CN109824441A - 生物增效肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物增效肥料及其制备方法,其特征在于,生物增效肥料中含有有益微生物。本发明能够减少生物刺激素对作物的毒害,减少肥料使用量,提高肥料利用率,提高作物品质和产量。
Description
技术领域
本发明涉及生物增效肥料及其制备方法。
背景技术
目前我国肥料利用率不高,氮肥利用率为30%左右,磷肥利用率为20%左右,钾肥为40%左右,在提高氮肥利用率方面我国研究较多,如采用包膜或/和加入脲酶抑制剂和硝化抑制剂等,从而提高了氮肥的利用率,钾肥方面通过加入螯合剂,对钾进行螯合,从而提高钾肥的利用率,但是在提高磷的利用率方面研究较少,如研究使用芽孢杆菌,对枸溶性磷进行降解,但效果并不明显。
2015年农业部提出了肥料农业零增长的要求,而加入增效剂或生物刺激素成了各大企业的首选研发方向。但是,增效剂和生物刺激素也存在缺点,其发挥作用的施用量很窄,在实际操作中使用效果不稳定,原因在于加入量少则起不到相应的作用,加入量大则可能抑制作物生长,如吲哚丁酸钾、复硝酚钠、脱落酸、萘乙酸钠、水杨酸和海藻酸等,且作物长期施用增效剂,则可能带来早衰的问题,在蔬菜上表现为产量降低,在果树方面表现为树弱,产量也降低。
因此,加入肥料增效剂或生物刺激素的肥料在市场上,质量相当不稳定,客户褒贬不一,
为了提高增效剂与肥料的配伍性,使产品质量更稳定,防止作物早衰,提高肥料利用率,进一步提高作物产量和品质,我司与甘肃省农业科学院旱地农业研究所联合攻关,设计了此产品。
发明内容
本发明提供生物增效肥料及其制备方法,解决技术问题1)提高增效剂和肥料的配伍性,进一步发挥增效剂的作用,使产品效果稳定;2)长期施用不会引起作物早衰,进一步提高作物产量和品质;3)提高肥料利用率,节约肥料施用量。
为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
生物增效肥料,由肥料组成,肥料中含有聚磷菌;
所述聚磷菌及其产物对植物无毒害;
所述肥料是生物有机肥、有机肥、有机无机肥、复混肥、复合肥、单质肥、掺混肥和水溶肥中的一种。
还含有产酸菌、有机酸和酶中的一种或任意比例的两种及其以上。
所述产酸菌是乳酸菌、梭菌、酵母菌和芽孢杆菌中的一种或任意比例的两种以上;
所述产酸菌及其产物对植物无毒害;所述有机酸对植物无毒害。
所述聚磷菌按照以下步骤培养:
将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间,即得液体聚磷菌;或
将液体聚磷菌干燥后,得固体聚磷菌。
所述液体培养基的pH为7.0~7.4;所述液体培养基中含有磷;所述培养时间为20~48h;培养为好氧培养;聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为1~10:100;所述干燥温度为30~80℃。
所述液体培养基中磷为磷酸盐缓冲液,磷酸盐缓冲液pH为7.0~7.4。
所述液体培养基中磷为磷酸盐缓冲液,磷酸盐缓冲液pH为7.0~7.4。
液体培养基为蛋白胨3~5份,牛肉浸取物3~5份,磷酸二氢钾缓冲溶液800~1000份,琼脂12~15份。
液体培养基为蛋白胨3~5份,牛肉浸取物3~5份,磷酸二氢钾缓冲溶液800~1000份,琼脂12~15份。
生物增效肥料的制备方法,将聚磷菌加入到肥料中,即得生物增效肥料;或
将聚磷菌产酸菌、有机酸和酶中的一种或任意比例的两种及其以上加入到肥料中,即得饲料添加剂;
所述混匀是固液混匀、固固混匀和液液混匀中的一种或两种及其以上。
发明具有以下有益技术效果:
1. 本发明聚磷菌在好氧条件下培养,其将无机磷以聚磷的形式积聚于体内,聚磷菌施入土壤后,当土壤处于透气性较好的状态时,聚磷菌继续将无机磷以聚磷的形式积聚于体内,当雨水季节来临时,此时土壤经雨水液封,处于缺氧状态,聚磷菌则会将体内积聚的聚磷分解,分解产生的能量一部分供聚磷菌生存,另一部分能量供聚磷菌主动吸收有机酸,并将有机酸以聚羟基有机酸的形式储藏于体内,分解产生的无机磷释放到土壤中,供作物吸收。聚磷菌主动吸收有机酸如脱落酸、吲哚丁酸、萘乙酸、水杨酸和乙酸,从而提高了有机酸类增效剂的施用量的范围,进一步发挥增效剂的作用,使增效剂产品效果稳定。
2. 本申请液体培养基采用磷酸盐缓冲溶液,是基于目前酸化板结的土壤考虑的,板结的土壤透气性极差,因此,在培养时聚磷菌在好氧条件下吸收无机磷,将缓冲溶液吸于体内;聚磷菌施入到板结的土壤中时,此时条件为厌氧,聚磷菌将体内积聚的聚磷分解,释放无机磷,无机磷供作物吸收,在缺氧时聚磷菌主动吸收有机酸如脱落酸、吲哚丁酸、萘乙酸、水杨酸和乙酸,从而提高了有机酸类增效剂的施用量的范围,进一步发挥增效剂的作用,使增效剂产品效果稳定。
3. 本申请可以通过调节聚磷菌和产酸菌或/和有机酸的质量比,拓宽了增效剂的施用量的范围,从而达到既能刺激植物生长,又能避免增效剂过量引起的副作用,使产品质量更稳定,达到避免早衰,提高作物产品和品质的效果。
4. 本申请通过聚磷菌和产酸菌或/和有机酸的配合可以提高磷的利用率,具体为在有氧的状态下产酸菌产生的有机酸或/和添加的有机酸促使被固定的枸溶性磷的溶解,聚磷菌将溶解的无机磷储存于体内以备无氧状态时释放,从而减少了磷被土壤固定,在无氧状态下,聚磷菌又将聚磷分解为无机磷释放出,供作物吸收,因此可以提高磷的利用率。
具体实施方式
下面结合具体实例进一步说明本发明。
实施例1
生物增效水溶肥,将液体聚磷菌、吲哚丁酸钾和液体水溶肥按照质量比1:1:98的质量比混匀后,即得生物增效水溶肥;所述液体水溶肥配比为120-60-100,腐殖酸含量为40,单位为g/L。
所述液体聚磷菌按照以下步骤培养:
将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间,即得液体聚磷菌。
所述液体培养基的pH为7.0;所述培养时间为24h;培养为好氧培养;聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨4份,牛肉浸取物4份,磷酸二氢钾缓冲溶液1000份,琼脂14份;磷酸盐缓冲液pH为7.0。
实施例2
生物增效液体水溶肥,由液体肥料和液体聚磷菌组成,液体肥料和液体聚磷菌的质量比为98:2;
采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心 编号 CICC 22102。
所述液体聚磷菌按照以下步骤培养:
将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间,即得液体聚磷菌。
所述液体培养基的pH为7.0;所述培养时间为24h;培养为好氧培养;聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨4份,牛肉浸取物4份,磷酸二氢钾缓冲溶液1000份,琼脂14份;磷酸盐缓冲液pH为7.0。
将液体肥料和液体聚磷菌混匀后,即得生物增效液体水溶肥。
实施例3
生物增效复混肥料,将液体聚磷菌、吲哚丁酸钾和复混肥原料按照质量比1:1:98的质量比混匀后,经造粒、烘干、冷却、筛分和包装后,即得生物增效复混肥;所述复混肥原料是尿素60份、硫酸铵20份、磷酸一铵10份、硫酸钾7份和膨润土3份。
所述液体聚磷菌按照以下步骤培养:
将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间,即得液体聚磷菌。
所述液体培养基的pH为7.0;所述培养时间为24h;培养为好氧培养;聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨4份,牛肉浸取物4份,磷酸二氢钾缓冲溶液1000份,琼脂14份;磷酸盐缓冲液pH为7.0。
实施例4
生物增效氯化钾,将腐殖酸钾、脱落酸、七水硫酸锌、聚磷菌加入到粉末氯化钾中,经挤压造粒,即得生物增效氯化钾;腐殖酸钾、脱落酸、七水硫酸锌、聚磷菌和粉末氯化钾的质量比为2:1:0.5:0.5:96。
所述聚磷菌按照以下步骤培养:
将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间,即得液体聚磷菌,将液体聚磷菌干燥后,得固体聚磷菌。
所述液体培养基的pH为7.2;所述培养时间为24h;培养为好氧培养;聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨3份,牛肉浸取物5份,磷酸二氢钾缓冲溶液900份,琼脂12~15份;磷酸盐缓冲液pH为7.2;干燥温度为60℃。
实施例5
生物增效有机肥,将液体聚磷菌、液体产酸菌、植酸酶和萘乙酸钠加入到有机肥中,即得生物增效有机肥;液体聚磷菌、液体产酸菌、植酸酶、萘乙酸钠和有机肥的质量比为1:1:0.5:0.5:97。
所述液体聚磷菌按照以下步骤培养:
将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间,即得液体聚磷菌。
所述液体培养基的pH为7.3;所述培养时间为20h;培养为好氧培养;聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨3~5份,牛肉浸取物3~5份,磷酸二氢钾缓冲溶液800~1000份,琼脂12~15份;磷酸盐缓冲液pH为7.3。
液体产酸菌按照以下步骤进行:
将产酸菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间,即得液体产酸菌;
所述液体培养基的pH为6.8;所述培养时间为24h;培养为厌氧培养;产酸菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为玉米粉3~5份,蛋白胨0.1~0.3份,葡萄糖1~2份份,琼脂12~15份,蒸馏水1L。
所述聚磷菌采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心 编号 CICC 22102。
所述产酸菌采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心 编号 CICC 10350。
实施例6
生物增效尿素,是将海藻提取物、萘乙酸钠、七水硫酸锌、聚磷菌加入到尿液中,经喷浆造粒,烘干、筛分和包装后,即得生物增效尿素;海藻提取物、萘乙酸钠、七水硫酸锌、聚磷菌和尿液的质量比为2:0.5:0.5:1:96。
所述聚磷菌按照以下步骤培养:
将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间,即得液体聚磷菌,将液体聚磷菌干燥后,得固体聚磷菌。
所述液体培养基的pH为7.4;所述培养时间为30h;培养为好氧培养;聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨5份,牛肉浸取物3份,磷酸二氢钾缓冲溶液1000份,琼脂12份;磷酸盐缓冲液pH为7.4;干燥温度为50℃。
实施例7
生物增效肥料,含有聚磷菌;
所述聚磷菌及其产物对植物无毒害。
生物增效肥料的制备方法,将聚磷菌加入到肥料中,即得生物增效肥料;。
实施例8
生物增效肥料,含有聚磷菌;
所述聚磷菌及其产物对植物无毒害。
生物增效肥料的制备方法,将聚磷菌与肥料原料混匀,即得生物增效肥料;聚磷菌和肥料原料的质量比为6:94。
实施例9
生物增效肥料,含有聚磷菌;
所述聚磷菌及其产物对植物无毒害;
聚磷菌培养基中含有磷。
生物增效肥料的制备方法,将聚磷菌与肥料原料混匀,即得生物增效肥料;聚磷菌和肥料原料的质量比为6:94。
实施例10
生物增效肥料,含有聚磷菌;
所述聚磷菌及其产物对植物无毒害;
聚磷菌培养基中含有偏磷酸钾。
生物增效肥料的制备方法,将聚磷菌与肥料原料混匀,即得生物增效肥料;聚磷菌和肥料原料的质量比为6:94。
上述磷酸盐缓冲溶液配置:
pH7.0:取磷酸二氢钾6.8g,加0.1mol/L氢氧化钠溶液291ml,用水稀释至1000ml,即得。
pH7.2:取0.2mol/L磷酸二氢钾溶液250ml与0.2mol/L氢氧化钠溶液175ml,加新沸过的冷水,稀释至1000ml,摇匀即得。
pH7.3:取磷酸氢二钠1.9734g与磷酸二氢钾0.2245g,加水使溶解成1000ml,调节pH至7.3,即得。
pH7.4:取磷酸二氢钾6.8g,加0.1mol/L氢氧化钠溶液395ml,用水稀释至1000ml,即得。
下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果:
实验一
1、实验供试材料
1材料与方法:
1.1试验地点:晟丰(烟台)农业科技有限公司。
1.2实验检测:根系长度。 1.3实验对象:富贵竹。 1.4供试处理:针对普通增效剂(萘乙酸钠)和本申请(萘乙酸钠和聚磷菌按照质量比4:1
的组合物)做生根效果比较。 1.5试验设计:试验设3个浓度处理,处理浓度分别为0.005%、0.01%和0.05%,并增设一空
白处理,空白标准为ck。将买来的富贵竹用剪刀剪掉下端,分别放入盛有稀释的普通增效剂和本申请增效剂的3个浓度梯度的高筒花瓶中,花瓶高25cm,每个花瓶中放入3棵作为平行样,20天后测花瓶中每株富贵竹根系的长度。实验温度为18~22℃,环境湿度为38~46。
本实验除实验处理不同外其他实验条件均一致。 2结果与分析
表1 各处理对富贵竹根系的影响 表1
水 | 0.005% | 0.01% | 0.05% | |
ck平均根长(mm) | 12.5 | |||
普平均根长(mm) | 12.9 | 23.6 | 8.7 | |
本平均根长(mm) | 13.1 | 23.4 | 21.4 |
由表1可以看出,处理浓度为0.005%时,富贵竹根系虽然略有增长,但是增长并不明显;
而当处理浓度为0.01%时,富贵竹根系增长明显,而当处理浓度为0.05%时,采用普通处理的根系与空白处理比较,不仅没有增长反而出现了抑制,而本申请的根系仍然较空白处理的有较大幅度的增长,由此可见,本申请可以扩宽增效剂的施用量的范围,使增效剂的质量稳定。
另,使用水、浓度0.005%、0.01%以及本申请0.05%处理的富贵竹均为底部生根,生根为正常的根系,而使用普通增效剂0.05%浓度处理的富贵竹,其生根为浸泡部位均有根系生出,且根系短而粗,呈病态。 实验二
1、实验供试材料
1材料与方法:
1.1试验地点:烟台市道头镇道头村。
1.2实验检测:每100g玉米种蛋白质、碳水化合物、磷和钾的含量以及千粒重和亩产量。
1.3供试材料:玉米种隆平206。 1.4供试处理:分别采用水、普通增效剂(萘乙酸钠)和本申请(萘乙酸钠和聚磷菌按照
质量比4:1的组合物)做生根效果比较。 1.5试验设计:试验设3个浓度处理,处理浓度分别为0.005%、0.01%和0.05%,并增设一空
白处理,空白标准为ck,试验田取地况相近相邻的四亩田。播种前将玉米种于各处理中在温度为45℃条件下浸泡12h,晾干后播种,每亩播种玉米种2.2kg。2结果与分析
每100g玉米种蛋白质、碳水化合物、磷和钾的含量以及千粒重和亩产量检测结果,见表2。
表2
蛋白质(g) | 碳水化合物(g) | 磷(mg) | 钾(mg) | 千粒重(g) | 亩产量(kg) | |
ck | 6.8 | 73.4 | 107 | 237 | 349 | 659.2 |
普通 | 7.2 | 75.3 | 112 | 239 | 354 | 664.3 |
本申请 | 7.6 | 76.1 | 118 | 240 | 358 | 693.6 |
由表2可以看出,本申请较水和普通增效剂浸泡处理的磷含量增长较明显,钾有增长但不明显,且本申请较水和普通增效剂可以提高作物的品质,增加千粒重以及提高亩产量。
实验三
1、实验供试材料
1材料与方法:
1.1试验地点:烟台市龙口市小刘家村。
1.2实验检测:每100g葡萄中蛋白质、磷和钾的含量,以及含糖量、含酸量和亩产量。
1.3供试材料:玫瑰香。 1.4供试处理:分别采用空白(除未加入吲哚丁酸钾和聚磷菌外,其它制备方法与实施例1
均一致)、对比1(除加入吲哚丁酸钾,未加入聚磷菌外,其制备方法与实施例1均一致)、对比2(除加入聚磷菌的培养基中磷酸二氢钾缓冲溶液由水代替外,其制备方法与实施例1均一致)和实施例1做肥效比较;空白用ck表示。1.5试验设计:将空白(除未加入吲哚丁酸钾和聚磷菌外,其它制备方法与实施例1均一致)、对比1(除加入吲哚丁酸钾,未加入聚磷菌外,其制备方法与实施例1均一致)、对比2(除加入聚磷菌的培养基中磷酸二氢钾缓冲溶液由水代替外,其制备方法与实施例1均一致)和实施例1,采用滴灌的方式进行施肥,每亩每次施肥5kg,施肥前用水将肥料进行稀释,稀释倍数为800倍。
本实验除处理不同外,其它操作均一致。2结果与分析
每100g玫瑰香葡萄中蛋白质、磷和钾的含量,以及含糖量、含酸量和亩产量检测结果,见表3
表3
蛋白质(g) | 磷(mg) | 钾(mg) | 含糖量(%) | 含酸量(%) | 糖酸比 | 亩产量(kg) | |
ck | 0.6 | 11 | 101 | 17.2 | 0.87 | 19.77 | 732.6 |
对比1 | 0.6 | 13 | 104 | 17.8 | 0.84 | 21.19 | 764.5 |
对比2 | 0.6 | 14 | 105 | 17.8 | 0.83 | 21.45 | 769.4 |
实施例1 | 0.6 | 16 | 105 | 18.1 | 0.82 | 22.07 | 796.9 |
由表3可以看出,加入聚磷菌的对比2较水、对比1处理的葡萄中磷含量略有增长,但并不是很明显,同时钾有增长也不明显,糖酸比和亩产量也略有增长。
而本申请则较水、对比1处理的葡萄中磷含量增长明显,同时钾有增长但不明显,糖酸比和亩产量增长明显。
对比2和本申请虽然都加入聚磷菌但是表现并不相同,本申请发明人分析,可能是受土壤的影响,目前土壤酸化板结比较普遍,培养时培养基中未加入含磷物质,则聚磷菌体内未有聚磷的储备,施入板结的土壤中,在缺氧的状态下,不能分解体内的聚磷,释放能量供自己生存,因此,存活率低,因而造成效果不是那么明显。在疏松的土壤中,可能效果会好些。由此可见,聚磷菌经含磷物质培养后的适应性更强,使用范围更广。
Claims (10)
1.生物增效肥料,由肥料组成,其特征在于,肥料中含有聚磷菌;
所述聚磷菌及其产物对植物无毒害;
所述肥料是生物有机肥、有机肥、有机无机肥、复混肥、复合肥、单质肥、掺混肥和水溶肥中的一种。
2.如权利要求1所述生物增效肥料,其特征在于,还含有产酸菌、有机酸和酶中的一种或任意比例的两种及其以上。
3.如权利要求2所述生物增效肥料,其特征在于,所述产酸菌是乳酸菌、梭菌、酵母菌和芽孢杆菌中的一种或任意比例的两种以上;
所述产酸菌及其产物对植物无毒害;所述有机酸对植物无毒害。
4. 如权利要求1至3任意一项所述生物增效肥料,其特征在于,所述聚磷菌按照以下步骤培养:
将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间,即得液体聚磷菌;或
将液体聚磷菌干燥后,得固体聚磷菌。
5.如权利要求4所述生物增效肥料,其特征在于,所述液体培养基的pH为7.0~7.4;所述液体培养基中含有磷;所述培养时间为20~48h;培养为好氧培养;聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为1~10:100;所述干燥温度为30~80℃。
6.如权利要求4所述生物增效肥料,其特征在于,所述液体培养基中磷为磷酸盐缓冲液,磷酸盐缓冲液pH为7.0~7.4。
7.如权利要求5所述生物增效肥料,其特征在于,所述液体培养基中磷为磷酸盐缓冲液,磷酸盐缓冲液pH为7.0~7.4。
8.如权利要求4所述生物增效肥料,其特征在于,液体培养基为蛋白胨3~5份,牛肉浸取物3~5份,磷酸二氢钾缓冲溶液800~1000份,琼脂12~15份。
9. 如权利要求5至7任意一项所述生物增效肥料,其特征在于,液体培养基为蛋白胨3~5份,牛肉浸取物3~5份,磷酸二氢钾缓冲溶液800~1000份,琼脂12~15份。
10.生物增效肥料的制备方法,其特征在于,将聚磷菌加入到肥料中,即得生物增效肥料;或
将聚磷菌产酸菌、有机酸和酶中的一种或任意比例的两种及其以上加入到肥料中,即得饲料添加剂;
所述混匀是固液混匀、固固混匀和液液混匀中的一种或两种及其以上。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190531 |