TW201431489A

TW201431489A - 微生物肥料顆粒

Info

Publication number: TW201431489A
Application number: TW102105318A
Authority: TW
Inventors: Chou-Chiang Kuo; Che-Wei Chang
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2014-08-16
Also published as: US20140223978A1

Abstract

一種微生物肥料顆粒，包括經均勻混合的以下組份：一益生菌內孢子培養液、一多元醇水溶液、一生物可分解填充材料、一生物可分解聚合物以及一營養物質。微生物肥料顆粒能大幅增加微生物肥料的保存期限，以及維持益生菌的存活率，進而充分發揮微生物製劑的功效。

Description

微生物肥料顆粒

本發明是有關於一種肥料，且特別是有關於一種微生物肥料顆粒。

微生物製劑包括微生物農藥與微生物肥料。一般來說，微生物製劑在使用上仍是習慣採用傳統化學肥料及農藥的使用方法，也就是將微生物製劑溶液以噴灑方式直接施用於土壤表層。

由於微生物製劑實際上包括具有生命的益生菌或是益生菌的休眠孢子，因此上述的噴灑方式容易使益生菌或其孢子的存活率降低。也就是說，在益生菌或其孢子尚未適應野生環境的情況下，就被噴灑於土壤表層而暴露於自然界的一些不利生存因子(諸如：紫外線、天敵....等)中，因而導致這些微生物的存活率大幅降低。如此一來，使得微生物製劑的功效不彰。

本發明提供一種微生物肥料顆粒，具有延長的施用週期與較佳的功效。

本發明的微生物肥料顆粒，包括經均勻混合的以下組份：一益生菌內孢子培養液、一多元醇水溶液、一生物可分解填充材料、一生物可分解聚合物以及一營養物質。

在本發明的一實施例中，上述的在本發明之一實施例中，上述之生物可分解填充材料的含量為56.7wt%~77.3wt%。

在本發明之一實施例中，上述之多元醇水溶液的含量為10.3wt%~15.4wt%。

在本發明之一實施例中，上述之生物可分解聚合物的含量為10.3wt%~30.9wt%。

在本發明之一實施例中，上述之營養物質的含量為2.1wt%~8.2wt%。

在本發明之一實施例中，上述之益生菌內孢子培養液包括芽孢桿菌。

在本發明之一實施例中，上述之生物可分解填充材料包括澱粉。

在本發明之一實施例中，上述之生物可分解聚合物包括一生物可分解聚酯。

在本發明之一實施例中，上述之生物可分解聚合物包括聚丁二酸丁二醇酯。

在本發明之一實施例中，上述之營養物質包括麥芽糊精。

基於上述，本發明之微生物肥料顆粒是藉由將益生菌內孢子培養液與各組份均勻混合，使得益生菌內孢子實質上被包覆且固定於微生物肥料顆粒中。如此一來，當將微生物肥料顆粒掩埋於土耕地時，益生菌內孢子能在其他組份的分解下釋出並生長，不易受到紫外線、天敵….等不利生存因子的影響，可以充分發揮其功效。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

S100、S110‧‧‧步驟

圖1為本發明之一實施例之一種微生物肥料顆粒的製作方法。

本發明提供一種微生物肥料顆粒，其包括經均勻混合的以下組份：益生菌內孢子培養液、多元醇水溶液、生物可分解填充材料、生物可分解聚合物以及營養物質。

益生菌內孢子培養液包括主要提供肥料功效之益生菌的內孢子。在一實施例中，益生菌內孢子培養液例如是經發酵培養之濃縮益生菌的內孢子培養液。其中，益生菌例如是芽孢桿菌(Bacillus)。培養液例如是牛肉膏蛋白腖培養基(NB medium)。多元醇水溶液作為塑化劑，其例如是1,2-丙二醇水溶液等二元醇水溶液或丙三醇水溶液等三元醇水溶液。

生物可分解填充材料例如是作為包覆益生菌內孢子的主要組份，使得益生菌內孢子在被釋出之前能獲得充分的保護，以避免受到外在環境的破壞與影響。生物可分解填充材料例如是澱粉，包括天然澱粉、改質澱粉、纖維素、矽藻土以及諸如碳酸鈣的礦物鹽類。生物可分解聚合物例如是提供機械強度，使得所形成的微生物肥料顆粒兼具彈性與剛性。生物可分解聚合物例如是生物可分解聚酯，包括聚丁二酸丁二醇酯(Poly(butylene succinate)，PBS)、聚乳酸(Polylactic acid、Polylactide，PLA)、聚羥基烷酸酯(Polyhydroxyalkanoates，PHA)、聚-β-羥基丁酸酯(Poly-β-hydroxybutyrate，PHB)。營養物質提供益生菌內孢子進行萌發以及生長時所需的營養。營養物質例如是麥芽糊精、酵母抽出物、微量元素。

接下來將參照圖1來說明微生物肥料顆粒的製造方法。必須說明的是，圖1及下文所描述的微生物肥料顆粒的製造方法僅是微生物肥料顆粒的多種製造方法中的一種，其目的僅為了說明本發明，而非用以限制本發明。

圖1為本發明之一實施例之一種微生物肥料顆粒的製作方法。請參照圖1，在本實施例中，首先，進行步驟S100，形成原料，此原料包括經均勻混合的益生菌內孢子培養液、多元醇水溶液、生物可分解填充材料、生物可分解聚合物以及營養物質。在此原料中，生物可分解填充材料的含量例如是55wt%~75wt%，多元醇水溶液的含量例如是10wt%~15wt%，生物可分解聚合物的含量例如是10wt%~30wt%，營養物質的含量例如是2wt%~8wt%。詳言之，例如是在常溫下攪拌益生菌內孢子培養液與多元醇水溶液，以將兩者均勻混合成一待使用的混合液。另一方面，例如是將生物可分解填充材料、生物可分解聚合物以及營養物質均勻混合成一待使用的混合物。接著，藉由均勻攪拌上述混合液與混合物，使得包括益生菌內孢子培養液與多元醇水溶液的混合液以及包括生物可分解填充材料、生物可分解聚合物以及營養物質的混合物均勻混合，以形成原料。當然，上述的混合液與混合物可依照需求更包括其他物質。特別一提的是，為了避免益生菌內孢子受到諸如熱等因子破壞而失活，也可以先使多元醇水溶液與生物可分解填充材料、生物可分解聚合物以及營養物質混合均勻後，最後再加入益生菌內孢子培養液，以形成原料。

然後，如步驟S110所示，對原料進行造粒處理，以形成微生物肥料顆粒。在一實施例中，將原料製成顆粒的方法例如是將上述原料導入擠壓機中進行混煉加工，以形成長條物，再將長條物裁切成具有適當尺寸的顆粒。其中，混煉加工的製程溫度主要取決於生物可分解聚合物的熔點，諸如以高於生物可分解聚合物的熔點的5℃~10℃來進行這些步驟。以生物可分解聚合物為聚丁二酸丁二醇酯為例，擠壓機的混煉加工例如是包括依序進行的以下四段製程：第一段製程，為預熱製程，其溫度例如是100℃~105℃；第二段製程，為第一擠壓製程，其溫度例如是115℃~120℃；第三段製程，為第二擠壓製程，其溫度例如是115℃~120℃，其中螺桿以不同於第一擠壓製程的方式來擠壓原料；以及第四段製程，為冷卻製程，其溫度例如是95℃~100℃。擠壓機例如是單螺桿擠壓機或雙螺桿擠壓機。在一實施例中，螺桿的轉速例如是40rpm~50rpm。平均加工滯留時間例如是3~5分鐘。在一實施例中，微生物肥料顆粒例如是圓柱狀顆粒，其中圓柱狀顆粒的尺寸例如是具有小於1cm的高度，以及具有約0.3cm~0.5cm的直徑。

此外，在製作出微生物肥料顆粒之後，可進一步對其進行烘乾製程，以利於室溫下乾燥保存。其中，烘乾製程例如是在約40℃的烘乾箱中烘乾約24小時。在完成烘乾製程後，微生物肥料顆粒中一部分的水份會被移除，因此在微生物肥料顆粒中，生物可分解填充材料的含量例如是56.7wt%~77.3wt%，多元醇水溶液的含量例如是10.3wt%~15.4wt%，生物可分解聚合物的含量例如是10.3wt%~30.9wt%，營養物質的含量例如是2.1wt%~8.2wt%。

在本發明之一實施例中，藉由將包括益生菌內孢子培養液、多元醇水溶液、生物可分解填充材料、生物可分解聚合物以及營養物質的原料混合均勻並加工成型，以製作微生物肥料顆粒。其中，益生菌內孢子會被大部分屬於生物可分解且能提供營養的物質包覆且固定於所形成的顆粒中，因此所形成的顆粒亦可稱為「固定式」微生物肥料顆粒。微生物肥料顆粒的施用方式是直接掩埋於土耕地中，使得包覆益生菌內孢子的生物可分解填充材料等組份在土壤中被完全分解，因而釋出益生菌內孢子。此時，益生菌內孢子會因為土壤中潮濕的環境以及添加於肥料顆粒中的營養物質，而萌發且大量生長。如此一來，益生菌能達到諸如改善土質、保護植物根圈以及促進植物生長等功效。此外，由於以內孢子型式以及適當的固定化保護技術來保護益生菌，以避免益生菌在適當生長前受到外界環境，因此能大幅增加微生物肥料的保存期限，以及維持益生菌的存活率，進而充分發揮微生物製劑的功效。

綜上所述，本發明之微生物肥料顆粒包括經均勻混合的益生菌內孢子培養液、多元醇水溶液、生物可分解填充材料、生物可分解聚合物以及營養物質。微生物肥料顆粒中的益生菌是以內孢子型式存在，且實質上被包覆、固定且保護於微生物肥料顆粒中。如此一來，當將微生物肥料顆粒掩埋於土耕地時，益生菌內孢子能在其他組份的分解下釋出並生長，以充分發揮其功效。因此，能有效地延長微生物製劑之施用週期與功效，且利於微生物製劑的長期保存。此外，可以藉由調整微生物肥料顆粒中的各組份的比例來控制顆粒的分解速率，因此可針對不同的栽種環境或植物種類來製作適當的微生物肥料顆粒。再者，微生物肥料顆粒具有易於加工量產、製造成本低、易於保存以及施用方式簡單的特性，故可廣泛地應用於微生物製劑中，以促進農業栽種技術發展。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S100、S110‧‧‧步驟

Claims

一種微生物肥料顆粒，包括經均勻混合的以下組份：一益生菌內孢子培養液；一多元醇水溶液；一生物可分解填充材料；一生物可分解聚合物；以及一營養物質。
如申請專利範圍第1項所述之微生物肥料顆粒，其中該生物可分解填充材料的含量為56.7wt%~77.3wt%。
如申請專利範圍第1項所述之微生物肥料顆粒，其中該多元醇水溶液的含量為10.3wt%~15.4wt%。
如申請專利範圍第1項所述之微生物肥料顆粒，其中該生物可分解聚合物的含量為10.3wt%~30.9wt%。
如申請專利範圍第1項所述之微生物肥料顆粒，其中該營養物質的含量為2.1wt%~8.2wt%。
如申請專利範圍第1項所述之微生物肥料顆粒，其中該益生菌內孢子培養液包括芽孢桿菌。
如申請專利範圍第1項所述之微生物肥料顆粒，其中該生物可分解填充材料包括澱粉。
如申請專利範圍第1項所述之微生物肥料顆粒，其中該生物可分解聚合物包括一生物可分解聚酯。
如申請專利範圍第1項所述之微生物肥料顆粒，其中該生物可分解聚合物包括聚丁二酸丁二醇酯。
如申請專利範圍第1項所述之微生物肥料顆粒，其中該營養物質包括麥芽糊精。