一种营养型保水松土复混肥料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复混肥料的制备方法，尤其涉及一种营养型保水松土复混肥料的 制备方法。
【背景技术】
[0002] 由于化肥投入量逐年增加，大量化肥农药的使用，解决粮食供应问题，提高了粮食 的产量。但连年大量化肥的使用带来了很大的环境问题，肥料利用率下降，土壤板结，保水 能力下降，水土流失，进一步加剧土壤理化环境的恶化，很大程度上威胁农业的可持续发 展，威胁粮食安全。
[0003]目前，大多数复混肥料企业通过添加化学絮凝剂的方式来生产保水松土功能性复 混肥料，主要有两大类：1、无机化学类，主要是聚合氯化铝、硫酸铝等，其存在明显用量较 大，铝离子含量高，对作物有一定的毒害作用，有明显的富集效应，对人类健康产生威胁，长 期施用，对土壤产生二次污染；2、有机高分子类，主要是聚丙烯酰胺类，其松土、保水效果较 好，但其是使用化工原料丙烯酰胺聚合而成，残留大量有毒丙烯酰胺单体，对农作物及人体 都有毒害作用。现有复混肥料生产工艺中多采用粘土或膨润土作为粘结剂，用量少时作用 不大，用量大了又降低有效成分含量，施入土壤中不易溶化，影响肥料释放，对土壤用处不 大。
[0004] 而解决上述问题，又能够具有养分丰富，减少水土流失，提高土壤墒情，增加土壤 容重，疏松土壤，显著提高养分利用率、促进农业增产增收的营养型保水松土复混肥料，在 现有技术中未见报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种养分丰富，能够减少水土流 失，提高土壤墒情，增加土壤容重，疏松土壤，显著提高养分利用率、促进农业增产增收的营 养型保水松土复混肥料的制备方法。
[0006] 本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是： 一种营养型保水松土复混肥料的制备方法，包括以下步骤： 步骤一、制备复合酶液：选取蛋白酶、脱乙酰酶质量比1:1~2,得复合酶解制剂，与水 混配预先活化，质量比1 :30~50,水温度控制在30~45°C，现配现用； 步骤二、制备造粒粘结剂：将微量元素粉碎至60~80目，投入γ-聚谷氨酸液中，使微 量元素与γ -聚谷氨酸于反应釜中进行螯合反应制备造粒粘接剂，pH值4. 5~7. 0,反应温 度控制在30~45°C，反应10~30min，微量元素与γ -聚谷氨酸质量比10~50:1000,微 量元素为硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硼酸中的一种或几种混合物； 步骤三、制备甲壳素和壳聚糖有机混合物：选取制药、酶制剂、柠檬酸发酵后压滤，得到 的含水量60%~70%的菌丝体残渣，其中菌丝体占60%以上，投入高温高压破壁罐中，通入 饱和蒸汽，至罐中温度达到110~120°C，维持10~20min之后，停止供蒸汽，向破壁罐中 通入高压空气，至破壁罐压力达到1.0 ~I. 5Mpa ;然后瞬间减压释放使压力降到常压，使菌 丝体细胞壁破裂，得到富含甲壳素的有机混合物，而后投入混料机中，边搅拌边喷入复合酶 液，混合均匀，pH控制在3. O~4. 0,酶解池中酶解48h~96h，温度控制在25~45°C，得到 甲壳素和壳聚糖有机混合物； 步骤四、将步骤三所得的甲壳素和壳聚糖有机混合物料于80°C下烘干，粉碎20~40 目，得到保水松土母料；将保水松土母料与无机养分混合并搅拌均匀，投入造粒机，喷入步 骤三制备的造粒粘结剂，造粒、筛分、包装，获得营养型保水松土复混肥料。
[0007] 进一步的，所述步骤四所得营养型保水松土复混肥料，其组成重量百分比为：甲壳 素和壳聚糖有机混合物10~30%、无机养分60~85%、造粒粘结剂2~10%。
[0008] 进一步的，所述步骤四中的无机养分为氮肥、磷肥、钾肥；所述氮肥为尿素、硝酸 铵、氯化铵或硫酸铵中的一种或几种；所述磷肥为过磷酸钙、磷酸一铵或磷酸二铵中的一种 或几种；所述钾肥为氯化钾、硝酸钾、磷酸二氢钾或硫酸钾中的一种或几种。
[0009] 进一步的，所述步骤二中γ-聚谷氨酸液是谷氨酸经微生物发酵所得，浓度是 3. 5%，微量元素为硫酸亚铁10%、硫酸锌60%、硫酸铜5%、硫酸锰5%、硼酸20%混合或硫酸亚 铁5%、硫酸锌70%、硫酸铜5%、硫酸锰5%、硼酸15%混合或硫酸锌70%、硼酸30%混合。
[0010] 更进一步的，所述氮肥为尿素；所述磷肥为磷酸二铵；所述钾肥为硫酸钾。
[0011] 进一步的，所述步骤三中复合酶解液喷入量为富含甲壳素的有机混合物质量的 1~5%。;酶解池设置加热循环管，夏季室温酶解48h~72h，冬季加热循环管酶解72~96h。
[0012] 进一步的，所述步骤三中高温高压破壁罐中通入饱和蒸汽，至罐中温度达到 115~120°C，维持15~20min，之后，停止供蒸汽，向破壁罐中通入高压空气，至破壁罐压力 达到1. 2~I. 5Mpa ;然后瞬间减压释放到汽固分离收集器中，得到富含甲壳素的有机混合 物。
[0013] 进一步的，所述步骤三中微量元素与γ-聚谷氨酸质量比20~50:1000,温度控制 在35~45°C，反应20~30min。
[0014] 进一步的，所述步骤一中复合酶与水混配预先活化，质量比I :30~40,水温控制 在35~40°C，活化时间是30~60min。
[0015] 进一步的，所述步骤一中蛋白酶与脱乙酰酶质量比1: 1~1. 5 ;蛋白酶为中性蛋 白酶。
[0016] 本发明的有益效果是：采用物理汽爆技术处理生物发酵工业菌丝体残渣，瞬间爆 破细菌细胞壁，细胞壁变得非常细小，使位于细胞壁内侧的甲壳素能够直接释放出来，配合 复合酶制剂脱酰，得到富含甲壳素和壳聚糖的小分子有机混合物。汽爆过程中高温高压瞬 间释放，菌丝体纤维形成富含超微空隙的海绵状吸水保水材料，充分利用发酵产物，突破了 传统肥料中添加化学无机保水材料，即聚丙烯酰胺、丙烯酸盐、聚氯化铝等所存在的有害物 质增加和产品功效单一的局限性，有效克服了干旱地区和沙质土壤地区，缺水、不持水、不 保肥、不耐旱、养分容易流失造成农作物减产、水土流失等一系列问题。
[0017] 创造性的利用生物制药、酶制剂、柠檬酸发酵工业废弃物，一方面采用瞬时汽爆技 术有效杀灭残渣中的各种菌类、有害虫卵达到除臭、防自溶的目的；生物酶解脱酰使壳聚糖 含量进一步提升，壳聚糖是一种绿色环保的有机高分子絮凝剂，由于其含有羟基、羧基、氨 基及其他活性基团，适用于土壤可以吸附土壤颗粒，形成土壤团粒结构，达到透气、松土的 目的，同时，其是天然的植物营养促长剂，既能给植物杀虫，抗病，起到肥料的作用，又能分 解土壤中动植物残体及微量金属元素，从而转化为植物的营养素，增强植物免疫力，促进植 物的健康，其与无机肥料混合施用，能够显著增加植物对营养元素的的吸收，促进作物增产 增收。
[0018] γ-聚谷氨酸是生物发酵制剂，可以被细菌等土壤微生物分解吸收利用，对环境友 好，其具有超强亲水性与保水能力，施用于土壤中时，会在植株根毛表层形成一层薄膜，具 有保护根毛的功能，更是土壤中养份、水份与根毛亲密接触的最佳输送平台，能很有效率的 提高肥料的溶解、存储、输送与吸收。具有优异的金属离子螯合能力，可以有效的阻止硫酸 根、磷酸根、草酸根与金属元素产生沉淀作用，使作物能更有效的吸收土壤中磷、钙、镁及 微量元素，促进作物根系的发育，增强抗病性，同时，其生物发酵生产过程中，产生大量生长 素和类生长素物质，施入土壤，可促进作物对各种营养元素的吸收，增强作物抗逆性，更利 于作物丰产，提升品质。采用γ-聚谷氨酸螯合微量元素液作为粘结剂，取代传统的粘土、 膨润土，同时减少蒸汽的用量，降低能耗，减少废气排放，降低生产成本，其本身对农作物和 土壤有积极效果，用于造粒，颗粒均匀、光亮、强度大，还提供了有机质、氨基酸、腐植酸，能 够进一步提尚复混肥料的效果和品质。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。
[0020] 以上及下述材料中的含量均指重量或重量份。
[0021] 实施例1 一种营养型保水松土复混肥料的制备方法，包括如下步骤： 选取硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硼酸，分别粉碎过60目筛，按硫酸亚铁10%、硫 酸锌60%、硫酸铜5%、硫酸锰5%、硼酸20%比例混合均匀，得到微量元素粉，备用；选取蛋白 酶、脱乙酰酶，按蛋白酶50%、脱乙酰酶50%比例混合均勾，得到复合酶，备用；将上述蛋白酶 与脱乙酰酶质量比1:1配比量的复合酶，与温水（35~40°C )按复合酶：温水混配比例是1 : 40量预先活化，活化时间是30min，现配现用