CN117800784A - 一种生物复合肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种生物复合肥的制备方法，包括制备发酵料步骤、制备微生物促进剂步骤和混合制备复合肥步骤，所述制备微生物促进剂是将微生物菌剂进行培养制备混合菌液，然后加入固体成分淀粉和糊精进行混合得营养成分，将营养成分加入海藻酸钠和硼酸的混水合液中，再依次加入固体成分竹炭粉末和硅藻土，搅拌混合后，最后滴加氯化钙水溶液进行反应，反应结束后进行过滤、干燥粉碎得到微生物促进剂。本发明中通过将有机发酵料和微生物促进剂混合形成一个共生体系，促进草莓健康生长，草莓的产量可以达到3800kg/亩，较没有施加生物复合肥的地块增产达到50.51%以上，草莓果实个头均匀，汁多味甜，色泽红亮。
Description
技术领域
本发明涉及生物复合肥技术领域，具体涉及一种生物复合肥及其制备方法。
背景技术
草莓根系浅，草莓生长需要氮、磷、钾、硼、钙、镁、锌、铁、锰、铜、钼、硫等微量元素。因此土壤表层结构和质地对于草莓的生长有很大的影响。为了使草莓生长良好，获得高产优质的草莓浆果，最好在有机质含量丰富、保水保肥能力好的土壤上进行栽培。草莓属于多年生植物，一般是两至三年栽培期，第一年为主要生长期，第二、三年为主要结果期，现在市场上的有机肥种类多，用途也多，但是肥效不高，肥效持续时间短，很难维持草莓长期持续生长需求，导致结果果实品质不好，果实味淡，草莓着色差。因此需要具有长期肥效，对土壤起到长期调节的肥料维持草莓的长期持续生长，提高草莓结果的品质和产量。
发明内容
本发明目的在于提供一种双重包埋的生物复合肥。
本发明另一目的在于提供上述生物复合肥的制备方法。通过对有益微生物菌剂双重包埋，实现了整个生物复合肥的肥效缓释，提高了草莓的产量和品质。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种双重包埋生物复合肥，其特征在于：所述生物复合肥是采用竹屑、动物粪便发酵制备发酵料，再将发酵料和微生物促进剂混合制成复合肥，所述微生物促进剂是所述微生物促进剂是将微生物菌剂进行培养制备混合菌液，然后加入固体物质淀粉和糊精进行混合得营养成分，将营养成分加入海藻酸钠和硼酸的混合水溶液中，再依次加入固体物质竹炭粉末和硅藻土，最后滴加氯化钙水溶液进行反应，反应结束后进行过滤、干燥粉碎得到微生物促进剂。
进一步，加入竹炭粉和硅藻土后，在30~60rpm下搅拌3~5h，滴加氯化钙水溶液后反应0.5~1h。
进一步，所述竹屑是竹子及其的边角料，包括竹子、竹叶、竹桠等粉碎得到。
牛粪或羊粪发酵后含有氮、磷、钾等营养元素，可以促进草莓生长，含有较高的有机物质和纤维素，可以改善土壤结构，增加土壤通气性和保水性。
竹屑中除了N、P、K外，还含有Al、Ca、Mg、Ba、Mn、Zr、Ti、Pb、Su、Ga、Cr、Ni、Mo、Cu、Yb、Zn、Sr、K、Na、P、B和Si等23种微量元素。全方位包含了草莓生长的所有营养元素。
进一步，所述所述微生物包括磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌，分别培养至浓度为20~50×106cfu/g，然后按照磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌的体积比为1:0.5:0.5混合成混合菌液。
进一步，所述固体物质中，按照质量百分比是淀粉为15%、糊精为15%、竹炭粉末为40%、硅藻土为30%，混合菌液与固体物质的用量比为0.5~5mL：1kg。
进一步，所述混合水溶液和营养成分的质量比为25:0.5~1。
进一步，所述海藻酸钠和硼酸的混合水溶液中，硼酸、海藻酸钠和水的质量比为0.1:20:1000。
进一步，所述氯化钙水溶液的质量百分浓度为8~10%，滴加量为混合菌液的体积的5~15倍。
进一步，所述发酵料是在粉碎的竹屑中喷水调节湿度至50~65%，再与牛粪或羊粪混合，加入有机肥发酵剂进行发酵。
进一步，进行发酵前调节混合料的pH至为5.5~6.8，温度控制为30~40℃，发酵5~10天。
一种生物复合肥的制备方法，其特征在于：包括制备发酵料步骤、制备微生物促进剂步骤和混合制备复合肥步骤，所述制备微生物促进剂是将微生物菌剂进行培养制备混合菌液，然后加入固体成分淀粉和糊精进行混合得营养成分，将营养成分加入海藻酸钠和硼酸的混水合液中，再依次加入固体成分竹炭粉末和硅藻土，搅拌混合后，最后滴加氯化钙水溶液进行反应，反应结束后进行过滤、干燥粉碎得到微生物促进剂。
进一步，所述所述制备微生物促进剂步骤中使用的微生物包括磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌，分别培养至浓度为20~50×106cfu/g，然后按照磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌的体积比为1:0.5:0.5混合成混合菌液。
进一步，所述固体物质中，按照质量百分比是淀粉为15%、糊精为15%、竹炭粉末为40%、硅藻土为30%，混合菌液与固体物质的用量比为0.5~5mL/kg。
进一步，所述混合水溶液和营养成分的质量比为25:0.5~1。
进一步，所述海藻酸钠和硼酸的混合水溶液中，硼酸、海藻酸钠和水的质量比为0.1:20:1000。
进一步，所述氯化钙水溶液的质量百分浓度为8~10%，滴加量为混合菌液的体积的5~15倍。
本发明中通过微生物、淀粉和糊精成分包裹于海藻酸钠和氯化钙形成的海藻酸钙内层体系形成内层颗粒，由于竹炭和硅藻土中形成了大量的空隙，内层颗粒会吸附于竹炭和硅藻土的空隙中，形成了对微生物的双层包埋，延缓了菌剂的扩散，从而延长了复合肥整体的肥效。在形成包埋的过程中微生物、淀粉、糊精先与海藻酸钠与硼酸的混合水溶液混合，先进行竹炭和硅藻土形成的空隙中，再加入氯化钙水溶液，使得海藻酸钙的内层在竹炭和硅藻土的空隙中原位生成，确保了其能有效形成了多重保护，防止海藻酸钙层被重力压迫或利物刺破，失去包埋保护，丧失缓释作用，导致整个肥效紊乱的情况发生。
进一步，所述制备发酵料是采用竹屑与动物粪便混合，调节湿度至50~65%，发酵制备发酵料，加入有机肥发酵剂，进行发酵前调节混合料的pH至为5.5~6.8，温度控制为30~40℃，发酵5~10天。
进一步，所述竹屑和动物粪便的质量比为1:0.5~1.5，动物粪便为牛粪或羊粪。
进一步，所述竹屑是竹子及其的边角料，包括竹子、竹叶、竹桠等粉碎得到。
进一步，所述混合制备复合肥步骤是将有机发酵料和微生物促进剂按照质量比为100:1~5进行混合造粒形成复合肥。
最具体的，一种生物复合肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、有机发酵料的制备
将竹子及其边角料粉碎成粒径为10~15目的竹屑，在竹屑上喷洒水，使其含水量在50~65%，然后与牛粪或羊粪混合，进一步补水调节含水量为50~65%，再加入发酵菌剂，调节混合物的pH至5.5~6.8，在30~40℃下进行发酵5~10天，然后过滤得固体，干燥至含水量为10~15%，得有机发酵料，其中竹屑和牛粪或羊粪的质量比为1:0.5~1.5，发酵菌剂的加入量为0.1~0.2‰；
步骤二、微生物促进剂的制备
取微生物菌剂磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌进行培养成浓度为20~50×106cfu/g的菌液，再按照体积比为1:0.5:0.5形成混合菌液，在混合菌液中加入固体成分淀粉和糊精混合均匀得营养成分，在海藻酸钠和硼酸的混合溶液中依次加入营养成分、固体成分竹炭粉和硅藻土，在30~60rpm下搅拌3~5h，然后滴加氯化钙水溶液，静置0.5~1h后，过滤干燥、粉碎得双层包埋的微生物促进剂 ，按照质量百分比计，加入的固体成分按照质量百分比分别是淀粉为15%、糊精为15%、竹炭粉末为40%、硅藻土为30%，混合菌液与固体成分的用量比为0.5~5mL/kg，所述海藻酸钠和硼酸的混合水溶液是将海藻酸钠和硼酸溶于水中制得，硼酸、海藻酸钠和水的质量比为0.1:20:1000，所述混合水溶液和营养成分的质量比为25:0.5~1，所述氯化钙水溶液的浓度为8~12%，添加量占混合菌液体积的5~15倍；
步骤三、合成复合肥
将有机发酵料和微生物促进剂按照质量比为100:10~30进行混合造粒形成复合肥。
成型后的复合肥中，有机发酵料和微生物促进剂形成了一个共生体系，有机发酵料中释放的有机物可以促进微生物生长代谢，微生物代谢可以释放中大量的营养物质，形成了一个缓慢释放肥效的有机体系。随着时间的推移，被包覆的微生物缓慢渗透，以竹屑为原料生长繁殖，释放营养物质，竹屑等有机质进一步分解，大量释放微量元素，促进草莓健康生长，提高了草莓的产量和品质。
本发明具有如下技术效果：
本发明中通过将有机发酵料和微生物促进剂混合形成一个共生体系，促进草莓健康生长，草莓的产量可以达到3800kg/亩，较没有施加生物复合肥的地块增产达到50.51%以上，草莓果实个头均匀，汁多味甜，色泽红亮。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种生物复合肥的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、有机发酵料的制备
将竹子及其边角料粉碎成粒径为10~15目的竹屑，在竹屑上喷洒水，使其含水量在60%，然后与牛粪或羊粪混合，进一步补水调节含水量为60%，再加入发酵菌剂，调节混合物的pH至6，在30~40℃下进行发酵8天，然后过滤得固体，干燥至含水量为12%，得有机发酵料，其中竹屑和牛粪或羊粪的质量比为1:1，发酵菌剂的加入量为0.2‰；该发酵菌剂为市售产品，购自于洛阳欧克生物科技有限公司；
步骤二、微生物促进剂的制备
取微生物菌剂磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌进行培养成浓度为30×106cfu/g的菌液，再按照体积比为1:0.5:0.5形成混合菌液，在混合菌液中加入固体成分淀粉和糊精混合均匀得营养成分，在海藻酸钠和硼酸的混合溶液中依次加入营养成分、固体成分竹炭粉和硅藻土，在50rpm下搅拌4h，然后滴加氯化钙水溶液，静置0.5h后，过滤干燥、粉碎得双层包埋的微生物促进剂 ，按照质量百分比计，加入的固体成分分别是淀粉为15%、糊精为15%、竹炭粉末为40%、硅藻土为30%，混合菌液与固体成分的用量比为4mL/kg，所述海藻酸钠和硼酸的混合水溶液是将海藻酸钠和硼酸溶于水中制得，硼酸、海藻酸钠和水的质量比为0.1:20:1000，所述混合水溶液和混合菌液的质量比为25:0.8，所述氯化钙水溶液的浓度为2%，添加量占混合菌液体积的0.05%；
步骤三、合成复合肥
将有机发酵料和微生物促进剂按照质量比为100:4进行混合造粒形成复合肥。
对比例1：
与实施例1相比，本方案中在制备微生物促进剂时没有加入海藻酸钠和硼酸的混合水溶液，其余步骤均相同，制备微生物促进剂步骤具体如下所示：
取微生物菌剂磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌进行培养成浓度为30×106cfu/g的菌液，再按照体积比为1:0.5:0.5形成混合菌液，在混合菌液中加入固体成分淀粉和糊精混合均匀得营养成分，在水中依次加入营养成分、固体成分竹炭粉和硅藻土，在50rpm下搅拌4h，然后滴加氯化钙水溶液，静置0.5h后，过滤干燥、粉碎得双层包埋的微生物促进剂 ，按照质量百分比计，加入的固体成分分别是淀粉为15%、糊精为15%、竹炭粉末为40%、硅藻土为30%，混合菌液与固体成分的用量比为4mL/kg，所述水和营养成分的质量比为25:0.8，所述氯化钙水溶液的浓度为2%。添加量占菌液体积的百分比为0.05%。
对比例2：
与实施例1相比，该方案中在制备营养促进剂步骤中，氯化钙水溶液先和营养成分一起加入海藻酸钠和硼酸的混合水溶液中反应，采用的步骤如下：
取微生物菌剂磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌进行培养成浓度为30×106cfu/g的菌液，再按照体积比为1:0.5:0.5形成混合菌液，在混合菌液中加入固体成分淀粉、糊精混合均匀得营养成分，在海藻酸钠和硼酸的混合溶液中依次加入营养成分和氯化钙水溶液，静置0.5h后，再加入固体成分竹炭粉和硅藻土，在50rpm下搅拌4h，过滤干燥、粉碎得双层包埋的微生物促进剂 ，按照质量百分比计，加入的固体成分分别是淀粉为15%、糊精为15%、竹炭粉末为40%、硅藻土为30%，混合菌液与固体成分的用量比为4mL/kg，所述海藻酸钠和硼酸的混合水溶液是将海藻酸钠和硼酸溶于水中制得，硼酸、海藻酸钠和水的质量比为0.1:20:1000，所述混合水溶液和混合菌液的质量比为25:0.8，所述氯化钙水溶液的浓度为2%，添加量占混合菌液体积的0.05%。
其余步骤与实施例1保持一致。
通过将实施例1、对比例1和对比例2制备的生物复合肥施入种植了草莓的土壤中，对有机质及益生菌含量随时间的变化进行检测。
采用平板计数法对磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌进行检测：
将土壤样品进行梯度稀释，均匀地分散在土壤悬液中，其中的微生物充分分散成单个细胞，取一定量的土壤悬液与凝固前的培养基混匀，或均匀涂布到已凝固的平板培养基上，由单个细胞生长繁殖并形成肉眼可见的菌落，然后根据形成的菌落数、稀释倍数以及取样量来计算土壤中微生物的数量。检测结果如表1所示。
表1施肥后土壤中有机质及有益微生物变化
可以看出，施加复合肥后土壤中的有机质明显增加，随着时间的延长，土壤中的有机质呈下降趋势，其中包括草莓生长消耗，以及微生物消耗，在施肥60天后本发明中有机质还能保持在50g/kg以上，而对比例1和对比例2均下降至施肥前的水平左右。施加复合肥后，磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌随着时间的的推移呈现增加后减少的趋势，本发明中益生菌在土壤中处于缓慢增加和减少的过程，维持着土壤中益生菌处于相对较高的稳定浓度下，而对比例1和对比例2中由于前期的缓释效果不好，微生物过多扩散，导致的微生物和有机质、土壤环境之间生态体系失衡，很难形成良好的平衡关系，使得益生菌后续急速衰减，施肥60天后降至个位数。
实施例2
一种生物复合肥的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、有机发酵料的制备
将竹子及其边角料粉碎成粒径为10~15目的竹屑，在竹屑上喷洒水，使其含水量在50%，然后与牛粪或羊粪混合，进一步补水调节含水量为50%，再加入发酵菌剂，调节混合物的pH至6.8，在30~40℃下进行发酵5天，然后过滤得固体，干燥至含水量为10~15%，得有机发酵料，其中竹屑和牛粪或羊粪的质量比为1: 1.5，发酵菌剂的加入量为0.2‰；
步骤二、微生物促进剂的制备
取微生物菌剂磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌进行培养成浓度为20×106cfu/g的菌液，再按照体积比为1:0.5:0.5形成混合菌液，在混合菌液中加入淀粉和糊精混合均匀得营养成分，在海藻酸钠和硼酸的混合溶液中依次加入营养成分、竹炭粉和硅藻土，在60rpm下搅拌3h，然后滴加氯化钙水溶液，静置0.5h后，过滤干燥、粉碎得双层包埋的微生物促进剂，按照质量百分比计，加入的固体成分分别是淀粉为15%、糊精为15%、竹炭粉末为40%、硅藻土为30%，混合菌液与固体成分的用量比为5mL/kg，所述海藻酸钠和硼酸的混合水溶液是将海藻酸钠和硼酸溶于水中制得，硼酸、海藻酸钠和水的质量比为0.1:20:1000，所述混合水溶液和混合菌液的质量比为25:0.5，所述氯化钙水溶液的浓度为2%，添加量占混合菌液体积的0.1%；
步骤三、合成复合肥
将有机发酵料和微生物促进剂按照质量比为100:1~5进行混合造粒形成复合肥。
实施例3
一种生物复合肥的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、有机发酵料的制备
将竹子及其边角料粉碎成粒径为10~15目的竹屑，在竹屑上喷洒水，使其含水量在65%，然后与牛粪或羊粪混合，进一步补水调节含水量为65%，再加入发酵菌剂，调节混合物的pH至5.5，在30~40℃下进行发酵10天，然后过滤得固体，干燥至含水量为10~15%，得有机发酵料，其中竹屑和牛粪或羊粪的质量比为1:0.5，发酵菌剂的加入量为0.1‰；
步骤二、微生物促进剂的制备
取微生物菌剂磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌进行培养成浓度为50×106cfu/g的菌液，再按照体积比为1:0.5:0.5形成混合菌液，在混合菌液中加入淀粉和糊精混合均匀得营养成分，在海藻酸钠和硼酸的混合溶液中依次加入营养成分、竹炭粉和硅藻土，在30rpm下搅拌5h，然后滴加氯化钙水溶液，静置1h后，过滤干燥、粉碎得双层包埋的微生物促进剂 ，按照质量百分比计，加入的固体成分分别是淀粉为15%、糊精为15%、竹炭粉末为40%、硅藻土为30%，混合菌液与固体成分的用量比为0.5mL/kg，所述海藻酸钠和硼酸的混合水溶液是将海藻酸钠和硼酸溶于水中制得，硼酸、海藻酸钠和水的质量比为0.1:20:1000，所述混合水溶液和混合菌液的质量比为25: 1，所述氯化钙水溶液的浓度为2%，添加量占混合菌液体积的0.01%；
步骤三、合成复合肥
将有机发酵料和微生物促进剂按照质量比为100:1~5进行混合造粒形成复合肥。
通过将上述实施例1-3、对比例1和对比例2制备的生物复合肥在草莓生长过程中进行施用，具体施用方法如下：
将复合肥放置于种植草莓的根部土壤周边，每亩80~100Kg，每一组生物复合肥进行5组以上平行试验，最终获得草莓产量平均值如表2所示。
表2：不同生物复合肥对草莓产量的影响
可以看出，施用本发明制备的生物复合肥后，草莓的产量维持在3800~3900kg/亩之间，较Ck组增产达到50.51%以上，而施用对比例1和对比例2制备的复合生物炭的地块中，草莓产量仅为2900~3300kg/亩，增产分别为22.74%和28.17%。可见微生物菌剂向外扩散快，打乱了土壤中肥效的释放，从而导致肥效持续时间短。而本发明中通过双重包埋，延缓了微生物菌剂扩散速度，通过微生物和有机质的相互作用，调节了生物复合肥在土壤中的作用，从而延长了肥效的时间，更适用于草莓的长期生长，增加草莓产量的同时，提高了草莓的果实品质。
Claims (8)
1.一种生物复合肥的制备方法，其特征在于：包括制备发酵料步骤、制备微生物促进剂步骤和混合制备复合肥步骤，所述制备微生物促进剂是将微生物菌剂进行培养制备混合菌液，然后加入固体成分淀粉和糊精进行混合得营养成分，将营养成分加入海藻酸钠和硼酸的混水合液中，再依次加入固体成分竹炭粉末和硅藻土，搅拌混合后，最后滴加氯化钙水溶液进行反应，反应结束后进行过滤、干燥粉碎得到微生物促进剂。
2.如权利要求1所述的一种生物复合肥的制备方法，其特征在于：所述制备微生物促进剂步骤中使用的微生物包括磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌，分别培养至浓度为20~50×106cfu/g，然后按照磷酸解除菌、赤霉菌和根瘤菌的体积比为1:0.5:0.5混合成混合菌液。
3.如权利要求1或2所述的一种生物复合肥的制备方法，其特征在于：所述固体物质中，按照质量百分比是淀粉为15%、糊精为15%、竹炭粉末为40%、硅藻土为30%，混合菌液与固体物质的用量比为0.5~5mL/kg。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种生物复合肥的制备方法，其特征在于：所述海藻酸钠和硼酸的混合水溶液中，硼酸、海藻酸钠和水的质量比为0.1:20:1000。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种生物复合肥的制备方法，其特征在于：所述氯化钙水溶液的质量百分浓度为8~12%，滴加量为混合菌液的体积比的5~10倍。
6.如权利要求5所述的一种生物复合肥的制备方法，其特征在于：所述制备发酵料是采用竹屑与动物粪便混合，调节湿度至50~65%，发酵制备发酵料，加入有机肥发酵剂，进行发酵前调节混合料的pH至为5.5~6.8，温度控制为30~40℃，发酵5~10天。
7.如权利要求6所述的一种生物复合肥的制备方法，其特征在于：所述竹屑和动物粪便的质量比为1:0.5~1.5，动物粪便为牛粪或羊粪。
8.如权利要求7所述的一种生物复合肥的制备方法，其特征在于：所述混合制备复合肥步骤是将有机发酵料和微生物促进剂按照质量比为100:1~5进行混合造粒形成复合肥。
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