CN102617197B - 农用微生物菌剂在高养分化肥中存活技术 - Google Patents

Abstract

农用微生物菌剂在高养分化肥中存活技术属于生物工程技术领域。农用微生物菌剂与高养分化肥混合后，经过120-280℃烘烤造粒，制成高养分复合微生物肥（总养分15-45%）的过程中活菌死亡，达不到活菌数＞0.2亿/克农业部规定标准。本发明在“丹路牌”农用微生物杆菌菌液中添加0.01‰赤霉素结晶粉，形成成熟芽孢体增强活菌反渗透压，降低高盐分杀伤；在菌液吸附剂中添加10%腐植酸，利用微孔生物龛隔离恶劣环境。用抗高温高盐粉状农用微生物菌剂与高养分化肥混合造粒，制成符合农业部标准（NY/T798-2004）含活菌数＞0.2亿/克总养分15-45%颗粒状高养分复合微生物肥料。

Description

农用微生物菌剂在高养分化肥中存活技术

技术领域

《农用微生物菌剂在高养分化肥中存活技术》属于生物工程技术领域。涉及生物学的微生物学、分子生物学、生物化学和细胞学，结合化工、机械等现代工程技术。

背景技术

新型微生物肥料按农业部规定主要分类为农用微生物菌剂、生物有机肥、复合微生物肥。其中国家农业部颁标准复合微生物肥料（NY/T 798-2004）规定，含活菌数＞0.2亿/克（颗粒状）。复合微生物肥允许添加高养分化肥。目前在工业化生产中，当颗粒状复合微生物肥料总养分≥15%时活菌基本死光很难做到上述标准。农业生产中需要总养分15-45%的颗粒状复合微生物肥，用于大面积机械化施肥。

农业主要施用的化肥有尿素CON2H4（N46%）、磷酸二铵(NH4)2HPO4（N18%+P46%=64%）、硫酸钾K2SO4（KO250%）等。优点是速效性，纯度高，大量主养分氮磷钾供应充足，是农作物丰产的基本保障。缺点是养分元素单一，能耗高，尤其是氮素化肥属于高耗能产品，其原料是天然气和煤。供肥时间短，在大田的有效利用率只有18%，其余的容易挥发污染空气破坏臭氧层，淋溶渗透地下污染水系造成富营养化，板结土壤，是面源污染的主要因素，而且农产品品质差。农用微生物肥料特点与化肥相反，主要成分是纯天然物质，包括动植物性有机物、矿物性无机物。这些物质基本含有植物生长必须的16种营养元素碳氢氧氮磷钾钙镁硫铁硼錳铜锌钼氯。优点是肥效长，低碳环保，养分元素全面，有益功能菌在土壤中能形成优势菌群抑制有害菌减少土传病虫害，能快速降解土壤化学污染物，改良土壤克服板结，提高化肥有效利用率起到缓释作用，产出农产品品质好，是安全农产品的优选肥料。但是养分低，一般总养分≥6%，供肥速度慢。

两种肥料结合可以优势互补缺点相克。如果将两种肥料按比例合成生产出总养分15-45%的创新型颗粒状复合微生物肥，将在生产、物流、销售、使用等环节大大降低成本。大田施用时，在作物生长期能均衡供肥，提高肥料利用率，与纯化肥对比，在相同条件下可以减少化肥施用量30%以上，降低碳排量30%，肥料成本降低，能保证农作物产量增加，农作物质量达到农业部规定A级绿色标准。改良土壤克服板结，减少土传病减少化学农药施用量减少污染量。这种新型肥料是肥料行业重要发展趋势，具有肥药合一，降解化学污染，抑制土传病，改良土壤，保障产量，减少运输，减少化肥用量，提高农民收入等优势。

制造高养分复合微生物肥，必须将农用微生物菌剂与高养分化肥混合后进行。但是活菌在高养分化肥中很快死亡，起不到菌肥的效果。微生物肥料生产商在使用说明中都有禁止与化肥同时使用的规定。目前，两种肥料不能同时施用，只能分两次施用。两次施肥又增加了一倍成本，包括两次生产、两次运输、两次销售、两次施肥。而且时间差造成两种肥料都不能发挥最大功效。

无法制造颗粒状高养分复合微生物肥的技术难点是：将农用微生物菌剂与高养分化肥混合后进行造粒使活菌死亡。其一、农用微生物菌剂与高养分化肥混合后，活菌少则数小时，多则1个月大部分死亡，丧失菌肥功效。主要原因是，高养分化肥属于盐类化工产品，与微生物活菌密切接触后产生高养分盐类向活菌体内渗透杀死活体微生物；其二、颗粒状高养分复合微生物肥（总养分15-45%）制造过程必须经过200℃左右高温烘烤造粒。农用活菌不但要与高养分化肥混在一个直径3-4毫米颗粒中，还要经过高温烘烤，基本无法存活。达不到农业部颁标准0.2亿/克要求。目前这是一个禁区。只有解决活菌抗高盐和抗高温技术才能创出新产品。

发明内容

本发明采用物理的方法，生物化学的方法保护农用微生物活菌，在经过高温和长期高盐环境中存活2年以上，并保持活菌数＞0.2亿/克。本发明采用符合中华人民共和国农用微生物菌剂国家标准GB 20287-2006的，《北京丹路实业公司》生产的粉状农用微生物菌剂，与高养分化肥混合制成颗粒状总养分15-45%复合微生物肥。技术特征为：

使用的菌种为芽孢杆菌细菌。当细菌经过发酵改变形态为成熟芽孢体时，才能抵抗不利环境长期存活。在发酵液中添加0.01‰纯度≥75%赤霉素结晶粉，促使活菌形成成熟芽孢。真菌或细菌本身含有赤霉素，添加赤霉素后可刺激杆菌形成成熟芽孢体，增强芽孢壁反渗透压，降低高盐分对菌体渗透造成杀伤。

在吸附剂中添加10%腐植酸，要求颗粒度80-100目纯度＞25%，所含黑腐酸褐腐酸黄腐酸比例不限。腐植酸是有机物矿化后的产物，多微孔吸附力强，这些微孔形成的生物龛是微生物天然庇护所，能隔离恶劣环境，为活菌抗高温创造有利条件。

用经过上述处理的“丹路牌”含有活体杆菌成熟芽孢体2.2～2.5亿/克粉状抗高温高盐农用微生物菌剂，与高养分化肥（总养分15-45%）混合后，经120-280℃高温造粒。就能制成符合农业部颁标准（NY/T 798-2004）规定，含活菌数＞0.2亿/克，总养分15-45%颗粒状复合微生物肥料。

具体实施方式

一、制造粉状农用微生物菌剂主要工艺分两部分，液体发酵和固体吸附。

1.液体菌剂发酵工艺过程是将菌种接入一级发酵罐发酵，控制罐内温度、溶氧、压力、pH值、搅拌转速等数据，使菌体快速***生长。当菌数达到要求后，就可以停止发酵降温放罐结束工作。也可以根据需要和设备条件继续接入二级发酵罐发酵，三级发酵罐发酵扩大产量。

2.固体吸附工艺过程是将经过发酵合格菌液按比例掺入粉状吸附剂，经过搅拌就成为粉状农用微生物菌剂。固体吸附剂一般要求颗粒度80目以上。

二、制作抗高温高盐粉状农用微生物菌剂的具体方法。

1. 制造抗高盐分菌液，在农用微生物芽孢杆菌菌液中添加0.01‰纯度≥75%赤霉素结晶粉，时机为菌液发酵结束停机前或停机后30分钟内实施。制成的菌液要求含有活体杆菌芽孢体＞15亿/克。

2.制造抗高温菌液固体吸附剂，固体吸附剂按比例每吨添加10%腐植酸，要求颗粒度80-100目纯度＞25%，所含黑腐酸褐腐酸黄腐酸比例不限。

3.制造抗高温高盐农用微生物菌剂，原菌剂吸附工艺不变。用含有活体杆菌芽孢体数量为15亿/克抗高盐分菌液，与抗高温菌液固体吸附剂按比例掺混搅拌吸附，制成符合中华人民共和国农用微生物菌剂国家标准（GB 20287-2006）的粉状农用微生物菌剂，含有活体杆菌芽孢体数量为2.2～2.5亿/克。

三、制造颗粒状总养分15-45%复合微生物肥的具体方法。

1.原复合肥生产工艺不变。

2.按比例将抗高温高盐粉状农用微生物菌剂与高养分化肥混合，要求比例为，15∶85。经120-280℃高温造粒。制造颗粒状高养分复合微生物肥料配方中，化肥品种不限，纯度不限，比例不限，总养分范围在15-45%。制成符合农业部颁标准（NY/T 798-2004）规定，含活菌数＞0.2亿/克，总养分15-45%颗粒状复合微生物肥料。 

Claims (5)

1.一种抗高温高盐粉状农用微生物菌剂，用含有活体杆菌芽孢体数量为15亿/克抗高盐分菌液，与抗高温菌液固体吸附剂按比例掺混吸附，制成符合中华人民共和国农用微生物菌剂国家标准GB 20287-2006的粉状农用微生物菌剂，含有活体杆菌芽孢体数量为2.2～2.5亿/克；其中，

所述抗高盐分菌液为向农用微生物芽孢杆菌菌液中添加0.01‰纯度≥75％赤霉素结晶粉所制成的符合中华人民共和国农用微生物菌剂国家标准GB20287-2006的农用微生物菌液；

所述抗高温菌液固体吸附剂为向菌液固体吸附剂中添加10％腐植酸制备而成，所述腐植酸的颗粒度为80-100目，纯度>25％，所述腐植酸中所含黑腐酸、褐腐酸、黄腐酸的比例不限。

2.根据权利要求1所述的抗高温高盐粉状农用微生物菌剂，在所述农用微生物芽孢杆菌菌液中添加0.01‰纯度≥75％赤霉素结晶粉的时机为，菌液发酵结束停机前或停机后30分钟内实施。

3.一种颗粒状复合微生物肥，用15％的抗高温高盐含有活体杆菌芽孢体数量为2.2～2.5亿/克的粉状农用微生物菌剂，与85％的总养分为15-45％的化肥混合造粒；

所述粉状农用微生物菌剂为权利要求1中所述的抗高温高盐粉状农用微生物菌剂。

4.根据权利要求3所述的颗粒状复合微生物肥，其特征在于，所述造粒的直径为3-4毫米。

5.根据权利要求3所述的颗粒状复合微生物肥，其特征在于，所述造粒时的烘干温度为120-280℃。