发明内容
本发明的目的是提供一种缓释保墒微生物酵素有机复合肥,该复合肥具有促释和缓释双向调节,保水保肥双重功效,还具有微生物增效作用,特别是成本低廉并可有效降解。
本发明的另一个目的是提供制备缓释保墒微生物酵素有机复合肥的方法。
本发明的再一个目的是缓释保墒微生物酵素有机复合肥在农业生产中的应用。
为了实现本发明,本发明公开了一种缓释保墒微生物酵素有机复合肥,其特征在于它含有下列组份(按重量百分比计):
缓释保墒剂 2%-9.9%
微生物酵素 0.1%-1.0%
复合肥料 90%-97%
其中:缓释保墒剂为天然高分子材料或化学合成高聚物系列材料,微生物酵素为农作物益生菌群,复合肥料为有机复合肥和/或无机复合肥
本发明还公开了一种优先的缓释保墒微生物酵素有机复合肥,其特征在于它含有下列组份(按重量百分比计):
缓释保墒剂 4.0%-7.5%
微生物酵素 0.5%-1.0%
复合肥料 92%-95%,
其中:缓释保墒剂为天然高分子材料或化学合成高聚物系列材料,微生物酵素为农作物益生菌群,复合肥料为有机复合肥和/或无机复合肥。
在本发明中,缓释保墒剂为魔芋粉,黄原胶,淀粉_AASO3H中的一种或几种物质组成。更优先的采用淀粉_AASO3H。淀粉_AASO3H也称为淀粉_(2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸)共聚物,它是一种水溶胶,既是一种缓释剂,又是一种保水剂,淀粉_AASO3H还是营养元素的载体,吸水率最高可达到5300倍。
在本发明中,农作物益生菌群为固氮菌(Azotobacter sp.)、磷细菌_巨大芽孢杆菌(Bacillusmegatherium var.phosphaticum)、钾细菌_胶质芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)、光合细菌(Photosynthetic bacteria)中的一种或几种的细菌组成,如市售的HM、ES菌等。
在本发明中,复合肥料指传统意义上的有机复合肥和/或无机肥料,微量元素,植物生长因子中的一种或二种物质组成,无机肥料中可含有微量元素和植物生长因子。传统意义上的有机复合肥为啤酒过滤污泥,酒糟渣,培养蘑菇的废弃物中的一种或几种物质组成。无机复合肥为包膜氮(N)、磷(P)、钾(K)肥料。这种包膜氮(N)、磷(P)、钾(K)肥料为市售产品,可从当地农资门市部购买。
在本发明中,公开了一种更优先的缓释保墒微生物酵素有机复合肥,其特征在于它含有下列组份(按重量百分比计):
缓释保墒剂 5%
微生物酵素 0.5%
复合肥料 94.5%,
其中:缓释保墒剂为淀粉_AASO3H,微生物酵素为固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,复合肥料为啤酒过滤污泥,酒糟渣,培养蘑菇的废弃物组成的有机复合肥和/或由包膜氮(N)、磷(P)、钾(K)肥料组成的无机复合肥。
本发明还公开了一种制备缓释保墒微生物酵素有机复合肥的方法,该方法包括下列步骤:
1)按比例在复合肥料中加入缓释保墒剂,再加入微生物酵素,
2)将上述组合物加入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥。
其中,按重量百分比计,缓释保墒剂占2%-9.9%,微生物酵素占0.1%-1.0%,复合肥料占90%-97%。在优先方案中,缓释保墒剂占5%,微生物酵素占0.5%,复合肥料占94.5%。
本发明与现有缓释保墒有机复合肥相比具有以下优点:
1)本发明的缓释保墒剂是同一种物质,起到缓释和保墒的双重作用,因此,生产工艺简单,成本相对较低;
2)本发明突破传统缓释保墒方法,缓释保墒剂采用为天然高分子魔芋粉,黄原胶,淀粉_AASO3H,纤维素衍生物系列材料;
3)缓释保墒剂可被生物或光降解:其中魔芋粉60天完全降解,魔芋粉+黄原胶(1∶1)120天完全降解,淀粉_AASO3H 240天完全降解,化学合成高吸水性树脂要3-5年才能完全降解;
4)缓释保墒剂的养分释放模式与作物需肥规律一致,能根据农作物生长规定控制养分释放速度,其中魔芋粉营养释放为30天,魔芋粉+黄原胶(1∶1)营养释放为60天,淀粉_AASO3H营养释放为120天,能分别满足蔬菜、水稻麦棉、果树的营养需要;
5)缓释保墒剂的保墒期在营养缓释与生物降解之间,分别为魔芋粉40天,魔芋粉+黄原胶(1∶1)90天,淀粉_AASO3H180天,能满足蔬、粮、果保墒之需要;
6)缓释剂与微生物酵素配伍,微生物酵素能够促进养分释放,而缓释剂则延缓养分释放,缓释剂与微生物酵素相结合,实现双向调节养分缓释。
7)微生物酵素包括固氮溶磷解钾光合等农作物益生菌群,能将土壤中不被农作物吸收利用的矿物磷、钾,转化为可被农作物吸收利用的速效磷和钾,还能释放土壤中硅、镁、铝、钼、铁等多种中微量元素供作物直接吸收。解钾细菌、解磷细菌在增殖过程中产生赤霉素(GA3)、细胞分裂素(CTK)、吲哚乙酸(IAA)等生理活性物质,能有效的促进作物生长发育,增强了作物抗寒耐旱和防病能力。
具体实施方式
下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。应当理解,这些实施例仅用于说明本发明,而不能限制本发明的保护范围。
实施例1缓释保墒微生物酵素有机复合肥的组成:
按具体比例,配制成缓释保墒微生物酵素有机复合肥组合物,具体成分见表1,
表1各种缓释保墒微生物酵素有机复合肥组合物成份
注:
1)有机复合肥和无机复合肥的比例按重量百分比计;
2)组合物1、2、3中专用包膜无机肥料各种有效养分如下:含氮3.0%、五氧化二磷3.0%、氧化钾3.0%、二氧化硅1.0%,总有效养分为10.0%;
3)组合物4、5、6中专用包膜无机肥料各种有效养分如下:含氮14.5%、五氧化二磷7.2%、氧化钾1.8%、二氧化硅4.08%,总有效养分为27.6%;
4)组合物7、8、9中专用包膜无机肥料各种有效养分如下:含氮5.0%、五氧化二磷7.5%、氧化钾7.5%、二氧化硅3.4%,总有效养分为23.4%
5)组合物10、11中专用包膜无机肥料各种有效养分如下:含氮5.74%、五氧化二磷6.5%、氧化钾12.0%、二氧化硅2.7%,总有效养分为26.9%;
实施例2缓释保墒微生物酵素有机复合肥制备方法:
采用一次成型工艺,将表1中的组合物按组分比例多少,先配制复合肥料,再将缓释保墒剂加入,再加入微生物酵素,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥。包装,检验,入库。
2.1在组合物1中,称取啤酒过滤污泥60公斤,加入30.0公斤无机复合肥混均形成90.0公斤的复合肥料,加入魔芋粉9.9公斤,再加入0.1公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂9.9%,微生物酵素占0.1%,复合肥料占90.0%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1。
2.2在组合物2中,称取啤酒过滤污泥63.0公斤,加入31.5公斤无机复合肥混均形成94.5公斤的复合肥料,加入魔芋粉5.0公斤,再加入0.5公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂5.0%,微生物酵素占0.5%,复合肥料占94.5%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1。
2.3在组合物3中,称取啤酒过滤污泥64.7公斤,加入32.3公斤无机复合肥混均形成97公斤的复合肥料,加入魔芋粉2.0公斤,再加入1.0公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂2.0%,微生物酵素占1.0%,复合肥料占97%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1。
2.4在组合物4中,称取啤酒过滤污泥60.0公斤,加入30.0公斤无机复合肥混均形成90.0公斤的复合肥料,加入魔芋粉+黄原胶9.9公斤,再加入0.1公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂9.9%,微生物酵素占0.1%,复合肥料占90.0%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1。
2.5在组合物5中,称取啤酒过滤污泥63公斤,加入31.5公斤无机复合肥混均形成94.5公斤的复合肥料,加入魔芋粉+黄原胶5公斤,再加入0.5公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂5.0%,微生物酵素占0.5%,复合肥料占94.5%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1。
2.6在组合物6中,称取啤酒过滤污泥64.7公斤,加入32.3公斤无机复合肥混均形成97公斤的复合肥料,加入魔芋粉+黄原胶2.0公斤,再加入1.0公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂2.0%,微生物酵素占1.0%,复合肥料占97%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1。
2.7在组合物7中,称取啤酒过滤污泥60.0公斤,加入30.0公斤无机复合肥混均形成90.0公斤的复合肥料,加入淀粉_AASO3H 9.9公斤,再加入0.1公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂9.9%,微生物酵素占0.1%,复合肥料占90.0%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1。
2.8在组合物8中,称取啤酒过滤污泥63公斤,加入31.5公斤无机复合肥混均形成94.5公斤的复合肥料,加入淀粉_AASO3H 5公斤,再加入0.5公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂5%,微生物酵素占0.5%,复合肥料占94.5%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1。
2.9在组合物9中,称取啤酒过滤污泥64.7公斤,加入32.3公斤无机复合肥混均形成97公斤的复合肥料,加入淀粉_AASO3H 2.0公斤,再加入1.0公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂2.0%,微生物酵素占1.0%,复合肥料占97.0%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1。
2.10在组合物10中,称取啤酒过滤污泥63.4公斤,加入31.6公斤无机复合肥混均形成95公斤的复合肥料,加入淀粉_AASO3H 4公斤,再加入1公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂4%,微生物酵素占1%,复合肥料占95%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1。
2.11在组合物11中,称取啤酒过滤污泥61.3公斤,加入30.7公斤无机复合肥混均形成92公斤的复合肥料,加入淀粉_AASO3H 7.5公斤,再加入0.5公斤为由固氮菌、磷细菌、钾细菌、光合细菌组成的农作物益生菌群,倒入混合机中混合均匀,造粒,干燥形成缓释保墒微生物酵素有机复合肥,包装,检验,入库。按重量百分比计,缓释保墒剂7.5%,微生物酵素占0.5%,复合肥料占92%,在复合肥料中,有机复合肥和无机复合肥是2∶1
实施例3,缓释保墒微生物酵素有机复合肥的应用:
3.1缓释保墒剂的保水能力测定:
采用离心分离法测定保水量,按表中所示,分别精密称取魔芋粉、魔芋粉+黄原胶(1∶1)、淀粉_AASO3H重量,分别用定量的纯净水充分溶解,滤心,弃水,胶体称重,计算胶体饱和保水量,单位:毫升;以黄砂作参照物。结果见表2。
表2.缓释保墒剂的保水能力(黄砂饱和保水量:毫升/公斤)
从表2可看出.缓释保墒剂的饱和保水能力黄砂为300毫升/公斤,每公斤黄砂中各胶体的添加量从0.05%到1.0%,饱和保水能力魔芋粉从350到1300毫升,魔芋粉+黄原胶(1∶1)从400到2300毫升,淀粉_AASO3H从2800到50300毫升。
3.2缓释保墒剂的营养释放及生物降解:
3.2.1生物降解测定方法,分别精密称取定量的魔芋粉、魔芋粉+黄原胶(1∶1)、淀粉_AASO3H重量,分别用定量的纯净水充分溶解,滤心,弃水,胶体称重,计算胶体饱和保水量,单位:克;再将胶体置于50℃恒温箱中干燥至恒重,称重。反复如上操作,直至胶体无吸水能力,绘制吸水失水曲线,参照合成高吸水树脂吸水失水经验数据计算。
3.2.2营养缓释测定方法,分别精密称取定量的的魔芋粉、魔芋粉+黄原胶(1∶1)、淀粉_AASO3H重量,分别用定量的等渗生理盐水(0.9%)充分溶解,置于半透膜中,半透膜外含有定量的土壤水浸液,用电导法测定半透膜内外的电导率;以土壤水浸液作参照物。
结果见表3.缓释保墒剂的营养释放及生物降解
表3.缓释保墒剂的营养释放及生物降解
从表3中可知:
1)缓释保墒剂的养分释放模式与作物需肥规律一致,能根据农作物生长规定控制养分释放速度,其中魔芋粉营养释放为30天,魔芋粉+黄原胶(1∶1)营养释放为60天,淀粉_AASO3H营养释放为120天,能分别满足蔬菜、水稻麦棉、果树的需要;
2)缓释保墒剂的保墒期在营养缓释与生物降解之间,分别为魔芋粉40天,魔芋粉+黄原胶(1∶1)90天,淀粉_AASO3H180天,能满足蔬、粮、果保墒之需要;
3)缓释保墒剂可被生物或光降解:其中魔芋粉60天完全降解,魔芋粉+黄原胶(1∶1)120天完全降解,淀粉_AASO3H240天完全降解,化学合成高吸水性树脂要3-5年才能完全降解;
3.3缓释保墒微生物酵素有机复合肥在水稻上的应用:
选取100x100平方的水田,均分为4等份,三份作缓释保墒微生物酵素有机复合肥试验,一份作对照,早稻按每亩120公斤,晚稻按150公斤作移栽秧田的底肥一次施入,试验结果见表4.,表5.。
表4缓释保墒微生物酵素有机复合肥对早籼31经济性状的影响
注:对照组为同等肥力的缓释有机复合肥
从表4可看出:缓释保墒微生物酵素有机复合肥能增加早稻有效稻穗,增加穗实粒数,增加稻谷千粒重,从而增加产量,缓释保墒微生物酵素有机复合肥较同等肥力的缓释有机复合肥:组合物4增产36.26%,组合物5增产46.9%,组合物6增产37.1%.。
表5缓释保墒微生物酵素有机复合肥对晚优198经济性状的影响
注:对照组为同等肥力的缓释有机复合肥
从表5可看出:缓释保墒微生物酵素有机复合肥能增加晚稻有效稻穗,增加穗实粒数,增加稻谷千粒重,从而增加产量,缓释保墒微生物酵素有机复合肥较同等肥力的缓释有机复合肥:组合物4_魔芋粉增产38.5%,组合物5_魔芋粉+黄原胶(1∶1)增产57.2%,组合物6淀粉_AASO3H增产46.3%.。
3.4缓释保墒微生物酵素有机复合肥在棉花上的应用:
选取100x100平方的平整旱田,均分为3等份,两份作缓释保墒微生物酵素有机复合肥试验,一份作对照,按每亩90公斤作棉花播种田的基肥一次施入,试验结果见表6.。
表6缓释保墒微生物酵素有机复合肥对棉花的产量结构的影响
注:对照组为同等肥力的缓释有机复合肥
从表6可看出:缓释保墒微生物酵素有机复合肥能增加棉花有效成铃数,增加籽棉产量,从而增加皮棉产量,缓释保墒微生物酵素有机复合肥较同等肥力的缓释有机复合肥:组合物5_魔芋粉+黄原胶(1∶1)增产皮棉5.04%,组合物6_淀粉_AASO3H增产皮棉9.37%.。
3.5缓释保墒微生物酵素有机复合肥在蔬菜上的应用:
选取100x100平方的平整旱田,均分为6等份,供作缓释保墒微生物酵素有机复合肥试验,一份作对照,按每亩20公斤作蔬菜移苗园地的基肥一次施入,方法是在移栽或播种前,开沟条施或穴施在种子或幼苗下面,施肥深度以5-10厘米较好,注意中间隔土。菜园管理及浇水按常规进行,试验结果见表7.。
表7缓释保墒微生物酵素有机复合肥对蔬菜品质及产量的影响
从表7可看出::缓释保墒微生物酵素有机复合肥,能增加辣椒株高,叶色深绿,茎杆粗壮,辣椒果实大,果肉肥厚,商品率增加;黄瓜叶色浓绿,茎秆粗壮,脆甜;芹菜株高增加10-15cm,叶柄粗宽肥厚;萝卜辣味明显降低,提高品质;莴苣顶叶浓绿,茎白;白菜长势汪,叶浓绿,早熟5-8天。
3.6缓释保墒微生物酵素有机复合肥在果树上的应用:
选取柑橘龄相同,枝条修剪一致,土肥水平相当的柑橘树,密度每亩100株,80棵供作缓释保墒微生物酵素有机复合肥试验,20棵作对照,按每棵6公斤作基肥一次施入,方法是在柑橘树根际周围,开沟条施,施肥深度以5-10厘米较好。果园管理及浇水按常规进行,试验结果如下:
3.6.1..将缓释保墒微生物酵素有机复合肥的组合配方8施于密度每亩100株的脐橙树基周围,平均单株产量达到20.4公斤,亩产2040公斤,每亩增加产量670公斤.,产量提高48.9%。
3.6.2将缓释保墒肥的组合配方9施于密度每亩100株的脐橙树基周围,平均单株产量达到28.2公斤,亩产2810公斤,每亩增加产量820公斤.,产量提高41.2%。
3.6.3.在氮、磷、钾养分含量相等条件下,缓释保墒微生物酵素复合肥较常规缓释肥料浇水次数和浇水量明显减少,水分利用效率提高40-50%,养分利用率提高8-10%,座果率提高50%-60%,产量提高20%-50%,成熟期提前10天以上,果大,果形整齐,果面颜色橙红,果皮光滑,果肉味甜质脆,易化渣,色香味俱全,商品率达90%,柑橘糖酸比提高1.0%-3.9%,固/酸比增加0.3%-4.30%,维生素C含量提高1.2-9.2mg/100ml,可溶性固形物含量提高1.0%以上。
3.7缓释保墒微生物酵素有机复合肥在花卉上的应用:
供试花卉为郁金香、一品红。缓释保墒肥微生物酵素有机复合肥的组合配方7.,与常规缓释肥料分别施用进行盆栽试验,在氮、磷、钾养分含量相等条件下,缓释保墒肥料较常规缓释肥料浇水次数和浇水量明显减少,水分利用效率提高50%,养分利用率提高10%左右:,花期延长,花色鲜艳,提高了花卉的观赏价值。
3.8缓释保墒微生物酵素有机复合肥在马铃薯上的应用:
选取100x100平方的平整旱田,均分为3等份,供作缓释保墒微生物酵素有机复合肥试验,一份作对照,按每亩20公斤作旱田的基肥一次施入,方法是在移栽或播种前,开沟条施或穴施在种子或幼苗下面,施肥深度以2-5厘米较好,注意中间隔土。管理及浇水按常规进行,试验结果见表8.。
表8缓释保墒微生物酵素有机复合肥对马铃薯产量的影响
组合配方 |
品种 |
增产效果//% |
组合物10 |
马铃薯 |
32.2 |
组合物11 |
马铃薯 |
15.6 |
对照组 |
马铃薯 |
100(按100公斤计) |
如表8所示,组合物10马铃薯增产23.2%,组合物11马铃薯增产15.6%。
3.9缓释保墒微生物酵素有机复合肥在玉米上的应用:
选取100x100平方的平整旱田,均分为3等份,供作缓释保墒微生物酵素有机复合肥试验,一份作对照,按每亩30公斤作旱田的基肥一次施入,方法是在移栽或播种前,开沟条施或穴施在种子或幼苗下面,施肥深度以2-5厘米较好,管理及浇水按常规进行。
表9缓释保墒微生物酵素有机复合肥对玉米产量的影响
组合配方 |
品种 |
增产效果//% |
组合物10 |
玉米 |
21.3 |
组合物11 |
玉米 |
13.4 |
缓释保墒肥料营养元素释放与玉米吸收基本一致,提高了养分利用率,其中氮肥效提高8.9%,磷肥效提高7.8%,钾肥效提高9.1%。同时,由于肥料中保水剂的持水作用,减少了灌溉次数与灌水量,水分利用率提高19%左右。作物产量试验结果如表9.所示,组合物10玉米增产21.3%,组合物11玉米增产13.4%。