一种高塔复合肥及其制备工艺

摘要

本公开涉及一种高塔复合肥，该高塔复合肥含有紫菜提取物、工业一铵、硫酸钾、尿素、磷酸二氢钾和氨基酸螯合钙。本公开提供的高塔复合肥对土壤环境友好，且具有长效缓释性，一方面可以显著促进农作物的根系生长，另一方面可以提供农作物的抗逆性能。

说明书

技术领域

本申请涉及特种新型肥料领域，具体地，涉及一种高塔复合肥及其制备工艺。

背景技术

现有化肥的开发多以缓释长效为目的，而忽略了对农作物生长和抗逆性能力的促进。并且现有化肥中往往含有大量的工业原料，使用后会导致土壤中存在大量残留，使原本脆弱的土壤生态环境雪上加霜，土壤板结、酸化越来越严重，土壤结构平衡被打破，蓄水能力和通透性被严重破坏，导致因土壤问题引发的各种病害频发。

因此，急需一种对土壤环境友好又可以促进对农作物生长和抗逆性的新型复合肥料。

发明内容

本公开的目的在于提供一种对环境友好，能够促进农作物地上部分及根系生长，并提高农作物应对不良环境的的能力的复合肥。

为了实现上述目的，本公开的第一个方面提供了一种高塔复合肥，该高塔复合肥含有紫菜提取物、工业一铵、硫酸钾、尿素、磷酸二氢钾和氨基酸螯合钙。

可选地，相对于1kg紫菜提取物，所述高塔复合肥中工业一铵的添加量为15-30kg、硫酸钾的添加量为5-35kg、尿素的添加量为16-45kg、磷酸二氢钾的添加量为20-40kg和氨基酸螯合钙的添加量为1-3.5kg；

优选地，相对于1kg紫菜提取物，工业一铵的添加量为20-25kg、硫酸钾的添加量为10-25kg、尿素的添加量为25-35kg、磷酸二氢钾的添加量为25-35kg和氨基酸螯合钙的添加量为1.5-2.5kg。

可选地，所述紫菜提取物中含有15.5-17w/v的氨基酸、1-2.5w/v的氨态氮、1.2-3.8w/v的有机氮、1.5-2.8w/v的水溶性钾、0.2-0.8w/v的甘露醇、0.05-0.35w/v的γ-氨基丁酸和1.4-4.0w/v的蔗糖；

优选地，含有15.8-16.6w/v的氨基酸、1.8-2.4w/v的氨态氮、1.6-2.8w/v的有机氮、1.8-2.2w/v的水溶性钾、0.4-0.7w/v的甘露醇、0.15-0.25w/v的γ-氨基丁酸和2.1-2.9w/v的蔗糖。

可选地，所述氨基酸螯合钙中氨基酸为复合氨基酸；所述复合氨基酸中含有天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸。

可选地，所述氨基酸螯合钙中的复合氨基酸的总量大于28％；

所述复合氨基酸中天门冬氨酸的含量为2.00-2.40％、苏氨酸的含量为1.87-2.27％、丝氨酸的含量为2.52-2.92％、谷氨酸的含量为5.14-5.54％、甘氨酸的含量为1.23-1.63％、丙氨酸的含量为1.15-1.55％、胱氨酸的含量为0.86-1.26％、缬氨酸的含量为1.69-2.09％、蛋氨酸的含量为0.14-0.44％、异亮氨酸的含量为0.88-1.28％、亮氨酸的含量为1.20-1.60％、酪氨酸的含量为0.25-0.65％、苯丙氨酸的含量为0.75-1.15％、赖氨酸的含量为0.98-1.38％、组氨酸的含量为0.18-0.38％、精氨酸的含量为2.76-3.16％、脯氨酸的含量为2.06-2.46％。

本公开的第二个方面提供了一种高塔复合肥的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、将尿素和硫酸钾提升至塔顶一级熔融槽进行第一搅拌得到第一浆体；

S2、将工业一铵和氨基酸螯合钙提升至塔顶二级熔融槽，得到第一混合料；将所述第一浆体溢流至所述二级熔融槽内与所述第一混合料进行第二搅拌得到第二浆体；

S3、将所述第二浆体溢流至三级熔融槽进行第三搅拌后加入紫菜提取物得到第三浆体；

S4、将所述第三浆体进行匀质乳化处理后进行高压喷浆造粒。

可选地，所述紫菜提取物的制备方法包括：

SS1、在紫菜中加入纤维素酶和蛋白酶进行酶解，得到紫菜酶解液；

SS2、将所述紫菜酶解液进行离心处理和脱水处理，得到紫菜酶解浓缩液；

SS3、在所述紫菜酶解浓缩液中加入植物性氨基酸。

可选地，所述植物性氨基酸为挪威进口冷杉经工业化处理后得到的高分子氨基酸；所述紫菜酶解浓缩液与所述植物性氨基酸的质量比为1：0.8-1.2；所述紫菜提取物中的干物质含量为45-75％。

本公开的第三个方面提供了上述高塔复合肥在促进农作物的生长的应用。

本公开的第四个方面提供了上述高塔复合肥在提高农作物抗逆性的应用。

通过上述技术方案，本公开提供的高塔复合肥对土壤环境友好，且具有长效缓释性，一方面可以显著促进农作物的根系生长，尤其是在促进农作物主根生长的同时更能促进侧根及根毛的生长，从而提高农作物对养分的吸收利用率，促进作物的生长；另一方面施用本公开的高塔复合肥后，在缺水萎蔫情况下，对农作物进行补水，可以迅速促进农作物的吸水功能，使农作物迅速恢复生长，新叶正常萌发，且不影响开花结实。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

本公开的第一个方面提供了一种高塔复合肥，该高塔复合肥含有紫菜提取物、工业一铵、硫酸钾、尿素、磷酸二氢钾和氨基酸螯合钙。

本公开提供的高塔复合肥含有植物氨基酸、紫菜提取物、氮磷钾、多种微量元素及生物酶，对农作物有显著的补充营养、刺激生长、提高抗逆性等功效。本公开的高塔复合肥既可以作为底肥，发挥氨基酸对于养分控制释放的长效性；也可以作为追肥，发挥紫菜提取物中的多养分的速效性和养分的复杂性，促进农作物进行生长和吸收，改善植株的生长状况和果实的品质。并且本公开的高塔复合肥可以溶于水，施用过程中无任何残留，可以作为滴灌，喷灌，喷施使用，对土壤环境友好，对土壤生态有较强的修复作用，促进微生物的繁殖和改善土壤的结构及通透性。

根据本公开的第一个方面，相对于1kg紫菜提取物，所述高塔复合肥中工业一铵的添加量可以为15-30kg、硫酸钾的添加量可以为5-35kg、尿素的添加量可以为16-45kg、磷酸二氢钾的添加量可以为20-40kg和氨基酸螯合钙的添加量可以为1-3.5kg；优选地，相对于1kg紫菜提取物，工业一铵的添加量可以为20-25kg、硫酸钾的添加量可以为10-25kg、尿素的添加量可以为25-35kg、磷酸二氢钾的添加量可以为25-35kg和氨基酸螯合钙的添加量可以为1.5-2.5kg。

根据本公开的第一个方面，所述紫菜提取物中可以含有15.5-17w/v的氨基酸、1-2.5w/v的氨态氮、1.2-3.8w/v的有机氮、1.5-2.8w/v的水溶性钾、0.2-0.8w/v的甘露醇、0.05-0.35w/v的γ-氨基丁酸和1.4-4.0w/v的蔗糖；优选地，可以含有15.8-16.6w/v的氨基酸、1.8-2.4w/v的氨态氮、1.6-2.8w/v的有机氮、1.8-2.2w/v的水溶性钾、0.4-0.7w/v的甘露醇、0.15-0.25w/v的γ-氨基丁酸和2.1-2.9w/v的蔗糖。

根据本公开的第一个方面，本公开的高塔复合肥含有农作物生长过程中的必须中量元素钙，且氨基酸螯合钙容易被农作物吸收和利用，可以促进细胞壁的发育，减少植株体内营养物质外渗、抑制病菌的侵染，提高抗病性，消除体内过多有机酸的危害，促进体内各种代谢过程。增强抗旱，抗热能力，并且可以消除因缺钙引起的各种生理性植物病害。作为本公开的一种优选的实施方式，所述氨基酸螯合钙中氨基酸可以为复合氨基酸；所述复合氨基酸中可以含有天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸。

根据本公开的第一个方面，所述氨基酸螯合钙中的复合氨基酸的总量可以大于28％；

所述复合氨基酸中天门冬氨酸的含量可以为2.00-2.40％、苏氨酸的含量可以为1.87-2.27％、丝氨酸的含量可以为2.52-2.92％、谷氨酸的含量可以为5.14-5.54％、甘氨酸的含量可以为1.23-1.63％、丙氨酸的含量可以为1.15-1.55％、胱氨酸的含量可以为0.86-1.26％、缬氨酸的含量可以为1.69-2.09％、蛋氨酸的含量可以为0.14-0.44％、异亮氨酸的含量可以为0.88-1.28％、亮氨酸的含量可以为1.20-1.60％、酪氨酸的含量可以为0.25-0.65％、苯丙氨酸的含量可以为0.75-1.15％、赖氨酸的含量可以为0.98-1.38％、组氨酸的含量可以为0.18-0.38％、精氨酸的含量可以为2.76-3.16％、脯氨酸的含量可以为2.06-2.46％。

本公开的第二个方面提供了一种高塔复合肥的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、将尿素和硫酸钾提升至塔顶一级熔融槽进行第一搅拌得到第一浆体；

S2、将工业一铵和氨基酸螯合钙提升至塔顶二级熔融槽，得到第一混合料；将所述第一浆体溢流至所述二级熔融槽内与所述第一混合料进行第二搅拌得到第二浆体；

S3、将所述第二浆体溢流至三级熔融槽进行第三搅拌后加入紫菜提取物得到第三浆体；

S4、将所述第三浆体进行匀质乳化处理后进行高压喷浆造粒。

根据本公开的第二个方面，步骤S1中，所述第一搅拌的条件可以包括：温度为110-130℃，转速为35-50r/min；步骤S2中，所述第二搅拌的转速可以为20-30r/min；步骤S3中，所述第三搅拌的转速可以为40-50r/min；步骤S4中，所述匀质乳化处理的条件可以包括：温度为100-120℃，转速为1600-2000r/min；所述高压喷浆造粒的条件可以包括：温度为100-115℃，转速为35-40r/min；喷头孔径为2.3-3.2mm。

作为本公开的一种优选的实施方式，本公开的制备方法还可以包括对S4制备得到的颗粒水分蒸发和冷却后进行收集，将收集得到的颗粒进行筛分，选取合适粒度的颗粒包装得到成品。

根据本公开的第二个方面，所述紫菜提取物的制备方法可以包括：

SS1、在紫菜中加入纤维素酶和蛋白酶进行酶解，得到紫菜酶解液；

SS2、将所述紫菜酶解液进行离心处理和脱水处理，得到紫菜酶解浓缩液；

SS3、在所述紫菜酶解浓缩液中加入植物性氨基酸。

根据本公开的第二个方面，步骤SS2中，所述离心处理的条件可以包括：将新鲜破碎过的紫菜在常温下经过4-6小时酶解，以1600-2000r/min转速离心5-10min，筛网孔径0.29nm；所述脱水处理的的条件可以包括：将离心所得酶解紫菜液体经过纳米分子筛膜，以500-750r/min转速离心2-10min。

根据本公开的第二个方面，所述植物性氨基酸可以为挪威进口冷杉经工业化处理后得到的高分子氨基酸；所述紫菜酶解浓缩液与所述植物性氨基酸的质量比可以为1：0.8-1.2；所述紫菜提取物中的干物质含量可以为45-75％。

本公开的第三个方面提供了上述高塔复合肥在促进农作物的生长的应用。

本公开的第四个方面提供了上述高塔复合肥在提高农作物抗逆性的应用。

下面通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。

本公开实施例中所使用的材料、试剂、仪器和设备，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

本实施例中紫菜提取物的制备方法为：将新鲜的紫菜进行破碎，在破碎的紫菜中加入纤维素酶和蛋白酶酶解4h，得到紫菜酶解液；将紫菜酶解液进行离心处理和脱水处理，得到紫菜酶解浓缩液，其中离心处理的条件为：将新鲜破碎过的紫菜在常温下经过5小时酶解，以1600r/min转速离心5-10min，筛网孔径0.29nm，脱水处理的条件包括：将离心所得酶解紫菜液体经过纳米分子筛膜，以750r/min转速离心6min；在紫菜酶解浓缩液中加入等质量的植物性氨基酸，制备得到干物质为60％的紫菜提取物浓缩液，其中植物性氨基酸为挪威进口冷杉经工业化处理的高分子氨基酸。

将315kg尿素和350kg硫酸钾提升至塔顶一级熔融槽进行第一搅拌得到第一浆体；将300kg工业一铵、404kg磷酸二氢钾和25kg氨基酸螯合钙提升至塔顶二级熔融槽，得到第一混合料；将所述第一浆体溢流至所述二级熔融槽内与所述第一混合料进行第二搅拌得到第二浆体；将所述第二浆体溢流至三级熔融槽进行第三搅拌后加入17kg紫菜提取物得到第三浆体；将所述第三浆体进行匀质乳化处理后进行高压喷浆造粒，将制得的颗粒冷却筛分后得到本实施例的复合肥。

其中，第一搅拌的条件包括：温度为120℃，转速为40r/min；第二搅拌的条件包括：30r/min；第三搅拌的条件包括：50r/min；匀质乳化处理的条件包括：温度为1120℃，转速为1800r/min；高压喷浆造粒的条件包括：温度为105℃，转速为35r/min；喷头孔径为2.8mm。

实施例2

本实施例中的高塔复合肥的制备方法同实施例1，所不同的是，制备过程中添加的紫菜提取物为17kg、工业一铵为255kg、硫酸钾为105kg、尿素为306kg、磷酸二氢钾为374kg和氨基酸螯合钙为17kg。

实施例3

本实施例中的高塔复合肥的制备方法同实施例1，所不同的是，制备过程中添加的紫菜提取物为17kg、工业一铵为375kg、硫酸钾为340kg、尿素为176kg、磷酸二氢钾为510kg和氨基酸螯合钙为34kg。

实施例4

本实施例中的高塔复合肥的制备方法同实施例1，所不同的是，紫菜提取物的制备过程中不添加植物性氨基酸。

对比例1

本对比例中的高塔复合肥的制备方法同实施例1，所不同的是，本对比的高塔复合肥的制备过程中不添加紫菜提取物。

对比例2

本对比例中的高塔复合肥的制备方法同实施例1，所不同的是，本对比的高塔复合肥的制备过程中不添加氨基酸螯合钙。

测试例1

对实施例1制备得到的紫菜提取物进行分析，分析结果见表1。

表1

测试例2

选取海南省三亚市的西瓜种植区作为测试种植区，以施用实施例1-4和对比例1-2的化肥作为实验组，以不施用任何肥料的种植区作为空白对照组，施用方法为：在西瓜幼苗团课期使用化肥，每亩施用化肥10公斤。20天后，统计西瓜植株的相对株高、相对地上生物量和相对地下生物量，结果见表2。

表2

通过表2可以看出：本公开的复合肥可以显著促进农作物的根系生长，从而提高农作物对养分的吸收利用率，促进作物生长。

测试例3

选取海南省三亚市的火龙果种植区作为测试种植区，种植时间为5月中下旬，将在播种后10天后的不同种植区内施用实施例1-6和对比例1-4的化肥作为实验组，以不施用任何肥料的种植区作为空白对照组，各个实验组或空白对照组实验面积为10m

表3

通过表3可以看出：施用本公开的复合肥后，在农作物缺水萎蔫情况下，进行补水，可以迅速促进农作物的吸水功能，使农作物迅速恢复生长，新叶正常萌发，不影响后续的开花结实。

以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。