本發(fā)明屬于海藻肥領域，具體涉及一種復合海藻肥料的制備方法。

背景技術：

海藻是海帶、紫菜、裙帶菜、石花菜等海洋藻類的總稱，是生長在海中的藻類，是植物界的隱花植物，藻類中有很多品種都以光合作用產(chǎn)生能量。海藻的種類很多包括褐藻、紅藻、綠藻，常見的褐藻包括大型褐藻、馬尾藻和墨角藻屬，常見的紅藻包括掌狀紅皮藻、紫菜、石花菜屬、角叉菜屬。海藻中的褐藻富含多糖類物質(zhì)，如：褐藻膠、褐藻糖膠以及海帶淀粉等，這些多糖類物質(zhì)是很多陸地植物所缺乏的。褐藻膠是由甘露糖醛酸和古羅糖醛酸兩種單體組成的嵌段線型聚合物，它具有凝膠、螯合及親水等特性，它通過這些特性來改變土壤的某些性質(zhì)，可作為土壤調(diào)節(jié)劑來使用。經(jīng)過生化處理后，作為新型肥料使用，具有增產(chǎn)、減輕病害、降低藥殘、改善風味等作用。

利用海藻生產(chǎn)海藻肥料，工藝難點主要是在解決海藻中纖維素、果膠質(zhì)等主要成分難以降解的問題上，同時最大限度的保留海藻中的營養(yǎng)元素、植物激素等有效成分。目前，國內(nèi)海藻肥的加工主要采用化學降解的方法，對海藻中有效活性成分破壞較多，影響后期肥料的效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種復合海藻肥料的制備方法，利用酶解復合微生物發(fā)酵制備復合海藻肥料，從而最大限度的保留海藻的活性成分，提高海藻肥的效力，具有較好的應用前景。

本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種復合海藻肥料的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)預處理：新鮮的褐藻、紅藻、綠藻、馬尾藻、墨角藻，反復清洗，濾除雜質(zhì)，脫水至含水量為40～50wt％，置于-15℃至-25℃下冷凍4～8h；取出后用組織破碎機破碎，按料液質(zhì)量比1：0.5～1加入清水，攪拌制成勻漿；

(2)酶解處理：在所得勻漿中加入β-1，4葡聚糖酶、纖維二糖水解酶、1，4-β-甘露糖醛酸裂解酶、菠蘿蛋白酶、糖化酶，在40～50℃、ph4～6、酶解7～12小時，分離酶解液和殘渣；

(3)發(fā)酵處理：在步驟(2)所得殘渣中添加柑橘皮渣、黑曲霉、粗糙脈胞菌、枯草桿菌，30～50℃、ph5～7，發(fā)酵7～12小時；

(4)肥料制備：將步驟(2)所得的酶解液與步驟(3)所得的發(fā)酵物混合，加入沸石粉、貝殼粉攪拌均勻，烘干造粒制得復合海藻肥。

所述復合海藻肥料的制備方法，步驟(1)中，褐藻、紅藻、綠藻、馬尾藻、墨角藻的質(zhì)量份數(shù)如下：褐藻50～70份；紅藻10～15份；綠藻10～15份；馬尾藻5～10份；墨角藻5～10份。

所述復合海藻肥料的制備方法，步驟(1)中，破碎至粒徑為60～80目。

所述復合海藻肥料的制備方法，步驟(2)的勻漿中，酶的添加量為：β-1，4葡聚糖酶1.0～2.5g/l；纖維二糖水解酶2～2.5g/l；1，4-β-甘露糖醛酸裂解酶0.8～1.2g/l；菠蘿蛋白酶0.5～1.0g/l，糖化酶1.5～2.0g/l。

所述復合海藻肥料的制備方法，步驟(3)的殘渣中，柑橘皮渣的加入量為4.0～6.0g/kg，柑橘皮渣粒徑為50～150目；黑曲霉的加入量為1.0～2.0g/kg；粗糙脈胞菌的加入量為0.6～1.2g/kg；枯草芽孢桿菌的加入量為1.0～1.5g/kg。

所述復合海藻肥料的制備方法，步驟(4)的混合物中，沸石粉的加入量為25～100g/kg，貝殼粉的加入量為50～200g/kg。

所述復合海藻肥料的制備方法，步驟(4)中，沸石粉、貝殼粉的粒徑為150～200目。

所述復合海藻肥料的制備方法，步驟(4)中，烘干溫度為60～85℃。

所述復合海藻肥料的制備方法，步驟(4)中，造粒直徑為5～8mm。

本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是：

1、本發(fā)明采用低溫冷凍破碎的方式對新鮮原料進行處理，有效保護了海藻有效活性成分，使所得的海藻肥營養(yǎng)豐富。

2、本發(fā)明采用多種酶類聯(lián)用的方式，對海藻勻漿中的大分子糖類、蛋白類成分進行有效降解，提高了海藻中可溶物的提取效率。

3、本發(fā)明對酶解后的殘渣通過加入黑曲霉、枯草芽孢桿菌等適于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的菌種進行發(fā)酵處理。一方面減少了殘渣排放，另一方面將殘渣變廢為寶，發(fā)酵產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物和菌體本身能夠很好的提高肥料的效力。在微生物發(fā)酵過程中所加入的柑橘皮渣，一方面有效緩解發(fā)酵ph的要求，另一方面，柑橘皮渣中含有大量的功能性物質(zhì)，例如：香精油、橙皮苷、類黃酮化合物等，可以進一步補充肥料的營養(yǎng)組成。

4、本發(fā)明利用沸石粉、貝殼粉(牡蠣、扇貝殼等)等進行復配造粒，沸石粉、貝殼粉內(nèi)含有豐富的微量元素(銅96ppm、鈉1.9wt％、鎂2wt％、鉀1.38wt％、鈣3wt％、鐵0.51wt％)，同時具有較高的陽離子交換量和小孔吸附性，能將養(yǎng)分元素靠小孔吸附力和陰陽離子的靜電引力緊緊束縛在沸石晶格周圍，從而使得肥效更為持久。

附圖說明

圖1是不同肥料對草莓葉片中葉綠素含量的影響圖。

具體實施方式

在具體實施過程中，本發(fā)明復合海藻肥料的制備方法如下：

(1)預處理：新鮮褐藻(海帶、馬尾藻等)、紅藻(紫菜、石花菜等)、綠藻(石莼)、馬尾藻、墨角藻等為原料，褐藻、紅藻、綠藻、馬尾藻、墨角藻的優(yōu)選質(zhì)量比為7：2：11：3：5，用清水反復清洗，清除其中雜質(zhì)；將藻體自然晾干或擠壓脫水至含水量為40～50wt％；將藻體置于-15℃至-25℃下冷凍4～8h；取出后采用組織搗碎機破碎至60～80目，按料液質(zhì)量比1：0.5～1加入清水混合攪拌制成勻漿；

(2)酶解：在所得勻漿中加入外切β-1，4-葡聚糖酶(1～2.5g/l)、纖維二糖水解酶(2～2.5g/l)、1，4-β-甘露糖醛酸裂解酶(0.6～1.2g/l)、菠蘿蛋白酶(0.5～1.0g/l)、糖化酶(1.5～2.0g/l)，在40～50℃、ph4～6下酶解7～12小時；酶解完成后，利用管道離心機或濾膜行固液分離，獲得海藻酶解液和酶解殘渣；

(3)微生物發(fā)酵：在所得的酶解殘渣中添加柑橘皮渣(4.0～6.0g/l)、黑曲霉(1.0～2.0g/l)、粗糙脈胞菌(0.6～1.2g/l)、枯草芽孢桿菌(1.0～1.5g/l)，在30～50℃、ph5～7，間隔攪拌，發(fā)酵7～12小時；

(4)肥料制備：將步驟(2)所得的海藻酶解液與步驟(3)所得的發(fā)酵物混合，加入150～200目的沸石粉、貝殼粉(質(zhì)量比1：0.2～0.5)，攪拌均勻后烘干造粒，烘干溫度控制在60～85℃，制得復合海藻有機顆粒肥，造粒直徑為5～8mm。

下面，通過實施例和附圖對本發(fā)明進一步詳細闡述。

實施例1

本實施例中，復合海藻肥料的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)預處理：新鮮的褐藻、紅藻、綠藻、馬尾藻、墨角藻，褐藻、紅藻、綠藻、馬尾藻、墨角藻的質(zhì)量比例如下：70：10：10：5：5。反復清洗，濾除雜質(zhì)，脫水至含水量為45wt％，置于-20℃下冷凍6h；取出后用組織破碎機破碎至粒徑為70目，按料液質(zhì)量比1：0.8加入清水，攪拌制成勻漿；

(2)酶解處理：在所得勻漿中加入β-1，4葡聚糖酶、纖維二糖水解酶、1，4-β-甘露糖醛酸裂解酶、菠蘿蛋白酶、糖化酶，在45℃、ph5、酶解10小時，分離酶解液和殘渣；

其中，酶的添加量為：β-1，4葡聚糖酶1.5g/l；纖維二糖水解酶2.2g/l；1，4-β-甘露糖醛酸裂解酶1.0g/l；菠蘿蛋白酶0.8g/l，糖化酶1.8g/l。

(3)發(fā)酵處理：在步驟(2)所得殘渣中添加柑橘皮渣、黑曲霉、粗糙脈胞菌、枯草桿菌，40℃、ph6，發(fā)酵9小時；

其中，柑橘皮渣的加入量為5.0g/kg，柑橘皮渣粒徑為100目；黑曲霉的加入量為1.5g/kg；粗糙脈胞菌的加入量為0.9g/kg；枯草芽孢桿菌的加入量為1.2g/kg。

(4)肥料制備：將步驟(2)所得的酶解液與步驟(3)所得的發(fā)酵物混合，加入沸石粉、貝殼粉攪拌均勻，沸石粉、貝殼粉的粒徑為180目，沸石粉、貝殼粉的加入量分別為：40g/kg、160g/kg，在烘干溫度70℃下，造粒制得復合海藻肥，造粒直徑為6mm。

實施例2

本實施例中，復合海藻肥料的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)預處理：新鮮的褐藻、紅藻、綠藻、馬尾藻、墨角藻，褐藻、紅藻、綠藻、馬尾藻、墨角藻的質(zhì)量比例如下：50：15：15：10：10。反復清洗，濾除雜質(zhì)，脫水至含水量為41wt％，置于-16℃下冷凍5h；取出后用組織破碎機破碎至粒徑為60目，按料液質(zhì)量比1：0.6加入清水，攪拌制成勻漿；

(2)酶解處理：在所得勻漿中加入β-1，4葡聚糖酶、纖維二糖水解酶、1，4-β-甘露糖醛酸裂解酶、菠蘿蛋白酶、糖化酶，在42℃、ph4、酶解8小時，分離酶解液和殘渣；

其中，酶的添加量為：β-1，4葡聚糖酶1.2g/l；纖維二糖水解酶2.1g/l；1，4-β-甘露糖醛酸裂解酶0.9g/l；菠蘿蛋白酶0.6g/l，糖化酶1.6g/l。

(3)發(fā)酵處理：在步驟(2)所得殘渣中添加柑橘皮渣、黑曲霉、粗糙脈胞菌、枯草桿菌，32℃、ph5，發(fā)酵8小時；

其中，柑橘皮渣的加入量為4.2g/kg，柑橘皮渣粒徑為60目；黑曲霉的加入量為1.2g/kg；粗糙脈胞菌的加入量為0.7g/kg；枯草芽孢桿菌的加入量為1.2g/kg。

(4)肥料制備：將步驟(2)所得的酶解液與步驟(3)所得的發(fā)酵物混合，加入沸石粉、貝殼粉攪拌均勻，沸石粉、貝殼粉的粒徑為150目，沸石粉、貝殼粉的加入量分別為：60g/kg、120g/kg，在烘干溫度65℃下，造粒制得復合海藻肥，造粒直徑為5mm。

實施例3

本實施例中，復合海藻肥料的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)預處理：新鮮的褐藻、紅藻、綠藻、馬尾藻、墨角藻，褐藻、紅藻、綠藻、馬尾藻、墨角藻的質(zhì)量比例如下：65：10：11：6：8。反復清洗，濾除雜質(zhì)，脫水至含水量為48wt％，置于-22℃下冷凍7h；取出后用組織破碎機破碎至粒徑為80目，按料液質(zhì)量比1：0.9加入清水，攪拌制成勻漿；

(2)酶解處理：在所得勻漿中加入β-1，4葡聚糖酶、纖維二糖水解酶、1，4-β-甘露糖醛酸裂解酶、菠蘿蛋白酶、糖化酶，在48℃、ph6、酶解10小時，分離酶解液和殘渣；

其中，酶的添加量為：β-1，4葡聚糖酶2.4g/l；纖維二糖水解酶2.4g/l；1，4-β-甘露糖醛酸裂解酶1.1g/l；菠蘿蛋白酶0.9g/l，糖化酶1.9g/l。

(3)發(fā)酵處理：在步驟(2)所得殘渣中添加柑橘皮渣、黑曲霉、粗糙脈胞菌、枯草桿菌，50℃、ph7，發(fā)酵11小時；

其中，柑橘皮渣的加入量為5.8g/kg，柑橘皮渣粒徑為150目；黑曲霉的加入量為1.8g/kg；粗糙脈胞菌的加入量為1.1g/kg；枯草芽孢桿菌的加入量為1.4g/kg。

(4)肥料制備：將步驟(2)所得的酶解液與步驟(3)所得的發(fā)酵物混合，加入沸石粉、貝殼粉攪拌均勻，沸石粉、貝殼粉的粒徑為200目，沸石粉、貝殼粉的加入量分別為：30g/kg、100g/kg，在烘干溫度為80℃下，造粒制得復合海藻肥，造粒直徑為7mm。

應用例：復合肥料對草莓葉片中葉綠素含量的影響

人工氣候室設定為26℃，濕度55％rh。采用相同花盆和土壤，選擇同一株高，不掛果的草莓植株進行測試，按固定的施肥量(100ml和500ml，不足500ml用清水補齊)，每周在草莓的根部噴施不同稀釋比例的復合海藻肥料，陰性對照組噴施相同體積的清水。以市面購置的雷利肥作為陽性對照，試驗周期為2個月。實驗分15組進行，每組10株草莓。試驗結(jié)束后，采摘每個試驗組葉片，混合后勻漿，利用葉綠素測試試劑盒測試葉片中葉綠素含量。

結(jié)果如圖1所示，與對照相比，施混合質(zhì)量比例20:1～60:1的復合海藻肥的草莓植株，葉片中葉綠素濃度在34.315mg/l～38.722mg/l，均明顯高于清水對照組，亦高于單純的大藻肥(海帶肥)、微藻肥、雷利肥，說明在這一稀釋度的復合海藻肥對草莓葉片中葉綠素含量的提升具有較好的效果。施肥量對比顯示，100ml和500ml的施肥量影響不大。為后期應用考慮，可以采用100ml的施肥量無疑更為經(jīng)濟有效。