1. 简介
近年来,随着海藻加工产业的发展,海藻提取物在农业领域广泛应用,中国此类原料的肥料市场规模也处于稳定增长期。海藻是海岸生态系统的重要组成部分,海藻包括大型海藻和多细胞海藻。海洋中各种海藻约有9000多种,加工成肥料的藻类主要为三类大型藻类:褐藻、红藻和绿藻,约有6500种,其中褐藻约有1500种、红藻约有4100种、绿藻900余种。
在商品海藻提取物中,主要有以下藻类:褐藻(海带、泡叶藻、极大昆布、马尾藻,海洋巨藻)、蓝藻(真枝藻、微囊藻、螺旋藻)、绿藻(石莼、礁膜、松藻、浒苔)、红藻(紫菜、石花菜、江蓠、琼枝)等四大类海藻;欧美多采用泡叶藻、墨角藻;南非使用巨藻、极大昆布;新西兰、澳大利亚等南半球国家采用海洋巨藻;中国多采用马尾藻、海带和浒苔,加上其余藻类总计共有100余种。
很多研究标明海藻提取物含有众多营养物质,以泡叶藻(海藻肥的主流原料)为例,泡叶藻提取物中含有40多种矿质元素,主要有氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、锌、碘等,以及不同数量的有机物,如多糖类物质(海藻酸、卡拉胶、岩藻多糖、褐藻淀粉、木聚糖、葡聚糖等)、甜菜碱及其类似物、氨基酸(含天冬氨酸和谷氨酸较高)、维生素及其前体、生物活性的次生代谢物(如酚类物质)、植物激素(如生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、甘露醇等)等。
海藻提取物种含有的诸多营养物质极大改善了植物的生物学性状,例如促进作物生长、调节花期、提高产品和品质、提高可食部分营养物质含量、延长货架期等,还可以提高植物对各种非胁迫的耐受性,如抗盐、抗旱、抗低温、渍水等。除此之外,海藻提取物还可以诱导植株增强抵抗病虫害的能力,还可以影响植株土壤微生物的生长环境等。
2. 海藻肥的分类
我国肥料登记中将海藻肥统一登记为有机水溶肥料,但目前农资市场上海藻肥的种类很多,主要有以下几大类:
(1)海藻有机肥:执行标准 NY525-2021《有机肥料》
(2)海藻有机-无机复混肥:执行标准 GB/T 18877-2020《有机无机复混肥料》
(3)海藻生根剂:登记为有机水溶肥料
(4)海藻叶面肥:登记为有机水溶肥料
(5)海藻冲施肥:登记为有机水溶肥料
(6)海藻微生物肥料:执行标准 GB 20287-2006 《农用微生物菌剂》
3. 海藻提取物的工艺
目前多数海藻提取工艺主要以破坏海藻细胞并将有益成分释放到提取剂中,包括碱提取、酸提取、生物酶解和细胞破碎技术。提前工艺不同直接影响有效成分的提取率、稳定性和功效。因此,同一海藻原料,但应用不同工艺生产的海藻提取物的生物活性可能存在很大差别。其中,采用生物酶解和细胞物理破碎消解可以最大程度上保留海藻中天然物质的活性,但技术较高,对设备要求较高。目前国内很多生产企业仍采用化学提取法。
4. 国内海藻肥相关行业标准
(1)NY/T 3831-2021 《有机水溶肥料 通用要求》
(2)HG/T 5515-2019 《含海藻酸磷酸一铵、磷酸二铵》
(3)HG∕T 5050-2016 《海藻酸类肥料》
(4)HG∕T 5049-2016 《含海藻酸尿素》
(5)HG/T 5932-2021 《肥料增效剂 海藻酸》
(6)NYT 3174-2017 《水溶肥料 海藻酸含量的测定》
5.登记政策
如上所述,我国肥料登记中将海藻肥统一登记为有机水溶肥料,在NY/T 3831-2021 《有机水溶肥料 通用要求》中有如下表述:
3.2 有机水溶肥料是以游离氨基酸、腐植酸、海藻提取物、壳聚糖、聚谷氨酸、聚天门冬氨酸、糖蜜、低值鱼及发酵降解物等有机资源为主要原料,经过物理、化学和(或)生物等工艺过程,按照植物生长所需添加适量大量、中量和(或)微量元素加工而成的、含有生物刺激素成分的液体或固体水溶肥料。
3.2.3 含海藻酸有机水溶肥料
以海藻提取物为主要原料(成分),经过物理、化学和(或)生物等工艺过程,按植物生长所需添加适量大量、中量和(或)微量元素加工而成的液体或固体水溶肥料。
在2023年11月份召开的《第十届农业农村部肥料登记评审委员会第三次会议纪要》中涉及到海藻提取物登记为有机水溶肥料的要求如下:
(1) 以海藻酸和壳聚糖等生物活性物质为主要原料的,有机质含量不低于15.0%或150 g/L。
(2)应复配大量元素(氮、磷、钾)、中量元素(钙、镁)、微量元素(铜、铁、锰、锌、硼、钼)中的一种或几种,单一大量元素含量应不低于2.0%或20 g/L,单一中量元素含量应不低于1.0%或10 g/L,单一微量元素含量应不低于0.05%或0.5 g/L(钼含量不高于0.5%或5 g/L)。
(3)不予登记情况:缺少完备的原料降解生产设备和条件,没有有机物降解工艺,仅购买原料经过简单混配加工制成的产品不予登记;产品成分中仅包括有机质,不含有大/中/微量养分元素的产品不予登记。
因此,以海藻提取物为主要原料产品登记为有机水溶肥料,技术指标应为:有机质(≥15.0%或150 g/L);大/中/微量元素(至少一种,且满足上述最低含量要求);pH;水不溶物。生产企业应有完整的海藻降解工艺。