CN106278555A - 一种花生专用微生物缓释肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种花生专用微生物缓释肥及其制备方法。本发明花生专用微生物缓释肥，由以下重量份成分组成：改性层状硅酸盐5～20份；氮肥15～25份；磷酸二胺5～15份；钾肥15～25份；钙镁磷肥10～15份；有机质25～35份；钼酸铵0.01～0.02份；复合微生物菌剂1～3份。本发明花生专用微生物缓释肥料，保证了有益微生物的活性，同时缓释氮、磷、钾肥，又能提高肥料中氮、磷、钾的利用率，配方科学合理，既保证花生增产，又减少化肥用量。生产工艺和设备要求简单，并能利用原料易得的菌渣、厩肥等固体废弃物，实现了资源的再生利用，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种花生专用微生物缓释肥及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种花生专用微生物缓释肥及其制备方法。

背景技术

花生是豆科落花生属的一年生草本植物，是全球最重要的四大油料作物之一，既是人民生活的主要食用油和主要植物蛋白质来源，又是重要的营养保健食品。花生生产不仅担负着确保中国食用油安全的重任，而且肩负着实现企业增效、农民增收的重大使命。

化肥的使用，对花生产量的提高作出了重大贡献，但长期以来，我国化肥利用率非常低。氮肥因为易挥发、流失，利用率只有30％～50％；磷肥的利用率才10～25％，因为磷酸根化学活性活泼，施入土壤后大部分磷与土壤中的Zn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、Al³⁺等阳离子结合形成难溶性磷肥；钾的利用率也只有50％左右。化肥的长期低效施用，不仅浪费资源，还往往造成土壤中某些元素的过分积累和土壤理化性质的变化及环境的污染。

缓释肥又称长效肥，主要指施入土壤后转变为植物有效养分的速度比普通肥料缓慢的肥料。现有缓控释肥养分浓度高，肥效长，主要是控制氮肥，一般采用将氮肥做成微溶于水的有机化合物，或肥料颗粒表面包膜，或添加脲酶抑制剂和硝化抑制剂等手段实现氮素的缓慢释放，从而减少氮素的流失，提高了氮的利用率，但是，其对磷、钾的缓释，效果不佳。微生物肥料是由一种或数种有益微生物、经工业化培养发酵而成的生物性肥料，可根据需要加入不同种类的微生物菌种，如具有生物固氮功能的固氮菌、能把土壤中的无效磷转化成有效磷的磷细菌、活化土壤中钾的解钾菌等。固氮菌、解磷、解钾菌等对提高肥料的利用率有着重要作用。有益微生物的活动和以固体废弃物为来源的有机质，还能帮助提高产量、改良土壤、改善作物品质，减少固体废弃物对环境的污染。但是，微生物作为一个生命群体，其生存的微环境至关重。比如肥料养分浓度和载体的水分含量、pH、碳氮比等的细微变化都会显著影响到微生物的存活数量和生物有效性。微生物肥料中微生物在施入土壤中，受土壤温度、湿度、pH和杀菌剂等的影响，而导致微生物在土壤中存活数量不稳定。

研究表明，固氮菌、酵母菌对无机养分比较感，对于以固氮菌、酵母菌为发酵菌株生产的微生物肥料，无机养分浓度一般应控制在7％～10％以内；放线菌、乳酸菌耐无机养分能力强，无机养分浓度一般控制在20％以内。对不含固氮菌、酵母菌的微生物肥料，通过表面喷涂菌种和培育耐无机养分的菌株的方式，无机养分浓度最高也只能做到25％；而对于含固氮菌(如根瘤菌)、酵母菌的微生物肥料，无机养分浓度难以高于10％。微生物肥料养分浓度过高，会抑制微生物活性，导致肥料中有效活菌数达不到微生物肥料产品质量标准；养分浓度低，又难以满足作物对无机养分的需求，因此，现有微生物肥料为保证作物养分需求，其施用量往往是普通无机肥料的2～3倍，使用成本过高。

根瘤菌是一种好气性的自身固氮菌，其独特的固氮作用能为花生的生长发育供应较多的氮素营养，既能降低了花生的生产成本，又能增产增收。施用含根瘤菌的花生专用肥对提高花生产量有着显著效果。

公开号为“CN103214319A”，发明名称为“一种花生专用长效生物缓释肥及其制备方法”，公开了以脲甲醛包膜尿素、尿素包膜根瘤菌剂组合物、硫酸钾、钙镁磷肥、磷酸一铵、腐植酸、硫酸亚铁、硫酸锌、EDTA螯合锰、硼砂、钼酸为原料，经搅拌混合而成。该发明提高了氮肥的利用率，在一定程度上提高了根瘤菌的活性，但对磷、钾的利用率没有得到明显提升；且其中的根瘤菌在施入土壤后同样受土壤环境的影响严重，根瘤菌的活性不稳定。

研究一种能将微生物与缓释肥结合，无机养分含量高，微生物活性稳定，能同时提高氮、磷和钾的利用率的花生专用微生物缓释肥料显得很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无机养分含量高，微生物活性稳定，能同时提高氮、磷和钾的利用率的花生专用微生物缓释肥料。

本发明一种花生专用微生物缓释肥，由以下重量份成分组成：

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种花生专用微生物缓释肥，由以下重量份成分组成：

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种花生专用微生物缓释肥，由以下重量份成分组成：

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种花生专用微生物缓释肥，由以下重量份成分组成：

上述所述一种花生专用微生物缓释肥，其中所述氮肥为N含量为40～50％的尿素、碳酸氢铵、硫酸铵中的至少一种；优选为N含量为46％的尿素。

上述所述一种花生专用微生物缓释肥，其中所述磷酸二铵中N含量为10～20％，P₂O₅含量为40～45％；优选为N含量为15％，P₂O₅含量为42％。

上述所述一种花生专用微生物缓释肥，其中所述钾肥为K₂O含量为50～51％的硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾中的至少一种；优选为K₂O含量为50～51％的硫酸钾。

上述所述一种花生专用微生物缓释肥，其中所述钙镁磷肥中P₂O₅含量为15～20％，CaO含量为40～50％，MgO含量为10～15％，SiO₂含量为15～25％；优选P₂O₅含量为18％，CaO含量为45％，MgO含量为12％，SiO₂含量为20％。

上述所述一种花生专用微生物缓释肥，其中所述复合微生物菌剂由以下重量比成分配制而成：根瘤菌:巨大芽孢杆菌:侧孢芽孢杆菌:枯草芽孢杆菌:胶冻样芽胞杆菌:光合细菌＝1～3:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5:1～3；优选为2:1:1:1:1:2，其中有效活菌数≥2亿个/克。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种花生专用微生物缓释肥的制备方法。

上述一种花生专用微生物缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

a、将微生物菌剂、有机质均匀混合后发酵25～30天，得到发酵物料；其中，堆体温度≤65℃，发酵含水率≤30％；

b、将改性层状硅酸盐、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、钙镁磷肥与发酵物料搅拌，充分混匀，造粒，计量包装。

本发明提出了的一种以具有纳米级层状结构和微米级孔洞的改性层状硅酸盐为载体的花生专用微生物缓释肥料及其制备方法，结合了缓释肥和微生物肥的功能，在高浓度无机养分的条件下，保证了有益微生物的活性，同时缓释氮、磷、钾肥，又能活化磷、钾，提高了肥料中氮、磷、钾的利用率，配方科学合理，既保证花生增产，又减少化肥用量。在全国多地的示范推广结果表明，本发明相比常规肥料能提高花生产量10～50％，减少肥料用量10～30％，显著提高了种植花生的经济效益和农户种植花生的积极性。本发明对生产工艺和设备要求简单，并能利用原料易得的菌渣、厩肥等固体废弃物，实现了资源的再生利用，具有显著的经济效益和社会效益。

具体实施方式

本发明一种花生专用微生物缓释肥，由以下重量份成分组成：

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种花生专用微生物缓释肥，由以下重量份成分组成：

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种花生专用微生物缓释肥，由以下重量份成分组成：

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种花生专用微生物缓释肥，由以下重量份成分组成：

本发明选用具有纳米级层状结构和微米级孔洞的改性层状硅酸盐作为原料之一的目的是用改性层状硅酸盐作为有益微生物的载体，实现肥料养分的吸附和缓释。这种具有纳米级层状结构和微米级孔洞的改性层状硅酸盐采用插层复合和盐肥柱撑技术改性而成，具有层间距1～2nm的纳米级硅酸盐层状结构和不易蹋陷的微米级多孔状空间结构。纳米级的硅酸盐层状结构能够嵌套、吸附和缓释水、肥，提高肥料利用率；不易蹋陷的微米级多孔状空间结构好比无数个微小的洞穴，可以使得进入其中的有益微生物受到良好的保护，免受外界高浓度养分和不良环境的影响，在施入土壤后，还能减少土壤复杂多变的温度、湿度环境、pH和杀菌剂等对有益微生物生存繁殖的影响，增加土壤中有益菌群数量，达到促进作物生长发育和改良土壤的目的。

上述所述一种花生专用微生物缓释肥，其中所述氮肥为N含量为40～50％的尿素、碳酸氢铵、硫酸铵中的至少一种；优选为N含量为46％的尿素。

上述所述一种花生专用微生物缓释肥，其中所述磷酸二铵中N含量为10～20％，P₂O₅含量为40～45％；优选为N含量为15％，P₂O₅含量为42％。

上述所述一种花生专用微生物缓释肥，其中所述钾肥为K₂O含量为50～51％的硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾中的至少一种；优选为K₂O含量为50～51％的硫酸钾。

上述所述一种花生专用微生物缓释肥，其中所述钙镁磷肥中P₂O₅含量为15～20％，CaO含量为40～50％，MgO含量为10～15％，SiO₂含量为15～25％；优选P₂O₅含量为18％，CaO含量为45％，MgO含量为12％，SiO₂含量为20％。

上述所述一种花生专用微生物缓释肥，本发明选用的复合微生物菌剂为市售产品，制备方法不限，通过农业部微生物肥登记的具有固氮、解磷、解钾作用的复合微生物菌剂都可使用。本发明优选的复合微生物菌剂由以下重量比成分配制而成：根瘤菌:巨大芽孢杆菌:侧孢芽孢杆菌:枯草芽孢杆菌:胶冻样芽胞杆菌:光合细菌＝1～3:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5:1～3；更优选为2:1:1:1:1:2，其中有效活菌数≥2亿个/克。由这些菌种复合而成的微生物菌剂具有固氮、解磷、解钾的综合效应。

尿素、磷酸二铵、硫酸钾、钙镁磷肥可以为花生的生长发育提供必需的氮、磷、钾、钙、镁等营养成分。

花生是喜钼植物，加入钼酸铵，可以提供能促进花生生长发育和提高花生品质的有益元素钼。

本发明选用有机质作为原料，是因为有机质可以为土壤微生物的生命活动提供所需养分和能量，提高土壤的保肥性和缓冲性，改善土壤理化性质，促进植物生长发育。

在本发明中采用了复合微生物菌剂，所用复合微生物菌剂主要由固氮菌、解磷菌、解钾菌、光合菌等组成。固氮菌与花生形成固氮能力强大的共生体系，能固定空气中的氮气为花生提供氮素营养，减少氮的用量；解磷菌、解钾菌能够活化土壤中被固定的磷和钾，提高磷、钾的利用效率。

本发明所选用的改性层状硅酸盐是以完全无机土质化的层状硅酸盐经盐肥柱撑和插层置换反应制备的以盐肥离子柱撑为特性的多孔层状硅酸盐，为市售产品。

本发明选用的有机质为褐煤、菌渣、厩肥、绿肥以及富含有机质的中草药渣等。

上述一种花生专用微生物缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

a、将微生物菌剂、有机质均匀混合后发酵25～30天，得到发酵物料；其中，堆体温度≤65℃，发酵含水率≤30％；

b、将改性层状硅酸盐、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、钙镁磷肥与发酵物料搅拌，充分混匀，造粒，计量包装或者混合均匀后直接计量包装。

据研究表明，每生产100kg花生荚果需要纯氮(N)6.8kg，磷(P₂O₅)1.3kg，钾(K₂O)3.8kg。需氮最多，钾次之，磷最少。此外，花生还需要较多的钙，花生根部生根瘤，能固定空气中的氮素，全生育期仅需从土壤中吸收氮素总量的1/3，即可满足花生的需求，其他养分要靠从土壤中吸收。上述配比养分含量高，配方科学合理，符合花生的需肥规律。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

原料组分：原料组份按重量份数计如下表1：

表1花生专用微生物缓释肥原料配比

改性层状硅酸盐	18.6份
		尿素	17.8份
磷酸二铵	8.6份
		硫酸钾	19份
钙镁磷肥	10份
		有机质	25份
钼酸铵	0.02份
		复合微生物菌剂	1.25份

制备方法：将微生物菌剂、有机质按上述原料组份比例均匀混合后发酵，发酵时间25～30天，堆体温度≤65℃，发酵含水率≤30％；再将上述原料组份比例的改性层状硅酸盐、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、钙镁磷肥与发酵后的物料置于搅拌机内充分混匀，计量包装或输送至造粒机造粒后再计量包装。

本实施例花生专用肥氮磷钾养分配比：10:6:10，总养分26％。

田间试验：

供试肥料和处理设置：1.本实施例花生专用肥(氮:磷:钾＝10:6:10)，40kg/亩；2.普通缓释肥(氮:磷:钾＝15:15:15)，40kg/亩；3.空白对照CK(不施肥)。

供试花生品种：天府18号、天府22号；

试验地花生于当年5月播种，供试肥料作底肥施用，在播种时施入；一个半月后按照实验要求于花生苗期追肥，四个半月后收获；收获时各处理实收计产，并同时进行田间调查与室内考种；实验各处理除施肥品种不同外，其他管理措施相同。

表2不同肥料处理对花生产量的影响

由表2可以看出，针对天府18号供试品种，施用本实施例花生专用肥处理相比空白对照增产104.8％，施用普通缓释肥处理相比空白对照增产62.1％；施用本实例花生专用肥相对于施普通缓释肥，平均每亩增产可达26.3％；针对天府22号供试品种，施用本实话例花生专用肥处理相比空白对照增产97.1％，施用普通缓释肥处理相比空白对照增产65.1％；施用本实例花生专用肥相对于施普通缓释肥，平均每亩增产可达19.4％；可见，本实例花生专用肥与普通缓释肥相比具有显著的增产效果。

在施肥量相同的情况下，天府18号供试花生品种，本实施例氮磷钾总养分为26％的花生专用肥相比氮磷钾总养分为45％的普通缓释肥，减少氮磷钾用量42.2％，增产了26.3％；天府22号供试花生品种，本实施例氮磷钾总养分为26％的花生专用肥相比氮磷钾总养分为45％的普通缓释肥，减少氮磷钾用量42.2％，增产了19.4％，由此可见，本实施例的花生专用肥能显著提高肥料的利用率。

实施例2

原料组分：原料组份按重量份数计如下表3：

表3花生专用微生物缓释肥原料配比

改性层状硅酸盐	10.3份
		尿素	16.2份
磷酸二铵	13.6份
		硫酸钾	23份
钙镁磷肥	10份
		有机质	26份
钼酸铵	0.02份
		复合微生物菌剂	1.88份

将微生物菌剂、有机质按上述原料组份比例均匀混合后发酵，发酵时间25～30天，堆体温度≤65℃，发酵含水率≤30％。再将上述原料组份比例的改性层状硅酸盐、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、钙镁磷肥与发酵后的物料置于搅拌机内充分混匀，计量包装或输送至造粒机造粒后再计量包装。

本实施例花生专用肥氮磷钾养分配比：10:8:12，总养分30％。

田间试验：

供试肥料和处理设置：1.本实施例花生专用肥(氮:磷:钾＝10:8:12)，40kg/亩；2.普通缓释肥(氮:磷:钾＝15:15:15)，40kg/亩；3.空白对照CK(不施肥)。供试花生品种：天府18号、天府22号；

试验地花生于当年5月播种，供试肥料作底肥施用，在播种时施入；一个半月后按照实验要求于花生苗期追肥，四个半月后收获；收获时各处理实收计产，并同时进行田间调查与室内考种；实验各处理除施肥品种不同外，其他管理措施相同。

表4不同肥料处理对花生产量的影响

由表4可以看出，针对天府18号供试品种，施用本实施例花生专用肥处理相比空白对照增产110.0％，施用普通缓释肥处理相比空白对照增产58.6％；施用本实例花生专用肥相对于施普通缓释肥，平均每亩增产可达32.5％；针对天府22号供试品种，施用本实话例花生专用肥处理相比空白对照增产98.8％，施用普通缓释肥处理相比空白对照增产63.4％；施用本实例花生专用肥相对于施普通缓释肥，平均每亩增产可达21.7％；可见，本实例花生专用肥与普通缓释肥相比具有显著的增产效果。

在施肥量相同的情况下，天府18号供试花生品种，本实施例氮磷钾总养分为30％的花生专用肥相比氮磷钾总养分为45％的普通缓释肥，减少氮磷钾用量33.3％，增产了19.4％；天府22号供试花生品种，本实施例氮磷钾总养分为30％的花生专用肥相比氮磷钾总养分为45％的普通缓释肥，减少氮磷钾用量33.3％，增产了21.7％，由此可见，本实施例的花生专用肥能显著提高肥料氮磷钾养分的的利用率，并同时提高了花生产量。

Claims (10)

1.一种花生专用微生物缓释肥，其特征在于：由以下重量份成分组成：

2.根据权利要求1所述一种花生专用微生物缓释肥，其特征在于：由以下重量份成分组成：

3.根据权利要求2所述一种花生专用微生物缓释肥，其特征在于：由以下重量份成分组成：

4.根据权利要求2所述一种花生专用微生物缓释肥，其特征在于：由以下重量份成分组成：

5.根据权利要求1～4任一项所述一种花生专用微生物缓释肥，其特征在于：所述氮肥为N含量为40～50％的尿素、碳酸氢铵、硫酸铵中的至少一种；优选为N含量为46％的尿素。

6.根据权利要求1～4任一项所述一种花生专用微生物缓释肥，其特征在于：所述磷酸二铵中N含量为10～20％，P₂O₅含量为40～45％；优选为N含量为15％，P₂O₅含量为42％。

7.根据权利要求1～4任一项所述一种花生专用微生物缓释肥，其特征在于：所述钾肥为K₂O含量为50～51％的硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾中的至少一种；优选为K₂O含量为50～51％的硫酸钾。

8.根据权利要求1～4任一项所述一种花生专用微生物缓释肥，其特征在于：所述钙镁磷肥中P₂O₅含量为15～20％，CaO含量为40～50％，MgO含量为10～15％，SiO₂含量为15～25％；优选P₂O₅含量为18％，CaO含量为45％，MgO含量为12％，SiO₂含量为20％。

9.根据权利要求1～4任一项所述一种花生专用微生物缓释肥，其特征在于：所述复合微生物菌剂由以下重量比成分配制而成：根瘤菌:巨大芽孢杆菌:侧孢芽孢杆菌:枯草芽孢杆菌:胶冻样芽胞杆菌:光合细菌＝1～3:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5:1～3；优选为2:1:1:1:1:2，其中有效活菌数≥2亿个/克。

10.权利要求1～9任一项所述一种花生专用微生物缓释肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、将微生物菌剂、有机质均匀混合后发酵25～30天，得到发酵物料；其中，堆体温度≤65℃，发酵含水率≤30％；

b、将改性层状硅酸盐、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、钙镁磷肥与发酵物料搅拌，充分混匀，造粒，计量包装。