一种海藻生物复合肥及其制备方法与应用与流程

1.本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种海藻生物复合肥及其制备方法与应用。


背景技术：

2.海藻中含有丰富的海藻多糖和海藻酸钠，海藻多糖可以促进植物对水分子、无机盐离子以及其他养分的吸收；还可参与植物的光合作用，调节植物体内营养渗透平衡，修复愈合伤口，提高植物的抗病能力，强壮植株。海藻酸钠可以刺激植物体内防御酶系统活性，增强作物抗干旱、寒冷、盐碱的能力；调节植物生长，促进花芽分化，提高座果率；促进植物根系发育，提高对土壤养分、水分的吸收作用；增加叶绿素含量，提高光合效率。如何有效的将海藻中的这些有效成分提取出来，为植物所用，是目前研究的热点。
3.化学法和物理法从海藻中提取有效组分不仅操作繁琐，还污染环境，得到的有效成分的含量低。酶解法由于其对环境友好，得到人们的一致好评，但是现有的酶解法提取海藻中的有效成分时的得率并不理想，利用该方法提取得到的海藻有效成分制备得到的肥料的肥效也不理想。因此需要一种快速、有效地从海藻中提取高得率的有效成分的方法来满足现有肥料领域的不足。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种海藻生物复合肥及其制备方法与应用。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
6.本发明提供了一种海藻生物复合肥，包括如下质量份数的组分：
7.海藻提取物50～70份、农作物秸秆30～40份、金针菇菌渣10～18份、醋糟20～26份、酒糟8～14份、腐殖酸钾10～12份、氯化铵12～16份、磷酸氢二钠8～12份，em菌剂0.1～0.3份。
8.作为优选，所述海藻为马尾藻、裙带菜和羊栖菜中的一种或多种。
9.作为优选，所述海藻提取物的制备方法包括如下步骤：
10.(3.1)将海藻干燥、粉碎至粒径为0.1～0.3mm的颗粒状，得到海藻颗粒；
11.(3.2)将所述海藻颗粒与水混合，得到海藻混悬液；
12.(3.3)在所述海藻混悬液中加入复合酶，进行第一次酶解后，再加入木瓜蛋白酶进行二次酶解，得到酶解物，将所述酶解物离心，取上清液，得到海藻提取物。
13.作为优选，步骤(3.1)所述干燥的温度为40～50℃；
14.所述干燥的时间为24～36h。
15.作为优选，步骤(3.2)所述海藻颗粒与水混合的质量比为1:5～9。
16.作为优选，海藻颗粒与复合酶的质量比为1:0.2～0.4；
17.所述复合酶为葡聚糖内切酶和多聚半乳糖醛酸酶；
18.所述复合酶中葡聚糖内切酶与多聚半乳糖醛酸酶的质量比为2～4:1；
19.所述第一次酶解的ph为4.5～5；
20.所述第一次酶解的温度为45～47℃；
21.所述第一次酶解的时间为10～12h；
22.海藻颗粒与木瓜蛋白酶的质量比为1:0.4～0.6；
23.所述二次酶解的ph为6～7；
24.所述二次酶解的温度为55～60℃；
25.所述二次酶解的时间为5～7h。
26.作为优选，所述离心的转速为12000～14000rpm；
27.所述离心的时间为10～12min。
28.作为优选，所述农作物秸秆为花生秸秆、玉米秸秆和小麦秸秆中的一种或多种；
29.所述酒糟为玉米酒糟；
30.所述em菌剂的初始活菌浓度≥1
×
10
11
cfu/g。
31.本发明还提供了所述的海藻生物复合肥的制备方法，包括如下步骤：
32.(9.1)将农作物秸秆、金针菇菌渣、醋糟、酒糟、em菌剂与海藻提取物混合得到混合料，将所述的混合料堆肥发酵10～12d，得到发酵料；
33.(9.2)将所述的发酵料与腐殖酸钾、氯化铵、磷酸氢二钠混合，造粒，得到肥料；
34.所述堆肥发酵时中心堆的温度≤65℃；
35.所述造粒的粒径为8～12mm。
36.本发明还提供了所述的海藻生物复合肥以及所述的制备方法制备得到的海藻生物复合肥在提高农作物产量和/或品质方面的应用。
37.本发明提供了一种海藻生物复合肥及其制备方法与应用。本发明中的海藻提取物中含有丰富的海藻多糖和海藻酸钠，可以为作物生长提供营养，提高作物的抗病能力；本发明的复合肥料中还加入了农业秸秆、酒糟、醋糟、金针菇菌渣，这些组分均为农业废弃物，将这些农业废弃物与海藻提取物共同作用制备成复合肥，不仅可以提高作物的产量，还能提高作物的品质。
38.本发明制备海藻提取物的方法对环境友好，并且还能提取得到丰富的海藻多糖和海藻酸钠。
具体实施方式
39.本发明提供了一种海藻生物复合肥，包括如下质量份数的组分：
40.海藻提取物50～70份，优选为55～65份，进一步优选为60份；
41.农作物秸秆30～40份，优选为32～38份，进一步优选为35份；
42.金针菇菌渣10～18份，优选为12～16份，进一步优选为14份；
43.醋糟20～26份，优选为22～24份，进一步优选为23份；
44.酒糟8～14份，优选为10～12份，进一步优选为11份；
45.腐殖酸钾10～12份，优选为11份；
46.氯化铵12～16份，优选为13～15份，进一步优选为14份；
47.磷酸氢二钠8～12份，优选为10份；
48.em菌剂0.1～0.3份，优选为0.2份。
49.在本发明中，所述海藻为马尾藻、裙带菜和羊栖菜中的一种或多种。
50.在本发明中，所述海藻提取物的制备方法包括如下步骤：
51.(3.1)将海藻干燥、粉碎至粒径为0.1～0.3mm的颗粒状，得到海藻颗粒；
52.(3.2)将所述海藻颗粒与水混合，得到海藻混悬液；
53.(3.3)在所述海藻混悬液中加入复合酶，进行第一次酶解后，再加入木瓜蛋白酶进行二次酶解，得到酶解物，将所述酶解物离心，取上清液，得到海藻提取物。
54.在本发明中，步骤(3.1)所述干燥的温度为40～50℃，优选为45℃；所述干燥的时间为24～36h，优选为30h。所述粉碎的粒径优选为0.2mm。在本发明中，步骤(3.2)所述海藻颗粒与水混合的质量比为1:5～9，优选为1:7。在本发明中，海藻颗粒与复合酶的质量比为1:0.2～0.4，优选为1:0.3；所述复合酶为葡聚糖内切酶和多聚半乳糖醛酸酶；所述复合酶中葡聚糖内切酶与多聚半乳糖醛酸酶的质量比为2～4:1，优选为3:1；所述第一次酶解的ph为4.5～5，优选为4.75；所述第一次酶解的温度为45～47℃，优选为46℃；所述第一次酶解的时间为10～12h，优选为11h；海藻颗粒与木瓜蛋白酶的质量比为1:0.4～0.6，优选为1:0.5；所述二次酶解的ph为6～7，优选为6.5；所述二次酶解的温度为55～60℃，优选为57.5℃；所述二次酶解的时间为5～7h，优选为6h。在本发明中，所述离心的转速为12000～14000rpm，优选为13000rpm；所述离心的时间为10～12min，优选为11min。
55.在本发明中，所述农作物秸秆为花生秸秆、玉米秸秆和小麦秸秆中的一种或多种；所述酒糟为玉米酒糟；所述em菌剂的初始活菌浓度≥1
×
10
11
cfu/g。
56.本发明还提供了所述的海藻生物复合肥的制备方法，包括如下步骤：
57.(9.1)将农作物秸秆、金针菇菌渣、醋糟、酒糟、em菌剂与海藻提取物混合得到混合料，将所述的混合料堆肥发酵10～12d，得到发酵料；
58.(9.2)将所述的发酵料与腐殖酸钾、氯化铵、磷酸氢二钠混合，造粒，得到肥料；
59.所述堆肥发酵时所述混合料中的含水量为65～70％，当混合料的含水量不足以达到65％时，可以加入水。所述堆肥发酵时中心堆的温度≤65℃；当中心堆的温度超过65℃时立即翻堆处理；所述造粒的粒径为8～12mm，优选为10mm。
60.本发明还提供了所述的海藻生物复合肥以及所述的制备方法制备得到的海藻生物复合肥在提高农作物产量和/或品质方面的应用。
61.下面结合实施例对本发明提供的方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
62.本发明实施例中所述的em菌剂购自济南斌海商贸有限公司；所述em菌剂的初始活菌浓度≥1
×
10
11
cfu/g。
63.本发明实施例所述的酒糟购自山东玉科化工有限公司，所述酒糟为玉米酒糟；
64.本发明实施例中所述的醋糟购自南京市溧水渡江蛋白粉厂。
65.本发明实施例中花生仁粗蛋白含量的测定方法为杜马斯燃烧法；花生仁中粗脂肪含量的测定方法为索氏提取法；气相色谱法检测花生仁中油酸与亚油酸的含量。
66.实施例1
67.取100kg马尾藻、150kg裙带菜在50℃条件下，烘干30h，粉碎至粒径为0.2mm的颗粒状，得到海藻颗粒。
68.取60kg海藻颗粒与300kg水混合，得到海藻混悬液，调节所述海藻混悬液的ph至5.0，在所述海藻混悬液中加入复合酶(聚葡糖内切酶12kg，多聚半乳糖醛酸酶6kg)，在47℃
条件下，酶解11h后，得到酶解物1。调节所述酶解物1的ph至6.5，在所述酶解物1中加入36kg木瓜蛋白酶，在温度为55℃条件下，酶解5h得到酶解物。将所述酶解物在14000rpm条件下离心10min，取上清液，得到海藻提取物。
69.利用蒽酮分光光度法检测海藻提取物中海藻多糖的含量为26.3％，将海藻提取物经过消化、钙析、酸化和醇沉得到海藻提取物中海藻酸钠的得率为42.34％。
70.取粉碎粒径为1mm的花生秸秆20kg、粉碎粒径为1mm的玉米秸秆15kg、金针菇菌渣18kg、醋糟20kg、酒糟14kg、em菌剂0.2kg与60kg海藻提取物混合，得到混合料，用水调节所述混合料的含水量至65％，堆肥发酵10d，得到发酵料。堆肥发酵期间，中心堆的温度不能超过65℃，一旦中心堆温度≥65℃时，立即进行翻堆处理。
71.将得到的发酵料与10kg腐殖酸钠、16kg氯化铵、10kg磷酸氢二钠混合，造粒，得到肥料，造粒的粒径为10mm。
72.将上述肥料按照50kg/亩的量作为鲁花15号花生的基肥使用，使用后按常规的方法管理。
73.收获花生后，记录荚果的产量，花生仁的产量，百果重和百仁重。结果如表1所示。
74.检测花生仁中粗蛋白、粗脂肪含量以及花生仁中油酸和亚油酸的含量，结果如表2所示。
75.实施例2
76.取100kg裙带菜、150kg羊栖菜在40℃条件下，烘干36h，粉碎至粒径为0.3mm的颗粒状，得到海藻颗粒。
77.取60kg海藻颗粒与500kg水混合，得到海藻混悬液，调节所述海藻混悬液的ph至4.5，在所述海藻混悬液中加入复合酶(聚葡糖内切酶9kg，多聚半乳糖醛酸酶1kg)，在45℃条件下，酶解10h后，得到酶解物1。调节所述酶解物1的ph至7，在所述酶解物1中加入24kg木瓜蛋白酶，在温度为60℃条件下，酶解7h得到酶解物。将所述酶解物在12000rpm条件下离心12min，取上清液，得到海藻提取物。
78.利用蒽酮分光光度法检测海藻提取物中海藻多糖的含量为21.7％，将海藻提取物经过消化、钙析、酸化和醇沉得到海藻提取物中海藻酸钠的得率为40.66％。
79.取粉碎粒径为2mm的玉米秸秆15kg、粉碎粒径为1mm的小麦秸秆15kg、金针菇菌渣10kg、醋糟26kg、酒糟8kg、em菌剂0.1kg与70kg海藻提取物混合，得到混合料，用水调节所述混合料的含水量至70％，堆肥发酵12d，得到发酵料。堆肥发酵期间，中心堆的温度不能超过65℃，一旦中心堆温度≥65℃时，立即进行翻堆处理。
80.将得到的发酵料与12kg腐殖酸钠、12kg氯化铵、8kg磷酸氢二钠混合，造粒，得到肥料，造粒的粒径为8mm。
81.将上述肥料按照50kg/亩的量作为鲁花15号花生的基肥使用，使用后按常规的方法管理。
82.收获花生后，记录荚果的产量，花生仁的产量，百果重和百仁重。结果如表1所示。
83.检测花生仁中粗蛋白、粗脂肪含量以及花生仁中油酸和亚油酸的含量，结果如表2所示。
84.实施例3
85.取250kg羊栖菜在50℃条件下，烘干24h，粉碎至粒径为0.2mm的颗粒状，得到海藻
颗粒。
86.取60kg海藻颗粒与400kg水混合，得到海藻混悬液，调节所述海藻混悬液的ph至5，在所述海藻混悬液中加入复合酶(聚葡糖内切酶18kg，多聚半乳糖醛酸酶6kg)，在45℃条件下，酶解10h后，得到酶解物1。调节所述酶解物1的ph至6，在所述酶解物1中加入30kg木瓜蛋白酶，在温度为60℃条件下，酶解5h得到酶解物。将所述酶解物在13000rpm条件下离心12min，取上清液，得到海藻提取物。
87.利用蒽酮分光光度法检测海藻提取物中海藻多糖的含量为26.7％，将海藻提取物经过消化、钙析、酸化和醇沉得到海藻提取物中海藻酸钠的得率为50.12％。
88.取粉碎粒径为2mm的花生秸秆40kg、金针菇菌渣15kg、醋糟22kg、酒糟10kg、em菌剂0.3kg与50kg海藻提取物混合，得到混合料，用水调节所述混合料的含水量至65％，堆肥发酵10d，得到发酵料。堆肥发酵期间，中心堆的温度不能超过65℃，一旦中心堆温度≥65℃时，立即进行翻堆处理。
89.将得到的发酵料与10kg腐殖酸钠、14kg氯化铵、12kg磷酸氢二钠混合，造粒，得到肥料，造粒的粒径为10mm。
90.将上述肥料按照50kg/亩的量作为鲁花15号花生的基肥使用，使用后按常规的方法管理。
91.收获花生后，记录荚果的产量，花生仁的产量，百果重和百仁重。结果如表1所示。
92.检测花生仁中粗蛋白、粗脂肪含量以及花生仁中油酸和亚油酸的含量，结果如表2所示。
93.对比例1
94.利用青岛百事达生物肥料有限公司生产的花生专用复混肥为基肥，种植鲁花15号花生，施肥量为50kg/亩，使用后按常规的方法管理。
95.收获花生后，记录荚果的产量，花生仁的产量，百果重和百仁重。结果如表1所示。
96.检测花生仁中粗蛋白、粗脂肪含量以及花生仁中油酸和亚油酸的含量，结果如表2所示。
97.表1不同肥料对花生生长情况的影响
[0098][0099]
表1显示，实施例1～3得到的肥料的荚果产量以及花生仁产量高于对比例1的肥料。说明实施例1～3的肥料可以提高花生的产量。
[0100]
表2不同肥料对花生品质的影响
[0101] 粗蛋白％粗脂肪％油酸％亚油酸％实施例128.1349.8350.226.7
实施例225.1651.2448.327.4实施例326.6750.2148.926.1对比例124.9653.1648.029.7
[0102]
表2显示，实施例1～3的肥料种植得到的花生仁中油酸与亚油酸的比例高于对比例1种植的花生。说明本技术的肥料可以提高花生的品质。
[0103]
应用实施例1
[0104]
利用实施例2得到的肥料，在樱桃开花前按1kg/棵的量进行穴施，在樱桃座果期按0.5kg/棵的量再次穴施，其余按常规的方法进行管理。樱桃为6年生美早樱桃。收获樱桃时，樱桃的产量为28.13kg/棵，樱桃中可溶固形物的含量为18.16％。
[0105]
由以上实施例可知，本发明提供了一种海藻生物复合肥及其制备方法与应用。本发明中的海藻提取物中含有丰富的海藻多糖和海藻酸钠，可以为作物生长提供营养，提高作物的抗病能力；本发明的复合肥料中还加入了农业秸秆、酒糟、醋糟、金针菇菌渣，这些组分均为农业废弃物，将这些农业废弃物与海藻提取物共同作用制备成复合肥，不仅可以提高作物的产量，还能提高作物的品质。
[0106]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。