CN104211519A - 一种微生物肥料颗粒、颗粒载体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微生物肥料颗粒，其包含：核心层，所述核心层含有均匀混合的4-8重量份的粉碎后的秸秆、2-6重量份的粉碎后的木屑、10-12重量份的粘土、以及纤维素降解菌、固氮菌和解磷菌每类各两种菌株，其中，每种菌株的数量为每克核心层混合物中1×105～6个以上；以及包裹层，所述包裹层由包裹于核心层外侧的3％～6％的明胶溶液阴干形成。本发明还涉及上述微生物肥料颗粒的制备方法以及相应的微生物肥料颗粒载体。本发明的微生物肥料颗粒克服了现有微生物肥料中的微生物在土壤中不能稳定定殖的不足，并有益地对农业生产中难以处理的废弃生物材料进行了再利用。
Description
技术领域
本发明涉及农业生产中的肥料领域，尤其涉及一种微生物肥料颗粒、颗粒载体及其制备方法。
背景技术
随着粮食需求的不断增长，化肥的使用在农业生产中总体呈增长趋势，但是，对农田施用大量化肥会引起水体、土壤和大气的污染。原因在于，农田施用的任何种类和形态的化肥都不可能全部被植物吸收利用。就化肥利用率来说，氮为30-60％，磷为2-25％，钾为30-60％。未被植物及时利用的各种化合物，会随下渗的土壤水转移至根系密集层以下而造成污染。由此，可导致河川、湖泊和内海的富营养化；土壤受到污染，物理性质恶化；食品、饲料和饮用水中有毒成分增加。为防止对有限生存环境的进一步污染，目前迫切需要对化学肥料的使用进行控制和管理。
为了解决上述问题，实现农业的可持续发展，改善环境水平，同时满足人们的生产需求，微生物肥料逐渐进入人们的视野，并在环境保护方面得到了广泛认可。
微生物肥料俗称细菌肥料，简称菌肥、微肥。微生物肥料是从土壤中分离出的微生物，经过人工选育与繁殖后制成的菌剂。经施用后，通过微生物肥料中的微生物的生命活动，借助其代谢过程或代谢产物来改善植物生长条件，尤其是营养环境。如固定空气中的游离氮素，参与土壤中养分的转化，增加有效养分，分泌激素刺激植物根系发育，抑制有害微生物活动等。微生物肥料正在逐步取代或大幅降低化肥的施用，在实现绿色农业生产中极具潜力和吸引力。
然而，目前公知的传统微生物肥料只是由一种或数种有益微生物活细胞制成的简单悬液、干粉等。这些微生物肥料在施入土壤后，极易受到物理和生物环境等诸多因素的影响，其中的益生菌数量在短时间内会迅速下降、肥效很快降低甚至消失。如欲保持传统微生物肥料肥效，需不断施用，但这将致成本高昂，且微生物肥料中其它成分的过多施入也将对土壤结构和作物生长等造成危害。这是微生物肥料未能有效推广使用的最主要因素。
目前已经发展出一些方法来解决以上所述问题，例如专利文献CN103172444 A公布了一种微生物肥料颗粒，其中，将微生物与填充材料、生物可分解聚合物和营养物质混合并造粒，可以达到延长益生菌存活时间、增加微生物肥料的保存期限的效果。
但是，这种简单的微生物肥料颗粒结构仍然让微生物直接暴露于土壤的物理和生物环境，无法为其提供缓冲屏障，不能很好地解决传统微生物肥料在土壤中不能稳定定殖的技术难题，同时造价较高。因此，其存在较大的改进余地。
此外，在农业生产中，废弃的农作物秸秆的处理方式多为焚烧或直接粉碎返田，这种处理常常造成环境污染、或因自然腐解缓慢而影响农业生产，导致生物材料的浪费。目前工业以及建筑业生产中产生的木屑的处理方面也有相似的问题。因此，目前还需要一种处理农作物秸杆及废弃木屑的更好方式，该方式应该能够实现农作物秸秆及废弃木屑的更快腐解，不仅降低对环境的污染，而且能够将农作物秸秆及废弃木屑腐解得更充分，进而还田以改善土质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型微生物肥料颗粒，该微生物肥料颗粒克服了现有微生物肥料中的微生物在土壤中不能稳定定殖的不足，并有益地对农业生产中难以处理的废弃生物材料进行了再利用。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种微生物肥料颗粒，包含：
核心层，所述核心层含有均匀混合的4-8重量份的粉碎后的秸秆、2-6重量份的粉碎后的木屑、10-12重量份的粘土、以及纤维素降解菌、固氮菌和解磷菌每类各两种菌株，其中，每种菌株的数量为每克核心层混合物中1×105～6个以上；以及
包裹层，所述包裹层由包裹于核心层外侧的3％～6％的明胶溶液阴干形成。
进一步地，秸秆为5重量份，木屑为5重量份，粘土为10重量份。
进一步地，所述包裹层由包裹于核心层外侧的3％的明胶溶液阴干形成。
进一步地，所述微生物肥料颗粒为直径5mm、长度1cm的圆柱形颗粒。
一种微生物肥料颗粒的制备方法，包含以下步骤：
步骤一：将4-8重量份的农作物秸秆及2-6重量份的木屑粉碎并混合均匀后加入10-12重量份粘土，充分搅拌后灭菌；
步骤二：从纤维素降解菌、固氮菌、解磷菌中每类各选择两种菌株加入到步骤1中得到的混合物中，充分搅拌均匀，使平均每种菌株在每克由步骤1得到的混合物中的最终数量为1×105～6个以上；
步骤三：将混合物放入颗粒机中造粒，随后阴干；
步骤四：将步骤三得到的微生物肥料颗粒浸入到3％～6％的明胶溶液中，立即取出并阴干。
进一步地，在步骤一中，秸秆为5重量份，木屑为5重量份，粘土为10重量份。
进一步地，在步骤4中，明胶溶液的浓度为3％。
进一步地，制备得到的微生物肥料颗粒为直径5mm、长度1cm的圆柱形颗粒。
一种微生物肥料颗粒载体，包含：
核心层，所述核心层含有均匀混合的4-8重量份的粉碎后的秸秆、2-6重量份的粉碎后的木屑、10-12重量份的粘土、以及纤维素降解菌，其中，纤维素降解菌的数量为每克核心层混合物中1×105～6个以上；以及
包裹层，所述包裹层由包裹于核心层外侧的3％～6％的明胶溶液阴干形成。
进一步地，秸秆为5重量份，木屑为5重量份，粘土为10重量份，所述包裹层由包裹于核心层外侧的3％的明胶溶液阴干形成。
本发明的有益效果为：
1.有利于菌株在土壤中稳定定植，大大提高其存活率
明胶构成了微生物肥料颗粒的保护屏障，使得在施用后的较长时间内颗粒内外的微生物不能自由进出，但同时又可以向外界输出颗粒内微生物的代谢产物，使颗粒中的微生物菌群能在这种微环境中稳定繁殖，进而长时间保持较高的数量、充分发挥功效；
2.给出了一种更好的农作物秸秆及木屑处理方式
通过微生物肥料颗粒中的多种微生物，能够实现农作物秸秆及废弃木屑的更快腐解，不仅大大降低环境污染，而且能够实现农作物秸秆及废弃木屑的更充分腐解，进而还田以改善土质；
3.微生物肥料颗粒的菌种搭配上充分发挥了多菌种配合的优势
秸秆屑和木屑为纤维素降解菌提供不同形式的底物以及作为微生物肥料颗粒的支撑材料，其降解后可为其他菌株提供碳源，并将秸秆中的其它养分缓慢释放入土壤中。纤维素降解菌分泌的纤维素酶也可以透过微肥颗粒载体释放到环境中，促进环境中的纤维素降解、释放养分；固氮菌将空气中的氮气固定成氨，不仅可以供颗粒载体内的微生物利用，也可以释放到土壤中提高土壤氮素；同样，解磷菌分泌的酸类释放到土壤中，降解土壤中的矿物磷、矿物钾为可溶磷、钾，从而提高了土壤养分；
4.秸秆和木屑的搭配大大延长了肥料颗粒保持完整性的时间
在纤维素降解菌的代谢周期中，大部分秸秆在早期被降解，而木屑则在较后期被降解，通过二者的合理配比，大大延长了微生物肥料颗粒保持完整性的时间；
5.颗粒微生物肥料可有效提高土壤养分和改善土壤结构
本发明为颗粒微生物肥料，其加入土壤中之后，纤维素支撑物可使原来板结的土地变得松软透气、提高了土壤的保水性。
附图说明
图1为本发明的微生物肥料颗粒的纵剖面示意图；
图2为本发明的微生物肥料颗粒的横剖面示意图；
图3为本发明的微生物肥料颗粒的制备方法的流程图；
图4为通过体视显微镜获得的本发明的微生物肥料颗粒的显微照片；
图5为通过体视显微镜获得的本发明的微生物肥料颗粒的显微照片；
图6为通过体视显微镜获得的本发明的微生物肥料颗粒的显微照片。
附图标记说明
1为包裹层，即明胶外层；2为秸秆、木屑和粘土构成的肥料颗粒的支撑物混合物，3为加入肥料颗粒载体的多种微生物。
具体实施方式
为充分公开的目的，以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。应当理解，以下所述的具体实施例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明的保护范围。附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。
试剂和仪器
试剂：酵母提取物、蛋白胨、酸水解酪蛋白胨购自广东环凯微生物有限公司；葡萄糖、淀粉、K2HPO3购自国药集团化学试剂有限公司；丙酮酸钠和琼脂购自BIOSHARP；MgSO4·7H2O和EDTA购自国药集团化学试剂有限公司；FeCl3、MnSO4·H2O、H3BO3、CuSO4·5H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O、ZnSO4、CaCl·2HO2购自天津市致远化学试剂有限公司。
仪器：SKJ-150型平模饲料颗粒机为山东振通机械厂生产；9FZ-35型电动直联多功能粉碎机为泰安市岱岳区泰峰农牧机械厂生产；体视显微镜为尼康公司(NIKON)生产；高温蒸汽灭菌器购自TOMY SEIKO有限公司。
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1：微生物肥料的基本支撑物组分及含量：
将农作物秸秆以及木屑用带有5mm模具的多功能粉碎机粉碎。将两者按质量1:1混合，混合均匀后加入粘土。本发明中所述的粘土可以是除沙土以外的任何土，其起到粘合混合物的作用。加入粘土比例的优化实验数据如表1：
表1：微生物肥料颗粒的基本支撑物不同配比下的纤维素含量
其中，当纤维素比例达到50％时，可以最佳地粘合微生物肥料颗粒同时纤维素添加比例达到最大值。
随后，进一步调整秸秆和木屑之间的比例，结果表明，秸秆和木屑的二者之间的比例可以在较大范围内取值，其具体比例并不会显著地影响微生物肥料颗粒的支撑物混合物中的纤维素含量和形成的肥料颗粒支撑物混合物的粘合度。
优选地，当(秸秆+木屑)与粘土的比例为1：1时，形成的微生物肥料颗粒支撑物混合物的粘合度以及保持颗粒完整性的时间(这一点将在下文进行阐述)都将达到最优。
其中，需要重点说明的是，尽管肥料颗粒中的农作物秸秆和木屑的比例可以在较大范围内取值，但是在实际测试中，农作物秸秆首先作为纤维素降解菌的底物参与降解，木屑参与降解的时间较晚，降解时间较长。因此，合适的农作物秸秆和木屑的比例可以更长时间地维持颗粒的完整性。实验表明，秸秆和木屑之间的比例为1：1时效果最好，可以达到最佳的颗粒完整性保持时间。
实施例2：微生物肥料颗粒中菌群拮抗作用实验
在实际施用中，微生物肥料颗粒小且封闭，为了确定颗粒中的多种菌株能否长久共存，需要进行不同菌株间的拮抗实验。与其他加入菌株均不产生拮抗者，则可以在微生物肥料中应用。
实验方法为，将一种活化的对数生长期菌株吸取200ul菌液均匀涂布在普通1/2R2A固体培养基上；随后吸取第二种对数生长期菌株2ul菌液滴在上述已涂布的培养基上(可根据培养皿大小滴若干个点)；培养5～7天。观察第二种菌株的菌液滴附近是否产生抑菌圈，若没有产生抑菌圈则初步判定该两种菌株之间不产生拮抗作用。以上述相同的方法，再做一组反向实验来进一步支持此判断。
通过以上实验方法，在纤维素降解菌、解磷菌、固氮菌中各筛选出两种彼此之间无相互拮抗行为的菌株，并进行液体培养。测量培养好的纤维素降解菌、解磷菌、固氮菌在OD600处的吸光度值，其吸光度值处于0.6～0.8之间时可以应用，此时菌株在对数期生长期，生长代谢能力旺盛。将培养液在5000rpm离心3min，以收集菌体，倾倒掉上清，向菌体中再加入适量无菌水吹打均匀，并与制备好的秸秆木屑粘土混合物搅拌均匀。阴干数分钟使整体水分含量低于15％，以便于制作颗粒。平均每种菌株在1g肥料颗粒核心层的支撑物混合物中最终含量应该为1×105～6个以上。
实施例3：混合菌株共同生长状况检测
将准备加入颗粒中的不同菌株分别用液体培养基培养，待菌液的OD值处在0.6～0.8之间，将这些培养好的不同菌株分别等量加入到新的培养基中培养。在培养1、3、5、7、10时天分别取样，做变性梯度凝胶电泳DGGE，以分析不同菌株在混合培养条件下的生长状况。实验证明，不同菌株在混合培养的情况下均可良好生长繁殖。
实施例4：微生物肥料颗粒的明胶包裹层的优化
配制1％、3％、5％、7％、10％(重量百分比)明胶溶液，分别对微生物肥料颗粒进行包裹，包裹方式为将置于筛网中的肥料颗粒浸入相应浓度的明胶溶液中，迅速捞出后阴干即可。取阴干后的微生物肥料颗粒，在50倍体视显微镜下观察包裹的明胶层上的孔的半径，半径为0.22um时较佳。在此孔径下，可以保证肥料颗粒内外的微生物不能自由进出，同时又保证了颗粒内的微生物的代谢产物可以容易地进出肥料颗粒的明胶外层，以向外界提供养分。实验证明，当使用3％明胶溶液包裹肥料颗粒时，外壳上的孔的半径最接近0.22um，在较佳地保持肥料颗粒完整性的同时，颗粒内外也可以顺畅进行营养物质的交换。具体见图4-6，其分别显示了微生物肥料颗粒明胶外壳的不同部分的体视显微照片，测得的孔的半径数据大致在0.05um至0.3um之间。
进一步地，对肥料颗粒室外实验。首先选取颜色明显(如，金黄色)的单一菌株作为微生物肥料颗粒的唯一包裹菌株，将其按照上述方法制成肥料颗粒后，分别以浓度1％、3％、5％、7％、10％的梯度明胶包裹，随后将其放置于室外花盆中2cm深处。经过自然的风吹日晒及降雨，18天后取出吹干。将颗粒表面消毒并剥离外壳，取中间秸秆屑部分放入无菌水中吹打均匀涂布。培养2～5天后观察平皿上菌株是否单一(金黄色)及数量多少。实验证明，3％以上的明胶包裹即可以完好地保护颗粒内部菌株，使外部微生物无法进入肥料颗粒。
实施例5：微生物颗粒肥料的制备方法
示例1
步骤一：如图3中的本发明的方法的流程图所示，将5重量份的农作物秸秆及5重量份的木屑用粉碎机粉碎并混合，秸秆屑和木屑长度大致为0.5mm-2mm左右，将二者混合均匀后加入10重量份粘土，充分搅拌均匀后120℃20分钟高温高压灭菌。其中，灭菌时的温度和时间可以根据情况调整。
步骤二：从纤维素降解菌、固氮菌、解磷菌中各选择两种相互无拮抗的高效菌株，将等量的各菌液的混合液加入到步骤一中得到的支撑物混合物中，并充分搅拌均匀。平均每种菌株在1g的微生物肥料颗粒核心层混合物中的最终加入量为1×105～6个以上。随后将得到的混合物阴干至水分低于15％。
步骤三：将由步骤二得到的混合物放入颗粒机中造粒，调节颗粒机的模具孔径和切刀压力，用5mm孔径的模具，调节切刀压力使得颗粒长度为1cm，随后阴干。制成的微生物肥料颗粒为直径约5mm、长约1cm的圆柱体颗粒。可以想到的是，微生物肥料颗粒也可以选择其他任何合适的形状及尺寸。步骤3的产物即为微生物肥料颗粒的核心层。
步骤四：将由步骤三得到的微生物肥料颗粒核心层浸入到3％的明胶溶液中，随后立即取出并阴干。
示例2
示例2与示例1大致相同，不同之处在于：在示例2中，步骤1的秸秆与木屑的量分别为8重量份和2重量份，粘土为12重量份；步骤四的明胶溶液的浓度为5％。
示例3
示例3与示例1大致相同，不同之处在于：在示例3中，步骤1的秸秆与木屑的量分别为4重量份和6重量份，粘土为11重量份；步骤四的明胶溶液的浓度为6％。
示例4
示例4与示例1大致相同，不同之处在于：在示例4中，步骤1的秸秆与木屑的量分别为4重量份和2重量份，粘土为12重量份。
示例5
示例5与示例1大致相同，不同之处在于：在示例5中，步骤1的秸秆与木屑的量分别为8重量份和6重量份，粘土为10重量份。
图1和图2分别示意性地示出了通过以上步骤制备得到的本发明的微生物肥料颗粒载体的主视图和侧视图，其中，1为明胶外壳，2为秸秆、木屑和粘土构成的肥料颗粒支撑物混合物，3为加入的各种微生物。
根据本发明的微生物肥料颗粒以及制备方法，可以想到的是，依照实施例2和实施例4中的方法，同样可以使用其它类型的微生物来代替解磷菌和固氮菌，例如可以起到抗病，分泌促生物质(如生长素等)的微生物。还可以想到的是，这几种菌在肥料颗粒载体中的加入比例可以在较大范围内取值，并不会显著影响本发明的微生物肥料颗粒的效果。
因此，本发明还公开了一种相关的肥料颗粒载体，其制备方法示例可以参考以上示例，不同之处为颗粒中仅包含纤维素降解菌，而不包含固氮菌、解磷菌或二者。
实施例6：微生物肥料颗粒中的菌株的最大承载量测试
首先，将一定质量的制备好的微生物肥料颗粒放入无菌水中震荡至完全裂解，然后用无菌水依次稀释至10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6，随后将稀释后的各个浓度的菌液在全营养培养基上依次涂布，每个稀释梯度涂3个平行。结果显示，1g微生物肥料颗粒中初始菌株数量为9.8×105个。然后将微生物肥料颗粒放入花盆中，埋在土层的2cm深处，浇适量水培养。3天后，取等量风干微生物肥料颗粒以如上方法稀释涂布并计数。数据表明，微生物肥料颗粒中菌数的变化趋势大致为，1.64×108个/g(3天)→1×109个/g(6天)→3.47×108个/g(9天)→1.4×109个/g(12天)→4.23×108个/g(15天)→4.7×108个/g(22天)→1.2×109个/g(30天)→4.7×109(45天)→2.5×108(60天)。60天后，菌株个数仍然在1×108～10变动，菌株在颗粒中已经达到稳定期，由于颗粒中供菌株生长繁殖的营养物质是与外界流通的，所以短时间菌株不会进入衰亡期。1g微生物肥料颗粒中菌株的最大承载量为1×108～10个。
实施例7：微生物肥料颗粒的颗粒完整性保持时间测试
将制备好的微生物肥料颗粒掩埋在土壤中定期浇水培养，并目测颗粒完整性保持时间。
先对土壤墒情进行目测分类，一般可把墒情分为五级，一级土壤干燥，坚硬，手捏时不易捏碎；二级土壤手搓不能成条，而是分散成一些小块，有一定的含水量；三级土壤湿润，手搓可成条，小刀***土壤不会粘在小刀上；四级土壤潮湿，用手捏时粘手，土壤中含水量偏多；五级土壤过分潮湿，低洼处有积水，土壤抓在手中成稀泥状态。只有二级、三级、四级土壤适合农作物生长。
观测结果显示，将微生物肥料颗粒在二级墒情的土壤中培养，微生物肥料颗粒完整性可保持两个半月左右；若在三级、四级土壤中培养，肥料颗粒完整性可保持两个月。
以上所述实施例仅用于表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种微生物肥料颗粒，其特征在于，包含：
核心层，所述核心层含有均匀混合的4-8重量份的粉碎后的秸秆、2-6重量份的粉碎后的木屑、10-12重量份的粘土、以及纤维素降解菌、固氮菌和解磷菌每类各两种菌株，其中，每种菌株的数量为每克核心层混合物中1×105～6个以上；以及
包裹层，所述包裹层由包裹于核心层外侧的3％～6％的明胶溶液阴干形成。
2.根据权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，秸秆为5重量份，木屑为5重量份，粘土为10重量份。
3.根据权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，所述包裹层由包裹于核心层外侧的3％的明胶溶液阴干形成。
4.根据权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，所述微生物肥料颗粒为直径5mm、长度1cm的圆柱形颗粒。
5.一种微生物肥料颗粒的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤一：将4-8重量份的农作物秸秆及2-6重量份的木屑粉碎并混合均匀后加入10-12重量份的粘土，充分搅拌后灭菌；
步骤二：从纤维素降解菌、固氮菌、解磷菌中每类各选择两种菌株加入到步骤1中得到的混合物中，充分搅拌均匀，使平均每种菌株在每克由步骤1得到的混合物中的最终数量为1×105～6个以上；
步骤三：将混合物放入颗粒机中造粒，随后阴干；
步骤四：将步骤三得到的微生物肥料颗粒浸入到3％～6％的明胶溶液中，立即取出并阴干。
6.根据权利要求5所述微生物肥料颗粒的制备方法，其特征在于，在步骤一中，秸秆为5重量份，木屑为5重量份，粘土为10重量份。
7.根据权利要求5所述微生物肥料颗粒的制备方法，其特征在于，在步骤4中，明胶溶液的浓度为3％。
8.根据权利要求5所述微生物肥料颗粒的制备方法，其特征在于，制备得到的微生物肥料颗粒为直径5mm、长度1cm的圆柱形颗粒。
9.一种微生物肥料颗粒载体，其特征在于，包含：
核心层，所述核心层含有均匀混合的4-8重量份的粉碎后的秸秆、2-6重量份的粉碎后的木屑、10-12重量份的粘土、以及纤维素降解菌，其中，纤维素降解菌的数量为每克核心层混合物中1×104～5个以上；以及
包裹层，所述包裹层由包裹于核心层外侧的3％～6％的明胶溶液阴干形成。
10.根据权利要求9所述的微生物肥料颗粒载体，其特征在于，秸秆为5重量份，木屑为5重量份，粘土为10重量份，所述包裹层由包裹于核心层外侧的3％的明胶溶液阴干形成。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107162852A (zh) * | 2017-06-10 | 2017-09-15 | 吉林省农业科学院 | 一种土壤磷素活化剂及其制备方法和应用 |
| CN109836276A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-04 | 安徽瑞虎肥业有限公司 | 一种石墨烯微生物肥料及其制备方法 |
| CN112209785A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-12 | 秦皇岛禾苗生物技术有限公司 | 一种具有双层结构的柱状颗粒型微生物肥料 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1410397A (zh) * | 2002-12-06 | 2003-04-16 | 赵鹏 | 一种生物有机无机复混肥料及其生产方法 |
| CN1454875A (zh) * | 2002-04-30 | 2003-11-12 | 香港浸会大学 | 有机生物肥及其制备方法和设备 |
| CN102515944A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-06-27 | 苏州硒谷科技有限公司 | 固体包膜缓释硒肥及其制备方法 |
| CN102925426A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-13 | 北京世纪阿姆斯生物技术股份有限公司 | 一种包膜颗粒微生物菌剂及其生产方法 |
| CN103641638A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-03-19 | 滨州市智和生产力促进中心 | 一种缓释型复合微生物肥料及其制备方法 |
-
2014
- 2014-09-05 CN CN201410451655.0A patent/CN104211519B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1454875A (zh) * | 2002-04-30 | 2003-11-12 | 香港浸会大学 | 有机生物肥及其制备方法和设备 |
| CN1410397A (zh) * | 2002-12-06 | 2003-04-16 | 赵鹏 | 一种生物有机无机复混肥料及其生产方法 |
| CN102515944A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-06-27 | 苏州硒谷科技有限公司 | 固体包膜缓释硒肥及其制备方法 |
| CN102925426A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-13 | 北京世纪阿姆斯生物技术股份有限公司 | 一种包膜颗粒微生物菌剂及其生产方法 |
| CN103641638A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-03-19 | 滨州市智和生产力促进中心 | 一种缓释型复合微生物肥料及其制备方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107162852A (zh) * | 2017-06-10 | 2017-09-15 | 吉林省农业科学院 | 一种土壤磷素活化剂及其制备方法和应用 |
| CN107162852B (zh) * | 2017-06-10 | 2020-11-20 | 吉林省农业科学院 | 一种土壤磷素活化剂及其制备方法和应用 |
| CN109836276A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-04 | 安徽瑞虎肥业有限公司 | 一种石墨烯微生物肥料及其制备方法 |
| CN112209785A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-12 | 秦皇岛禾苗生物技术有限公司 | 一种具有双层结构的柱状颗粒型微生物肥料 |
| CN112209785B (zh) * | 2020-10-10 | 2023-09-29 | 秦皇岛禾苗生物技术有限公司 | 一种具有双层结构的柱状颗粒型微生物肥料 |
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