专利名称：一种海藻有机肥及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海藻有机肥及其制备工艺。
背景技术：
目前，长期施用化肥已使农田生态环境、土壤的理化性状以及土壤有效菌群受到了不同程度的破坏，对农作物的品质影响很大。尤其是过多施用单质化肥如氮素肥料，使土壤板结加剧，土壤肥力下降，使农作物产品的品质和营养难以满足人们的需要，更达不到绿色食品的要求，而且造成严重的环境污染。传统的化学肥料肥效单一、污染严重，长期使用会导致土壤被破坏。据有关专家调查，我国单位面积上化肥的施用量已居世界首位，由于化肥的过量施用已造成了农产品和饮用水中亚硝酸盐含量的超标，严重地威胁国民的健康。海藻肥属天然海藻提取物，对人、畜无害，对环境无污染，在国外被列入有机食品生产专用肥料，是天然、高效、新型的有机肥。海藻中含有海藻多糖、酚类、多聚合物、甘露醇、甜菜碱、海藻酸、植物生长调节物质和氮、磷、钾及铁、硼、钼、碘等元素，而非化学合成，对人、畜无害，大面积使用后，可大大降低对环境的污染，用其种植的农产品可达到绿色无公害的标准。因此，海藻肥完全符合现代农业发展趋势，市场空间非常广阔。目前，海藻肥等天然有机肥料已在欧美等发达国家和地区广泛使用，并在逐步替代化肥。海藻肥具有很高的生物活性，极少的用量就可刺激植物生长，增加农产品的营养成分含量和含糖量，提高产量，提高果实的风味、色泽和耐储藏性。海藻肥可在多方面改善作物的健康状况，满足作物对某些微量元素的特殊要求，有效防治植物的生理病害，提高作物的抗寒、抗旱、抗逆能力。海藻肥还能在保护农业生态环境、涵养土壤上起着重要作用。其含有的天然生长调节物质，易于植物吸收传导，长期施用可直接使土壤(或通过植物使土壤增加有机质)激活土地中的各种有益微生物，使土壤的生物效力增加。另外，它含有的天然化合物如藻朊酸钠是天然土壤调整剂，能促进土壤团粒结构的形成，改善土壤内部孔隙空间，协调土壤中固、液、气三者比例，可恢复由于土壤负担过重和化学污染而失去的天然胶质平衡，使土地通气更好，植物根系更深，增加土壤生物活动，增加速效养分的释放，提高作物的抗逆性，建立最佳植物-土壤生态系统。因此，海藻肥作为新型有机肥料，可弥补我国传统有机肥的不足，对农业的可持续发展提供有力的保障，对改善生态环境具有重要意义。我国仅大型经济海藻就有100多种，烟台、威海、青岛等沿海地区的海藻资源更是丰富，其中不乏有高肥效的海藻种类。此外，近年来烟台、威海、青岛等沿海地区浒苔等海藻泛滥，严重污染了环境，更是影响沿海景观。目前，国内外绝大部分厂家主要采用化学水解法生产海藻肥，即利用强酸、强碱在高温高压的剧烈条件下对海藻进行处理，这种方法工艺较为复杂，条件苛刻，并且破坏了海藻中大量的有效成分。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种海藻有机肥及其制备工艺。本发明是通过以下技术方案实现的一种海藻有机肥的制备工艺，包括以下步骤(1)将海藻去砂，晒干或50 70°C烘干，使水分的含量低于10% (质量百分数)， 得干燥的海藻；⑵将上述干燥的海藻粉碎，得海藻粉，海藻粉中海藻的粒度不大于 0.5CmX0.5Cm，然后将海藻粉与水以质量比1 (15 25)的比例混合，用盐酸(优选0. lmol/L的盐酸)将pH调至2 3，温度调至45 50°C，超声波破壁，破壁时间0 < t彡12min,超声波功率100 125w ；破壁后，用NaOH溶液(优选0. lmol/L的NaOH溶液)将PH调至4 5，再用超声波提取40 60min，超声波功率125 200w，得浸提液；(3)将上述浸提液过滤、离心以除去不溶物，然后将得到的清液通过5% (质量百分数)活性炭进行脱色，脱色后，浓缩，控制浓缩温度45 50°C，浓缩蒸汽压力保持在 0.03 0.05Mpa，浓缩至固形物的含量在20% 50% (质量百分数)；干燥后即得海藻有机肥；进一步地，为强化营养，可根据需求，加入尿素、磷酸二氢钾和微量元素等营养成分， 得到所需要的海藻有机肥，加入方式有以下几种A.向干燥后的海藻有机肥中加入尿素、磷酸二氢钾和微量元素等营养成分，进行复配，得到所需要的海藻有机肥。B.向上述脱色后、浓缩前的溶液中加入尿素、磷酸二氢钾和微量元素等营养成分， 得到所需要的海藻有机肥。C.向干燥后得到的海藻有机肥中加水配成10 100g/L的溶液，然后再加入尿素、 磷酸二氢钾和微量元素等营养成分，得到所需要的海藻有机肥。优选的，以加入方式C为例，加入的尿素和磷酸二氢钾的量，按加入后溶液中氮彡10g/L、磷(P2O5)彡30g/L、钾(K2O)彡60g/L计；加入微量元素的量，按加入后溶液中锌彡48/1、铁> 3/、L硼> 3g/L计，加入微量元素是以加入EDTA-ZruEDTA-Fe和硼砂实现的。)^ , 午胃[Enteromorpha prolifera (Muller) J. Agardh], ^ ] [Undaria pinnatifida (Harvey) Suringar],羊栖菜[Sargassum fusiforme (Harvey) Setch]或 / 禾口海带[Laminaria japonica Areschoug]等。一种利用上述制备工艺制备得到的海藻有机肥。本发明的海藻有机肥采用超声提取，其具有以下优点超声提取技术的基本原理主要是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取，另外超声波的次级效应，加机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合，利于提取。与常规提取法相比，具有提取时间短、产率高、避免长时间高温条件下降解变性避免高温高压对有效成分的破坏，无需加热等优点，具体如下1.提取效率高超声波独具的物理特性能促使植物细胞组织破壁或变形，提取更充分，提取率比传统工艺显著提高达50 500% ；2.提取时间短超声波提取通常在M 40分钟即可获得最佳提取率，提取时间较传统方法大大缩短2/3以上，原料处理量大；
3.提取温度低超声提取最佳温度在40 60°C，对遇热不稳定、易水解或氧化的有效成分具有保护作用，同时大大节能能耗；4.适应性广；5.提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化；6.提取工艺运行成本低，综合经济效益显著；7.操作简单易行，设备维护、保养方便。本发明的海藻有机肥最大程度上保留了海藻的海藻酸、海藻多糖、甘露醇、甜菜碱等原生态营养成分，能够增加农产品的营养成分含量，提高产量，并能提高农作物的抗病、 抗寒、抗旱等抗逆性，增强作物吸水、吸肥及保水能力。本发明的海藻有机肥，产品水不溶物彡 50g/L(l 250 倍稀释)；pH值(1 250 倍稀释):3· 0-9. 0 ；总砷(以 pb 计)彡 0. 5mg/ kg ；铅(以pb计)< 1. Omg/kg。本发明以海藻为原料生产海藻肥，解决了环境污染问题， 变废为宝，节约了生产成本，具有巨大的经济价值和深远的环境意义。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的说明。实施例1制备海藻有机肥步骤如下(1)将海藻去砂，晒干，使水分的含量低于10% (质量百分数)，得干燥的海藻；( 将上述干燥的海藻粉碎，得海藻粉，海藻粉中海藻的粒度不大于 0. 5cmX0. 5cm，然后将海藻粉与水以质量比1 20的比例混合，用0. lmol/L的盐酸将pH 调至3，温度调至50°C，超声波破壁，破壁时间lOmin，超声波功率125w ；破壁后，用0. Imol/ L的NaOH溶液将pH调至5，再用超声波提取50min，超声波功率150w，得浸提液；(3)将上述浸提液过滤、离心以除去不溶物，然后将得到的清液通过5% (质量百分数)活性炭进行脱色，脱色后，浓缩，控制浓缩温度50°C，浓缩蒸汽压力保持在0. 03 0.05Mpa，浓缩至固形物的含量在40% (质量百分数)；干燥后即得海藻有机肥。所制备得到的海藻有机肥，其水不溶物<50g/L(l 250倍稀释)；pH值(1 250 倍稀释)3. 0-9. 0 ；总砷(以 pb 计)^ 0. 5mg/kg ；铅(以 pb 计)彡 1. Omg/kg。(4)进一步地，为强化营养，向干燥后得到的海藻有机肥中加水配成50g/L的溶液，然后再加入尿素、磷酸二氢钾和微量元素等营养成分，得到营养强化的海藻有机肥，加入的尿素和磷酸二氢钾的量，按加入后溶液中氮=10g/L、磷(P2O5) = 30g/L、钾(K2O)= 60g/L计；加入微量元素的量，按加入后溶液中锌=4g/L、铁=3/、L硼=3g/L计，加入微量元素是以加入EDTA-Zn、EDTA-Fe和硼砂实现的。本实施例中所用海藻为浒苔[Enteromorpha prolifera(Muller) J. Agardh]，通过烟台、威海、青岛海面漂浮海藻中收集。实施例2海藻有机肥的功效藻酸水溶性肥料在黄瓜上应用试验报告为了验证海藻有机肥在黄瓜生产上应用的效果，以探讨该肥对黄瓜生理性状和产量的影响，为黄瓜的高产、优质、高效种植提供依据，设置了本试验，现将试验情况报告如下
1.试验时间和地点1. 1试验时间2010年9月30日——1月20日1. 2试验地点文登市宋村镇硝一村2.试验材料与方法2. 1 供试土壤
权利要求
1.一种海藻有机肥的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)将海藻去砂，晒干或50 70°C烘干，使水分的含量低于10%，得干燥的海藻；(2)将上述干燥的海藻粉碎，得海藻粉，然后将海藻粉与水以质量比1 (15 2 的比例混合，将PH调至2 3，温度调至45 50°C，超声波破壁，破壁时间0 < t彡12min,超声波功率100 125w ；破壁后，将pH调至4 5，再用超声波提取40 60min，超声波功率 125 200w，得浸提液；(3)将上述浸提液过滤、离心，然后将得到的清液通过5%活性炭进行脱色，脱色后，浓缩，控制浓缩温度45 50°C，浓缩至固形物的含量在20% 50% ；干燥后即得海藻有机肥。
2.根据权利要求1所述的海藻有机肥的制备工艺，其特征在于还包括以下步骤向干燥后的海藻有机肥中加入营养成分，进行复配，得到营养强化的海藻有机肥。
3.根据权利要求1所述的海藻有机肥的制备工艺，其特征在于所述步骤C3)为将上述浸提液过滤、离心以除去不溶物，然后将得到的清液通过5%活性炭进行脱色，脱色后，加入营养成分，浓缩，控制浓缩温度45 50°C，浓缩蒸汽压力保持在0. 03 0. 05Mpa，浓缩至固形物的含量在20% 50% ；干燥后得营养强化的海藻有机肥。
4.根据权利要求1所述的海藻有机肥的制备工艺，其特征在于还包括以下步骤向干燥后得到的海藻有机肥中加水配成10 100g/L的溶液，然后再加入营养成分，得到营养强化的海藻有机肥。
5.根据权利要求2或3或4所述的海藻有机肥的制备工艺，其特征在于所述营养成分为尿素、磷酸二氢钾和微量元素。
6.根据权利要求5所述的海藻有机肥的制备工艺，其特征在于所述微量元素是通过加入EDTA-Zn、EDTA-Fe和硼砂实现的。
7.根据权利要求3或4所述的海藻有机肥的制备工艺，其特征在于加入的营养成分的用量为加入的尿素和磷酸二氢钾的量，按加入后溶液中氮> 1(^/1、磷> 30g/L、钾彡60g/L计；加入微量元素的量，按加入后溶液中锌彡4g/L、铁彡3/、L硼彡3g/L计，加入微量元素是通过加入EDTA-Zn、EDTA-Fe和硼砂实现的。
8.根据权利要求1所述的海藻有机肥的制备工艺，其特征在于所述步骤(1)中，海藻为浒苔，裙带菜，羊栖菜或/和海带。
9.根据权利要求1所述的海藻有机肥的制备工艺，其特征在于所述步骤( 中，海藻粉中海藻的粒度不大于0. 5cmX0. 5cm。
10.一种利用权利要求1 9中任一项所述的制备工艺制备得到的海藻有机肥。
全文摘要
本发明公开了一种海藻有机肥，其制备工艺如下(1)将海藻去砂，晒干或50～70℃烘干，得干燥的海藻；(2)将干燥的海藻粉碎，得海藻粉，然后将海藻粉与水混合，超声波破壁，得浸提液；(3)将浸提液过滤，离心，脱色，浓缩，干燥后即得海藻有机肥；进一步地，为强化营养，可根据需求，加入尿素、磷酸二氢钾和微量元素等营养成分，得到所需要的海藻有机肥。本发明的海藻有机肥采用超声提取，与常规提取法相比，具有提取时间短、产率高、避免长时间高温条件下降解变性避免高温高压对有效成分的破坏，无需加热等优点。本发明以海藻为原料生产海藻肥，解决了环境污染问题，变废为宝，节约了生产成本，具有巨大的经济价值和深远的环境意义。
文档编号C05F11/10GK102491798SQ20111037646
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者梁志杰, 王绪涛, 王静 申请人:中化(烟台)作物营养有限公司