元素中毒现象。
【专利说明】
一种包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种肥料的生产方法，尤其涉及一种微量元素肥料的生产方法，属于肥料的生产技术领域。【背景技术】
[0002]微量元素是维持生命有机体正常生物功能和植物生长所必需的营养物质，它与蛋白质、脂类、多糖、核酸、维生素的代谢密切相关，対植物的各种生理代谢过程的关键步骤起调控作用。作物生长过程不仅需要氮磷钾等大量元素以及硫钙镁等中量元素，还需要硼、 锌、锰、铁、铜等微量元素。只有在各元素比例适当的情况下才能相互发挥协同作用。如果比例不当则相互制约影响使用效果。我国传统农业生产不注重平衡施肥，90%作物产区都表现为微量元素不足，开发高效、安全、适应性强的微量元素肥料对我国未来农业生产具有重要意义。
[0003]中国专利ZL200510130897 ? 0、ZL200610125359 ? 7、ZL201210331478 ? 3、 ZL201210382951.0涉及使用钢铁废渣、废旧锌锰电池、纸浆废液、磷化废渣为原料生产微量元素肥料，生产成本低，但肥料利用率差且易引起土壤重金属超标。
[0004]中国专利ZL921032096.x、ZL201110093683.6涉及使用三氧化二硼、二氧化硅为主要原料生产玻璃态微量元素肥料，有一定使用效果，但生产工艺相对复杂。
[0005]中国专利ZL200910065958.8、专利201310425419.7、ZL201310094341.5、专利 ZL201410322864.5分别采用葡萄糖酸、EDTA、天门冬氨酸、腐殖酸作为螯合剂生产微量元素月巴，该肥料具有一定缓释效果，但螯合率难以准确控制。
[0006]中国专利ZL201010165003.2、201210192294.3涉及到利用蚯蚓粪便和羊粪作为填充剂来生产微量元素肥料，此种肥料相对成本较低，但生产工艺粗糙，效果不稳定。
【发明内容】
[0007]本发明针对现有微量元素肥料生产技术存在的不足，提供一种包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法。
[0008]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
[0009]—种包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0010]1)发酵:将84?91wt%的果树枝条粉末、1?2wt%的葡萄糖、2?3wt%的硫酸铵、 0.5?1 wt %的微量元素、5?1 Owt %的链球菌液n C24所组成的混合物置于20?60 °C下好氧发酵；
[0011]2)溶液浸提:向发酵结束后的混合物中加入3?5倍体积的低级醇进行溶液浸提， 所述低级醇是指含1?4个碳原子的醇，浸提完成后过滤，得澄清滤液；
[0012]3)尿素溶解:向步骤2)所得的澄清滤液中加入尿素，每100ml的滤液中加入10? 30g的尿素，后升温至50?60°C，并搅拌至完全溶解；
[0013]4)梯度降温:将步骤3)中溶解后的产物进行降温，采用梯度降温方式将温度降至5?10°C，每小时降温5?10°C，保持30?60min,静置，过滤得尿素晶体；
[0014]5)干燥:于60°C以下干燥晶体，控制产物水分低于5%，得微量元素肥料。
[0015]进一步，步骤1)中所述的微量元素是指硒、锰、硼、钼中的一种或多种的混合物。
[0016]进一步，步骤1)中所述的果树是指仁果类果树。
[0017]进一步，步骤1)所述混合物中链球菌液的含量为5.5?7wt %，本发明所用的链霉菌HC24为:中国科学院烟台海岸带研究所于2015年12月09日在中国科学院微生物研究所保藏，保藏编号为CGMCC N0.11848。
[0018]进一步，步骤1)中发酵的温度为25?45 °C。
[0019]进一步，步骤1)中好氧发酵的时间为5?7天。
[0020]进一步，步骤2)中所述的低级醇是指甲醇、乙醇、异丙醇中的一种。[0021 ]进一步，步骤2)中浸提的时间为1?3小时。[〇〇22] 进一步，步骤3)中尿素的加入量为每100ml的滤液中加入15?20g的尿素。
[0023]进一步，步骤4)中的梯度降温每小时降温6?8°C。[〇〇24] 进一步，步骤4)中静置时间为2?5小时。
[0025]本发明的有益效果是:
[0026]1)本发明采用的特殊包埋工艺可避免微量元素中毒。微量元素过量施用很容易引发肥害，尤其是微量元素与作物根部直接接触情况下。本发明利用尿素的自身特性将微量元素均匀包裹，有效避免了作物的微量元素中毒现象。
[0027]2)生产的肥料具有缓释、控释效果，符合作物生长营养需求曲线。微量元素随作物对氮肥的利用而缓慢释放，满足作物生长过程对微量元素的需求，达到缓释与控释的效果。 经测试，微量元素初期(25°C，24h内)养分释放率小于2%，28天累计养分释放量小于40%， 养分释放期(6个月内)累计释放率大于85%。
[0028]3)生产工艺操作简单，充分利用了果树枝条，使之能够再次利用，经济、环保、无污染，设备投入极小，易于批量生产。【具体实施方式】
[0029]以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0030]实施例1:[0031 ]—种包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，包括如下步骤:[0〇32 ]1)发酵:将9 lwt %的苹果树枝条粉末、1 wt %的葡萄糖、2wt %的硫酸铵、lwt %的硫酸锰、5wt%的链球菌液HC24所组成的混合物置于25?60°C下好氧发酵5天；
[0033]2)溶液浸提:向发酵结束后的混合物中加入3倍体积的甲醇进行溶液浸提2小时，浸提完成后过滤，得澄清滤液；[〇〇34]3)尿素溶解:向步骤2)所得的澄清滤液中加入尿素，每100ml的滤液中加入30g的尿素，后升温至50°C，搅拌至完全溶解；
[0035]4)梯度降温:将步骤3)中溶解后的产物进行降温，采用梯度降温方式将温度降至5°C，每小时降温5°C，降温后保持30min，降温完成后静置5小时，过滤得尿素晶体；[〇〇36]5)干燥:将尿素晶体置于真空干燥箱内干燥，控制真空度为-0.07MPa，温度60°C，产品失重低于5%后停止干燥，分装，得微量元素肥料，经检测成品中锰含量为2.05wt%，检测标准为NY/T1974。[〇〇37] 实施例2:
[0038]—种包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，包括如下步骤:[〇〇39]1)发酵:将84wt %的桃树枝条粉末、2wt %的葡萄糖、3wt %的硫酸铵、lwt %的亚硒酸钠、10wt%的链球菌液HC24所组成的混合物置于20?45°C下好氧发酵7天；
[0040]2)溶液浸提:向发酵结束后的混合物中加入5倍体积的乙醇进行溶液浸提1小时，浸提完成后过滤，得澄清滤液；[0041 ]3)尿素溶解:向步骤2)所得的澄清滤液中加入尿素，每100ml的滤液中加入20g的尿素，后升温至60°C，搅拌至完全溶解；
[0042]4)梯度降温:将步骤3)中溶解后的产物进行降温，采用梯度降温方式将温度降至5°C，每小时降温8°C，降温后保持30min，降温完成后静置2小时，过滤得尿素晶体；[〇〇43]5)干燥:将尿素晶体置于干燥箱内干燥，温度55°C，产品失重低于5%后停止干燥，分装，得微量元素肥料;经检测成品中硒含量为1.38wt %，检测标准NY/T1972。
[0044]实施例3:
[0045]—种包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，包括如下步骤:[0〇46]1)发酵:将88wt %的梨树枝条粉末、2wt %的葡萄糖、2wt %的硫酸铵、0 ? 5wt %的硫酸钼、7.5wt %的链球菌液HC24所组成的混合物置于25?45 °C下好氧发酵6天；
[0047]2)溶液浸提:向发酵结束后的混合物中加入4倍体积的异丙醇进行溶液浸提2小时，浸提完成后过滤，得澄清滤液；[〇〇48]3)尿素溶解:向步骤2)所得的澄清滤液中加入尿素，每100ml的滤液中加入1 Og的尿素，后升温至50°C，搅拌至完全溶解；
[0049]4)梯度降温:将步骤3)中溶解后的产物进行降温，采用梯度降温方式将温度降至 10°C，每小时降温10°C，降温后保持60min，降温完成后静置3小时，过滤得尿素晶体；
[0050]5)干燥:将尿素晶体置于干燥箱内干燥，温度60°C，产品失重低于5%后停止干燥， 分装，得微量元素肥料，经检测产品中钼含量为〇.98wt %，检测标准NY/T1974。[〇〇51 ] 实施例4:[〇〇52] 一种包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，包括如下步骤:[〇〇53]1)发酵:将88wt %的枣树枝条粉末、lwt %的葡萄糖、2wt %的硫酸铵、lwt %的三氧化二硼、8wt%的链球菌液HC24所组成的混合物置于25?45°C下好氧发酵6天；[〇〇54]2)溶液浸提:向发酵结束后的混合物中加入4倍体积的乙二醇进行溶液浸提2小时，浸提完成后过滤，得澄清滤液；[〇〇55]3)尿素溶解:向步骤2)所得的澄清滤液中加入尿素，每100ml的滤液中加入20g的尿素，后升温至50°C，搅拌至完全溶解；
[0056]4)梯度降温:将步骤3)中溶解后的产物进行降温，采用梯度降温方式将温度降至5 °C，每小时降温10°C，降温后保持60min，降温完成后静置3小时，过滤得尿素晶体；
[0057]5)干燥:将尿素晶体置于干燥箱内干燥，温度60°C，产品失重低于5%后停止干燥， 分装，得微量元素肥料，经检测产品中硼含量为1.55wt %，检测标准NY/T1974。[〇〇58]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征在于，包括如下步骤:1)发酵:将84?9 lwt %的果树枝条粉末、1?2wt %的葡萄糖、2?3wt %的硫酸铵、0.5? lwt %的微量元素、5?10wt %的链球菌液HC24所组成的混合物置于20?60 °C下好氧发酵；2)溶液浸提:向发酵结束后的混合物中加入3?5倍体积的低级醇进行溶液浸提，所述 低级醇是指含1?4个碳原子的醇，浸提完成后过滤，得澄清滤液；3)尿素溶解:向步骤2)所得的澄清滤液中加入尿素，每100ml的滤液中加入10?30g的 尿素，后升温至50?60°C，并搅拌至完全溶解；4)梯度降温:将步骤3)中溶解后的产物进行降温，采用梯度降温方式将温度降至5?10 °C，每小时降温5?10°C，保持30?60min,静置，过滤得尿素晶体；5)干燥:于60°C以下干燥晶体，控制产物水分低于5%，得微量元素肥料。2.根据权利要求1所述的包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征在于，步骤1) 中所述的微量元素是指硒、锰、硼、钼中的一种或多种的混合物。3.根据权利要求1所述的包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征在于，步骤1) 中所述的果树是指仁果类果树。4.根据权利要求1-3中任一项所述的包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征 在于，步骤1)中所述混合物中链球菌液HC24的含量为5.5?7wt %。5.根据权利要求4所述的包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征在于，步骤1) 中发酵的温度为25?45 °C。6.根据权利要求5所述的包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征在于，步骤1) 中好氧发酵的时间为5?7天。7.根据权利要求1-3中任一项所述的包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征 在于，步骤2)中所述的低级醇是指甲醇、乙醇、异丙醇中的一种。8.根据权利要求1-3中任一项所述的包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征 在于，步骤2)中浸提的时间为1?3小时。9.根据权利要求1-3中任一项所述的包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征 在于，步骤3)中尿素的加入量为每100ml的滤液中加入15?20g的尿素。10.根据权利要求1-3中任一项所述的包埋法生产水溶性微量元素肥料的方法，其特征 在于，步骤4)中的梯度降温每小时降温6?8°C，静置时间为2?5小时。
【文档编号】C05F17/00GK106007843SQ201610324034
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】常晓菲, 常大勇, 高筱莎, 贾朝佩, 丁玮琳
【申请人】烟台固特丽生物科技股份有限公司