一种添加海藻酶解干粉的高塔复合肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及高塔复合肥生产技术领域，尤其涉及一种添加海藻酶解干粉的高塔复合肥配方组分及其制备工艺。
背景技术
海藻是生长在海洋中的低等光合营养植物，是海洋有机物的原始生产者，它除了含有陆地植物所具有的营养成分外，还含有许多陆地植物不可比拟的碘、钾、镁、锰、钛等微量元素以及海藻多糖、甘露醇等。相关研究表明，海藻的有效成分与含有的活性物质达66种以上，能为农作物提供各种营养元素、多种氨基酸、多糖、维生素以及细胞分裂素等等。能帮助植物建立健壮的根系，增进其对土壤养分、水分与气体的吸收利用，同时可增大茎秆维管束细胞，加快水分、养分与光合有机产物的运输；含有的细胞分裂素等能促进细胞分裂，延缓细胞衰老，有效地提高光合效率。从而达到产量、品质的提高；抗寒、抗旱、抗病能力的提高。海藻酸是一种广泛存在于褐藻植物中的天然多糖聚合物，在自然界中分布广泛，还具有破除土壤板结、延缓盐渍化的作用。海藻寡糖是海藻酸经过降解得到的小分子片段，具有调节植物生长和诱导提高植物抗病性的作用。
传统的化学肥料肥效单一、污染严重，长期使用会导致土壤结构被破坏。海藻肥属天然海藻提取物，聚合了海洋中多种活性物质，具备营养全面、抗病增产、活土、无公害等许多优点，与陆生植物有良好的亲和性，对人、畜无毒无害，对环境无污染，具有其他任何化学肥料都无法比拟增产、抗逆、无毒副作用等优势，在国外被列入有机食品专用肥料，是真正符合现代农业发展方向的好肥料。但海藻酸应用在农业上大多数以生产液体肥料的形式存在，因为在高温高压，高盐份的环境下，会对大分子海藻多糖进行一定程度的破坏，造成有效成分失效或者失活。虽然海藻有效成分在农业上有增产、抗逆、促生长、解除土壤板结、减轻盐渍化等诸多好处，但是由于其不耐高温高压等原因，导致其在肥料生产中的添加受到诸多限制，在我国并没有得到大量的开发和有效利用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，充分利用海藻在农业上的诸多益处，本发明的目的之一在于提供一种添加海藻酶解干粉的高塔复合肥，通过采用独特的配方和优化的海藻酶解干粉，使其富含高浓度氮磷钾和高活性海藻有效成分，具有有机肥料、微生物肥料、微量元素肥料“三肥合一”的复合功效；
本发明的目的之二在于提供一种上述添加发酵海藻酶解干粉的高塔复合肥的制备方法，采用特殊组合的酶共同酶解制备海藻酶解干粉，使海藻酶解干粉可应用于强碱、高温、高压环境，扩大了其应用范围；并优化了高塔复合肥制备工艺，稳定性好，制备的产品功效齐全。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种添加海藻酶解干粉的高塔复合肥，包括按重量比计的如下组分：
海藻酶解干粉5-7％、磷酸一铵20-25％、硝铵磷30-35％、硫酸铵6-8％、曼哈姆硫酸钾25-30％、矿源黄腐酸钾0.4-0.6％、一水硫酸锌0.4-0.6％；
所述海藻酶解干粉通过纤维素酶、果胶酶和褐藻胶裂解酶共同酶解泡叶藻制备而成。
优选地，一种添加海藻酶解干粉的高塔复合肥，包括按重量比计的如下组分：海藻酶解干粉6％、磷酸一铵23％、硝铵磷34％、硫酸铵7％、曼哈姆硫酸钾29％、矿源黄腐酸钾0.5％、一水硫酸锌0.5％。
矿质黄腐酸钾具有分子小，螯合能力强，高抗硬水的特点，有效的防止了肥料进入土壤以后和其它营养元素产生的拮抗，提高了肥料的利用率，减少了肥料的使用量；也有效的扩大了在我国硬水地区的应用范围和使用效果。
进一步地，所述纤维素酶、果胶酶和褐藻胶裂解酶的加入量为酶解总物料重量的3‰。
优选地，所述纤维素酶、果胶酶、褐藻胶裂解酶的重量比为：(0.2-2):(0.2-2):(0.2-2)。
海藻酶解干粉通过纤维素酶、果胶酶和褐藻胶裂解酶共同酶解制备，海藻酸收率与纯度高，含盐量低。海藻酶解干粉还包含了大量的大分子物质降解的小分子多糖、含氮化合物等，避免了传统海藻肥料生产过程中强碱、高温、高压对大分子活性物质的破坏，极大程度是保持了海藻原有有效成分，为农作物提供各种营养元素、多种氨基酸、多糖、维生素以及细胞分裂素等。
进一步地，所述硝铵磷中氮含量≥32％，磷含量≥4％；
所述曼哈姆硫酸钾中钾含量≥52％；
所述磷酸一铵中氮含量≥12％，磷含量≥60％；
所述硫酸铵中氮含量≥20.5％；
所述一水硫酸锌中锌含量≥35％。
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种所述添加海藻酶解干粉的高塔复合肥的制备方法：
高温熔溶：将配方量的磷酸一铵、硝铵磷、硫酸铵和曼哈姆硫酸钾添加到高温熔溶槽进行溶解，搅拌均匀后得到预熔体；
添加有机物：将所述预熔体采用溢流方式导入一级反应槽，保持匀速搅拌，然后依次匀速加入配方量的矿源黄腐酸钾和海藻酶解干粉，混合均匀后，将混合物导入二级反应槽；
添加微量元素：保持二级反应槽匀速搅拌，然后匀速向二级反应槽内加入配方量的硫酸锌，混合均匀后即得复合肥浆体；
磨浆与造粒：将调配好的复合肥浆体导入磨浆机，1300-1500转/分钟高速研磨，然后将研磨均匀的浆体导入造粒机，加压喷出造粒；
冷却筛分：将高空落体蒸发的颗粒收集进入冷却桶进行第一次冷却，将第一次冷却的颗粒进行筛分，不符合规格的颗粒返回一级反应槽；将第一次冷却筛分的颗粒导入二级水冷换热器，进行二次冷却，将第二次冷却的颗粒进行筛分，不符合规格的颗粒返回一级反应槽；
包膜防结：将冷却筛分好的颗粒和防板结剂同时进入包膜调理筒，并通过压缩空气进行雾化喷涂，混合均匀。
优选地，所述高温熔溶时的温度为160-170℃，在此温度下能保证所需物料的充分溶解并成为具有流体性状的熔体。
所述一级反应槽的温度为125-130℃，所述二级反应槽的温度为125-130℃，在此温度下能够保障所添加的有机混合物不会因为高温而失去活性。
进一步地，所述海藻酶解干粉通过以下方法制备：
预处理：将泡叶藻干燥后高速剪切，然后打成粉末状，将泡叶藻粉末在水中浸泡使其充分吸水溶胀；
酶解处理：向预处理后的泡叶藻粉末中依次加入纤维素酶、果胶酶、褐藻胶裂解酶，酶解22-26h，得到泡叶藻酶解液；
后处理：过滤泡叶藻酶解液，去除残渣，然后用碳酸钾调节滤液至pH为7.2-7.5，过滤，去除沉淀后，将澄清滤液经浓缩后加入乙醇使其中的泡叶藻酶解有效物质沉淀出来，收集沉淀物质，经离心脱水后烘干，即得海藻酶解干粉。
用碳酸钾调节滤液至pH为7.2-7.5可以有效防止海藻酸类物质被氧化、变性，使制得的海藻酶解干粉保留更多的有效物质。
优选地，所述酶解处理时的温度为40-45℃，pH值为5.8-6.2。
所述后处理中离心脱水的离心速度为3000-3500r/min，连续离心次数为2-3次。
海藻酶解有效物质，经过多次高速离心脱水，带走大量的水溶性的钠盐和镁盐，有效降低了海藻酶解干粉中的盐分含量。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本专利中制备海藻酶解干粉的方法，采用纤维素酶、果胶酶、褐藻胶裂解酶共同酶解的方式，将海藻中难以利用的大分子物质降解为小分子多糖、含氮化合物，避免了传统海藻肥料生产过程中强碱、高温、高压的破坏，最大程度的保留了海藻中丰富的营养物质；克服了水提法和酸提法提取海藻酸，其提取物中有效成分和结构易被降解破坏的弊端，纤维素酶、果胶酶、褐藻胶裂解酶共同酶解制得的海藻酸收率与纯度较高，海藻酸纯度高，含盐量低。
2、本发明产品含有的矿质黄腐酸钾具有分子小，螯合能力强，高抗硬水的特点，有效的防止了肥料进入土壤以后和其它营养元素产生的拮抗，提高了肥料的利用率，减少了肥料的使用量；也有效的扩大了在我国硬水地区的应用范围和使用效果。
3、本发明专利克服了高塔复合肥只能生产大量无机营养元素的弊端，实现了无机应用元素和有机营养元素的高效结合；所制备的复合肥集天然营养成分、抗生物质、植物激素于一体，具有有机肥料、微生物肥料、微量元素肥料“三肥合一”的复合功效。
4、本发明专利的复合肥N-P2O5-K2O≥45％，微量元素≥1％，海藻酸含量≥5％；含有大量营养元素氮磷钾和有机营养元素海藻有效成分及矿质黄腐酸钾，实现了在生产应用中的种地与养地相结合。
附图说明
图1为本发明添加海藻酶解干粉的高塔复合肥的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
添加海藻酶解干粉的高塔复合肥，配方如下：
海藻酶解干粉60公斤；72％的磷酸一铵230公斤，36％硝铵磷340公斤，20.5％硫酸铵70公斤，52％曼哈姆硫酸钾290公斤，矿源黄腐酸钾5公斤，35％一水硫酸锌5公斤。
其中，海藻酶解干粉通过纤维素酶、果胶酶和褐藻胶裂解酶共同酶解泡叶藻制备而成；海藻酶解干粉中，海藻酸纯度≥6.5％；
硝铵磷为N32-P4，由市场采购所得；
曼哈姆硫酸钾为K52，CI低于2％，由市场采购所得；
磷酸一铵为N12-P60，由市场采购所得；
硫酸铵为N20.5，由市场采购所得；
矿源黄腐酸钾，由市场采购所得；
一水硫酸锌为Zn35，由市场采购所得。
添加海藻酶解干粉的高塔复合肥制备方法，如图1所示，具体包括：
高温熔溶：将配方量的磷酸一铵、硝铵磷、硫酸铵和曼哈姆硫酸钾添加到高温熔溶槽，将熔溶槽将温度提升至160-170℃，进行溶解，在此温度范围下能保证所需物料的充分溶解并成为具有流体性状的熔体，搅拌均匀后得到预熔体；
添加有机物：将所述预熔体采用溢流方式导入一级反应槽，保持温度125-130℃，保持匀速搅拌，然后依次匀速加入配方量的矿源黄腐酸钾和海藻酶解干粉，混合均匀后，将混合物导入二级反应槽；一级反应槽内的温度范围能够保障所添加的有机混合物不会因为高温而失去活性。
添加微量元素：保持二级反应槽匀速搅拌，保持温度125-130℃，然后匀速向二级反应槽内加入配方量的硫酸锌，混合均匀后即得复合肥浆体；
磨浆与造粒：将调配好的复合肥浆体导入磨浆机，1300-1500转/分钟高速研磨，使浆体进一步均匀和细腻。然后保持温度和磨浆机趋于一致的情况下，将研磨均匀的浆体导入造粒机，加压喷出造粒；
冷却筛分：将高空落体蒸发的颗粒收集进入冷却桶进行第一次冷却，将第一次冷却的颗粒进行筛分，不符合规格的颗粒返回一级反应槽；将第一次冷却筛分的颗粒导入二级水冷换热器，进行二次冷却，将第二次冷却的颗粒进行筛分，不符合规格的颗粒返回一级反应槽；
包膜防结：将冷却筛分好的颗粒和防板结剂同时进入包膜调理筒，并通过压缩空气进行雾化喷涂，混合均匀；
包装、入库：自动包装机进行计量包装，成品入库。
其中，海藻酶解干粉由以下方法制备而成：
预处理：将进口产自北爱尔兰地区的泡叶藻干燥后高速剪切，然后打成粉末状，将泡叶藻粉末在水中浸泡使其充分吸水溶胀；
酶解处理：向预处理后的泡叶藻粉末中依次加入纤维素酶、果胶酶、褐藻胶裂解酶，40-45℃、pH为5.8-6.2下，酶解22-26h，得到泡叶藻酶解液；其中，纤维素酶、果胶酶和褐藻胶裂解酶的加入量为酶解总物料重量的3‰；纤维素酶、果胶酶、褐藻胶裂解酶的用量比为(0.2-2)：(0.2-2)：(0.2-2)。
后处理：过滤泡叶藻酶解液，去除残渣，然后用碳酸钾调节滤液至pH为7.2-7.5，过滤，继续除去酸碱反应产生的沉淀如碳酸钙，将澄清滤液经浓缩后加入乙醇使其中的泡叶藻酶解有效物质沉淀出来，收集沉淀物质，经离心脱水后烘干，即得海藻酶解干粉。
其中，离心脱水的离心速度为3000-3500r/min，连续离心次数为2-3次。
本实施例的添加海藻酶解干粉的高塔复合肥N-P2O5-K2O≥45％以上，微量元素≥1％，海藻酸含量≥5％。
本实施例海藻酶解干粉的高塔复合肥的效果验证：
将本实施例制备得到的添加海藻酶解干粉的高塔复合肥，用于不同地区、不同作物的种植，记录其施肥增产、病害及商品率情况，具体如下表1所示：
表1不同地区和作物施肥处理情况
由表1可以看出，本实施例复合肥可适用于全国各地的土壤状况和瓜、果、蔬菜各类作物，增产率可高达21％，各地区和作物的病害减少率均在20％以上，作物商品率均得到了5％以上的提升。而且以上实验作物都表现出了生长旺盛、叶色浓绿、根系发达、抗早衰，不同程度的表现出了抗病能力的加强，生长健壮，统一表现出了增产、增色、干物质积累提高、产品口感更好的特征。
实施例2
海藻酶解干粉，制备方法如下：
预处理：将进口产自北爱尔兰地区的泡叶藻干燥后高速剪切，然后打成粉末状，将泡叶藻粉末在水中浸泡使其充分吸水溶胀；
酶解处理：向预处理后的泡叶藻粉末中依次加入纤维素酶、果胶酶、褐藻胶裂解酶，42℃、pH为6.0下，酶解24h，得到泡叶藻酶解液；其中，纤维素酶、果胶酶和褐藻胶裂解酶的加入量为酶解总物料重量的3‰；纤维素酶、果胶酶、褐藻胶裂解酶的用量比为1.1：0.9：1。
后处理：过滤泡叶藻酶解液，去除残渣，然后用碳酸钾调节滤液至pH为7.2-7.5，过滤，继续除去酸碱反应产生的沉淀如碳酸钙，将澄清滤液经浓缩后加入乙醇使其中的泡叶藻酶解有效物质沉淀出来，收集沉淀物质，经离心脱水后烘干，即得海藻酶解干粉。
实施例2制备的海藻酶解干粉有效成分检测如表2所示：
表2海藻酶解干粉有效成分检测表
由表2可以看出，本申请采用纤维素酶、果胶酶、褐藻胶裂解酶共同酶解得到的的海藻酶解干粉中含有大量的细胞分裂素、细胞激动素、生长素等天然植物生长调节剂，具有很高的生物活性，能促进细胞分裂，延缓细胞衰老，帮助植物建立健壮的根系，有效地提高光合效率；本申请的泡叶藻酶解方法得到的酶解干粉，最大程度的保留了泡叶藻中的养分，富含多种氨基酸、微量元素等，能提高植物的生命活力和抗寒、抗旱、抗病、抗虫能力，从而达到产量、品质的提高；所含的甘露醇还能大大增加农作物吸水保水能力和叶绿素含量；本申请海藻酶解干粉中海藻酸含量≥9％，多糖含量接近15％，并含有较多的多酚类化合物，纯度高，钠盐和镁盐含量低，含盐量＜3％，生物活性高且能提高肥料利用率。本申请海藻酶解干粉营养全面，具备抗病增产、活土、无公害等许多优点，应用范围广泛。
本发明并不局限于实施例中所描述的配方及方法，基于本技术领域人员依据本发明变化、重组、调整含量配比等得到的与本发明相关的技术及产品，都在本发明的保护范围之内。
