《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》是中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所於2011年12月6日申請的專利，該專利的申請號為2011104023691，公布號為CN102515945A，授權公布日為2012年6月27日，發明人是袁亮、趙秉強、李燕婷、林治安、溫延臣、殷軍港、高仁升、孟廣銀、王志勇。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》涉及一種海藻增效尿素及其生產方法。該發明的肥料是以天然海藻和尿素為原料，讓海藻經微生物發酵，再經提取、壓濾等工序製取海藻增效液，然後尿素熔融液與海藻增效液在尿素造粒塔中制粒得到該發明的海藻增效尿素。該發明的海藻增效尿素能夠顯著抑制土壤脲酶活性，具有增強的肥料緩釋效果，提高了肥料利用率5～10％；可以簡化農業耕作；可以減少養分流失，避免二次污染，降低農業生產成本，並具有原料來源廣，運輸、施用方便、利於機械作業等特點，在生產中套用前景廣闊。
2018年12月20日，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
基本介紹
- 中文名：一種海藻增效尿素及其生產方法與用途
- 公告號：CN102515945A
- 授權日：2012年6月27日
- 申請號：2011104023691
- 申請日：2011年12月6日
- 申請人：中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所
- 地址：北京市海淀區中關村南大街12號
- 發明人：袁亮、趙秉強、李燕婷、林治安、溫延臣、殷軍港、高仁升、孟廣銀、王志勇
- Int.Cl.：C05G3/00(2006.01)I; C05G3/08(2006.01)I
- 代理機構：北京君智智慧財產權代理事務所
- 代理人：呂世靜
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,實施案例,肥料試驗,榮譽表彰,
專利背景
尿素也稱作碳醯二胺、碳醯胺、脲。它是由碳、氮、氧和氫組成的有機化合物，其化學式CO（NH2）2。外觀是白色晶體或粉末。尿素是一種高濃度氮肥，屬中性速效肥料，可用於生產多種複合肥料。在土壤中不殘留任何有害物質，但在造粒中溫度過高會產生少量縮二脲，對作物有抑制作用。中國規定肥料用尿素縮二脲含量應小於0.5％。尿素是有機態氮肥，經過土壤中的脲酶作用，水解成碳酸銨或碳酸氫銨後，才能被作物吸收利用。尿素土壤中在酸、鹼、酶作用下會水解生成氨和二氧化碳，使尿素失去肥效。因此，截至2011年12月中國國內外科技工作者為提高尿素肥效而進行了大量的研究工作。
1、包膜型尿素。所用的包膜材料主要有兩類，一類包膜材料是有機高分子聚合物，例如使用樹脂聚烯烴類包裹尿素，另一類包膜材料是水難溶性或微溶性的無機材料，例如使用硫磺、磷礦粉、鈣鎂磷肥等包裹尿素。
2、脲醛類，尿素與甲醛、乙醛、異丁醛等發生反應，生產具有緩釋性的脲醛複合物，延長尿素的釋放時間，實現尿素增效。
3、向尿素里添加脲酶抑制劑、硝化抑制劑等化學成分，改變尿素在土壤中的轉化過程，實現尿素增效。
除此之外，中國科技工作者對利用自然海藻改善尿素肥效進行了大量研究工作。例如CN101486619A公開了一種海藻尿素的製備方法，其方法包括採用鹼提取方法製備濃縮海藻提取液，然後在尿素造粒過程中，將濃縮海藻提取液與熔融尿素溶液均勻混合，在造粒塔造粒，製成海藻尿素產品。將海藻與尿素的結合，可大大提高尿素的吸收利用率，同時還起到抑制尿素成分的快速分解和減緩流失的作用，有效地解決施肥中存在的一些土壤惡化的問題。CN101891546A公開了一種具有脲酶抑制作用的海藻酸包膜緩釋尿素及其製備方法，該方法包括用氫氧化鈉等水溶液對海藻或發酵海藻進行提取，並在提取液加入水溶性大分子，溶解均勻後用有機酸調節劑調節pH值至8.5，得到包膜材料；將此包膜材料均勻地噴塗在尿素顆粒表面，熱風瞬間乾燥，流化床冷卻至室溫製得該海藻酸包膜緩釋尿素。CN102153396A公開一種海藻中微量元素複合顆粒肥，它以海藻經碳酸鈉處理與經過物理和化學方法處理的含有中微量元素礦物質以及腐植酸類有機原料經濃縮、造粒過程混配而成。CN102173907A公開了一種海藻胺基酸微生物肥的製備方法，該方法包括：（1）將海藻粉碎，加入水及發酵促進劑，在溫度為120～125℃滅菌20～40分鐘，降到室溫，加入放線菌、光合菌、酵素菌和芽孢桿菌複合菌種將混合溶液在25～35℃發酵3～5天，調節pH值為7.2～8.0；（2）在攪拌下往步驟（1）得到的溶液中加入尿素和/或磷酸二氫鉀和螯合態微量元素，製得液體海藻胺基酸微生物肥。
但是，這些技術儘管取得一些有益的技術效果，但存在一些技術缺陷，仍然需要人們進行改進。為此，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的發明人在總結截至2011年12月技術的基礎上進行了大量試驗研究工作，終於完成了《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》。
發明內容
專利目的
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的目的是提供一種海藻增效尿素的製備方法。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的另一個目的是提供所述的海藻增效尿素。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的另一個目的是提供所述海藻增效尿素的用途。
技術方案
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》是通過下述技術方案實現的。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》涉及一種海藻增效尿素的生產方法。
該方法的步驟如下：
（1）自然海藻原料經粉碎後，往800～1200重量份自然海藻原料粉中添加100～200重量份玉米面與30～80重量份糖，其混合物攪拌均勻後用水將該混合物的水含量調整到以重量計30％～50％，再用無機酸或無機鹼水溶液將其pH調節至6～8，這樣得到一種天然海藻發酵物料；
（2）把0.1～2.0重量份EM菌群發酵液與0.1～2.0重量份糖加到0.5～20重量份水中，混勻後裝入密閉容器中存放20～30小時，於是得到一種EM發酵菌群儲備液；
（3）使用水將步驟（2）製備的EM發酵菌群儲備液稀釋300～500倍得到EM發酵菌群儲備液稀釋液，然後把10～100重量份所述EM發酵菌群儲備液稀釋液噴灑到800～1200重量份在步驟（1）製備的天然海藻發酵物料中，攪拌均勻後堆制發酵5～10天，得到一種發酵的自然海藻物料；
（4）往反應釜投入800～1200重量份步驟（3）製備的發酵自然海藻物料中加入10～50重量份1-6N氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，在溫度70℃～100℃的條件下攪拌提取6～12小時；然後使用壓濾機進行壓濾，其濾液再進行蒸發濃縮，得到一種固形物含量以重量計5％～20％發酵海藻提取液；
（5）在尿素造粒塔一段蒸發和二段蒸發之間，利用計量泵把在步驟（4）得到的發酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發酵海藻提取液的量的重量比是800～1200∶5～50；再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂的反應槽，通過旋轉噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產品。
根據《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的一種優選實施方式，所述的海藻是一種或多種選自海帶、羊棲菜、馬尾藻、巨藻、裙帶菜或龍鬚菜的海藻。
根據《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的另一種優選實施方式，所述海藻粉的粒度為20～100目。
根據《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的另一種優選實施方式，在步驟（1）中使用的無機酸選自鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸；無機鹼選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。
根據《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的另一種優選實施方式，所述的糖是一種或多種選自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麥芽糖的糖。
根據《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的另一種優選實施方式，在步驟（3）中其發酵溫度達到70℃～80℃，然後逐漸降至室溫。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》還涉及採用所述方法得到的海藻增效尿素。
所述海藻增效尿素的組成以重量計如下：
發酵海藻提取物：0.05％～1.0％；
尿素：99.0％～99.95％。
優選地，所述海藻增效尿素的組成以重量計如下：
發酵海藻提取物：0.1％～0.5％；
尿素：99.5％～99.9％。
更優選地，所述海藻增效尿素的組成以重量計如下：
發酵海藻提取物：0.2％～0.3％；
尿素：99.7％～99.8％。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》還涉及所述海藻增效尿素用作水稻、小麥、玉米、棉花、蔬菜、水果作物生長的基肥或追肥。
下面將更詳細地描述《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》選用天然海藻，利用微生物發酵與無機鹼生產出海藻提取液，在尿素生產過程中，利用計量泵在尿素造粒塔的一段蒸發和二段蒸發之間將其海藻提取液直接加入到尿素熔融液中，在高塔造粒設備的造粒過程中，海藻提取液中的水分被蒸去，得到一種海藻增效尿素產品。這是一種具有良好效果的增效尿素產品，該產品在土壤中不殘留，不污染環境，對環境友好。
與使用鹼液直接提取的海藻液相比，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的發酵海藻提取液的有機分子量更小，在固形物含量較高的條件下，仍能保持較低的粘度和良好的流動性，有利於產業化生產；有效成分提取更加完全，因此，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素對作物生長的促進作用和對土壤脲酶活性的抑制作用更顯著，同時它與尿素分子的結合更牢固，具有更好的緩釋效果。此外，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素還能提供營養物質，提高產品品質，其中的活性物質還可以起到抗旱、抗鹽鹼滲透、耐寒、殺菌和促進作物生長作用。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》涉及一種海藻增效尿素的生產方法。
該方法的步驟如下：
（1）自然海藻原料經粉碎後，往800～1200重量份自然海藻原料粉中添加100～200重量份玉米面與30～80重量份糖，其混合物攪拌均勻後用水將該混合物的水含量調整到以重量計30％～50％，再用無機酸或無機鹼水溶液水溶液將其pH調節至6～8，這樣得到一種天然海藻發酵物料。
所述的海藻是生長在海中的藻類，是植物界的隱花植物。它們一般被認為是簡單的植物，主要特徵是無維管束組織，沒有真正根、莖、葉的分化現象；不開花，無果實和種子；生殖器官無特化的保護組織，常直接由單一細胞產生孢子或配子；以及無胚胎的形成。海藻含有以乾物質總重量計0.1％-0.8％脂質、40％-60％糖類物質，例如海藻生物多糖、20％以下蛋白質、20％-40％灰分等物質。海藻中含有吲哚乙酸、植物生長激動素、海藻酸等有機物質，可促進作物根系生長，提高根系活力；對土壤脲酶活性有一定的抑制作用；發酵海藻提取液中的物質與尿素髮生反應，通過氫鍵等作用力，形成了á-螺旋或高分子網路結構的載肥體系，從而延緩尿素在土壤中的釋放和轉化過程。
根據《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的一種優選實施方式，所述的海藻是一種或多種選自海帶、羊棲菜、馬尾藻、巨藻、裙帶菜或龍鬚菜的海藻。
所述的海藻需要使用在本技術領域裡技術人員熟知的粉碎設備進行粉碎，以便更好地提取海藻中有效組分。
一般地，所述海藻粉的粒度為20～100目。優選地，所述海藻粉的粒度為30～80目。更優選地，所述海藻粉的粒度為40～60目。
在步驟（1）中調節pH使用的無機酸選自鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸；無機鹼選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。
所述無機酸或無機鹼水溶液的濃度不是特別關鍵的，可以是2-6N，當然其濃度高些或低些也是可以的。
（2）把0.1～2.0重量份EM菌群發酵液與0.1～2.0重量份糖加到0.5～20重量份水中，混勻後裝入密閉容器中存放20～30小時，於是得到一種EM發酵菌群儲備液。
“EM”是英語Effective和microorganisms的縮寫，意為有益微生物群，是日本琉球大學比嘉夫教授於1983年研製成功的微生物工程技術中綜合性最強的新技術。它是由光合細菌、乳酸菌、放線菌、酵母菌、發酵型絲狀菌等多種好氧性和厭氧性微生物組成的多種有益的優良微生物菌群，這些微生物組合互相促進，共同組成一個複雜而穩定的具有多元功能的微生物生態系統。EM菌群發酵液是吉林長城農業機械生物科技有限公司、安徽廣宇生物技術有限公司生產的EM菌群發酵液。
所述的糖是一種或多種選自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麥芽糖的糖。
EM菌群發酵液與糖在密閉容器中存放的目的在於為微生物菌群提供營養源，促進微生物繁殖，提高其數量。
（3）使用水將步驟（2）製備的EM發酵菌群儲備液稀釋300～500倍得到EM發酵菌群儲備液稀釋液，然後把10～100重量份所述EM發酵菌群儲備液稀釋液噴灑到800～1200重量份在步驟（1）製備的天然海藻發酵物料中，攪拌均勻後堆制發酵5～10天，得到一種發酵的自然海藻物料。
所述的天然海藻發酵物料在EM發酵菌群儲備液稀釋液中的發酵菌群作用下將難溶性大分子分解為可溶性小分子，使天然海藻發酵液具有良好的流動性和套用效果。
800～1200重量份天然海藻發酵物料需要使用10～100重量份EM發酵菌群儲備液稀釋液。如果EM發酵菌群儲備液稀釋液低於10重量份，則會導致發酵時間過長或發酵不完全，如果EM發酵菌群儲備液稀釋液高於100重量份，則會導致發酵過快，消耗過大，有效成分含量降低和成本增加。優選地，800～1200重量份天然海藻發酵物料需要使用30～80重量份EM發酵菌群儲備液稀釋液。更優選地，800～1200重量份天然海藻發酵物料需要使用40～60重量份EM發酵菌群儲備液稀釋液。
根據《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》，天然海藻發酵物料的堆制發酵時間是5～10天。如果其堆制發酵時間小於5天，則會導致發酵不完全，影響使用效果；如果其堆制發酵時間大於10天，則會降低生產效率。優選地，其堆制發酵時間是6～9天。更優選地，其堆制發酵時間是7～8天。
根據《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》，可以採用堆制發酵，也可以採用單袋發酵。實施《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》時可以讓其發酵溫度達到70℃～80℃，然後逐漸降至室溫，這樣就可以完成發酵工藝。
（4）往反應釜投入800～1200重量份步驟（3）製備的發酵自然海藻物料中加入10～50重量份1-6N氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，在溫度70℃～100℃的條件下攪拌提取6～12小時；然後使用壓濾機進行壓濾，其濾液再進行蒸發濃縮，得到一種固形物含量以重量計5％～20％發酵海藻提取液。
在《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》中，所述的反應釜是本技術領域的技術人員熟知的反應釜，例如無錫市海達化工機械有限公司以商品名電加熱不鏽鋼反應釜銷售的反應釜、河南萬達化工設備有限公司以商品名電加熱不鏽鋼反應釜和蒸汽加熱不鏽鋼反應釜銷售的反應釜、淄博太極搪玻璃設備有限公司以商品名KF型搪玻璃反應釜銷售的反應釜。
往步驟（3）製備的發酵自然海藻物料中加入1-6N氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液的目的在於提取出發酵自然海藻物料中的海藻酸、吲哚乙酸等有機成分。
步驟（3）製備的發酵自然海藻物料在溫度70℃～100℃的條件下用氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液提取6～12小時，其提取時間小於6小時則會導致提取不徹底，造成浪費；其提取時間大於12小時則會因水分蒸發損失量大，增加壓濾過程的處理難度。優選地，其提取時間是8-10小時。
在《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》中，所述的壓濾機是本技術領域的技術人員熟知的壓濾機，例如：杭州坤源過濾機械有限公司以商品名箱式XAMY200-560/1600UBK壓濾機銷售的壓濾機、江蘇星鑫分離設備製造有限公司以商品名自動清洗壓濾機-PLC程式控制一體機銷售的壓濾機、惠州市精田機械製造有限公司以商品名廂式壓濾機銷售的壓濾機。
在《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》中，經壓濾得到的濾液採用真空濃縮器在50℃-80℃與壓力≤0.15Mpa的條件下進行濃縮，所述的真空濃縮器例如溫州貝諾機械有限公司以商品名SN系列雙效節能濃縮器銷售的真空濃縮器、北京瑞納旭邦科技有限公司以商品名真空減壓濃縮罐銷售的真空濃縮器、常州市勝航藥化設備有限公司以商品名ZN系列真空減壓濃縮器銷售的真空濃縮器。
（5）在尿素造粒塔一段蒸發和二段蒸發之間，利用計量泵把在步驟（4）得到的發酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發酵海藻提取液的量的重量比是800～1200∶5～50；再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂的反應槽，通過旋轉噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產品。
在《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》中，所述的計量泵是本技術領域的技術人員熟知計量泵，例如常州市嘯源機械有限公以商品名JYM-I計量泵、JYM-II計量泵、JJM-II柱塞式計量泵銷售的計量泵、德帕姆（杭州）泵業科技有限公司以商品名2DP
ZA系列計量泵銷售的計量泵、上海上凱泵業製造有限公司以商品名JYD系列液壓隔膜式計量銷售的計量泵。
在《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》中，所述的一段蒸發和二段蒸發是本技術領域的技術人員熟知的脫水過程，設備為蒸發分離器，例如煙臺亞美特種金屬有限公司以商品名尿素蒸發器銷售的蒸發器、煙臺一方特種設備有限公司以商品名尿素蒸發器銷售的蒸發器、山東鑫瑞化工裝備有限公司以商品名尿素蒸發器銷售的蒸發器。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》中，所述的尿液泵是本技術領域的技術人員熟知的尿液泵，例如西安泵閥製造有限公司以商品名尿素熔融泵銷售的尿液泵、西安高壓泵閥廠以商品名尿素熔融泵銷售的尿液泵、濟南萬恆通有限公司以商品名尿素熔融泵銷售的尿液泵。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》中，所述的旋轉噴頭是本技術領域的技術人員熟知的旋轉噴頭，例如北京航天石化技術裝備工程公司以商品名LP型尿素造粒噴頭銷售的噴頭、浙江溫嶺環球機造粒噴射設備有限公司以商品名ZL-H新型緩衝內旋轉等壓尿素造粒噴頭銷售的噴頭。
具體地，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素的生產方法如圖1所示。可以採用標準方法GB/T2441.1測定《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》海藻增效尿素中的氮含量。可以採用咔唑比色法（Q/3700DRX002-2011）測定海藻增效尿素中海藻酸的含量，海藻酸的含量高低可代表海藻提取物添加量的多少。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》還涉及採用《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》方法所得到的海藻增效尿素。
所述海藻增效尿素的組成以重量計如下：
發酵海藻提取物：0.05％～1.0％；
尿素：99.0％～99.95％。
根據《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》，發酵海藻提取應該理解是在所述海藻增效尿素中的尿素、水之外的其它任何物質之總稱，其它任何物質例如海藻酸、海藻酸鹽等。
優選地，所述海藻增效尿素的組成以重量計如下：
發酵海藻提取物：0.1％～0.5％；
尿素：99.5％～99.9％。
更優選地，所述海藻增效尿素的組成以重量計如下：
發酵海藻提取物：0.2％～0.3％；
尿素：99.7％～99.8％。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》還涉及所述海藻增效尿素用作水稻、小麥、玉米、棉花、蔬菜、水果作物生長的基肥或追肥。
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》海藻增效尿素的使用量需根據土壤狀況、作物品種、作物生育期、作物營養狀況等因素進行確定，對於本技術領域的技術人員而言是不存在任何困難的。
改善效果
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的有益效果是：《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素能夠顯著抑制土壤脲酶活性8-20％，具有增強的肥料緩釋效果，提高了肥料利用率5～10％；可以簡化農業耕作；可以減少養分流失，避免二次污染，降低農業生產成本，並具有原料來源廣，運輸、施用方便、利於機械作業等特點，在生產中套用前景廣闊。
附圖說明
圖1是《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》海藻增效尿素生產流程示意圖。
1-海藻、2-粉碎、3-微生物發酵、4-氫氧化鈉或碳酸鈉溶液處理、5-反應釜提取、6-壓濾、7-濃縮、8-發酵海藻增效液、9-計量泵、10-尿素熔融液、11-尿液泵、12-尿素造粒塔、13-海藻增效尿素產品。
技術領域
《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》涉及化肥技術領域。更具體地，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》涉及一種海藻增效尿素，還涉及所述海藻增效尿素的生產方法，還涉及所述海藻增效尿素的用途。
權利要求
1.一種海藻增效尿素的生產方法，其特徵在於該方法的步驟如下：（1）自然海藻原料經粉碎後，往800～1200重量份自然海藻原料粉中添加100～200重量份玉米面與30～80重量份糖，其混合物攪拌均勻後用水將該混合物的水含量調整到以重量計30%～50%，再用無機酸或無機鹼水溶液將其pH調節至6～8，這樣得到一種天然海藻發酵物料；（2）把0.1～2.0重量份EM菌群發酵液與0.1～2.0重量份糖加到0.5～20重量份水中，混勻後裝入密閉容器中存放20～30小時，於是得到一種EM發酵菌群儲備液；上述的糖是一種或多種選自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麥芽糖的糖；（3）使用水將步驟（2）製備的EM發酵菌群儲備液稀釋300～500倍得到EM發酵菌群儲備液稀釋液，然後把10～100重量份所述EM發酵菌群儲備液稀釋液噴灑到800～1200重量份在步驟（1）製備的天然海藻發酵物料中，攪拌均勻後堆制發酵5～10天，得到一種發酵的自然海藻物料；（4）往反應釜投入800～1200重量份步驟（3）製備的發酵自然海藻物料中加入10～50重量份1-6N氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，在溫度70℃～100℃的條件下攪拌提取6～12小時；然後使用壓濾機進行壓濾，其濾液再進行蒸發濃縮，得到一種固形物含量以重量計5%～20%發酵海藻提取液；（5）在尿素造粒塔一段蒸發和二段蒸發之間，利用計量泵把在步驟（4）得到的發酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發酵海藻提取液的量的重量比是800～1200:5～50；再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂的反應槽，通過旋轉噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產品。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的海藻是一種或多種選自海帶、羊棲菜、馬尾藻、巨藻、裙帶菜或龍鬚菜的海藻。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述海藻粉的粒度為20～100目。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於在步驟（1）中使用的無機酸選自鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸；無機鹼選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於在步驟（3）中，其發酵溫度達到70℃～80℃，然後逐漸降至室溫。
6.根據權利要求1-5中任一項權利要求所述方法得到的海藻增效尿素，其特徵在於它的組成以重量計如下：發酵海藻提取物0.05%～1.0%；尿素99.0%～99.95%。
7.根據權利要求6所述的海藻增效尿素，其特徵在於該肥料組成以重量計如下：發酵海藻提取物0.1%～0.5%；尿素99.5%～99.9%。
8.根據權利要求6所述的海藻增效尿素，其特徵在於該肥料組成以重量計如下：發酵海藻提取物0.2%～0.3%；尿素99.7%～99.8%。
9.根據權利要求6所述海藻增效尿素的用途，其特徵在於它用作水稻、小麥、玉米、棉花、蔬菜、水果作物生長的基肥或追肥。
實施方式
實施案例
- 實施例1：製備《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素
製備步驟如下：
（1）海帶原料採用粉碎設備粉碎後，往800重量份自然海藻原料粉中添加100重量份玉米面與30重量份糖，其混合物攪拌均勻後用水將該混合物的水含量調整到以重量計30％，再用2N氫氧化鈉水溶液將其pH調節至6，這樣得到一種天然海藻發酵物料；
（2）把0.1重量份吉林長城農業機械生物科技有限公司生產的EM菌群發酵液與0.1重量份蔗糖加到0.5重量份水中，混勻後裝入密閉容器中存放20小時，於是得到一種EM發酵菌群儲備液；
（3）使用水將步驟（2）製備的EM發酵菌群儲備液稀釋300倍得到EM發酵菌群儲備液稀釋液，然後把10重量份所述EM發酵菌群儲備液稀釋液噴灑到800重量份在步驟（1）製備的天然海藻發酵物料中，攪拌均勻後堆制發酵5天，得到一種發酵的自然海藻物料；
（4）往反應釜投入800重量份步驟（3）製備的發酵自然海藻物料中加入10重量份6N氫氧化鈉水溶液，在溫度70℃的條件下攪拌提取12小時；然後使用壓濾機進行壓濾，其濾液再進行蒸發濃縮，得到一種固形物含量以重量計15％發酵海藻提取液；
（5）在尿素造粒塔一段蒸發和二段蒸發之間，利用計量泵把在步驟（4）得到的發酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發酵海藻提取液的量的重量比是800∶25；再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂的反應槽，通過旋轉噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產品，該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉噴頭都是在說明書中所描述的設備。
採用《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為46.10％；海藻酸的含量為0.1％。
- 實施例2：製備《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素
製備步驟如下：
（1）海帶原料採用粉碎設備粉碎後，往1100重量份自然海藻原料粉中添加110重量份玉米面與60重量份糖，其混合物攪拌均勻後用水將該混合物的水含量調整到以重量計45％，再用2N氫氧化鈉水溶液將其pH調節至7，這樣得到一種天然海藻發酵物料；
（2）把1.5重量份吉林長城農業機械生物科技有限公司生產的EM菌群發酵液與1.5重量份蔗糖、葡萄糖加到15重量份水中，混勻後裝入密閉容器中存放22小時，於是得到一種EM發酵菌群儲備液；
（3）使用水將步驟（2）製備的EM發酵菌群儲備液稀釋420倍得到EM發酵菌群儲備液稀釋液，然後把80重量份所述EM發酵菌群儲備液稀釋液噴灑到1000重量份在步驟（1）製備的天然海藻發酵物料中，攪拌均勻後堆制發酵8天，得到一種發酵的自然海藻物料；
（4）往反應釜投入1000重量份步驟（3）製備的發酵自然海藻物料中加入40重量份1N氫氧化鈉水溶液，在溫度80℃的條件下攪拌提取10小時；然後使用壓濾機進行壓濾，其濾液再進行蒸發濃縮，得到一種固形物含量以重量計5％發酵海藻提取液；
（5）在尿素造粒塔一段蒸發和二段蒸發之間，利用計量泵把在步驟（4）得到的發酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發酵海藻提取液的量的重量比是1000∶30；再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂的反應槽，通過旋轉噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產品。該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉噴頭都是在說明書中所描述的設備。
採用《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為46.10％；海藻酸的含量為0.05％。
- 實施例3：製備《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素
製備步驟如下：
（1）裙帶菜原料採用粉碎設備粉碎後，往1000重量份自然海藻原料粉中添加100重量份玉米面與40重量份糖，其混合物攪拌均勻後用水將該混合物的水含量調整到以重量計40％，再用4N氫氧化鉀水溶液將其pH調節至7，這樣得到一種天然海藻發酵物料；
（2）把1.0重量份吉林長城農業機械生物科技有限公司生產的EM菌群發酵液與1.0重量份葡萄糖加到10重量份水中，混勻後裝入密閉容器中存放28小時，於是得到一種EM發酵菌群儲備液；
（3）使用水將步驟（2）製備的EM發酵菌群儲備液稀釋380倍得到EM發酵菌群儲備液稀釋液，然後把40重量份所述EM發酵菌群儲備液稀釋液噴灑到1100重量份在步驟（1）製備的天然海藻發酵物料中，攪拌均勻後堆制發酵6天，得到一種發酵的自然海藻物料；
（4）往反應釜投入1100重量份步驟（3）製備的發酵自然海藻物料中加入30重量份4N碳酸鈉水溶液，在溫度90℃的條件下攪拌提取8小時；然後使用壓濾機進行壓濾，其濾液再進行蒸發濃縮，得到一種固形物含量以重量計10％發酵海藻提取液；
（5）在尿素造粒塔一段蒸發和二段蒸發之間，利用計量泵把在步驟（4）得到的發酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發酵海藻提取液的量的重量比是1100∶50；再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂的反應槽，通過旋轉噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產品。該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉噴頭都是在說明書中所描述的設備。
採用《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為46.0％；海藻酸的含量為0.15％。
- 實施例4：製備《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素
製備步驟如下：
（1）海帶原料採用粉碎設備粉碎後，往1200重量份自然海藻原料粉中添加200重量份玉米面與80重量份糖，其混合物攪拌均勻後用水將該混合物的水含量調整到以重量計50％，再用2N氫氧化鈉水溶液將其pH調節至8，這樣得到一種天然海藻發酵物料；
（2）把2.0重量份吉林長城農業機械生物科技有限公司生產的EM菌群發酵液與2.0重量份葡萄糖加到20重量份水中，混勻後裝入密閉容器中存放30小時，於是得到一種EM發酵菌群儲備液；
（3）使用水將步驟（2）製備的EM發酵菌群儲備液稀釋500倍得到EM發酵菌群儲備液稀釋液，然後把100重量份所述EM發酵菌群儲備液稀釋液噴灑到1200重量份在步驟（1）製備的天然海藻發酵物料中，攪拌均勻後堆制發酵10天，得到一種發酵的自然海藻物料；
（4）往反應釜投入1200重量份步驟（3）製備的發酵自然海藻物料中加入50重量份2N碳酸鈉水溶液，在溫度100℃的條件下攪拌提取6小時；然後使用壓濾機進行壓濾，其濾液再進行蒸發濃縮，得到一種固形物含量以重量計20％發酵海藻提取液；
（5）在尿素造粒塔一段蒸發和二段蒸發之間，利用計量泵把在步驟（4）得到的發酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發酵海藻提取液的量的重量比是1200∶5；再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂的反應槽，通過旋轉噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產品。該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉噴頭都是在說明書中所描述的設備。
採用《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為46.16％；海藻酸的含量為0.028％。
- 實施例5：製備《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素
製備步驟如下：
（1）海帶原料採用粉碎設備粉碎後，往800重量份自然海藻原料粉中添加110重量份玉米面與30重量份蔗糖，其混合物攪拌均勻後用水將該混合物的水含量調整到以重量計50％，再用無機酸或無機鹼水溶液將其pH調節至8，這樣得到一種天然海藻發酵物料；
（2）把0.1重量份吉林長城農業機械生物科技有限公司生產的EM菌群發酵液與2.0重量份蔗糖加到0.5重量份水中，混勻後裝入密閉容器中存放20小時，於是得到一種EM發酵菌群儲備液；
（3）使用水將步驟（2）製備的EM發酵菌群儲備液稀釋500倍得到EM發酵菌群儲備液稀釋液，然後把80重量份所述EM發酵菌群儲備液稀釋液噴灑到1100重量份在步驟（1）製備的天然海藻發酵物料中，攪拌均勻後堆制發酵6天，得到一種發酵的自然海藻物料；
（4）往反應釜投入800重量份步驟（3）製備的發酵自然海藻物料中加入10重量份4N碳酸鈉水溶液，在溫度70℃的條件下攪拌提取12小時；然後使用壓濾機進行壓濾，其濾液再進行蒸發濃縮，得到一種固形物含量以重量計10％發酵海藻提取液；
（5）在尿素造粒塔一段蒸發和二段蒸發之間，利用計量泵把在步驟（4）得到的發酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發酵海藻提取液的量的重量比是800∶50；再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂的反應槽，通過旋轉噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產品。該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉噴頭都是在說明書中所描述的設備。
採用《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為45.91％；海藻酸的含量為0.2％。
- 實施例6：製備《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素
製備步驟如下：
（1）海帶原料採用粉碎設備粉碎後，往1000重量份自然海藻原料粉中添加100重量份玉米面與30重量份葡萄糖，其混合物攪拌均勻後用水將該混合物的水含量調整到以重量計30％，再用4N氫氧化鉀水溶液將其pH調節至8，這樣得到一種天然海藻發酵物料；
（2）把2.0重量份吉林長城農業機械生物科技有限公司生產的EM菌群發酵液與1.5重量份蔗糖加到15重量份水中，混勻後裝入密閉容器中存放22小時，於是得到一種EM發酵菌群儲備液；
（3）使用水將步驟（2）製備的EM發酵菌群儲備液稀釋300420380500倍得到EM發酵菌群儲備液稀釋液，然後把10重量份所述EM發酵菌群儲備液稀釋液噴灑到1000重量份在步驟（1）製備的天然海藻發酵物料中，攪拌均勻後堆制發酵8天，得到一種發酵的自然海藻物料；
（4）往反應釜投入1200重量份步驟（3）製備的發酵自然海藻物料中加入40重量份6N氫氧化鈉水溶液，在溫度70℃的條件下攪拌提取6小時；然後使用壓濾機進行壓濾，其濾液再進行蒸發濃縮，得到一種固形物含量以重量計15％發酵海藻提取液；
（5）在尿素造粒塔一段蒸發和二段蒸發之間，利用計量泵把在步驟（4）得到的發酵海藻提取液加到尿素熔融液中；尿素熔融液與發酵海藻提取液的量的重量比是1100∶30；再通過尿液泵打入尿素造粒塔頂的反應槽，通過旋轉噴頭噴出，在下落的過程中自然冷卻成粒，形成海藻增效尿素產品。該實施例使用的尿素造粒塔、計量泵、尿液泵與旋轉噴頭都是在說明書中所描述的設備。
採用《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》說明書中描述的方法測定海藻增效尿素的含氮量為46.01％；海藻酸的含量為0.136％。
肥料試驗
- 試驗實施例1：海藻增效尿素對土壤脲酶活性的影響
參考相關文獻（劉增兵、趙秉強、林治安，“腐植酸尿素氨揮發特性及影響因素研究”，《植物營養與肥料學報》，2010，16（1），208～213）描述的方法進行了試驗。試驗設普通尿素（U）和《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》海藻增效尿素（HU）2個處理，重複3次。按0.21格令/千克土計算各處理肥料量，分別與過1毫米篩的150克土壤（乾土計）充分混勻後裝入培養杯中，調節土壤含水量為最大田間持水量的60％，用留有小孔的聚乙烯薄膜封口，定期稱重，按照質量差補齊損失的水分，使質量始終保持恆定。將培養杯置於25℃培養箱內連續培養，在培養後的第1天、2天、4天、1周、2周和4周分別取出總杯數的1/6，測定各處理的土壤脲酶活性。
其試驗結果列於下表1中。
表1土壤脲酶活性（25℃）動態變化（NH4-Nu克/100克土）
試驗結果表明，與普通尿素相比，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素能顯著抑制土壤脲酶活性，抑制時間在7天左右。土壤培養至第1、2、4、7天的脲酶抑制率分別為19.5％、17.3％、17.9％和8.8％。
- 試驗實施例2：《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》海藻增效尿素對氨揮發的影響
參照有關文獻（凌莉、李世清、李生秀，“石灰性土壤氨揮發損失的研究”，《土壤侵蝕與水土保持學報》，1999，5（6）：119～122）描述的方法進行了試驗。氨揮發量的測定採用“靜態吸收法”。施肥量按0.84格令/千克土施入，稱取過1毫米篩的土壤500克（以乾土計），土肥混合均勻，放入規格為15厘米×8.5厘米×17.5厘米的塑膠桶中，調節其含水量為田間最大持水量的60％，用塑膠封口膜封口，桶內放入裝有10毫升2％硼酸的小杯，以甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑作為指示劑，設2個處理，分別為普通尿素（U）和《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》的海藻增效尿素（HU），重複6次。置於智慧型人工氣候箱中，在25℃條件下連續培養，在培養後的第1、3、5、7、9、14、21和35天時，取出桶中吸收杯，用0.02摩爾/升1/2H2SO4滴定，換算每次揮發出的純氮量。
其試驗結果列於下表2中。
表2氨揮發累積量（25℃條件下）動態變化（mg/pot）
試驗結果表明，與普通尿素相比，海藻增效尿素能顯著降低氮的氨揮發損失量。在土壤培養的各時間段，海藻增效尿素的氨揮發累積量均顯著低於普通尿素處理，培養至35天時，氨揮發量降低41.8％。
- 試驗實施例3：田間試驗
土柱玉米試驗於2009年5月31日至2009年9月10日在中國農業科學院德州實驗站禹城試驗基地進行。試驗設CK（不施肥）、普通尿素（U）和海藻增效尿素（HU）3個處理，2個施氮水平，分別為每柱施純氮1克（按30厘米耕層計，相當於0.053格令/千克土）和每柱施純氮2克（按30厘米耕層計，相當於0.105格令/千克土），共6個處理，重複8次，隨機排列。留取土柱上層30厘米為土肥混合層，供試肥料作基肥施入，過磷酸鈣（P2O516％）每柱施12.50克，氯化鉀（K2O60％）每柱施3.33克，在裝柱時也一次性施入。各玉米土柱均播種5粒，待出苗後，定植長勢最佳的一棵，株距為40厘米，行距為80厘米。
其試驗結果列於下表3中。
表3：玉米產量試驗（克/株）
試驗結果表明，在試驗的氮水平下，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》海藻增效尿素均表現出比普通尿素更好的增產效果。在1格令/株的水平下，海藻增效尿素比普通尿素處理增產24.4％；在2格令/株的水平下，比普通尿素增產11.7％。
由此可見，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》肥料可以通過抑制土壤脲酶活性抑制氮素的氨揮發損失，並能增加作物產量，具有緩釋性能優、養分當季利用率高、環境友好等特點。其製作技術工藝簡單、原料來源廣、易於操作、成本低等。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種海藻增效尿素及其生產方法與用途》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
