CN102206121A - 海洋多聚糖有机无机复混控释肥及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海洋多聚糖有机无机复混控释肥及其生产工艺，属于农作物肥料技术领域。其按质量百分比原料：海洋多聚糖0.5-10％，尿素8-15％，过磷酸钙10-14％，复合钾盐6-15％，海藻粉30-65％，有益微生物菌采用富氮菌和胶质芽孢杆菌，其它为常用家用有机肥。其生产工艺：(1)按各组分的质量百分比称取原料；(2)将各种原料均质10-20分钟；(3)采用圆盘喷雾造粒；(4)将制得颗粒烘干；(5)采用常温风冷冷却；(6)用转筛分级；(7)将海洋多聚糖与海藻粉的混合水液喷雾涂在成品表面；(8)计量包装。本发明的优点：生产工艺科学合理，肥料具有速效、长效、增效、保水、缓释五大功效，一次施肥多种功效长期作用，减轻了农民劳动强度，提高了施肥的有效性和经济性。

Description

海洋多聚糖有机无机复混控释肥及其生产工艺

一、技术领域

本发明涉及一种海洋多聚糖有机无机复混控释肥及其生产工艺，属于农作物肥料技术领域。

二、背景技术

随着生活水平的不断提高，人们越来越多的关注食品安全，做为食品的基本原料农作物的生长条件就显得尤为重要，目前农作物的用肥主要有化肥和生物肥料，化肥易造成土壤板结和作物果实的有害物质残留；而现有的生物肥料产品成分不全面，生物有机肥只是菌与有机质的复合，无机肥N、P2O5、K2O与有机肥的复合，缺少与高分子新材料的复合；生物菌肥只是片面的生物菌剂，有机与无机N，P，K的混入，而缺少优良的高分子载体的复合，在保水、附着力、控释等方面不好，因而肥料效率低下，流失量大。

以上产品缺点：在克服了单一化、营养不全面的情况下，不能克服盲目施用、流失量大，不可在时间范围上进行控释的缺点，造成施肥效果与经济性不对等、流失量大，造成周边环境及水系污染。

三、发明内容

本发明的目的在于解决上述已有技术存在的不足，提供一种能够控制施肥效果和施肥范围的海洋多聚糖有机无机复混控释肥及其生产工艺，这种肥料能同时满足生物有益微生物菌、有机肥、无机养分与高分子海洋多聚糖有效的复合。

本发明是通过以下技术解决方案来实现的：

海洋多聚糖有机无机复混控释肥，特点是产品配方组分中含有：海洋多聚糖、有益微生物菌、无机养分和有机质四大部分。

(一)海洋多聚糖：

来源于海洋甲壳类动物和海洋藻类植物，完全无毒，可降解。含有甲壳素、甲壳胺、卡拉胶、海藻酸钠等有益物质。

海洋多聚糖是以海洋动物类外壳如虾壳、蟹壳等，以及海洋植物类产品如海带、巨藻、麒麟菜、龙须菜等为原料，经多道工序加工处理，制成的高分子聚合物，海洋多聚糖具有易溶解、保水性强，粘度高低可调，凝胶强度高低可调等特点。

(二)有益微生物菌：

为固氮菌和胶质芽孢杆菌。

(三)无机养分：

氮：采用含氮量≥50％的尿素粉；

磷：采用P₂O₅含量≥16％的过磷酸钙；

钾：采用K₂O含量≥60％的优良氯化钾、碳酸钾、硫酸钾混合物。

(四)有机质：

采用有机质含量≥65％的海藻粉，其中含K、Ca、Na等农作物必需的微量元素在3％以上。

海洋多聚糖有机无机复混控释肥要求：海洋多聚糖，N+P₂O₅+K₂O的质量百分比含量≥15％，有效活菌数≥500亿个/kg，有机质质量百分比含量≥35％。

海洋多聚糖有机无机复混控释肥，其特殊之处在于原料包含如下组分，按各组分的质量百分比分别为：海洋多聚糖0.3-45％，尿素8-15％，过磷酸钙10-14％，复合钾盐6-15％，海藻粉30-65％，其它为家用有机肥，如粪便等。

所说尿素中氮含量≥50％。

所说过磷酸钙中P₂O₅含量≥16％。

所说复合钾盐中K₂O含量≥60％，为氯化钾、碳酸钾、硫酸钾混合物。

所说海藻粉有机质含量≥65％。

有益微生物菌为固氮菌和胶质芽孢杆菌。

所说海洋多聚糖，原料包含如下组分，按各组分的质量百分比分别为：虾壳或蟹壳或虾壳与蟹壳30-70％，海带、麒麟菜、龙须菜、巨藻任一种或几种30-70％。

上述海洋多聚糖的生产工艺，包括以下步骤：

1)准备原料：先去除原料中各种杂质，按各组分的质量百分比称取各种原料，将原料干燥至水分低于38％，盐浸条件下长期保存备用。

2)碱处理：将原料用7-12％浓度的NaOH溶液，在55-65℃条件下浸泡3-4小时。

3)水洗碱液：碱处理后原料用水先泡洗，然后冲洗到PH值达7.5以下。

4)酸处理：用HCL和H₂SO₄按体积比(1.8-2.2)∶1，配成混合液，然后稀释到PH值1.5-2，将上述水洗后的原料浸泡其中15-30分钟，待原料软化立刻取出。

5)水洗酸液：酸处理后的原料用水先冲洗，然后泡洗到PH值达6.5以上。

6)消化溶解：常温条件下在水中加入水质量2.5-3.5‰的蛋白酶、1.5-2.5‰的纤维酶制成溶液，将水洗酸液后的原料浸泡其中8-12小时，然后升温至110-130℃，保温2-3小时，充分溶解。

7)过滤：上述溶解后的物质进行保温压滤，过滤温度85℃以上，过滤时需用30-50倍体积热水稀释才可顺利通过，过滤后得过滤液。

8)凝固老化：用质量百分比浓度5-8％的KCL、8-10％的CaCL₂以体积比(6-8)∶1的比例制成混合液，将过滤液与混合液以(8-12)∶1的体积比混匀，进行凝固老化处理，时间为1-1.5小时。

9)脱水：将老化好的固体经板式压滤机，压去20-30％的水分，注意压滤机高压达到8MPa压力时，需降压处理。

10)粉碎：将脱水后的块状固体用粉碎机粉碎成2-5mm大小的颗粒料。

11)烘干：烘干机进口温度低于90℃，出口温度高于40℃，将颗粒料烘干至水分22-26％之间。

12)灭菌：用微波灭菌，温度为70-85℃，时间1.5-2分钟，然后用蒸汽灭菌锅121℃，灭菌10-20分钟，得到海洋多聚糖产品。

上述海洋多聚糖有机无机复混控释肥的生产工艺，包括以下步骤：

(1)备料：按各组分的质量百分比称取各种原料；

(2)均质：按海洋多聚糖、过磷酸钙、家用有机肥、尿素、复合钾盐、海藻粉的加料顺序投料，均质时间10-20分钟，常温下进行；

(3)造粒：圆盘喷雾造粒，将上述均质后得到的混合料加入造粒机内，水中加入水质量0.3-0.5％的海洋多聚糖、0.2-0.5％的海藻粉制成混合液，将混合液加压喷入造粒机内制粒，混合液的喷入量为混合料的0.5-5％；

(4)烘干：将上述得到的颗粒加入烘干机烘干，烘干机进口温度控制在110℃以下，90-110℃，出口温度65℃以上，65-80℃，保证菌种成活率；

(5)冷却：常温风冷，调整风量使产品水份8％以下。

(6)分级：用转筛分级，不合格部分回到均质，确保颗粒大小均匀。

(7)包膜：将水中加入水质量0.3-0.5％的海洋多聚糖及0.5-0.8％的海藻粉，溶于水后均匀喷雾在成品表面形成一层膜，使产品缓释性及有效活菌进一步达到设计标准，并确保产品不板结成块。

(8)计量包装：成品计量包装。

本发明海洋多糖有机无机复混控释肥及其生产工艺的优点：

1、养分齐全而施肥的空间和时间可控，产品含有海洋多聚糖、有益有效菌、氮、磷、钾的养分等多种微量元素，含有丰富的有机质等，这一切在海洋多聚糖的有效控制下，在一定范围产生作用，并可将周边的有效水份及微量元素吸附到植物有效吸收半径内。

2、配方科学，肥料中N，P，K含量≥15％；保证了作物的养分供给，由于海洋多聚糖的高效保水作用，使肥效时间更长；有效成分不流失，生物菌有生长繁殖的基础。

3、施用方便，可做基肥或追肥，不同地区、土壤条件可调整施肥量。

4、适用范围广，适用于苹果、草莓、大姜、梨等经济作物，还适用于小麦、花生、玉米、水稻、棉花等大田作物。

本发明的有机无机复混控释肥同时能改良土壤，大大节约施肥成本。具有施肥量可控，有效时间、有效范围可控特点。

四、具体实施方式

以下给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的构成进行进一步说明。

实施例1

本实施例的海洋多聚糖有机无机复混控释肥，原料中包含如下组分，按各组分的质量百分比分别为：

海洋多聚糖6％，氮含量≥50％尿素12％，P₂O₅含量≥16％过磷酸钙12％，K₂O含量≥60％复合钾盐10％，有机质含量≥65％海藻粉50％，有机质含量≥40％高温膨化鸡粪8％，有益菌固氮菌，胶质芽孢杆菌合计含量：

N，P₂O₅，K₂O含量：50％×12％+16％×12％+60％×12％＝15.12％≥15％：

有机质含量：65％×50％+40％×8％＝35.7％≥35％。

本实施例所用海洋多聚糖，原料包含如下组分，按各组分的质量百分比分别为：虾壳或蟹壳或虾壳与蟹壳30-70％，海带、麒麟菜、龙须菜、巨藻任一种或几种30-70％。

海洋多聚糖的生产工艺，包括以下步骤：

1)准备原料：去除原料中各种杂质，按各组分的质量百分比称取各种原料，原料不得有霉变，将原料干燥至水分低于38％，盐浸条件下长期保存备用。

2)碱处理：将原料用7-12％浓度的NaOH溶液，在55-65℃条件下浸泡3-4小时。

3)水洗碱液：碱处理后的原料用水先泡洗，然后冲洗到PH值达7.5以下。

4)酸处理：用HCL和H₂SO₄按体积比(1.8-2.2)∶1，配成混合液，然后稀释到PH值1.5-2，将水洗后的原料浸泡其中15-30分钟，待原料软化立刻取出。

5)水洗酸液：酸处理后的原料用水先冲洗，然后泡洗到PH值达6.5以上。

6)消化溶解：常温条件下在水中加入水质量2.5-3.5‰的蛋白酶、1.5-2.5‰的纤维酶制成溶液，将水洗酸液后的原料浸泡其中8-12小时，然后升温至110-130℃，保温2-3小时，充分溶解。

7)过滤：上述溶解后的物质进行保温压滤，过滤时溶液温度85-95℃，过滤时需用30-50倍体积热水稀释才可顺利通过，过滤后得过滤液。

8)凝固老化：用质量百分比浓度5-8％的KCL、8-10％的CaCL₂以体积比(6-8)∶1的比例制成混合液，将过滤液与混合液以(8-12)∶1的体积比混匀，进行凝固老化处理，时间为1-1.5小时。

9)脱水：将老化好的固体经板式压滤机，压去20-30％的水分，注意压滤机高压达到8MPa压力时，需降压处理。

10)粉碎：将脱水后的块状固体用粉碎机粉碎成2-5mm大小的颗粒料。

11)烘干：烘干机进口温度控制在70-90℃，出口温度40-60℃，将颗粒料烘干至水分22-26％之间。

12)灭菌：用微波灭菌温度为70-85℃，时间1.5-2分钟，然后用蒸汽灭菌锅121℃，灭菌10-20分钟，得到海洋多聚糖产品。

13)精粉：用爪式精细粉碎机粉碎所得产品，经振动筛分级，将物料粉碎分级为40目、80目、120目。

14)均质：按要求的粒度、粘度、凝胶强度、溶解度、保水倍数复混出要求的合格产品。

15)按产品包装要求，包装入库。

本实施例海洋多聚糖有机无机复混控释肥的生产工艺包括以下步骤：

(1)备料：按各组分的质量百分比称取各种原料；

(2)均质：按海洋多聚糖、过磷酸钙、鸡粪、尿素、复合钾盐、海藻粉的加料顺序投料，有效避免产生不良化学反应，提高菌种存活率，每罐投料总量1.5吨，均质时间10-20分钟，常温下进行；

(3)造粒：圆盘喷雾造粒，配好圆盘喷雾造粒的混合液是关键，将上述均质后得到的混合料加入造粒机内，水中加入水质量0.3-0.5％的海洋多聚糖、0.2-0.5％的海藻粉制成的混合液，将混合液加压喷入造粒机内制粒；混合液的喷入量为混合料的0.5-5％；

(4)烘干：将上述得到的颗粒加入烘干机烘干，烘干机进口温度控制在110℃以下，出口温度65℃以上，保证菌种成活率；

(5)冷却：常温风冷，调整风量使产品水份8％以下。

(6)分级：用转筛分级，不合格部分回到均质，确保颗粒大小均匀。

(7)包膜：将0.3-5％的海洋多聚糖及0.5-8％的海藻粉，溶于水后均匀喷雾在成品表面形成一层膜，使产品缓释性及有效活菌进一步达到设计标准，并确保产品不板结成块。

(8)计量包装：成品计量包装。

实施例2

本实施例的海洋多聚糖有机无机复混控释肥与实施例1区别在于：

原料中按各组分的质量百分比分别为：

海洋多聚糖2％，尿素13％，过磷酸钙11％，复合钾盐14％，海藻粉35％，高温膨化鸡粪25％，有益菌为：固氮菌、胶质芽孢杆菌合计含量：

N，P₂O₅，K₂O含量：50％×13％+16％×11％+60％×14％＝16.66％≥15％

有机质含量：65％×40％+40％×25％＝36％≥35％

本实施例的海洋多聚糖有机无机复混控释肥生产工艺与实施例1的生产工艺区别在于：

省去(6)分级工序，该成品适合机器地面施肥，不适合飞机空中施肥。

实施例3

本实施例的海洋多聚糖有机无机复混控释肥与实施例1区别在于：

按照质量百分比，原料配方为：

海洋多聚糖1％，尿素14％，过磷酸钙10％，复合钾盐15％，海藻粉45％，高温膨化鸡粪20％，有益菌为：固氮菌、胶质芽孢杆菌，合计含量：

N，P₂O₅，K₂O含量：50％×14+16％×15％＝17.6％≥15％；

有机质含量：65％×45％+40％×20％＝37.25％≥35％；

本实施例的海洋多聚糖有机无机复混控释肥生产工艺与实施例1的生产工艺区别在于：

省去(7)包膜工序，该成品专门用于酸性较高土壤中。

实施例4

本实施例海洋多聚糖有机无机复混控释肥与实施例1区别在于：：

按照质量百分比原料配方为：

海洋多聚糖0.5％，尿素15％，过磷酸钙9％，复合钾盐16％，海藻粉60％，高温膨化鸡粪10％，有益菌为：固氮菌，胶质芽孢杆菌，合计含量：

N，P₂O₅，k₂O含量：50％×15％+16％×9％+60％×16％＝18.54％≥15％；

有机质含量：65％×55％+40％×10％＝39.75％≥35％；

本实施例的海洋多聚糖有机无机复混控释肥生产工艺与实施例1的生产工艺区别在于：

省去(6)分级工序和(7)包膜工序。

本发明海藻多聚糖有机无机复混控释肥经大田实验对比证明，对作物增产效果达到12-25％以上，明显高于对比肥料，具体实验对比：

	施肥量/亩	施肥次数/亩	土壤松软度	增产比例
					本发明肥料	300公斤	1	***	17％

复混肥	300公斤	2	***	10％
					有机肥	350公斤	2	***	8％
无机肥	500公斤	3	***	10％

上述表格有机肥为含有有机质30％以上的有机材料，如结杆材料、草碳土等；无机肥为尿素二胺等；复混肥为以上有机肥与无机费的混合肥。

为表明本发明的实际效果，特进行了试验对比。

统计数据如下：

上述表格中有机肥含有有机质30％以上的有机材料，如结杆材料、草碳土等；无机肥为尿素二胺等；复混肥为以上有机肥与无机费的混合肥。

经试验证明，在有效成分范围内，本发明的上述实施例的海洋多聚糖有机无机复混控释肥克服了现有肥料产品不能同时满足作物需要的缺点，具有无机肥速效的特点，又有机肥长效的特点，生物肥增效的特点，海洋多聚糖保水、缓释的特点，五大功效同时存在协同作用，解决了长期施用无机肥造成土壤板结，硝酸盐含量高等问题，一次施肥多种功效长期作用，减轻了农民劳动强度，提高了施肥的有效性和经济性。

Claims (5)

1.海洋多聚糖有机无机复混控释肥，其特征在于原料中包含如下组分，按各组分的质量百分比分别为：海洋多聚糖0.5-10％，尿素8-15％，过磷酸钙10-14％，复合钾盐6-15％，海藻粉30-65％，其它为常用家用有机肥。

2.按照权利要求1所述海洋多聚糖有机无机复混控释肥，特征在于所述

尿素中氮含量≥50％；

过磷酸钙中P2O5含量≥16％；

复合钾盐中K2O含量≥60％；

海藻粉有机质含量≥65％；

有益微生物菌为富氮菌和胶质芽孢杆菌。

3.按照权利要求1所述海洋多聚糖有机无机复混控释肥，特征在于

所说海洋多聚糖，原料包含如下组分，按各组分的质量百分比分别为：虾壳或蟹壳或虾壳与蟹壳30-70％，海带、麒麟菜、龙须菜、巨藻任一种或几种30-70％。

4.权利要求1或2或3所述海洋多聚糖有机无机复混控释肥的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：

(1)备料：按各组分的质量百分比称取各种原料；

(2)均质：按海洋多聚糖、过磷酸钙、家用有机肥、尿素、复合钾盐、海藻粉的加料顺序投料，均质时间10-20分钟，常温下进行；

(3)造粒：圆盘喷雾造粒，将上述均质后得到的混合料加入造粒机内，水中加入水质量0.3-0.5％的海洋多聚糖，0.2-0.5％的海藻粉，制成混合液，将混合液加压喷入造粒机内制粒；混合液的喷入量为混合料的0.5-5％；

(4)烘干：将上述得到的颗粒加入烘干机烘干，烘干机进口温度控制在110℃以下，出口温度65℃以上，保证菌种成活率；

(5)冷却：常温风冷，调整风量使产品水份8％以下；

(6)分级：用转筛分级，不合格部分回到均质，确保颗粒大小均匀；

(7)包膜：将0.3-0.5％的海洋多聚糖及0.5-0.8％的海藻粉，溶于水后均匀喷雾在成品表面形成一层膜，使产品缓释性及有效活菌进一步达到设计标准，并确保产品不板结成块；

(8)计量包装：成品计量包装。

5.权利要求4所述海洋多聚糖有机无机复混控释肥的生产工艺，特征在于所述海洋多聚糖的生产工艺，包括以下步骤：

1)准备原料：先去除原料中各种杂质，按各组分的质量百分比称取各种原料，将原料干燥至水分低于38％，盐浸条件下长期保存备用；

2)碱处理：将原料用7-12％浓度的NaOH溶液，在55-65℃条件下浸泡3-4小时；

3)水洗碱液：碱处理后的原料用水先泡洗，然后冲洗到PH值7.5以下；

4)酸处理：用HCL和H₂SO₄按体积比(1.8-2.2)∶1，配成混合液，然后稀释到PH值1.5-2，将上述水洗后的原料浸泡其中15-30分钟，待原料软化立刻取出；

5)水洗酸液：酸处理后的原料用水先冲洗，然后泡洗到PH值6.5以上；

6)消化溶解：常温条件下在水中加入水质量2.5-3.5‰的蛋白酶、1.5-2.5‰的纤维酶制成溶液，将水洗酸液后的原料浸泡其中8-12小时，然后升温至110-130℃，保温2-3小时，充分溶解；

7)过滤：上述溶解后的物质进行保温压滤，过滤温度85℃以上，过滤时需用30-50倍体积热水稀释才可顺利通过，过滤后得过滤液；

8)凝固老化：用质量百分比浓度5-8％的KCL、8-10％的CaCL2以体积比(6-8)∶1的比例制成混合液，将过滤液与混合液以(8-12)∶1的体积比混匀，进行凝固老化处理，时间为1-1.5小时；

9)脱水：将老化好的固体经板式压滤机，压去20-30％的水分，注意压滤机高压达到8MPa压力时，需降压处理；

10)粉碎：将脱水后的块状固体用粉碎机粉碎成2-5mm大小的颗粒料；

11)烘干：烘干机进口温度低于90℃，出口温度高于40℃，将颗粒料烘干至水分22-26％之间；

12)灭菌：用微波灭菌，温度为70-85℃，时间1.5-2分钟，然后用蒸汽灭菌锅121℃，灭菌10-20分钟，得到海洋多聚糖产品。