一種低分子量寡聚海藻酸肥的製作方法
2023-06-14 05:14:51 1
專利名稱：一種低分子量寡聚海藻酸肥的製作方法
技術領域：
本發明涉及肥料領域，具體說是一種低分子量海藻酸肥的研究。
背景技術：
長期以來過量地施用化學肥料已使農田生態環境、土壤的理化形態以及土壤微生 物群受到了不同程度的破壞，對農產品的品質影響很大。海藻肥是以天然海藻為原料，經特 殊生理生化工藝手段，提取海藻中的精華物質，生產出含海藻酸的可溶性肥料，包括海藻精 濃縮液、海藻精粉劑等。海藻肥是繼有機肥料、生物肥料後生產無公害、綠色、有機食品的又 一理想肥料。隨著我國農村經濟的發展以及對綠色環境的重視，開發利用新型高效肥料已勢在 必行。海藻肥屬於天然產物，無毒、無害、無汙染，運輸方便，施用簡單，有效成分吸收利用率 高，對作物和土壤無任何危害，對植物生長起著顯著的調節和促進作用，是綠色食品的首選 肥料。海藻肥含有非常豐富的物質組分，它能幫助植物建立健壯強大的根系，促進植物對土 壤養分、水分與氣體的吸收利用；可增大植物莖稈的維管束細胞，加快水、養分與光合產物 的運輸，能促進植物細胞分裂；延遲細胞衰老，增加植物葉綠素含量，有效提高光合作用效 率，提高產量，改善品質，增強作物抗旱、抗寒、抗病蟲等多種抗逆功能；還能改善土壤結構， 提高土壤保水能力等。海藻酸肥作為一種農業肥料已經得到廣泛應用，例如中國專利(專利號CN 1569755A)抗逆型海藻肥的製備方法，中國專利(專利號CN 1229778A) 一種功能肥料的 生產方法，中國專利(專利號CN 101485343A)滸苔海藻肥的製備方法等，這些方法提取的 海藻酸均為大分子量的海藻酸，分子量一般在10-60萬之間。降解後的低聚糖海藻酸在藥 物(藥物和藥物保護劑等)、食品方面(藥膳)已有廣泛的研究，農業領域的應用，美國專 利(專利號US6117815)公開了一種分子量在6400-40000之間的海藻酸作為植物生長劑， 在水稻和花生上施用效果較好，在水稻上增產幅度在10-23%之間，花生的最大增產幅度在 60%，可見低分子量的海藻酸在農業上應用有很好的前景。
發明內容
目前，農業上應用的海藻酸分子量較高，在農業上應用雖然表現出較好的效果，但 是，海藻酸的作用遠遠沒有發揮出來，據資料顯示，海藻酸的分子量在1000-6000活性較 高，優選1500-3000，與其它大量或微量元素配合使用效果極佳，使用以公開的雙氧水、鹼解 法、酶解法中的一種或幾種。本發明的降解之後的寡聚海藻酸單獨製成製劑，海藻酸含量為1-99% ；本發明的目的是用降解之後的海藻酸鹽與尿素、硫酸銨、磷酸氫二鉀、磷酸二氫 鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、硫酸鉀、氯化鉀、磷酸鉀、硫酸銅、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨、硫 酸亞鐵、硼砂、硼酸鉀、EDTA銅、EDTA錳、EDTA鋅、EDTA鐵中的一種或幾種製成大量、微量、 複合型海藻酸肥料；
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本發明的大量、微量、複合型海藻酸肥料，海藻酸含量為1-30% ；本發明的海藻酸大量元素肥料，其中的大量元素含量為1-30% ；本發明的海藻酸微量元素肥料，其中的微量元素含量為1-30% ；本發明的海藻酸複合肥料，其中的大量元素含量為1_20%，微量元素含量為 1-10% ；本發明的目的是肥料製劑為固體或液體；本發明的目的是製成的降解型海藻酸肥料的使用方法為葉面噴施、浸種、衝施等， 優選葉面噴施；本發明的目的是液體肥料所用的溶劑為水。本發明的目的是通過以下技術方案實現的海藻酸鈉的製備可以採用中國專利(專利號CN1332178A)公開的方法製備，具體 方法是將鮮海帶放入1 % _3 %的甲醛溶液中儲存備用，用加NaClO配成的有效率含量為
-6%的浸泡液浸泡，使海帶由褐色變為淺綠色或白色，經水衝洗後用加HCl配成的PH值 為3的浸泡液浸泡海帶脫去色素、糖膠、Ca2+等，再進行消化處理，消化處理後的生成物為海 藻酸鈉，直接製成海藻酸鈉成品；或者直接從市場上買到。實驗室中低分子量的海藻酸或海 藻酸鹽的製備方法可以採用李曉霞等的H2O2降解、Boontheekul等的高碘酸鈉氧化降解等 方法中的一種或幾種，降解之後的海藻酸鈉的分子量經過檢測在1000-6000之間，其中選 擇分子量在1500-3000的海藻酸鈉製成海藻酸肥。本發明的降解型海藻肥與原有的海藻肥相比，本發明使用的原料可以是新鮮海藻 或晾乾的海藻，也可以是生產成品海藻酸或海藻酸鹽，由於使用新鮮海藻受到生產季節的 限制，以及廠家選址問題的制約，優選生產成品海藻酸或海藻酸鹽。本發明降解型低分子量海藻酸肥海藻酸的分子量在1500-3000之間，這個範圍內 的海藻酸更容易被作物吸收，活性更強，而且可以充分發揮了海藻酸的絡合金屬離子的作 用，與大量元素和微量元素配合使用即可以保持養分，減少肥料流失，提高肥料利用率，提 高產量，增強作物的抗逆性，降低葉菜類蔬菜中的硝酸鹽含量，另外還可以增加土壤中與重 金屬離子的絡合作用，提高農產品的品質，使農產品的安全性更高，實現綠色農業。本發明的降解型海藻肥肥效試驗結果表明，降解型海藻酸肥比未降解型海藻酸肥 的肥效較好，增產幅度高，產品口感好，著色好。
具體實施例方式下面結合具體實例來進一步說明本發明本試驗是以H2O2降解法降解海藻酸鈉。具體實施例1硫酸亞鐵 1份海藻酸鈉 36份30%雙氧水 10份尿素210份磷酸氫二鉀70份稱取Ig硫酸亞鐵溶於500ml的蒸餾水中，再稱取18g海藻酸鈉於燒杯中，50°C水 浴一小時，中間不間斷攪拌，使海藻酸鈉充分溶解，然後加入30%的雙氧水5ml，攪拌使其充分混勻，溶液的粘稠度迅速下降，直到無變化為止；然後再加入18g海藻酸鈉，攪拌、水浴 使其完全溶解，加入30%的雙氧水5ml，攪拌、混勻、溶液的粘稠度迅速下降，直到無變化為 止。將降解之後的海藻酸鈉溶液依次加入尿素210g，磷酸氫二鉀70g，調節溶液的PH值在 7-9之間，定容至1000ml，所得溶液即為寡聚海藻酸大量元素肥料，技術指標為海藻酸大於 等於30g/L，氮磷鉀總養分含量大於等於150g/L。
具體實施例2硫 f亞鐵1份
海藻酸鈉36份
30%雙氧水10份
硫 f銅40份
硫 f鋅90份
硼丨f120份
鉬丨f銨20份
20%氨水100份稱取Ig硫酸亞鐵溶於500ml的蒸餾水中，再稱取18g海藻酸鈉於燒杯中，50°C水 浴一小時，中間不間斷攪拌，使海藻酸鈉充分溶解，然後加入30%的雙氧水5ml，攪拌使其 充分混勻，溶液的粘稠度迅速下降，直到無變化為止；然後再加入18g海藻酸鈉，攪拌、水浴 使其完全溶解，加入30%的雙氧水5ml，攪拌、混勻、溶液的粘稠度迅速下降，直到無變化為 止。將降解之後的海藻酸鈉溶液依次加入硫酸銅40g、硫酸鋅90g、硼酸120g、鉬酸銨20g， 攪拌，至完全溶解，再緩慢加入IOOml氨水(不斷攪拌)，使沉澱完全溶解，調節PH值在7-9 之間，定容至1000ml，所得溶液即為寡聚海藻酸微量元素肥料，技術指標為海藻酸大於等於 30g/L，微量元素總養分含量大於等於45g/L。具體實施例3硫酸亞鐵 1份海藻酸鈉 36份30%雙氧水 10份硫酸銅30份硫酸鋅 48份硼酸100份鉬酸銨 10份20% 氨水 40 份稱取Ig硫酸亞鐵溶於500ml的蒸餾水中，再稱取18g海藻酸鈉於燒杯中，50°C水 浴一小時，中間不間斷攪拌，使海藻酸鈉充分溶解，然後加入30%的雙氧水5ml，攪拌使其 充分混勻，溶液的粘稠度迅速下降，直到無變化為止；然後再加入18g海藻酸鈉，攪拌、水浴 使其完全溶解，加入30%的雙氧水5ml，攪拌、混勻、溶液的粘稠度迅速下降，直到無變化為 止。將降解之後的海藻酸鈉溶液依次加入硫酸銅30g、硫酸鋅48g、硼酸100g、鉬酸銨10g， 攪拌，至完全溶解，再緩慢加入40ml氨水(不斷攪拌)，使沉澱完全溶解，調節PH值在7-9 之間，定容至1000ml，所得溶液即為寡聚海藻酸微量元素肥料，技術指標為海藻酸大於等於 30g/L，微量元素總養分含量大於等於30g/L。
具體實施例4硫酸亞鐵 12份海藻酸鈉 36份30%雙氧水 10份稱取12g硫酸亞鐵溶於500ml的蒸餾水中，再稱取18g海藻酸鈉於燒杯中，50攝氏 度水浴一小時，中間不間斷攪拌，使海藻酸鈉充分溶解，然後加入30%的雙氧水5ml，攪拌 使其充分混勻，溶液的粘稠度迅速下降，直到無變化為止；然後再加入18g海藻酸鈉，攪拌、 水浴使其完全溶解，加入30%的雙氧水5ml，攪拌、混勻、溶液的粘稠度迅速下降，直到無變 化為止。調節溶液的PH值在7-9之間，定容至1000ml，所得溶液即為寡聚海藻酸鐵肥，技術 指標為海藻酸大於等於30g/L，氮磷鉀總養分含量大於等於4g/L。肥效試驗1 (小麥苗期試驗)一材料與方法1.試驗材料供試小麥品種為中國春，肥料為本實驗室自製的海藻酸製劑(1)降解海藻酸制 劑，海藻酸含量為15g/L，(2)未降解的海藻酸製劑，海藻酸含量為15g/L，(3)海藻提取物， 海藻酸含量為15g/L。2.試驗設計試驗設4個處理(肥料(1)、(2)、(3)、水對照CK)，每個處理3次重複，每個重複 15粒種子。3.試驗方法試驗按施用等量海藻酸設計，試驗處理內容為肥料按1 500倍稀釋，用稀釋液 浸種5小時，水為對照，待種子完全吸脹，用清水衝洗3遍，於培養皿裡加入15ml清水，進行 培養。試驗於處理第2天和第3天分兩次統計種子的發芽率，第5天時澆肥料一次(5ml)， 於處理10天後統計植株的莖重、株高、根長和根數。其它管理條件一致。二結果與分析1.不同處理對小麥發芽率的影響從表1可以看出，只有第二天小麥的發芽率與對照相比有一定的增幅，為7. 69%, 其它處理以及第三天的發芽率與對照相比，均無變化。表1不同處理對小麥發芽率的影響 2.不同處理對小麥莖重和株高的影響由表2可以看出，不同肥料處理對小麥莖重和株高的增幅明顯。莖重中，處理(1) 比對照增加13. 50%，為三個肥料處理最高，且遠遠高於其它兩個肥料處理；株高的表現為 處理(1)比對照增產6. 01%，高於處理(2)，與處理(3)相當。
表2不同處理對小麥莖重和莖長的影響 3.不同處理對小麥根的生長情況的影響由表3可以看出，不同肥料處理的根數與對照相比以處理⑴增幅較大，為 13. 06%，遠高於其它兩個肥料處理；根長方面表現為只有處理(1)比對照有一定的增幅， 為4. 21%，其它兩個肥料處理與對照相比出現了負增長。表3不同處理對小麥根數和根長的影響 由本試驗可知，寡聚海藻酸對小麥的發芽有一定的促進作用；對小麥的莖重和根 數的促進作用較明顯，分別比對照增加13. 50%和13. 06%，遠高於高聚海藻酸表現；株高 方面，增幅與海藻提取物的增幅相當，稍高於海藻提取物；根長方面，亦較對照有一定的增 加。所以，寡聚海藻酸可以促進作物生長，提高根系活力，增加根長，對作物抗逆性和產量的 大大提高提供了前提。肥效試驗2 (黃瓜產量試驗)一材料與方法1.試驗材料供試作物黃瓜中農16 ；生長基本情況見表4。表4試驗地土壤基礎養分
試驗地品種 密度(株/ha) 播種期 定植期 收穫期 - 肥料為本實驗室自製的海藻酸製劑(1)降解海藻酸製劑，海藻酸含量為15g/L， (2)未降解的海藻酸製劑，海藻酸含量為15g/L，(3)海藻提取物，海藻酸含量為15g/L。2.試驗設計試驗地情況為，有機質含量16. 8g/kg，全氮1. 02g/kg,鹼解氮92. Omg/kg,有效磷 mg/kg,有效鉀134mg/kg。試驗設4個處理(肥料(1)、(2)、(3)、水對照CK)，每個處理3次
重複。試驗方法試驗地施肥情況為基本為農家肥4500kg/ha，追肥為複合肥料(18_12_15) 600kg/ha ；海藻酸肥料用量為1500g/ha/次，稀釋1000倍，在黃瓜初花期、初果期、盛果期葉面噴施 3次，配合常規施肥，其它管理條件一致。3.實驗測定內容與測定方法測定內容產量。測定方法收穫時每個小區單獨收穫、單獨記產，折合公頃產量。二結果與分析由表5可以看出，不同處理的黃瓜產量差異較明顯，處理(1)的產量最高，小區產 量為128. Okg,較對照增產16.9%,處理(2)較對照增產8.7%,處理(3)較對照增產7.3%, 較未降解海藻酸鈉增產7.6%，處理(2)與(3)的產量相當。由此可以看出，小分子量的海藻酸肥料對黃瓜的增產作用明顯，遠高於大分子量 海藻酸和海藻提取物配製的肥料。表5不同處理黃瓜小區產量(kg)測定結果
127.9 130.8 125.2 128.0 64015.3 16.9 116.7 119.8 120.5 119.0 59529.8 8.7 118.9 120.1 113.4 117.5 58762.7 7.3
CK 109.8 111.2 107.4 109.5 54750.0 由此可以看出，小分子量的海藻酸肥料對黃瓜的增產作用明顯，遠高於大分子量 海藻酸和海藻提取物配製的肥料。
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權利要求
一種寡聚海藻酸肥，其特徵在於該海藻肥是以大分子量的海藻酸鹽為原料，通過適當的方法降解為低分子量的寡聚海藻酸後，製備成植物促進劑，或輔以大量元素和/或微量元素製成複合型海藻酸肥，該海藻酸肥的特點為海藻酸分子量小，活性較高，可以充分發揮其性能，具有明顯的增加產量、提高品質、增強作物抗逆性的優勢；
2.如權利要求1所述的低分子量的海藻酸肥，其特徵在於降解後的海藻酸的分子量在 1500-3000 之間；
3.如權利要求1所述的低分子量的海藻酸肥，其特徵在於肥料製劑為固體或液體；
4.如權利要求1所述的低分子量的海藻酸肥，其特徵在於製成的降解型海藻酸肥料的 使用方法為葉面噴施、浸種、浸根、灌根、衝施等；
5.如權利要求1所述的寡聚海藻酸單獨製成製劑時，含量為1-99%；
6.如權利要求1所述的複合型海藻酸肥，海藻酸含量為1-30%；
7.如權利要求1所述的大量元素由尿素、硫酸銨、硝酸銨、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷 酸氫二銨、磷酸二氫銨、硫酸鉀、氯化鉀、磷酸鉀中的一種或幾種組成；
8.如權利要求1所述的微量元素由硫酸銅、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨、硫酸亞鐵、硼砂、 硼酸鉀、EDTA銅、EDTA錳、EDTA鋅、EDTA鐵中的一種或幾種組成；
9.如權利要求1所述的大量元素含量為1-30%；
10.如權利要求1所述的微量元素含量為1_30%。
全文摘要
本發明涉及一種寡聚海藻酸肥及其肥效，將海藻酸鹽降解為低分子量的寡聚海藻酸，單獨製備成海藻酸肥，或與大量和/或微量元素中的一種或幾種，製成的複合型肥料。此海藻酸肥中海藻酸的分子量小，活性更高，分子量大約在1500-3000之間，肥效試驗結果表明，寡聚海藻酸更利於作物的吸收和利用，明顯促進作物生長，活性好，複合型肥料中能夠有效增加肥效，提高根系活力，促進根系發育，提高作物產量。
文檔編號C05G3/00GK101913949SQ20101025631
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月18日 優先權日2010年8月18日
發明者徐磊, 楊國權 申請人:英聯國際化學品(北京)有限公司