CN111908966A - 一种褐藻多酚微量元素复合肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种褐藻多酚微量元素复合肥及其制备方法。本发明包括以下组分：褐藻多酚提取液35‑70份、吐温80 0.1‑5份、尿素10‑20份、磷酸二氢钾10‑20份、EDTA‑Cu 0.1‑1份、EDTA‑Fe 0.1‑1份、EDTA‑Mn 0.1‑1份、EDTA‑Mg 0.1‑1份、硼酸0.1‑2份、七水钼酸铵0.01‑0.1份、甘露醇1‑20份；褐藻多酚提取液是经过研磨、生物酶复合剂酶解、提取和纯化而得到的。本发明的褐藻多酚提取液营养成分充足，产量有保证，质量稳定，再添加中微量元素以及功能性物质，得到一种利用率高适用范围广的褐藻多酚微量元素复合肥，肥效好，增强了作物的抗逆性，增产，品质高。

Description

一种褐藻多酚微量元素复合肥及其制备方法

技术领域

本发明属于农业肥料的技术领域，特别是指一种褐藻多酚微量元素复合肥及其制备方法。

背景技术

我国是个农业大国，农业生产对化肥依赖程度较高。我国占世界7％的耕地消耗了全球35％的化肥，化肥消费总量和单位面积施用量已处于极高的危险水平。国际公认的化肥单位面积平均施用安全上限是225Kg/hm²(千克每平方公顷)，我国达到434.3Kg/hm²，是安全上限的1.93倍，单位耕地面积施化肥量高居世界第二。大量使用化肥的增肥使土壤板结酸化，利用率降低，造成了资源浪费和环境污染。我国近年来蔬菜水果种植比例逐年上升，但是，传统化肥大量使用造成了瓜不甜和菜不香的现象，这就需要研制新型的植物营养功能性肥料，减少化肥的投入，提高植物对营养的吸收速率和抗逆性，增加作物品质，深入开展海藻功能肥料对于实现农业可持续发展具有非常重要的意义。

微量元素包括硼、锌、钼、铁、锰、铜等营养元素。虽然，植物对微量元素的需要量很少，但是，它们对植物的生长发育的作用与大量元素是同等重要的。当某种微量元素缺乏时，作物生长发育受到明显的影响，产量降低，品质下降。另一方面，微量元素过多会使作物中毒，轻则影响产量和品质，严重时甚至危及人畜健康。因此，微量元素的使用量和合理搭配至关重要。随着作物产量的不断提高和化肥的大量施用，对微量元素肥料的施用逐渐迫切。

植物营养功能性肥料中应用较多的是海藻肥料，海藻肥料就是在肥料中添加海藻或其提取物，海藻提取物极大地保留了海藻天然活性成分，具有营养全面、提高作物抗性、改善土壤微生态以及天然无公害等优点。目前，现有技术中出现了一些海藻水溶性肥料，例如：中国专利CN104945107A公开了一种海藻水溶性肥料及其施用方法，给出了该海藻水溶性肥料的组分为：海藻提取物10-25份、尿素0-100份、磷酸二氢铵10-50份、硝酸钾10-140份、螯合钙1-80份、螯合镁1-30份，螯合铁1-2份，螯合铜1-2份，螯合锌1-2份，螯合锰1-2份，聚合硼酸1-2份，二氧化硅0.5-3份；这种海藻水溶性肥料主要是采用商用海藻提取液和无机营养元素进行简单复配而成，这种海藻提取液的养分总量不足，导致该海藻水溶性肥料的效果不佳，无机养分配比适用范围较小，无机养分利用率低，作物抗逆性差；而且，这种海藻提取液的产量受到限制，海藻提取液的制作方法对肥料效果影响较大，使得海藻水溶性肥料的供应量少，无法满足市场需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种褐藻多酚微量元素复合肥及其制备方法，旨在解决现有技术中海藻水溶性肥料由于海藻提取液的养分总量不足、产量低和质量不稳定而导致其肥效差、降低了作物的抗逆性和无法满足市场需求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明主要是通过以下技术方案加以实现的：

在一个方面，本发明的一种褐藻多酚微量元素复合肥，包括以下重量份的组分：褐藻多酚提取液35-70份、吐温80 0.1-5份、尿素10-20份、磷酸二氢钾10-20份、EDTA-Cu 0.1-1份、EDTA-Fe 0.1-1份、EDTA-Mn 0.1-1份、EDTA-Mg 0.1-1份、硼酸0.1-2份、七水钼酸铵0.01-0.1份、甘露醇1-20份；所述褐藻多酚提取液的制备方法，包括以下步骤：1)取褐藻，洗净，晾干，研磨成粉状，加水稀释，水的用量为粉状褐藻干重的10-20倍，泡发处理，处理时间为20-30h，得褐藻浆；2)将步骤1)所得的褐藻浆搅拌均匀，添加生物酶复合剂，生物酶复合剂的用量为粉状褐藻干重的0.2-0.5％，生物酶复合剂的酶活力为10000-15000U/g，于20-60℃下，保温4-10h，完成生物酶解，得酶解液；3)将步骤2)所得的酶解液升温至60-80℃，搅拌20-40min，热水浸提，离心，取上清，得到褐藻多酚粗提液；4)在步骤3)所得的褐藻多酚粗提液中加入亚硫酸钾溶液和硫酸镁，亚硫酸钾溶液的质量浓度为40-55％，亚硫酸钾的加入量为粉状褐藻干重的2-4％，硫酸镁的加入量为粉状褐藻干重的10-20％，升温至60-80℃，调节pH值为6-7，沉降1-3h，离心，去上清，得中间产品；5)在步骤4)所得的中间产品中，添加pH值为4-5的硫酸溶液，硫酸溶液的用量为粉状褐藻干重的10-15倍，溶解1-2h，调节pH值为6-7，即得褐藻多酚提取液。

本发明以褐藻为原料，在生物酶复合剂的作用下进行酶解，使用离子沉淀法对褐藻提取物中的活性物质进行富集提纯；这种褐藻多酚提取液的提取方法将生物酶降解法与化学法进行了有机结合，最大限度地保留了褐藻中的活性成分，所得褐藻多酚提取液的营养成分充足，并且，这种褐藻多酚提取液的制备方法简单，操作方便，易于实现产业化，增加了褐藻多酚提取液的提取率，产量有保证，质量稳定，满足了褐藻多酚微量元素复合肥的需求。本发明利用这种方法制备的褐藻多酚提取液再添加功能性物质甘露醇并配合作物生长的养分尿素、磷酸二氢钾、七水钼酸铵以及铜、铁、锰、镁、硼酸等中微量元素，得到一种利用率高适用范围广的褐藻多酚微量元素复合肥；这种褐藻多酚微量元素复合肥作物吸收快，营养成分利用率高，增强了肥料的功能性，肥效好，发挥了最大功效，增强了作物的抗逆性，提高了农作物的品质，具有大幅度促进作物增产的作用。

本发明中，褐藻多酚可以调节植物体内次生代谢物质，是唯一的分子水平上防御物质，对虫害具有很好的抵抗作用，可以减少植食动物害虫对植物的取食，是阻碍植食动物害虫的基本物质。褐藻多酚还会影响植食动物害虫的生长繁殖，抑制某些动物害虫的生长，并降低其存活率。褐藻多酚可以提高和诱导抗性基因表达，诱导防御蛋白质多酚氧化酶的形成或增加其活性，提高植物抵御病害和御伤能力；当植物受病原菌侵染以及创伤时，多酚物质在多酚氧化酶的催化作用下快速氧化成醌类物质形成褐色素痂阻止病斑感染扩散，促进愈伤组织形成，还可以使植物自身适应外界环境，起到植物自我保护的作用，提高植物对高紫外线辐射、高强光、低温、创伤、营养不良、病原菌侵染等生物以及非生物胁迫逆境环境，提高植物抗虫抗病抗逆性，促进种子发芽，提高发芽率，促进植物生长，提高植物抗逆性，促进果实发育，提高果实的产量和品质，提高植物对土壤营养物质利用率等。

作为一种优选的实施方案，所述复合生物酶制剂为蛋白酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、壳多糖酶、琼胶酶、褐藻酸酶、果胶酶、几丁质酶中的任意一种或几种。本发明的复合生物酶制剂是蛋白酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、壳多糖酶、琼胶酶、褐藻酸酶、果胶酶、几丁质酶等复杂酶系，这种复合生物酶制剂对褐藻逐步降解，使褐藻多酚、褐藻酸、多糖、植物激素等活性成分逐步释放，最大限度地保留了褐藻中的活性成分，所得褐藻多酚提取液的营养成分充足。

作为一种优选的实施方案，所述复合生物酶制剂为蛋白酶、纤维素酶和琼胶酶按照质量比为2:1:2组成的混合物。本发明采用由蛋白酶、纤维素酶和琼胶酶组成的复合酶系，这种复合酶系各组分之间相互作用，相互促进，酶解作用进一步增强，酶解速度快，酶解效果好，酶解过程中对生物活性物质的官能团无破坏作用，组成简单，价格低廉，制作简便，降解产物在使用上还具有促进细胞***和促进根系生长的作用。

作为一种优选的实施方案，所述复合生物酶制剂为琼胶酶、褐藻酸酶、果胶酶按照质量比为1:2:2组成的混合物。本发明采用由琼胶酶、褐藻酸酶、果胶酶组成的复合酶系，在这种复合酶系的作用下，褐藻提取液保留了褐藻多酚、褐藻酸、植物促生长因子等活性物质，提高了褐藻多酚的含量和有效活性成分的含量；还可以将海藻细胞内容物中的大分子片段酶解为作物容易吸收的小分子片段，降解产物对提高作物品质、增加蔬菜干物质的积累以及增强果树抗逆性方面具有很好的效果。

作为一种优选的实施方案，所述复合生物酶制剂为纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、褐藻酸酶、琼胶酶按照质量比为2:1:1:2组成的混合物。本发明采用由纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、褐藻酸酶、琼胶酶组成的复合酶系，这种复合酶系的酶解作用最强，在这种复合酶系的作用下，褐藻提取液最大限度地保留了褐藻多酚、褐藻酸、植物促生长因子等活性物质，显著提高了褐藻多酚的含量和有效活性成分的含量；这四种复合酶采用合适的比例，最大限度的释放海藻细胞内的活性物质，并且，对不同海藻的细胞壁和大分子的物质都有很好的降解效果，无需重复添加各种单个酶，简化了操作流程，提高了提取效率。

作为一种优选的实施方案，所述蛋白酶的酶活力为15000-25000U/g，所述纤维素酶的酶活力为1500-2500U/g，所述β-葡萄糖苷酶的酶活力为5000-15000U/g，所述壳多糖酶的酶活力为5000-15000U/g，所述琼胶酶的酶活力为4000-6000U/g，所述褐藻酸酶的酶活力为5000-15000U/g，所述果胶酶的酶活力为4000-6000U/g，所述几丁质酶的酶活力为3000-5000U/g。本发明的复合生物酶制剂中所用的酶均采用商业化酶制剂，这些酶制剂来源广，取材容易，使用方便。

作为一种优选的实施方案，所述褐藻为海带、马尾藻、泡叶藻、裙带菜中的任意一种或几种。本发明由褐藻制得富含内源活性物质的提取液，并与特定的中微量元素配方进行复配，再添加甘露醇等特定功能的营养物质，适用作物广泛，尤其适用于蔬菜水果的生长，能够充分满足作物的养分需求和抗逆性，并改善了土壤环境，提高了作物品质。

作为一种优选的实施方案，所述褐藻为马尾藻、泡叶藻、裙带菜按照质量比1:2:1组成的混合物。褐藻没有单细胞，全为多细胞植物，最简单的是由单列细胞组成的分枝丝状体；本发明的褐藻种类多，取材容易，优选采用马尾藻、泡叶藻和裙带菜的混合物进行提取，这三种褐藻共同提取出来的褐藻多酚，有效成分丰富，营养成分充足；这三种海藻按照合理的配比混合使用，提取的养分更加全面，释放的促生物质的比例更加符合作物的需求。

作为一种优选的实施方案，所述甘露醇的密度为1.4-1.5g/cm³，所述甘露醇的纯度为98％以上。本发明的甘露醇为市售产品，甘露醇的来源多，容易取得；本发明还补充了甘露醇这种功能性物质，增强了褐藻多酚中微量元素肥料中甘露醇的含量，提高了褐藻多酚中微量元素肥料的肥效，无机养分匹配科学合理，适用范围广，提高了无机养分的利用率，增强了作物的抗逆性。

在另一个方面，本发明的一种褐藻多酚中微量元素肥料的制备方法，包括以下步骤：1)取褐藻多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇，备用；2)将褐藻多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇在常温下混合，于100-200r/min的搅拌速度下，搅拌1-2h，得褐藻多酚微量元素复合肥。

本发明褐藻多酚中微量元素肥料的制备方法是将各组分在常温下混合，然后，控制搅拌速度进行搅拌，使各组分充分作用，这种褐藻多酚中微量元素肥料的制备方法简单，对设备无特殊要求，易于实现产业化；本发明的褐藻多酚中微量元素肥料可以喷施、冲施、浇灌使用，适合现代农业水肥一体化的发展要求，即可以保护环境，还可以培肥地力，改善作物品质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明褐藻多酚提取液的制备方法，以褐藻为原料，在生物酶复合剂的作用下进行酶解，使用离子沉淀法对褐藻提取物中的活性物质进行富集提纯，将生物酶降解法与化学法进行了有机结合，最大限度地保留了褐藻中的活性成分，所得褐藻多酚提取液的营养成分充足，并且，这种褐藻多酚提取液的制备方法简单，操作方便，易于实现产业化，增加了褐藻多酚提取液的提取率，产量有保证，质量稳定，满足了褐藻多酚微量元素复合肥的需求。本发明利用这种方法制备的褐藻多酚提取液再添加功能性物质甘露醇并配合作物生长的养分尿素、磷酸二氢钾、七水钼酸铵以及铜、铁、锰、镁、硼酸等中微量元素，得到一种利用率高适用范围广的褐藻多酚微量元素复合肥；这种褐藻多酚微量元素复合肥作物吸收快，营养成分利用率高，增强了肥料的功能性，肥效好，发挥了最大功效，增强了作物的抗逆性，提高了农作物的品质，具有大幅度促进作物增产的作用；可以喷施、冲施、浇灌使用，适合现代农业水肥一体化的发展要求，即可以保护环境，还可以培肥地力，改善作物品质。

具体实施方式

下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种褐藻多酚微量元素复合肥，包括以下重量份的组分：褐藻多酚提取液35-70份、吐温80 0.1-5份、尿素10-20份、磷酸二氢钾10-20份、EDTA-Cu 0.1-1份、EDTA-Fe 0.1-1份、EDTA-Mn 0.1-1份、EDTA-Mg 0.1-1份、硼酸0.1-2份、七水钼酸铵0.01-0.1份、甘露醇1-20份；所述褐藻多酚提取液的制备方法，包括以下步骤：1)取褐藻，洗净，晾干，研磨成粉状，加水稀释，水的用量为粉状褐藻干重的10-20倍，泡发处理，处理时间为20-30h，得褐藻浆；2)将步骤1)所得的褐藻浆搅拌均匀，添加生物酶复合剂，生物酶复合剂的用量为粉状褐藻干重的0.2-0.5％，生物酶复合剂的酶活力为10000-15000U/g，于20-60℃下，保温4-10h，完成生物酶解，得酶解液；3)将步骤2)所得的酶解液升温至60-80℃，搅拌20-40min，热水浸提，离心，取上清，得到褐藻多酚粗提液；4)在步骤3)所得的褐藻多酚粗提液中加入亚硫酸钾溶液和硫酸镁，亚硫酸钾溶液的质量浓度为40-55％，亚硫酸钾的加入量为粉状褐藻干重的2-4％，硫酸镁的加入量为粉状褐藻干重的10-20％，升温至60-80℃，调节pH值为6-7，沉降1-3h，离心，去上清，得中间产品；5)在步骤4)所得的中间产品中，添加pH值为4-5的硫酸溶液，硫酸溶液的用量为粉状褐藻干重的10-15倍，溶解1-2h，调节pH值为6-7，即得褐藻多酚提取液。

优选地，所述复合生物酶制剂为蛋白酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、壳多糖酶、琼胶酶、褐藻酸酶、果胶酶、几丁质酶中的任意一种或几种。

进一步地，所述复合生物酶制剂为蛋白酶、纤维素酶和琼胶酶按照质量比为2:1:2组成的混合物。

再进一步地，所述复合生物酶制剂为琼胶酶、褐藻酸酶、果胶酶按照质量比为1:2:2组成的混合物。

更进一步地，所述复合生物酶制剂为纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、褐藻酸酶、琼胶酶按照质量比为2:1:1:2组成的混合物。

再次优选地，所述蛋白酶的酶活力为15000-25000U/g，所述纤维素酶的酶活力为1500-2500U/g，所述β-葡萄糖苷酶的酶活力为5000-15000U/g，所述壳多糖酶的酶活力为5000-15000U/g，所述琼胶酶的酶活力为4000-6000U/g，所述褐藻酸酶的酶活力为5000-15000U/g，所述果胶酶的酶活力为4000-6000U/g，所述几丁质酶的酶活力为3000-5000U/g。

具体地，所述褐藻为海带、马尾藻、泡叶藻、裙带菜中的任意一种或几种。

再具体地，所述褐藻为马尾藻、泡叶藻、裙带菜按照质量比1:2:1组成的混合物。

更优选地，所述甘露醇的密度为1.4-1.5g/cm³，所述甘露醇的纯度为98％以上。

本发明的一种褐藻多酚中微量元素肥料的制备方法，包括以下步骤：1)取褐藻多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇，备用；2)将褐藻多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇在常温下混合，于100-200r/min的搅拌速度下，搅拌1-2h，得褐藻多酚微量元素复合肥。

实施例一

本发明的一种褐藻多酚微量元素复合肥的制备方法，包括以下步骤：

S1褐藻多酚提取液的制备

1)取裙带菜，洗净，晾干，研磨成粉状，取粉状裙带菜10Kg，添加200Kg的水，泡发，处理24h，得裙带菜浆；

2)将步骤1)所得的裙带菜浆搅拌均匀，加入到恒温罐中，调整pH值为6.2，添加0.008Kg琼胶酶和0.008Kg纤维素酶进行初反应，控制反应温度为35℃，反应时间为8h，然后，将温度调至55℃，pH值调至6.8，加入0.004Kg褐藻酸酶、0.004Kgβ-葡萄糖苷酶，继续酶解8h，得酶解液；纤维素酶的酶活力为2000U/g，β-葡萄糖苷酶的酶活力为10 000U/g，琼胶酶的酶活力为5000U/g，褐藻酸酶的酶活力为10 000U/g；

3)将步骤2)所得的酶解液升温至70℃，搅拌30min，热水浸提，离心，取上清，得裙带菜多酚粗提液；

4)在步骤3)所得的裙带菜多酚粗提液中加入0.6Kg的亚硫酸钾溶液和1.5Kg硫酸镁，亚硫酸钾溶液的质量浓度为50％，升温至70℃，加入碳酸氢钾调节pH值为6.0，沉降2h，离心，去上清，得中间产品；

5)在步骤4)所得的中间产品中，加入pH值为4.5的硫酸溶液，硫酸溶液的用量为100Kg，溶解1h，采用氢氧化钾调pH值为6.5，得裙带菜多酚提取液；

S2复合肥的制备

6)取步骤S1所得的裙带菜多酚提取液56.38Kg，吐温-80 0.5Kg，尿素15Kg，磷酸二氢钾15Kg，EDTA-Cu 0.5Kg，EDTA-Fe 0.5Kg，EDTA-Mn 0.1Kg，EDTA-Mg 1Kg，硼酸1Kg，七水钼酸铵0.02Kg，甘露醇10Kg，备用；

7)将裙带菜多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇在常温下混合，于150r/min的搅拌速度下，搅拌2h，得褐藻多酚微量元素复合肥。

实施例二

本发明的一种褐藻多酚微量元素复合肥的制备方法，包括以下步骤：

S1褐藻多酚提取液的制备

1)取泡叶藻和马尾藻，将泡叶藻原和马尾藻按照重量比为1:1混合，洗净，晾干，研磨成粉状，得粉状褐藻；取粉状褐藻20Kg，添加200Kg的水，泡发，处理30h，得褐藻浆；

2)将步骤1)所得的褐藻浆搅拌均匀，加入到恒温罐中，调整pH值为6.5，添加0.008Kg琼胶酶、0.016Kg褐藻酸酶和0.016Kg果胶酶进行初反应，控制反应温度为20℃，反应时间为10h，得酶解液；琼胶酶的酶活力为5000U/g，褐藻酸酶的酶活力为10000U/g，果胶酶的酶活力为5000U/g；

3)将步骤2)所得的酶解液升温至60℃，搅拌40min，热水浸提，离心，取上清，得褐藻多酚粗提液；

4)在步骤3)所得的褐藻多酚粗提液中加入0.8Kg的亚硫酸钾溶液和2.0Kg硫酸镁，亚硫酸钾溶液的质量浓度为50％，升温至80℃，加入碳酸氢钾调节pH值为7.0，沉降1h，离心，去上清，得中间产品；

5)在步骤4)所得的中间产品中，加入pH值为4.0的硫酸溶液，硫酸溶液的用量为300Kg，溶解2h，采用氢氧化钾调pH值为6.0，得褐藻多酚提取液；

S2复合肥的制备

6)取步骤S1所得的褐藻多酚提取液66.38Kg，吐温-80 0.5Kg，尿素10Kg，磷酸二氢钾10Kg，EDTA-Cu 0.5Kg，EDTA-Fe 0.5Kg，EDTA-Mn 0.1Kg，EDTA-Mg 1Kg，硼酸1Kg，七水钼酸铵0.02Kg，甘露醇10Kg，备用；

7)将褐藻多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇在常温下混合，于100r/min的搅拌速度下，搅拌2h，得褐藻多酚微量元素复合肥。

实施例三

本发明的一种褐藻多酚微量元素复合肥的制备方法，包括以下步骤：

S1褐藻多酚提取液的制备

1)取海带和裙带菜，将海带和裙带菜按照重量比为1:2混合，洗净，晾干，研磨成粉状，得粉状褐藻；取粉状褐藻10Kg，添加200Kg的水，泡发，处理20h，得褐藻浆；

2)将步骤1)所得的褐藻浆搅拌均匀，加入到恒温罐中，调整pH值为6.8，添加0.02Kg琼胶酶和0.01Kg纤维素酶进行初反应，控制反应温度为60℃，反应时间为4h，然后，将温度调至25℃，加入0.02Kg蛋白酶，pH值调至5.5，继续酶解4h，得酶解液；蛋白酶的酶活力为20000U/g，所述纤维素酶的酶活力为2000U/g，琼胶酶的酶活力为5000U/g；

3)将步骤2)所得的酶解液升温至80℃，搅拌20min，热水浸提，离心，取上清，得褐藻多酚粗提液；

4)在步骤3)所得的褐藻多酚粗提液中加入0.8Kg的亚硫酸钾溶液和2Kg硫酸镁，亚硫酸钾溶液的质量浓度为50％，升温至80℃，加入碳酸氢钾调节pH值为6.5，沉降3h，离心，去上清，得中间产品；

5)在步骤4)所得的中间产品中，加入pH值为4.5的硫酸溶液，硫酸溶液的用量为100Kg，溶解1h，采用氢氧化钾调pH值为6.5，得裙带菜多酚提取液；

S2复合肥的制备

6)取步骤S1所得的褐藻多酚提取液51.38Kg，吐温-80 0.5Kg，尿素10Kg，磷酸二氢钾20Kg，EDTA-Cu 0.25Kg，EDTA-Fe 0.25Kg，EDTA-Mn 0.1Kg，EDTA-Mg 1Kg，硼酸1.5Kg，七水钼酸铵0.02Kg，甘露醇15Kg，备用；

7)将褐藻多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇在常温下混合，于200r/min的搅拌速度下，搅拌1h，得褐藻多酚微量元素复合肥。

实施例四

本发明的一种褐藻多酚微量元素复合肥的制备方法，包括以下步骤：

S1褐藻多酚提取液的制备

1)取马尾藻、泡叶藻和裙带菜，将马尾藻、泡叶藻和裙带菜按照重量比为1:2:1混合，洗净，晾干，研磨成粉状，得粉状褐藻；取粉状褐藻12.5Kg，添加200Kg的水，泡发，处理24h，得褐藻浆；

2)将步骤1)所得的褐藻浆搅拌均匀，加入到恒温罐中，调整pH值为6.8，添加0.02Kg琼胶酶和0.01Kg纤维素酶进行初反应，控制反应温度为45℃，反应时间为4h，然后，将温度调至25℃，加入0.02Kg蛋白酶，pH值调至5.5，继续酶解4h，得酶解液；蛋白酶的酶活力为15000U/g，纤维素酶的酶活力为2500U/g，琼胶酶的酶活力为4000U/g；

3)将步骤2)所得的酶解液升温至70℃，搅拌30min，热水浸提，离心，取上清，得褐藻多酚粗提液；

4)在步骤3)所得的褐藻多酚粗提液中加入0.9Kg的亚硫酸钾溶液和1.875Kg硫酸镁，亚硫酸钾溶液的质量浓度为40％，升温至70℃，加入碳酸氢钾调节pH值为6.0，沉降1h，离心，去上清，得中间产品；

5)在步骤4)所得的中间产品中，加入pH值为4.0的硫酸溶液，硫酸溶液的用量为150Kg，溶解1h，采用氢氧化钾调pH值为6.0，得裙带菜多酚提取液；

S2复合肥的制备

6)取步骤S1所得的褐藻多酚提取液35Kg，吐温-80 0.1Kg，尿素10Kg，磷酸二氢钾20Kg，EDTA-Cu 0.1Kg，EDTA-Fe 0.1Kg，EDTA-Mn 0.1Kg，EDTA-Mg 0.1Kg，硼酸0.1Kg，七水钼酸铵0.01Kg，甘露醇1Kg，备用；

7)将褐藻多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇在常温下混合，于200r/min的搅拌速度下，搅拌1h，得褐藻多酚微量元素复合肥。

实施例五

本发明的一种褐藻多酚微量元素复合肥的制备方法，包括以下步骤：

S1褐藻多酚提取液的制备

1)取海带和裙带菜，将海带和裙带菜按照重量比为1:2混合，洗净，晾干，研磨成粉状，得粉状褐藻；取粉状褐藻10Kg，添加200Kg的水，泡发，处理24h，得褐藻浆；

2)将步骤1)所得的褐藻浆搅拌均匀，加入到恒温罐中，调整pH值为6.0，添加0.008Kg琼胶酶和0.008Kg纤维素酶进行初反应，控制反应温度为35℃，反应时间为8h，然后，将温度调至55℃，pH值调至6.8，加入0.004Kg褐藻酸酶、0.004Kgβ-葡萄糖苷酶，继续酶解8h，得酶解液；纤维素酶的酶活力为2500U/g，β-葡萄糖苷酶的酶活力为5000U/g，琼胶酶的酶活力为6000U/g，褐藻酸酶的酶活力为5000U/g；

3)将步骤2)所得的酶解液升温至70℃，搅拌30min，热水浸提，离心，取上清，得褐藻多酚粗提液；

4)在步骤3)所得的褐藻多酚粗提液中加入0.55Kg的亚硫酸钾溶液和1.5Kg硫酸镁，亚硫酸钾溶液的质量浓度为55％，升温至70℃，加入碳酸氢钾调节pH值为7.0，沉降1h，离心，去上清，得中间产品；

5)在步骤4)所得的中间产品中，加入pH值为5的硫酸溶液，硫酸溶液的用量为150Kg，溶解1.5h，采用氢氧化钾调pH值为7.0，得裙带菜多酚提取液；

S2复合肥的制备

6)取步骤S1所得的褐藻多酚提取液70Kg，吐温-80 5Kg，尿素20Kg，磷酸二氢钾20Kg，EDTA-Cu 1Kg，EDTA-Fe 1Kg，EDTA-Mn 1Kg，EDTA-Mg1Kg，硼酸2Kg，七水钼酸铵0.1Kg，甘露醇20Kg，备用；

7)将褐藻多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇在常温下混合，于200r/min的搅拌速度下，搅拌1h，得褐藻多酚微量元素复合肥。

实验1

选取长势均匀，生长健壮的油菜，分为七块实验田，分别施加实施例一至实施例五所制备的褐藻多酚微量元素复合肥、清水空白样和某市售海藻水溶性肥料对照样。

施肥方法为：灌根，将上述所得复合肥、空白样和对照样均稀释500倍，在油菜苗期进行第一次灌根，油菜成熟前25天进行第二次灌根；喷施，将上述所得复合肥、空白样和对照样均稀释800倍，从油菜定植后15天，开始喷洒，喷洒在油菜叶子反正面，每隔20天喷洒一次，共喷洒3次，间隔时间20天，共喷洒3次；每个处理重复3次，50棵油菜为一个重复区。

统计实验：每个重复区选取油菜30棵，定植后40天，摘取油菜相同部位的幼嫩叶片，使用柯尼卡美能达生产的SPAD502叶绿素测定仪测量叶片的SPAD值。成熟收货后，分别在室温条件下采用天平测量质量，测定四次，取平均值。实验结果列入表1。

另外，记录油菜在种植过程中的病虫害情况，采用病情指数来计量，病情指数是一个全面考虑发病率与严重度的综合指标，当严重度用分级代表值表示时，病情指数DI＝100×∑(各级病株数或器官数×发病级别)/(调查总株数或器官数×最高发病级数)；当严重度用百分率表示时，病情指数＝发病率×严重度×100；发病率是发病植株或植物器官(叶片、根、茎、果实、种子等)占调查植株总数或器官总数的百分率，用以表示发病的普遍程度；病害严重度表示植株或器官的罹病面积所占的比率，例如：叶片上病斑面积占叶片总面积的比率；发病最严重的DI值是100，完全无病为0，实验结果列入表1。

最后，选定油菜种植领域的高级技术专家11人，对七份样品分别进行品质评价，品质评价是指油菜本身及其加工之后所表现出的品质，品质指标包括油菜的形态、色泽、整齐度、气味和口感，采用盲评的方式，结果采用评分法来记录，总分10分，最差0分，实验结果列入表1。

表1 油菜种植测试结果

肥料名称	SPDA值	平均单颗重(g)	病虫害情况	品质
					实施例一	47.23	68	22.5	9分
实施例二	45.92	56	32.4	8分
					实施例三	45.04	61	34.1	8分
实施例四	45.64	62	26.8	9分
					实施例五	46.62	65	25.5	9分
空白样	43.70	46	62.7	5分
					对照样	44.21	49	54.1	7分

由表1可以看出，本发明所得的褐藻多酚微量元素复合肥的施用显著增加了油菜苗期叶片的SPDA值，提高了油菜的叶绿素含量，增加了油菜的光合作用，从而明显提高油菜的产量。同时，降低了油菜生长过程中的病虫害，提高了油菜的品质。

实验2

选取长势均匀，生长健壮的芹菜，分为七块实验田，分别施加实施例一至实施例五所制备的褐藻多酚微量元素复合肥、清水空白样和某市售海藻水溶性肥料对照样。

施肥方法为：灌根，将上述所得复合肥、空白样和对照样均稀释500倍，在芹菜苗期进行第一次灌根，芹菜成熟前25天进行第二次灌根；喷施，将上述所得复合肥、空白样和对照样均稀释800倍，从芹菜定植后15天，开始喷洒，喷洒在芹菜叶子反正面，每隔20天喷洒一次，共喷洒3次，间隔时间20天，共喷洒3次；每个处理重复3次，50棵芹菜为一个重复区。

统计实验：每个重复区选取芹菜30棵，定植后40天，摘取芹菜相同部位的幼嫩叶片，使用柯尼卡美能达生产的SPAD502叶绿素测定仪测量叶片的SPAD值。成熟收货后，分别在室温条件下采用天平测量质量，测定四次，取平均值。实验结果如表2所示。

另外，记录芹菜在种植过程中的病虫害情况，采用病情指数来计量，病情指数是一个全面考虑发病率与严重度的综合指标，当严重度用分级代表值表示时，病情指数DI＝100×∑(各级病株数或器官数×发病级别)/(调查总株数或器官数×最高发病级数)；当严重度用百分率表示时，病情指数＝发病率×严重度×100；发病率是发病植株或植物器官(叶片、根、茎、果实、种子等)占调查植株总数或器官总数的百分率，用以表示发病的普遍程度；病害严重度表示植株或器官的罹病面积所占的比率，例如：叶片上病斑面积占叶片总面积的比率；发病最严重的DI值是100，完全无病为0，实验结果如表2所示。

最后，选定芹菜种植领域的高级技术专家11人，对七份样品分别进行品质评价，品质评价是指芹菜外观品质和内在品质，品质指标包括芹菜的长度、粗度、叶片色泽、适口性、味道和脆性，采用盲评的方式，结果采用评分法来记录，总分10分，最差0分，实验结果如表2所示。

表2 芹菜种植测试结果

肥料名称	SPDA值	平均单颗重(g)	病虫害情况	品质
					实施例一	14.34	182	18.9级	9分
实施例二	13.61	176	26.4级	8分
					实施例三	12.10	169	33.6级	7分
实施例四	14.63	179	28.1级	8分
					实施例五	13.36	171	35.2级	7分
空白样	10.48	147	62.1级	5分
					对照样	11.87	160	53.8级	6分

由表2可以看出，本发明所得的褐藻多酚微量元素复合肥的施用显著增加了芹菜苗期叶片的SPDA值，提高了芹菜的叶绿素含量，增加了芹菜的光合作用，从而明显提高芹菜的产量。同时，降低了芹菜生长过程中的病虫害，提高了芹菜的品质。

实验3

选取长势均匀，生长健壮的黄瓜，分为七块实验田，分别施加实施例一至实施例五所制备的褐藻多酚微量元素复合肥、清水空白样和某市售海藻水溶性肥料对照样。

施肥方法为：灌根，将上述所得复合肥、空白样和对照样均稀释500倍，在黄瓜苗期进行第一次灌根，黄瓜在坐果之后，5天以后，进行第二次灌根；喷施，将上述所得复合肥、空白样和对照样均稀释800倍，从黄瓜从坐果后10天，开始喷洒，喷洒在黄瓜叶子反正面，每隔20天喷洒一次，共喷洒3次，间隔时间20天，共喷洒3次；每个处理重复3次，30株黄瓜为一个重复区。

统计实验：每个重复区选取成熟后的黄瓜30个，定植后40天，摘取黄瓜相同部位的幼嫩叶片，使用柯尼卡美能达生产的SPAD502叶绿素测定仪测量叶片的SPAD值；成熟收获后，分别在室温条件下采用天平测量质量，测定四次，取平均值，实验结果如表3所示。

另外，记录黄瓜在种植过程中的病虫害情况，采用病情指数来计量，病情指数是一个全面考虑发病率与严重度的综合指标，当严重度用分级代表值表示时，病情指数DI＝100×∑(各级病株数或器官数×发病级别)/(调查总株数或器官数×最高发病级数)；当严重度用百分率表示时，病情指数＝发病率×严重度×100；发病率是发病植株或植物器官(叶片、根、茎、果实、种子等)占调查植株总数或器官总数的百分率，用以表示发病的普遍程度；病害严重度表示植株或器官的罹病面积所占的比率，例如：叶片上病斑面积占叶片总面积的比率；发病最严重的DI值是100，完全无病为0，实验结果如表3所示。

最后，选定黄瓜种植领域的高级技术专家11人，对七份样品分别进行品质评价，品质评价是指黄瓜外观品质和内在品质，品质指标包括黄瓜的形状、颜色、大小、缺陷、风味、硬度、坚韧度、紧密度和苦味，采用盲评的方式，结果采用评分法来记录，总分10分，最差0分，实验结果如表3所示。

表3 黄瓜种植测试结果

肥料名称	SPDA值	平均单根黄瓜重(g)	病虫害情况	品质
					实施例一	38	240	18.9级	9分
实施例二	31	231	26.5级	8分
					实施例三	29	228	37.1级	7分
实施例四	30	232	34.9级	7分
					实施例五	32	241	19.2级	8分
空白样	25	192	63.5级	5分
					对照样	27	240	54.7级	6分

由表3可以看出，本发明所得的褐藻多酚微量元素复合肥的施用显著增加了黄瓜苗期叶片的SPDA值，提高了黄瓜的叶绿素含量，增加了黄瓜的光合作用，从而明显提高黄瓜的产量。同时，降低了黄瓜生长过程中的病虫害，提高了黄瓜的品质。

因此，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明褐藻多酚提取液的制备方法，以褐藻为原料，在生物酶复合剂的作用下进行酶解，使用离子沉淀法对褐藻提取物中的活性物质进行富集提纯，将生物酶降解法与化学法进行了有机结合，最大限度地保留了褐藻中的活性成分，所得褐藻多酚提取液的营养成分充足，并且，这种褐藻多酚提取液的制备方法简单，操作方便，易于实现产业化，增加了褐藻多酚提取液的提取率，产量有保证，质量稳定，满足了褐藻多酚微量元素复合肥的需求。本发明利用这种方法制备的褐藻多酚提取液再添加功能性物质甘露醇并配合作物生长的养分尿素、磷酸二氢钾、七水钼酸铵以及铜、铁、锰、镁、硼酸等中微量元素，得到一种利用率高适用范围广的褐藻多酚微量元素复合肥；这种褐藻多酚微量元素复合肥作物吸收快，营养成分利用率高，增强了肥料的功能性，肥效好，发挥了最大功效，增强了作物的抗逆性，提高了农作物的品质，具有大幅度促进作物增产的作用；可以喷施、冲施、浇灌使用，适合现代农业水肥一体化的发展要求，即可以保护环境，还可以培肥地力，改善作物品质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种褐藻多酚微量元素复合肥，其特征在于，包括以下重量份的组分：

褐藻多酚提取液35-70份、吐温80 0.1-5份、尿素10-20份、磷酸二氢钾10-20份、EDTA-Cu 0.1-1份、EDTA-Fe 0.1-1份、EDTA-Mn 0.1-1份、EDTA-Mg 0.1-1份、硼酸0.1-2份、七水钼酸铵0.01-0.1份、甘露醇1-20份；

所述褐藻多酚提取液的制备方法，包括以下步骤：

1)取褐藻，洗净，晾干，研磨成粉状，加水泡发，水的用量为粉状褐藻干重的10-20倍，泡发时间为20-30h，得褐藻浆；

2)将步骤1)所得的褐藻浆搅拌均匀，添加生物酶复合剂酶解，生物酶复合剂的用量为粉状褐藻干重的0.2-0.5％，生物酶复合剂的酶活力为10000-15000U/g，于20-60℃下，保温4-10h，得酶解液；

3)将步骤2)所得的酶解液升温至60-80℃，搅拌20-40min，热水浸提，离心，取上清，得到褐藻多酚粗提液；

4)在步骤3)所得的褐藻多酚粗提液中加入亚硫酸钾溶液和硫酸镁，亚硫酸钾溶液的质量浓度为40-55％，亚硫酸钾的加入量为粉状褐藻干重的2-4％，硫酸镁的加入量为粉状褐藻干重的10-20％，升温至60-80℃，调节pH值为6-7，沉降1-3h，离心，得中间产品；

5)在步骤4)所得的中间产品中，添加pH值为4-5的硫酸溶液，硫酸溶液的用量为粉状褐藻干重的10-15倍，溶解1-2h，调节pH值为6-7，即得褐藻多酚提取液。

2.根据权利要求1所述的褐藻多酚微量元素复合肥，其特征在于：

所述复合生物酶制剂为蛋白酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、壳多糖酶、琼胶酶、褐藻酸酶、果胶酶、几丁质酶中的任意一种或几种。

3.根据权利要求2所述的褐藻多酚微量元素复合肥，其特征在于：

所述复合生物酶制剂为蛋白酶、纤维素酶和琼胶酶按照质量比为2:1:2组成的混合物。

4.根据权利要求2所述的褐藻多酚微量元素复合肥，其特征在于：

所述复合生物酶制剂为琼胶酶、褐藻酸酶、果胶酶按照质量比为1:2:2组成的混合物。

5.根据权利要求2所述的褐藻多酚微量元素复合肥，其特征在于：

所述复合生物酶制剂为纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、褐藻酸酶、琼胶酶按照质量比为2:1:1:2组成的混合物。

6.根据权利要求2所述的褐藻多酚微量元素复合肥，其特征在于：

所述蛋白酶的酶活力为15000-25000U/g，所述纤维素酶的酶活力为1500-2500U/g，所述β-葡萄糖苷酶的酶活力为5000-15000U/g，所述壳多糖酶的酶活力为5000-15000U/g，所述琼胶酶的酶活力为4000-6000U/g，所述褐藻酸酶的酶活力为5000-15000U/g，所述果胶酶的酶活力为4000-6000U/g，所述几丁质酶的酶活力为3000-5000U/g。

7.根据权利要求1所述的褐藻多酚微量元素复合肥，其特征在于：

所述褐藻为海带、马尾藻、泡叶藻、裙带菜中的任意一种或几种。

8.根据权利要求7所述的褐藻多酚微量元素复合肥，其特征在于：

所述褐藻为马尾藻、泡叶藻、裙带菜按照质量比1:2:1组成的混合物。

9.根据权利要求1所述的褐藻多酚微量元素复合肥，其特征在于：

所述甘露醇的密度为1.4-1.5g/cm³，所述甘露醇的纯度为98％以上。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的褐藻多酚微量元素复合肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)取褐藻多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇，备用；

2)将褐藻多酚提取液、吐温80、尿素、磷酸二氢钾、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、EDTA-Mg、硼酸、七水钼酸铵和甘露醇在常温下混合，于100-200r/min的搅拌速度下，搅拌1-2h，得褐藻多酚微量元素复合肥。