CN102701866A - 一种发酵海藻液肥料增效剂及其生产方法与用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发酵海藻肥料增效剂及其生产方法与用途。本发明的肥料增效剂是以天然海藻为原料，经微生物发酵，再用碱提取、压滤等工序制取海藻提取液，然后向液体里添加螯合态微量元素，得到本发明的发酵海藻肥料增效剂。本发明的发酵海藻肥料增效剂能够显著抑制土壤脲酶活性，具有肥料缓释效果增强作用，可明显增加作物产量；并且可补充我国土壤普遍缺乏的硼、锌和锰等微量元素；可促进作物根系生长，提高根系活力，增强作物吸收磷、钾和中微量元素的能力；具有可以减少养分流失，避免二次污染，降低增效肥料生产成本，且原料来源广，在肥料生产中添加方便等特点，在增效肥料生产中应用前景广阔。

Description

一种发酵海藻液肥料增效剂及其生产方法与用途

【技术领域】

本发明涉及化肥增效技术领域。更具体地，本发明涉及一种发酵海藻液肥料增效剂，还涉及所述发酵海藻液肥料增效剂的生产方法，还涉及所述发酵海藻液肥料增效剂的用途。

【背景技术】

我国的化肥利用率普遍较低，氮肥平均利用率在30%左右，磷肥的当季利用率在25%左右，钾肥的利用率在50%左右，肥料科技工作者对提高肥料利用率的方式方法进行了大量研究，取得了一定的效果，但存在肥料生产工艺复杂、成本高、使用不方便、难以在大田作物上推广应用等问题。近年来，如何在低成本投入的条件下对我国的肥料产业进行技术升级改造成为研究热点。过去几十年，我国对肥料，特别是氮肥增效剂的研究较多。这些研究多集中在脲酶抑制剂和硝化抑制剂等化学制剂的研究和应用上，对于天然物质及改性天然物质在肥料增效剂上的研究较少。许多研究结果表明，海藻提取物对土壤磷和中微量元素具有活化作用；对土壤脲酶活性有一定的抑制作用；对作物根系的生长、产量提高和品质改善有促进作用。目前，海藻中活性物质的提取方法主要为碱提取法，该方法生产的海藻液体或提取物往往分子量较大，无论从使用效果和作为肥料增效剂的使用上都难以与发酵法生产的海藻液或海藻提取物相比。利用发酵方法一方面可使海藻提取物的分子量变小，另一方面微生物也产生一些抗性物质，有益于增强作物的抗逆性。

本发明是首先将海藻发酵，再经碱提取，制备海藻提取液，并添加目前我国土壤中普遍缺乏的植物生长必需的微量元素，生产海藻肥料增效剂。本发明人在总结现有技术的基础上进行了大量试验研究工作，终于完成了本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种发酵海藻液肥料增效剂的制备方法。

本发明的另一个目的是提供所述的发酵海藻液肥料增效剂。

本发明的另一个目的是提供所述发酵海藻液肥料增效剂的用途。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种发酵海藻液肥料增效剂的生产方法。

该发酵海藻液肥料增效剂生产方法的步骤如下：

A、将800~1200重量份天然海藻粉原料、100~200重量份玉米面与30~80重量份糖搅拌混合得到一种混合物，然后往所述混合物中添加水，使其含水量达到以所述混合物重量计30%~50%，再用无机酸或无机碱水溶液将其混合物的pH值调节至6~8，于是得到一种天然海藻发酵物料；

B、把0.1~2.0重量份EM菌群发酵液、0.1~2.0重量份糖与0.5~20重量份水混匀，装入密闭容器中存放20~30小时，得到一种EM发酵菌群储备液；

C、用水将步骤B制备的EM发酵菌群储备液稀释300~500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把10~100重量份所述的稀释液喷洒到800~1200重量份在步骤A制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后在室温下堆制发酵5~10天，得到一种发酵天然海藻物料；

D、将800~1200重量份在步骤C制备的发酵海藻物料投入到反应釜中，往其中加入10~50重量份浓度为以重量计5%-25%氢氧化钠或碳酸钠水溶液，再在温度70℃~100℃的条件下搅拌提取6~12小时；然后使用压滤机进行压滤，得到的滤液进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量为以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计5%~20%的发酵海藻提取液Ⅰ；

E、以步骤D得到的发酵海藻提取液Ⅰ为母液，按照每升母液为4.7~8.0g Na₂B₈O₁₃·4H₂O往所述母液中添加Na₂B₈O₁₃·4H₂O，充分溶解后得到发酵海藻提取液Ⅱ;

F、分别配制0.1~0.3mol/L EDTA-2Na、ZnSO₄与MnSO₄溶液，这些溶液按照体积比2∶1∶1混合得到一种微量元素溶液Ⅲ；

G、最后，将步骤E得到的发酵海藻提取液Ⅱ与步骤F得到的微量元素溶液Ⅲ按体积比1∶0.1~1混合均匀，得到所述的发酵海藻液肥料增效剂。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的海藻是一种或多种选自海带、羊栖菜、马尾藻、巨藻、裙带菜或龙须菜的海藻。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述海藻粉的粒度为20~100目。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤A中使用的无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸或磷酸；无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的糖是一种或多种选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的天然海藻发酵物料在堆制发酵温度达到70℃~80℃后再将其逐渐降至室温。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述发酵海藻提取液Ⅰ的固形物含量是以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计8%~14%。

根据本发明的另一种优选实施方式，步骤E得到的发酵海藻提取液Ⅱ与步骤F得到的微量元素溶液Ⅲ的体积比是1∶0.3~0.8。

本发明还涉及采用所述方法得到的发酵海藻液肥料增效剂。

本发明还涉及所述发酵海藻液肥料增效剂的用途，它作为肥料增效剂应用于尿素、碳铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、复混肥及中微量元素肥料的生产，它的添加量是每1000重量份所述肥料为5~100公斤所述增效剂。

下面将更详细地描述本发明。

本发明选用天然海藻，利用微生物发酵与无机碱提取生产海藻提取液，再添加螯合态微量元素，制得发酵海藻液肥料增效剂产品。这是一种具有良好效果的增效剂产品，该产品可通过对肥料化学特性的影响、促进作物生长、改善土壤环境等多方面的作用实现对肥料的增效作用，在土壤中不残留，不污染环境，对环境友好。

与使用碱液直接提取的海藻液相比，本发明的发酵海藻提取液的有机分子量更小，在固形物含量较高的条件下，仍能保持较低的粘度和良好的流动性，有利于产业化生产；有效成分提取更加完全。因此，本发明的发酵海藻液肥料增效剂不仅对作物根系生长具有促进作用，根系分泌物可活化被土壤固定的磷、钾和中微量元素，促进作物对养分的吸收；而且对土壤脲酶活性的抑制作用更显著，同时它与肥料的结合更牢固，具有更好的缓释效果。此外，本发明的发酵海藻液肥料增效剂还能提供营养物质，提高产品品质，其中的活性物质还可以起到抗旱、抗盐碱渗透、耐寒、杀菌和促进作物生长作用。

本发明涉及一种发酵海藻液肥料增效剂的生产方法。具体地可以参见附图1所表示的生产工艺流程示意图。

该方法的步骤如下：

A、将800~1200重量份天然海藻粉原料、100~200重量份玉米面与30~80重量份糖搅拌混合得到一种混合物，然后往所述混合物中添加水，使其含水量达到以所述混合物重量计30%~50%，再用无机酸或无机碱水溶液将其混合物的pH值调节至6~8，于是得到一种天然海藻发酵物料。

所述的海藻是生长在海中的天然藻类，是植物界的隐花植物。它们一般被认为是简单的植物，主要特征是无维管束组织，没有真正根、茎、叶的分化现象；不开花，无果实和种子；生殖器官无特化的保护组织，常直接由单一细胞产生孢子或配子，无胚胎的形成。海藻含有0.1%-0.8%脂质、40%-60%糖类物质（如海藻生物多糖）、20%以下蛋白质、20%-40%灰分等物质。海藻中含有吲哚乙酸、植物生长激动素、海藻酸等有机物质，可促进作物根系生长，提高根系活力，而且对土壤脲酶活性有一定的抑制作用。发酵海藻提取液中的物质与尿素发生反应，通过氢键等作用力，形成了á-螺旋或高分子网络结构的载肥体系，从而延缓尿素在土壤中的释放和转化过程。

根据本发明，所述的海藻是一种或多种选自海带、羊栖菜、马尾藻、巨藻、裙带菜或龙须菜的海藻。

优选地，所述的海藻是一种或多种选自海带、羊栖菜、马尾藻、裙带菜或龙须菜的海藻。

更优选地，所述的海藻是一种或多种选自海带、羊栖菜或龙须菜的海藻。

在本发明中，所述的海藻需要使用在本技术领域里技术人员熟知的粉碎设备进行粉碎，以便更好地提取海藻中有效组分。

一般地，所述海藻粉的粒度为20~100目。

优选地，所述海藻粉的粒度为30~80目。

更优选地，所述海藻粉的粒度为40~60目。

在步骤A中调节提取液pH值使用的无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸或磷酸；优选地选自盐酸、硫酸或磷酸；更优选地选自硫酸或磷酸。

在步骤A中调节提取液pH值使用无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾；优选地选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钾；更优选地选自氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钾。

所述无机酸或无机碱水溶液的浓度不是特别关键，一般选择浓度为以重量计5%~25%，也可以高些或低些。

B、把0.1~2.0重量份EM菌群发酵液、0.1~2.0重量份糖与0.5~20重量份水混匀，装入密闭容器中存放20~30小时，得到一种EM发酵菌群储备液。

“EM”是英语Effective和microorganisms的缩写，意为有益微生物群，是日本琉球大学比嘉夫教授于1983年研制成功的微生物工程技术中综合性最强的新技术。它是由光合细菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌、发酵型丝状菌等多种好氧性和厌氧性微生物组成的多种有益的优良微生物菌群，这些微生物组合互相促进，共同组成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生物生态***。本发明选用的EM菌群发酵液是一种在目前市场上销售的产品，例如吉林长城农业机械生物科技有限公司或安徽广宇生物技术有限公司生产的EM菌群发酵液。

所述的糖是一种或多种选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖；优选地选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖或麦芽糖的糖；更优选地选自蔗糖、葡萄糖或麦芽糖的糖。

EM菌群发酵液与糖在密闭容器中存放是为了给微生物菌群提供营养源，促进微生物繁殖，提高其数量。

C、用水将步骤B制备的EM发酵菌群储备液稀释300~500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把10~100重量份所述的稀释液喷洒到800~1200重量份在步骤A制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后在室温下堆制发酵5~10天，得到一种发酵天然海藻物料。

所述的天然海藻发酵物料堆制发酵是在EM发酵菌群的作用下将天然海藻难溶性大分子分解为可溶性小分子，从而使天然海藻发酵液具有良好的流动性和应用效果。

根据本发明，800~1200重量份天然海藻发酵物料通常使用10~100重量份EM发酵菌群储备液稀释液。如果EM发酵菌群储备液稀释液低于10重量份，则会导致发酵时间过长或发酵不完全，如果EM发酵菌群储备液稀释液高于100重量份，则会导致发酵过快，消耗过大，有效成分含量降低和成本增加。

优选地，800~1200重量份天然海藻发酵物料使用30~80重量份EM发酵菌群储备液稀释液。

更优选地，800~1200重量份天然海藻发酵物料使用40~60重量份EM发酵菌群储备液稀释液。

根据本发明，天然海藻发酵物料在室温下的堆制发酵时间是5~10天。如果其堆制发酵时间小于5天，则会导致发酵不完全，影响使用效果；如果其堆制发酵时间大于10天，则会降低生产效率。

优选地，其堆制发酵时间是6~9天。

更优选地，其堆制发酵时间是7~8天。

根据本发明，可以采用本领域技术人员公知的堆制发酵，也可以采用本领域技术人员公知的单袋发酵。

实施本发明时可以让其发酵温度达到70℃~80℃，然后逐渐降至室温，即可完成发酵工艺。

D、将800~1200重量份在步骤C制备的发酵海藻物料投入到反应釜中，往其中加入10~50重量份浓度为以重量计5%-25%氢氧化钠或碳酸钠水溶液，再在温度70℃~100℃的条件下搅拌提取6~12小时；然后使用压滤机进行压滤，得到的滤液进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量为以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计5%~20%的发酵海藻提取液Ⅰ。

在本发明中，所述的反应釜是本技术领域的技术人员熟知的反应釜，例如无锡市海达化工机械有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜、河南万达化工设备有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜和蒸汽加热不锈钢反应釜销售的反应釜、淄博太极搪玻璃设备有限公司以商品名KF型搪玻璃反应釜销售的反应釜。

步骤C制备的发酵自然海藻物料用氢氧化钠或碳酸钠水溶液在温度70℃~100℃的条件下提取6~12小时，其提取时间小于6小时则会导致提取不彻底，造成浪费；其提取时间大于12小时则会因水分蒸发损失量大，增加压滤过程的处理难度。优选地，其提取时间是8-10小时。

步骤D中，往制备的发酵自然海藻物料中加入浓度为以重量计5%~25%的氢氧化钠或碳酸钠水溶液的目的在于提取出发酵自然海藻物料中的海藻酸、吲哚乙酸等有机成分。

在本发明中，所述的压滤机是本技术领域的技术人员熟知的压滤机，例如：杭州坤源过滤机械有限公司以商品名箱式XAMY200-560/1600UBK压滤机销售的压滤机、江苏星鑫分离设备制造有限公司以商品名自动清洗压滤机-PLC程序控制一体机销售的压滤机、惠州市精田机械制造有限公司以商品名厢式压滤机销售的压滤机。

在本发明中，经压滤得到的滤液，采用真空浓缩器在50℃-80℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行浓缩。所述的真空浓缩器，是本技术领域的技术人员熟知的浓缩器，例如温州贝诺机械有限公司以商品名SN系列双效节能浓缩器销售的真空浓缩器、北京瑞纳旭邦科技有限公司以商品名真空减压浓缩罐销售的真空浓缩器、常州市胜航药化设备有限公司以商品名ZN系列真空减压浓缩器销售的真空浓缩器。

优选地，所述发酵海藻提取液Ⅰ的固形物含量是以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计8%~14%。

在本发明中，所述发酵海藻提取液Ⅰ的固形物含量是利用烘干法（参考文献：于桂兰，卢玉琪.采用烘箱直接烘干法测定生活饮用水中的溶解性总固体[J].中国卫生检验杂志，2002年，第2期）测定的。

E、以步骤D得到的发酵海藻提取液Ⅰ为母液，按照每升母液为4.7~8.0g Na₂B₈O₁₃·4H₂O往所述母液中添加Na₂B₈O₁₃·4H₂O，充分溶解后得到发酵海藻提取液Ⅱ;

F、分别配制0.1~0.3mol/L EDTA-2Na、ZnSO₄与MnSO₄水溶液，并将溶液按体积比2∶1∶1混合得到微量元素溶液Ⅲ；

G、最后，将步骤E得到的发酵海藻提取液Ⅱ与步骤F得到的微量元素溶液Ⅲ按体积比1∶0.1~1混合均匀，得到所述的发酵海藻液肥料增效剂。

优选地，步骤E得到的发酵海藻提取液Ⅱ与步骤F得到的微量元素溶液Ⅲ的体积比是1∶0.3~0.8。

本发明还涉及采用所述方法得到的发酵海藻液肥料增效剂。

本发明还涉及所述发酵海藻液肥料增效剂的用途，它作为肥料增效剂应用于尿素、碳铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、复混肥及中微量元素肥料的生产，它的添加量是每1000重量份所述肥料为5~100公斤所述增效剂。其添加方法对于本技术领域的技术人员而言是不存在任何困难的。

[有益效果]

本发明的有益效果是：本发明的发酵海藻液肥料增效剂能够显著抑制土壤脲酶活性8%~20%，具有增强的肥料缓释效果的作用；可促进作物根系生长，提高根系活力；可补充我国土壤中普遍缺乏的硼、锌、锰等植物必需微量元素；可以简化农业耕作；可以减少养分流失，避免二次污染，降低农业生产成本，并具有在肥料生产中添加方便等特点，在增效肥料生产中应用前景广阔。

【附图说明】

图1是本发明发酵海藻液肥料增效剂的生产流程示意图。

1-海藻、2-粉碎、3-微生物发酵、4-氢氧化钠或碳酸钠、5-反应釜提取、6-压滤、7-浓缩、8-螯合微量元素溶液、9-海藻提取液、10-发酵海藻液肥料增效剂。

【具体实施方式】

通过下述实施例将会更好地理解本发明。

实施例1：制备本发明的发酵海藻液肥料增效剂

制备步骤如下：

A、天然海带原料采用粉碎设备粉碎，取800重量份天然海带粉与100重量份玉米面、30重量份糖搅拌混合得到一种混合物，加水，使其含水量达到以所述混合物重量计30%，再用浓度为以重量计10%的氢氧化钠水溶液将其pH值调至6，得到一种天然海藻发酵物料；

B、将0.1重量份EM菌群发酵液（吉林长城农业机械生物科技有限公司生产）与0.1重量份蔗糖、0.5重量份水混匀，装入密闭容器中存放20小时，得到一种EM发酵菌群储备液；

C、将步骤B制备的EM发酵菌群储备液稀释300倍，取用10重量份该稀释液喷洒到800重量份步骤A制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后在室温下堆制发酵5天，得到一种发酵的天然海藻物料；

D、将步骤C制备的发酵天然海藻物料800重量份投入到反应釜中，加入10重量份浓度为25%的氢氧化钠水溶液，在温度70℃的条件下搅拌提取12小时；然后使用压滤机进行压滤，将滤液蒸发浓缩，得到一种固形物含量为以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计15%的发酵海藻提取液Ⅰ；

E、以上述发酵海藻液Ⅰ为母液，按照每升母液为4.76g Na₂B₈O₁₃·4H₂O往所述母液中添加Na₂B₈O₁₃·4H₂O，充分溶解后得到海藻提取液Ⅱ;

F、分别配制0.1mol/L的EDTA-2Na、ZnSO₄、MnSO₄溶液，并将溶液按体积比2∶1∶1混合，得到微量元素溶液Ⅲ；

G、将海藻提取液Ⅱ与微量元素溶液Ⅲ按体积比1∶0.2混合，搅拌均匀，得到发酵海藻液肥料增效剂。

实施例2：制备本发明的发酵海藻液肥料增效剂

制备步骤如下：

A、海带原料采用粉碎设备粉碎后，取1100重量份海带粉与110重量份玉米面、60重量份糖搅拌混合得到一种混合物，加水，使其含水量达到以所述混合物重量计45%，再用浓度为以重量计10%的氢氧化钠水溶液将其pH值调至7，得到一种天然海藻发酵物料；

B、把1.5重量份EM菌群发酵液（吉林长城农业机械生物科技有限公司生产）与1.5重量份蔗糖（葡萄糖）、15重量份水混匀，装入密闭容器中存放22小时，得到一种EM发酵菌群储备液；

C、将步骤B制备的EM发酵菌群储备液稀释420倍，取80重量份喷洒到1000重量份步骤A制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后在室温下堆制发酵8天，得到一种发酵的天然海藻物料；

D、将步骤C制备的发酵天然海藻物料1000重量份投入到反应釜中，加入40重量份浓度为5%的氢氧化钠水溶液，在温度80℃的条件下搅拌提取10小时；然后使用压滤机进行压滤，将滤液蒸发浓缩，得到一种固形物含量为以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计5%的发酵海藻提取液Ⅰ；

E、以步骤D制备的发酵海藻液Ⅰ为母液，按照每升母液为5.5gNa₂B₈O₁₃·4H₂O往所述母液中添加Na₂B₈O₁₃·4H₂O，充分溶解后得到海藻提取液Ⅱ;

F、分别配制0.2mol/L的EDTA-2Na、ZnSO₄、MnSO₄溶液，并将溶液按体积比2∶1∶1混合，得到微量元素溶液Ⅲ；

G、将海藻提取液Ⅱ与微量元素溶液Ⅲ按体积比1∶1.0混合均匀，得到发酵海藻液肥料增效剂。

实施例3：制备本发明的发酵海藻液肥料增效剂

制备步骤如下：

A、将裙带菜采用粉碎设备粉碎后，取1000重量份裙带菜粉与140重量份玉米面、40重量份糖混合，搅拌混合得到一种混合物，加水，使其含水量达到以所述混合物重量计40%，再用浓度为以重量计15%的氢氧化钾水溶液将其pH值调至7，得到一种天然海藻发酵物料；

B、把1.0重量份EM菌群发酵液（吉林长城农业机械生物科技有限公司生产）与1.0重量份葡萄糖、10重量份水混匀，装入密闭容器中存放28小时，得到一种EM发酵菌群储备液；

C、将步骤B制备的EM发酵菌群储备液稀释380倍，用40重量份稀释液喷洒到1100重量份步骤A制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后在室温下堆制发酵6天，得到一种发酵的天然海藻物料；

D、将步骤C制备的发酵天然海藻物料1100重量份投入到反应釜中，加入30重量份浓度为15%的碳酸钠水溶液，在温度90℃的条件下搅拌提取8小时；然后使用压滤机进行压滤，将滤液蒸发浓缩，得到一种固形物含量为以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计10%的发酵海藻提取液Ⅰ；

E、以步骤D制备的发酵海藻液Ⅰ为母液，按照每升母液为8.0gNa₂B₈O₁₃·4H₂O往所述母液中添加Na₂B₈O₁₃·4H₂O，充分溶解后得到海藻提取液Ⅱ;

F、分别配制0.25mol/L的EDTA-2Na、ZnSO₄、MnSO₄溶液，并将溶液按体积比2∶1∶1混合，得到微量元素溶液Ⅲ；

G、将海藻提取液Ⅱ与微量元素溶液Ⅲ按体积比1∶0.45混合均匀，得到发酵海藻液肥料增效剂。

实施例4：制备本发明的发酵海藻液肥料增效剂

制备步骤如下：

A、将原料海带采用粉碎设备粉碎后，取1200重量份海带份与200重量份玉米面、80重量份糖混合，搅拌混合得到一种混合物，加水使其含水量达到以所述混合物重量计50%，再用浓度为以重量计8%的氢氧化钠水溶液将其pH值调至8，得到一种天然海藻发酵物料；

B、把2.0重量份EM菌群发酵液（吉林长城农业机械生物科技有限公司生产）、2.0重量份葡萄糖与20重量份水混匀，装入密闭容器中存放30小时，得到一种EM发酵菌群储备液；

C、将步骤B制备的EM发酵菌群储备液稀释500倍，然后用稀释液100重量份喷洒到1200重量份步骤A制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后在室温下堆制发酵10天，得到一种发酵的天然海藻物料；

D、将步骤C制备的发酵天然海藻物料1200重量份投入到反应釜中，加入50重量份浓度为10%的碳酸钠水溶液，在温度100℃的条件下搅拌提取6小时；然后使用压滤机进行压滤，将滤液蒸发浓缩，得到一种固形物含量为以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计20%的发酵海藻提取液Ⅰ；

E、以步骤D制备的发酵海藻液Ⅰ为母液，按照每升母液为6.5gNa₂B₈O₁₃·4H₂O往所述母液中添加Na₂B₈O₁₃·4H₂O，充分溶解后得到海藻提取液Ⅱ;

F、分别配制0.3mol/L的EDTA-2Na、ZnSO₄、MnSO₄溶液，并将溶液按体积比2∶1∶1混合，得到微量元素溶液Ⅲ；

G、将海藻提取液Ⅱ与微量元素溶液Ⅲ按体积比1∶0.2混合均匀，得到发酵海藻液肥料增效剂。

实施例5：制备本发明的发酵海藻液肥料增效剂

制备步骤如下：

A、将原料海带采用粉碎设备粉碎后，取800重量份海带粉与110重量份玉米面、30重量份蔗糖混合，搅拌混合得到一种混合物，加水，使其含水量达到以所述混合物重量计50%，再用浓度为以重量计10%的氢氧化钠溶液将其pH值调至8，得到一种天然海藻发酵物料；

B、把0.1重量份EM菌群发酵液（吉林长城农业机械生物科技有限公司生产）与2.0重量份蔗糖、5重量份水混匀，装入密闭容器中存放20小时，得到一种EM发酵菌群储备液；

C、将步骤B制备的EM发酵菌群储备液稀释500倍，然后用此稀释液80重量份喷洒到1100重量份步骤A制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后在室温下堆制发酵6天，得到一种发酵的天然海藻物料；

D、将步骤C制备的发酵天然海藻物料800重量份投入到反应釜中，加入10重量份浓度为16%的碳酸钠水溶液，在温度70℃的条件下搅拌提取12小时；然后使用压滤机进行压滤，将滤液蒸发浓缩，得到一种固形物含量为以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计10%的发酵海藻提取液Ⅰ；

E、以步骤D制备的发酵海藻液Ⅰ为母液，按照每升母液为7.5gNa₂B₈O₁₃·4H₂O往所述母液中添加Na₂B₈O₁₃·4H₂O，充分溶解后得到海藻提取液Ⅱ;

F、分别配制0.25mol/L的EDTA-2Na、ZnSO₄、MgSO₄溶液，并将溶液按体积比2∶1∶1混合，得到微量元素溶液Ⅲ；

G、将海藻提取液Ⅱ与微量元素溶液Ⅲ按体积比1∶0.2混合均匀，得到发酵海藻液肥料增效剂。

实施例6：制备本发明的发酵海藻液肥料增效剂

制备步骤如下：

A、将原料海带采用粉碎设备粉碎后，取1000重量份海带粉，与180重量份玉米面、50重量份葡萄糖混合，搅拌混合得到一种混合物，加水，使其含水量达到以所述混合物重量计30%，再用浓度15%的氢氧化钾水溶液将其pH值调至8，得到一种天然海藻发酵物料；

B、把2.0重量份EM菌群发酵液（吉林长城农业机械生物科技有限公司生产）与1.5重量份蔗糖、15重量份水混匀，装入密闭容器中存放22小时，得到一种EM发酵菌群储备液；

C、将步骤B制备的EM发酵菌群储备液稀释380倍，然后用10重量份稀释液喷洒到1000重量份步骤A制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后在室温下堆制发酵8天，得到一种发酵的天然海藻物料；

D、将步骤C制备的发酵自然海藻物料1200重量份投入到反应釜中，加入40重量份浓度为20%的氢氧化钠水溶液，在温度70℃的条件下搅拌提取6小时；然后使用压滤机进行压滤，将滤液蒸发浓缩，得到一种固形物含量为以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计15%发酵海藻提取液Ⅰ；

E、以步骤D制备的发酵海藻液Ⅰ为母液，按照每升母液为5.5gNa₂B₈O₁₃·4H₂O往所述母液中添加Na₂B₈O₁₃·4H₂O，充分溶解后得到海藻提取液Ⅱ;

F、分别配制0.2mol/L的EDTA-2Na、ZnSO₄、CuSO₄溶液，并将溶液按体积比2∶1∶1混合，得到微量元素溶液Ⅲ；

G、将海藻提取液Ⅱ与微量元素溶液Ⅲ按体积比1∶0.15混合均匀，得到发酵海藻液肥料增效剂。

实施例7：制备本发明的发酵海藻液肥料增效剂

制备步骤如下：

A、将原料海带采用粉碎设备粉碎后，取1000重量份海带粉，添加100重量份玉米面、30重量份葡萄糖，混合，搅拌混合得到一种混合物，加水，使其含水量达到以所述混合物重量计30%，再用浓度为以重量计12%的氢氧化钾水溶液将其pH值调至8，得到一种天然海藻发酵物料；

B、把2.0重量份EM菌群发酵液（吉林长城农业机械生物科技有限公司生产）与0.5重量份蔗糖加到15重量份水中，混匀后装入密闭容器中存放26小时，得到一种EM发酵菌群储备液；

C、将步骤B制备的EM发酵菌群储备液稀释500倍，然后取此稀释液10重量份喷洒到1000重量份步骤A制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后在室温下堆制发酵7天，得到一种发酵的天然海藻物料；

D、将1200重量份步骤C制备的发酵天然海藻物料投入到反应釜中，加入50重量份浓度为25%的氢氧化钠水溶液，在温度70℃的条件下搅拌提取8小时；然后使用压滤机进行压滤，将滤液蒸发浓缩，得到一种固形物含量为以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计12%的发酵海藻提取液Ⅰ；

E、以步骤D制备的发酵海藻液Ⅰ为母液，按照每升母液为6.5gNa₂B₈O₁₃·4H₂O往所述母液中添加Na₂B₈O₁₃·4H₂O，充分溶解后得到海藻提取液Ⅱ;

F、分别配制0.2mol/L的EDTA-2Na、FeSO₄、MnSO₄溶液，并将溶液按体积比2∶1∶1混合，得到微量元素溶液Ⅲ；

G、将海藻提取液Ⅱ与微量元素溶液Ⅲ按体积比1∶0.10混合均匀后，得到发酵海藻液肥料增效剂。

【试验】

试试验实施例1：本发明发酵海藻液肥料增效剂对土壤脲酶活性的影响

试验设常规对照（CK）和本发明发酵海藻液肥料增效剂（A-1、A-2、A-3）4个处理，A-1、A-2、A-3分别是实施例1、2、3制备的发酵海藻液肥料增效剂，重复3次。按20mL/kg土的量向土壤中添加发酵海藻液肥料增效剂，分别与过1mm筛的200g土壤（干土计）充分混匀后装入培养杯中，调节土壤含水量为最大田间持水量的40%，用留有小孔的聚乙烯薄膜封口，定期称重，按照质量差补齐损失的水分，使质量始终保持恒定。将培养杯置于25℃培养箱内连续培养，在培养后的第1天、2天、4天、1周、2周和4周分别取出总杯数的1/6，采用关松荫（化学农药对土壤脲酶活性抑制作用的研究[J].土壤通报，1992年第5期）描述的方法测定各处理的土壤脲酶活性，并根据下述公式计算脲酶抑制率：

脲酶抑制率=(对照土壤脲酶活性-添加发酵海藻液肥料增效剂的土壤脲酶活性)/对照土壤脲酶活性×100%

其试验结果列于下表1中。

表1：土壤脲酶活性（25℃）动态变化（NH₄-Nμg/100g土）

培养天数	1	2	4	7	14	28
							CK	662.3	681.5	732.5	739.6	557.4	523.1
A-1	550.2	584.0	629.1	685.5	502.1	503.0
							A-2	534.2	577.5	612.6	579.0	479.1	495.5
A-3	561.5	602.2	635.4	612.3	541.7	511.5

试验结果表明，与常规对照相比，本发明的发酵海藻液肥料增效剂能显著抑制土壤脲酶活性，抑制时间基本可延续至28天。土壤培养至第1、2、4、7、14、28天A-1的脲酶抑制率分别为16.9%、14.3%、14.1%、7.3%、9.9%和3.8%；A-2的脲酶抑制率分别为19.3%、15.3%、16.4%、21.7%、14.0%和5.3%；A-3的脲酶抑制率分别为15.2%、11.6%、13.3%、17.2%、2.8%和2.2%。

试验实施例2：本发明发酵海藻液肥料增效剂对苗期玉米根系活力的影响

利用砂培试验研究发酵海藻液肥料增效剂对玉米苗期根系活力的影响。试验设常规对照（CK）和本发明发酵海藻液肥料增效剂（A-1、A-2、A-3）4个处理，A-1、A-2、A-3分别是实施例1、2、3制备的发酵海藻液肥料增效剂，重复6次。首先将石英砂用清水洗净，放入不锈钢托盘中，保持一定湿度，将玉米籽粒放入盘中，用湿布覆盖其上，在25℃条件下，进行育苗。当玉米出芽长至3-5cm时，将玉米取出放入盛满石英砂的培养杯中，每天浇浓度为0.1%的发酵海藻液肥料增效剂25mL，CK浇25mL水。当玉米长至20cm左右时，取出根系，用清水洗净，采用TTC法（参考文献：张雄，用“TTC”法（红四氮唑)测定小麦根和花粉的活力及其应用[J],植物生理学通讯,1982年第3期）测定玉米的根系活力。

其试验结果列于下表2中。

表2：玉米根系活力（mg/g·h，TTC法）

处理	根系活力
		CK	1.127

A-1	1.493
		A-2	1.576
A-3	1.529

试验结果表明，与常规对照相比，本发明的发酵海藻液肥料增效剂能显著提高苗期玉米的根系活力，A-1、A-2、A-3分别比对照高出32.5%、39.8%和35.7%。

试验实施例3：添加发酵海藻液增效剂尿素的田间试验

土柱玉米试验于2009年5月31日至2009年9月10日在中国农业科学院德州实验站禹城试验基地进行。试验设CK（不施肥）、普通尿素（U）和添加发酵海藻液肥料增效剂的尿素（HU）3个处理，2个施氮水平，分别为每柱施纯氮1g（按30cm耕层计，相当于纯N 0.053g/kg土）和每柱施纯氮2g（按30cm耕层计，相当于纯N 0.105g/kg土），共6个处理，重复8次，随机排列。留取土柱上层30cm为土肥混合层，供试肥料作基肥施入，过磷酸钙（P₂O₅16%）每柱施12.50g，氯化钾（K₂O 60%）每柱施3.33g，在装柱时也一次性施入。各玉米土柱均播种5粒，待出苗后，定植长势最佳的一棵，株距为40cm，行距为80cm。

其试验结果列于下表3中。

表3：玉米产量试验（g/株）

试验结果表明，在试验的氮水平下，本发明添加发酵海藻液增效剂的尿素均表现出比普通尿素更好的增产效果。在纯N 1g/株的水平下，HU比普通尿素处理增产24.4%；在纯N 2g/株的水平下，比普通尿素增产11.7%。

由此可见，本发明发酵海藻液肥料增效剂可以抑制土壤脲酶活性、对氮肥具有缓释性能、可促进作物根系生长、提高根系活力，与肥料配合使用增加作物产量、提高肥料利用率、补充土壤微量元素。具有原料来源广、易于操作、成本低等特点。

Claims (10)

1.一种发酵海藻液肥料增效剂的生产方法，其特征在于该方法的步骤如下：

A、将800~1200重量份天然海藻粉原料、100~200重量份玉米面与30~80重量份糖搅拌混合得到一种混合物，然后往所述混合物中添加水，使其含水量达到以所述混合物重量计30%~50%，再用无机酸或无机碱水溶液将其混合物的pH值调节至6~8，于是得到一种天然海藻发酵物料；

B、把0.1~2.0重量份EM菌群发酵液、0.1~2.0重量份糖与0.5~20重量份水混匀，装入密闭容器中存放20~30小时，得到一种EM发酵菌群储备液；

C、用水将步骤B制备的EM发酵菌群储备液稀释300~500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液，然后把10~100重量份所述的稀释液喷洒到800~1200重量份在步骤A制备的天然海藻发酵物料中，搅拌均匀后在室温下堆制发酵5~10天，得到一种发酵天然海藻物料；

D、将800~1200重量份在步骤C制备的发酵海藻物料投入到反应釜中，往其中加入10~50重量份浓度为以重量计5%-25%氢氧化钠或碳酸钠水溶液，再在温度70℃~100℃的条件下搅拌提取6~12小时；然后使用压滤机进行压滤，得到的滤液进行蒸发浓缩，得到一种固形物含量为以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计5%~20%的发酵海藻提取液Ⅰ；

E、以步骤D得到的发酵海藻提取液Ⅰ为母液，按照每升母液为4.7~8.0g Na₂B₈O₁₃·4H₂O往所述母液中添加Na₂B₈O₁₃·4H₂O，充分溶解后得到发酵海藻提取液Ⅱ;

F、分别配制0.1~0.3mol/L EDTA-2Na、ZnSO₄与MnSO₄溶液，这些溶液按照体积比2∶1∶1混合得到一种微量元素溶液Ⅲ；

G、最后，将步骤E得到的发酵海藻提取液Ⅱ与步骤F得到的微量元素溶液Ⅲ按体积比1∶0.1~1混合均匀，得到所述的发酵海藻液肥料增效剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的海藻是一种或多种选自海带、羊栖菜、马尾藻、巨藻、裙带菜或龙须菜的海藻。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述海藻粉的粒度为20~100目。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤A中使用的无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸或磷酸；无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的糖是一种或多种选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤C中，所述的天然海藻发酵物料在堆制发酵温度达到70℃~80℃后再将其逐渐降至室温。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述发酵海藻提取液Ⅰ的固形物含量是以发酵海藻提取液Ⅰ总重量计8%~14%。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤E得到的发酵海藻提取液Ⅱ与步骤F得到的微量元素溶液Ⅲ的体积比是1∶0.3~0.8。

9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述方法得到的发酵海藻液肥料增效剂。

10.根据权利要求9所述发酵海藻液肥料增效剂的用途，其特征在于它作为肥料增效剂应用于尿素、碳铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、复混肥及含中微量元素肥料的生产，它的添加量是每1000重量份所述肥料为5~100公斤所述增效剂。