CN113149768A - 一种菌酶复合微生物肥料及制备方法 - Google Patents

一种菌酶复合微生物肥料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及微生物肥料技术领域，提出了一种菌酶复合微生物肥料，原料按照重量份包括以下组分：微生物混合菌剂50～80份、生物酶1～2份、蔗糖3～4份、畜禽粪便20～30份、高岭土30～35份、滑石粉5～10份、硬酯酸2～5份、琼脂1～3份、多乙撑多胺5～10份、羧甲基脱乙酰壳多糖0.05～0.08份、聚乙烯吡咯烷酮‑聚乙酸乙烯酯共聚物0.03～0.06份、聚乙烯醇0.1～0.4份、植物茎叶粉0.4～0.6份、明胶0.2～0.4份、水5～10份。通过上述技术方案，解决了现有技术中的肥料利用率低的问题。

Description

一种菌酶复合微生物肥料及制备方法
技术领域
本发明涉及微生物肥料技术领域，具体的，涉及一种菌酶复合微生物肥料及制备方法。
背景技术
微生物肥料是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种制品，是农业生产中使用肥料的一种，含有活性微生物的特定制品。微生物肥料含有大量有益微生物，可以改善作物营养条件、固定氮素和活化土壤中一些无效态的营养元素，创造良好的土壤微生态环境来促进作物的生长。
但是目前微生物肥料在使用时存在以下缺陷：开袋后长期存放可能会影响肥料的使用效果，养分利用率低，不能满足作物生长期所需，而需要多次追肥。
发明内容
本发明提出一种菌酶复合微生物肥料及制备方法，解决了现有技术中的肥料利用率低的问题。
本发明的技术方案如下：
一种菌酶复合微生物肥料，原料按照重量份包括以下组分：微生物混合菌剂50～80份、生物酶1～2份、蔗糖3～4份、畜禽粪便20～30份、高岭土30～35份、滑石粉5～10份、硬酯酸2～5份、琼脂1～3份、多乙撑多胺5～10份、羧甲基脱乙酰壳多糖0.05～0.08份、聚乙烯吡咯烷酮-聚乙酸乙烯酯共聚物0.03～0.06份、聚乙烯醇0.1～0.4份、植物茎叶粉0.4～0.6份、明胶0.2～0.4份、水5～10份。
作为进一步的技术方案，所述微生物混合菌剂包括：地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、绿色木霉，质量比为1:(2～3):(4～5):(1～2)。
作为进一步的技术方案，所述生物酶包括：金属蛋白酶、植酸酶、蛋白酶，质量比为1:(3～5):(2～2.5)。
作为进一步的技术方案，所述植物茎叶粉为藜属植物茎叶粉。
本发明还提出一种菌酶复合微生物肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、绿色木霉活化后获得发酵液；
S2、将发酵液进行真空浓缩，加入蔗糖、金属蛋白酶、植酸酶、蛋白酶混合均匀，自然风干；
S3、将S2所得风干物中加入硬酯酸、琼脂、多乙撑多胺、畜禽粪便、高岭土、滑石粉搅拌均匀，烘干后造粒得肥料颗粒；
S4、制备成膜剂：聚乙烯醇、水搅拌均匀，再加入藜属植物茎叶粉、羧甲基脱乙酰壳多糖、聚乙烯吡咯烷酮-聚乙酸乙烯酯共聚物、明胶混合均匀，升温并搅拌，得到成膜剂；
S5、将S4所得成膜剂雾化喷洒于S3所得肥料颗粒表面，自然风干，得到菌酶复合微生物肥料。
作为进一步的技术方案，所述步骤S3中烘干温度控制在50～60℃，烘干时间控制在1～2h。
作为进一步的技术方案，所述步骤S4中，升温至60～70℃，搅拌时间控制在2～4h。
本发明的有益效果为：
1、施用本发明实施例的微生物肥料种植大豆，缓释效果好，肥料利用率高，土壤有机质含量较高产量显著优于普通复合肥。
2、本申请利用藜属植物，在河北地带是杂草，机械去除后如果不及时处置可能还会再次扎根生长，本申请将杂草重复利用，解决了杂草难以得到较好的利用的技术难题，不仅提高微生物肥料的缓释效果，还能提高土壤有机质含量，提高肥料利用率，增量增产。
3、本申请中添加多乙撑多胺，利用多乙撑多胺带正电，提高土壤对肥料的吸附作用，抑制肥料元素的流失，提高肥料的利用率，满足植物长期生长所需，使得产量提高。本申请中添加羧甲基脱乙酰壳多糖能够起到较好的成膜效果，提高缓释效果，与水接触后，能够降解成小分子，从而实现缓释的目的，最终提高农作物产量。本申请中添加PVP-VA，PVP-VA分子链呈不规则排列，能够提高缓释效果，从而减少氮元素的流失。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为实施例3、对比例、普通复合肥氮淋失的情况。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
制备藜属植物茎叶粉：将机械铲除的藜属植物类杂草烘干后造粒。
实施例1
一种菌酶复合微生物肥料的制备方法：
S1、将地衣芽孢杆菌10份、枯草芽孢杆菌20份、胶质芽孢杆菌40份、绿色木霉10份活化后获得发酵液；
S2、将发酵液进行真空浓缩至体积比50％，加入蔗糖4份、金属蛋白酶0.25份、植酸酶 1.25份、蛋白酶0.5份混合均匀，自然风干；
S3、将S2所得风干物中加入硬酯酸5份、琼脂3份、多乙撑多胺10份、畜禽粪便30份、高岭土35份、滑石粉10份搅拌均匀，烘干后造粒得肥料颗粒，烘干温度控制在60℃，时间1.5h；
S4、制备成膜剂：聚乙烯醇0.4份、水10份搅拌均匀，再加入藜属植物茎叶粉0.6份、羧甲基脱乙酰壳多糖0.08份、聚乙烯吡咯烷酮-聚乙酸乙烯酯共聚物0.06份、明胶0.4份混合均匀，升温至70℃并搅拌2h，得到成膜剂；
S5、将S4所得成膜剂雾化喷洒于S3所得肥料颗粒表面，自然风干，得到菌酶复合微生物肥料。
实施例2
一种菌酶复合微生物肥料的制备方法：
S1、将地衣芽孢杆菌6.25份、枯草芽孢杆菌18.75份、胶质芽孢杆菌31.25份、绿色木霉6.25份活化后获得发酵液；
S2、将发酵液进行真空浓缩至体积比50％，加入蔗糖3份、金属蛋白酶0.2份、植酸酶 0.4份、蛋白酶0.4份混合均匀，自然风干；
S3、将S2所得风干物中加入硬酯酸2份、琼脂1份、多乙撑多胺5份、畜禽粪便20份、高岭土30份、滑石粉5份搅拌均匀，烘干后造粒得肥料颗粒，烘干温度控制在50℃，时间 2h；
S4、制备成膜剂：聚乙烯醇0.4份、水5份搅拌均匀，再加入藜属植物茎叶粉0.4份、羧甲基脱乙酰壳多糖0.05份、聚乙烯吡咯烷酮-聚乙酸乙烯酯共聚物0.03份、明胶0.2份混合均匀，升温至60℃并搅拌4h，得到成膜剂；
S5、将S4所得成膜剂雾化喷洒于S3所得肥料颗粒表面，自然风干，得到菌酶复合微生物肥料。
实施例3
一种菌酶复合微生物肥料的制备方法：
S1、将地衣芽孢杆菌6份、枯草芽孢杆菌12份、胶质芽孢杆菌30份、绿色木霉12份活化后获得发酵液；
S2、将发酵液进行真空浓缩至体积比50％，加入蔗糖3.5份、金属蛋白酶0.2份、植酸酶 0.7份、蛋白酶0.5份混合均匀，自然风干；
S3、将S2所得风干物中加入硬酯酸4份、琼脂2份、多乙撑多胺8份、畜禽粪便25份、高岭土32份、滑石粉8份搅拌均匀，烘干后造粒得肥料颗粒，烘干温度控制在60℃，时间 2h；
S4、制备成膜剂：聚乙烯醇0.4份、水5份搅拌均匀，再加入藜属植物茎叶粉0.4份、羧甲基脱乙酰壳多糖0.05份、聚乙烯吡咯烷酮-聚乙酸乙烯酯共聚物0.03份、明胶0.2份混合均匀，升温至65℃并搅拌3h，得到成膜剂；
S5、将S4所得成膜剂雾化喷洒于S3所得肥料颗粒表面，自然风干，得到菌酶复合微生物肥料。
对比例1
将实施例3中的藜属植物茎叶粉用常规的玉米秸秆粉替代，其他原料和工艺与实施例3 相同。
对比例2
不添加实施例3中的多乙撑多胺，其他原料和工艺与实施例3相同。
对比例3
不添加实施例3中的羧甲基脱乙酰壳多糖，其他原料和工艺与实施例3相同。
对比例4
不添加实施例3中的聚乙烯吡咯烷酮-聚乙酸乙烯酯共聚物(PVP-VA)，其他原料和工艺与实施例3相同。
盆栽实验：
肥料：实施例微生物肥料、对比例微生物肥料、普通复合肥；供试土壤类型：河北省典型土壤碱土地，有机质含量3.16％；供试植物品种：大豆中黄37；盆栽：直径×高×底径:26 ×22×18cm，覆土15cm；每两个月施肥一次，施肥量：35g/m2；每种肥料种植10组大豆重复试验。每个实验组除施肥不同外，其他种植方式如灌水、施肥量等均相同。分别在1、3、 5、7、9、11、13天时采取土壤测定土壤速效氮(按照DB13/T 843-2007测试)，取平均值，氮淋失的情况如图1所示(由于三组实施例结果相差不大，在此仅给出实施例3的数据)。对比每个实验组的大豆产量，并选取每种肥料中产量最优的实验组，在收获完成后，进行土壤有机质测定，土壤有机质按照GB 9834-1988土壤有机质测定法进行测试。
如图1所示的淋洗曲线中可以发现，普通复合肥初始氮含量虽然较高，但是在七天之前，淋失速度很大，后期淋失速度有所降低，但与本发明的微生物肥料相比，淋失速度总体很快。对比例1中，用玉米秸秆代替藜属植物，首先初始氮含量有所降低，其次对比例1与实施例 3相比，氮淋失速度较快，发明人推测可能是由于藜属植物粗纤维含量较高，可以起到缓释的效果。对比例2中，没有添加多乙撑多胺，与实施例3的初始氮含量相差不大，但是氮淋失速度依然较快，这是由于多乙撑多胺带正电，可以提高土壤对肥料的吸附作用，抑制肥料元素的流失，提高肥料的利用率。对比例3中不添加羧甲基脱乙酰壳多糖，氮淋失速度远大于实施例3，这是由于羧甲基脱乙酰壳多糖能够起到较好的成膜效果，提高缓释效果，与水接触后，能够降解成小分子，从而实现缓释的目的。对比例4中没有添加PVP-VA，氮淋失严重，这是由于PVP-VA分子链呈不规则排列，能够提高缓释效果，从而减少氮元素的流失。
表1各肥料对大豆产量的影响
肥料 株高(cm) 单株夹数(个) 单株粒数(个) 单株粒重(g) 产量(Kg/m<sup>2</sup>)
实施例1 69.2 37.7 91.5 13.9 123.8
实施例2 69.5 38.1 91.9 14.2 124.6
实施例3 70.1 38.6 92.6 14.6 125.5
对比例1 63.8 33.4 84.1 10.9 109.5
对比例2 67.1 36.7 88.5 12.8 114.6
对比例3 66.4 36.1 87.2 12.4 112.9
对比例4 67.5 37 89.0 13.1 116.8
普通复合肥 59.7 30.4 80.6 9.2 93.5
表2各肥料对土壤各项指标的影响
指标 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 普通复合肥
有机质(％) 5.50 5.58 5.64 3.81 4.10 3.94 4.22 3.66
注：上表中均为每组10个实验大豆的平均值
施用本发明实施例的微生物肥料种植大豆，产量显著优于普通复合肥，土壤有机质含量较高。对比例1中，将用玉米秸秆代替藜属植物，使得土壤有机质含量有所降低，导致大豆产量较差，藜属植物茎叶与玉米秸秆相比，更能够提高土壤有机质含量。而藜属植物在河北地带是杂草，机械去除后如果不及时处置可能还会再次扎根生长，本申请将杂草重复利用，不仅提高微生物肥料的缓释效果，还能提高土壤有机质含量，提高肥料利用率，增量增产。对比例2中由于没有添加多乙撑多胺，保水及缓释效果差，导致后期肥料难以满足植物生长所需，使得产量降低。对比例3中不添加羧甲基脱乙酰壳多糖，成膜效果差，使得肥料利用率变低，产量下降。对比例4中没有添加PVP-VA，最终土壤有机质含量较低，产量较差，这是由于PVP-VA能够提高缓释效果，从而使得肥料长期满足植物生长需求，提高产量。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种菌酶复合微生物肥料，其特征在于，原料按照重量份包括以下组分：微生物混合菌剂50～80份、生物酶1～2份、蔗糖3～4份、畜禽粪便20～30份、高岭土30～35份、滑石粉5～10份、硬酯酸2～5份、琼脂1～3份、多乙撑多胺5～10份、羧甲基脱乙酰壳多糖0.05～0.08份、聚乙烯吡咯烷酮-聚乙酸乙烯酯共聚物0.03～0.06份、聚乙烯醇0.1～0.4份、植物茎叶粉0.4～0.6份、明胶0.2～0.4份、水5～10份。
2.根据权利要求1所述的菌酶复合微生物肥料，其特征在于，所述微生物混合菌剂包括：地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、绿色木霉，质量比为1:(2～3):(4～5):(1～2)。
3.根据权利要求1所述的菌酶复合微生物肥料，其特征在于，所述生物酶包括：金属蛋白酶、植酸酶、蛋白酶，质量比为1:(3～5):(2～2.5)。
4.根据权利要求1所述的菌酶复合微生物肥料，其特征在于，所述植物茎叶粉为藜属植物茎叶粉。
5.一种菌酶复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、绿色木霉活化后获得发酵液；
S2、将发酵液进行真空浓缩，加入蔗糖、金属蛋白酶、植酸酶、蛋白酶混合均匀，自然风干；
S3、将S2所得风干物中加入硬酯酸、琼脂、多乙撑多胺、畜禽粪便、高岭土、滑石粉搅拌均匀，烘干后造粒得肥料颗粒；
S4、制备成膜剂：聚乙烯醇、水搅拌均匀，再加入藜属植物茎叶粉、羧甲基脱乙酰壳多糖、聚乙烯吡咯烷酮-聚乙酸乙烯酯共聚物、明胶混合均匀，升温并搅拌，得到成膜剂；
S5、将S4所得成膜剂雾化喷洒于S3所得肥料颗粒表面，自然风干，得到菌酶复合微生物肥料。
6.根据权利要求5所述的菌酶复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中烘干温度控制在50～60℃，烘干时间控制在1～2h。
7.根据权利要求5所述的菌酶复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，升温至60～70℃，搅拌时间控制在2～4h。
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