CN102515979B

CN102515979B - 含有根瘤菌剂的紫云英专用肥及其制备和应用

Info

Publication number: CN102515979B
Application number: CN2011103924845A
Authority: CN
Inventors: 张强; 孙涛; 范玲超; 化百南
Original assignee: Shandong Kingenta Ecological Engineering Co Ltd
Current assignee: Kingenta Ecological Engineering Group Co Ltd
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2031-12-01
Also published as: CN102515979A

Abstract

本发明涉及一种含有根瘤菌剂的紫云英专用肥及其制备和应用。紫云英专用肥的原料如下：尿素包膜根瘤菌剂组合物，5％腐植酸包膜尿素，磷酸二铵，氯化钾，硝酸钙，硫酸镁；所述尿素包膜根瘤菌剂组合物是将紫云英的根瘤菌发酵液用草炭土吸附后再加入钼酸铵造粒，用熔融的尿素包膜制成。在紫云英播种前将本专用肥撒施于地面后翻耕、播种。本发明肥料中根瘤菌被包裹在尿素膜内，可减少环境因素的影响，延长有效时间。

Description

含有根瘤菌剂的紫云英专用肥及其制备和应用

技术领域

本发明涉及一种肥料，特别涉及一种含有根瘤菌剂的紫云英专用肥料及其制备和应用，属于肥料生产和应用技术领域。

背景技术

紫云英(Astragalus sinicus L.)是一种一年生或越年生草本豆科植物,是我国重要的绿肥和饲料牧草,多在秋季套播于晚稻田中,春季翻压后作早稻的基肥，是我国稻田最主要的冬季绿肥，也是家畜的优良牧草。

一直以来，紫云英只是我国广大稻区冬季休闲土地的填补作物，管理粗放，基本不施用肥料，产量低，种植效益差。上世纪80年代以后，种植面积大幅下降。近几年，随着农业生产中化肥用量的增加和投入成本的持续增长导致的环境和经济压力的加大，合理种植和利用绿肥的呼声越来越大，政府也大力支持绿肥种植，通过项目研究和资金补贴，紫云英的种植技术日趋完善、种植面积不断扩大。据研究，施用氮磷钾肥肥料可提高产草量20～40%，植株中的营养成分也有一定提高，明显增加了种植效益。

CN1774986（200510122885.3）公开了一种稻田紫云英栽培方法，涉及稻田水稻-绿肥轮作制度条件下紫云英的栽培与利用技术，适用于南方水稻-绿肥轮作制度。采用稻田套播紫云英，通过选择迟熟高产的紫云英品种、推迟紫云英种子到黑荚期翻埋、水稻收获后及时开沟排水等措施，达到紫云英一年播种多年免播种，降低种子成本30元/年·亩，同时减少水稻氮肥用量30％、降低稻田氮径流损失，省工省力，降低成本，减少稻田氮、磷迁移损失，提高稻田综合效益。

CN102124924A（201110007569.7）提供了一种有机稻种植方法，包括以下步骤：种植紫云英，每亩撒播紫云英种子3.0～3.5公斤；待紫云英进入初花期，翻压、干耙土地，使紫云英切碎并与土壤充分混合，晒1～2天后，灌水，沤制绿肥，沤制时间为15～20天；整地，待田平泥融后，开畦沟作畦；平整畦面，在畦面上铺薄膜，铺薄膜1～3天后，在铺设有薄膜的畦面上打孔；将秧苗栽种在畦面的孔内；保持稻田湿润状态，即保持畦沟内有水，水不淹过畦面；收获前8～12天，排水晒田，即可。该有机稻种植方法具有可有效解决有机肥料、无杂草生长、无病虫害、不增加种植用工和种植成本、有很好的抗旱作用、管理简便、适应能力强、安全可靠的优点。

紫云英为豆科植物，其根系具有与根瘤菌共生形成根瘤固定空气中氮素的能力。由于土壤中根瘤菌数量的不足或品种不够优良，接种根瘤菌是增加紫云英共生固氮作用、增加氮素营养、提高产量与质量的重要措施。

CN101585721（200910088162.4）公开了一种紫云英复合微生物菌剂，由紫云英根瘤菌、圆褐固氮菌、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌各自的发酵菌液按照15-20％重量百分比的比例分别吸附到吸附剂上制成紫云英根瘤菌菌剂、圆褐固氮菌菌剂、巨大芽孢杆菌菌剂和胶质芽孢杆菌菌剂，然后复配而成；该发明用于紫云英种植接种，可以显著提高紫云英产量。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供一种含有根瘤菌剂的紫云英专用肥及其制备和应用。

发明概述

本发明将根瘤菌剂、根瘤生长和固氮所需要的微量元素钼一起被包裹在尿素外壳内，并根据紫云英的需肥规律和稻田土壤的养分状况合理配置磷、钾、钙、镁肥及控释包膜氮肥，形成具有接种和施肥双重功能的紫云英专用肥料。经过大田试验，取得了好的效果。

发明详述

含有根瘤菌剂的紫云英专用肥，原料质量份如下：

尿素包膜根瘤菌剂组合物 120～200份，

5%腐植酸包膜尿素 120～180份，

磷酸二铵 280～350份,

氯化钾 200～280份，

硝酸钙 50～100份，

硫酸镁 50～90份。

所述尿素包膜根瘤菌剂组合物是按以下方法制备的:先按现有技术液体发酵制备紫云英根瘤菌发酵液,再用灭菌后的草炭土吸附得固体根瘤菌剂，发酵液与草炭土的质量比为1∶3～4；加入所得固体根瘤菌剂质量的1.5～2.5%的钼酸铵,混合均匀，40°C～50°C造粒，得掺钼的根瘤菌剂颗粒；最后用熔融的尿素喷涂在该颗粒表面，形成尿素包膜层，得尿素包膜根瘤菌剂组合物，其中尿素包膜层占根瘤菌剂颗粒质量的6～9wt%。

所述5%腐植酸包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥,在核芯肥外喷淋一层粘结剂,再喷撒一层风干粉碎的风化煤，固化后重复上述过程,达到粘结剂占核芯肥质量的1%,风化煤占核芯肥质量的5%。所述粘结剂是环氧树脂与三乙烯四胺按1∶0.1的质量比混合制成。5%腐植酸包膜尿素为市售产品,山东金正大生态工程股份有限公司有售,也可按CN100556866C（200810139610.4）公开的“一种腐植酸控释肥及其制备方法”制备，本发明引用该专利文件的全文作为现有技术。其中,核芯肥料尿素优选大颗粒尿素,粒径2～3毫米。

所述磷酸二铵、氯化钾、硝酸钙、硫酸镁市售产品，粒径2～4毫米。

根据本发明，优选的,含有根瘤菌剂的紫云英专用肥，原料质量份如下：

尿素包膜根瘤菌剂组合物 145～155份，

5%腐植酸包膜尿素 145～155份，

磷酸二铵 310～330份,

氯化钾 235～245份，

硝酸钙 78～82份，

硫酸镁 58～62份。

本发明含有根瘤菌剂的紫云英专用肥的制备方法，步骤如下：

（1）尿素包膜根瘤菌剂组合物的制备：

A、按现有技术制备紫云英的根瘤菌发酵液,发酵液含根瘤菌活菌数3.5～4.5╳10⁸个/ml。

B、按发酵液∶灭菌草炭土=1∶3～4质量比用灭菌草炭土将发酵液吸附成固体根瘤菌剂。

C、按质量比将占固体根瘤菌剂1.5～2.5%的钼酸铵加入步骤B制备的固体根瘤菌剂中，混合均匀，在40°C～50°C条件下利用圆盘或滚筒造粒，粒径2～4毫米，含水量23～28wt%，得掺营养元素钼的根瘤菌剂颗粒。

D、将尿素熔融成脲液，以雾化的形式将脲液喷淋到转动的步骤C制备的根瘤菌剂颗粒上，冷却，即得尿素包膜根瘤菌剂组合物，包膜尿素质量占根瘤菌剂组合物质量的6～9%。

（2）将步骤（1）制备的尿素包膜根瘤菌剂组合物与5%腐植酸包膜尿素、磷酸二铵、氯化钾、硝酸钙、硫酸镁按配比一起放入搅拌机中搅拌5～7分钟，充分混匀即得。

然后将混合好的肥料进行计量、包装。

上述方法中，步骤（1）A中制备根瘤菌发酵液所用的根瘤菌菌种为现有技术中能与紫云英共生固氮的菌株均可以使用。优选的，中国农业微生物菌种保藏管理中心ACCC编号为13196、13197、13198、13199华癸中间根瘤菌（Mesorhizobium huakuii）之一。

本发明含有根瘤菌剂的紫云英专用肥的应用，在紫云英播种前将紫云英专用肥撒施于地面后翻耕、播种。肥料用量，折合成氮、磷、钾总量，每亩20～30公斤。

本发明的优良效果如下：

1、施肥、接种一次性完成

本发明含有根瘤菌的紫云英专用肥将根瘤菌与肥料相互配合，施肥、接种一次性完成，省工、省力，且将根瘤菌直接施在紫云英主要根区土壤，提高接种效率，增加紫云英产量。

2、根瘤菌被包裹，减少环境因素的影响

根瘤菌是活的菌体，其活性容易受环境影响，如温度、光照等，本发明肥料中根瘤菌被包裹在尿素膜内，可以减少环境因素的影响，延长有效时间。

3、控释氮肥可减少对根瘤固氮的影响

本发明肥料中的5%腐植酸包膜尿素是控释氮肥，它的氮素养分缓慢释放，即能够补充单独靠根瘤固定氮素不足，又可避免氮肥施用后的突然增多对根瘤固氮作用的影响，两者协调供应紫云英氮素需要。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中的原料用量份数均为质量份，所有的百分比均为质量百分比。

实施例中所用的紫云英根瘤菌菌种是:华癸中间根瘤菌（Mesorhizobiumhuakuii），中国农业微生物菌种保藏管理中心（ACCC）购得，ACCC菌种保藏号13196和13197。

草炭土：吉林海睿草炭土开发公司，有机质含量大于70wt%。

5%腐植酸包膜尿素，山东金正大生态工程股份有限公司生产，以颗粒尿素为核芯肥，在核芯肥外喷淋一层粘结剂，再喷撒一层风干粉碎的风化煤，固化后重复上述过程，达到粘结剂占核芯肥质量的1%，风化煤占核芯肥质量的5%；所述粘结剂是环氧树脂与三乙烯四胺按1∶0.1的质量比混合制成。

实施例1：含有根瘤菌剂的紫云英专用肥，原料组分如下：

尿素包膜根瘤菌剂组合物 150kg，

5%腐植酸包膜尿素 150kg，

磷酸二铵 320kg,

氯化钾 240kg，

硝酸钙 80kg，

硫酸镁 60kg。

制备方法：

（1）尿素包膜根瘤菌剂组合物的制备：

A、按现有技术制备根瘤菌发酵液，液体含根瘤菌活菌数3.62╳10⁸个/ml。

菌种活化：用斜面培培养基将购得华癸中间根瘤菌菌种ACCC13196在26°C条件下活化4天。培养基配方是：蔗糖10克，酵母粉3克，磷酸二氢钾0.4克，硫酸镁0.2克，氯化钠0.2克，氯化钙0.5克，琼脂15克，微量元素溶液1克（微量元素溶液中，含硼酸、柠檬酸铁、钼酸钠、硫酸锌分别为1wt%），水1000克，pH值6.8～7.0。

液体发酵：培养基配方为酵母粉5克，葡萄糖15克，磷酸二氢钾0.5克，七水硫酸镁0.2克，氯化钠0.1克，氯化钙0.1克，水1000克，pH值6.8～7.0。加热使所有成分溶化，分装在3个500毫升三角瓶中，在0.11兆帕压力下灭菌30分钟，制备成摇瓶培养基，冷却后将上述的活化菌种接入，26°C、120转/分钟培养4天；再将经摇瓶培养后的根瘤菌种以2wt%的接种量转入发酵罐中,发酵罐培养基与摇瓶培养基相同，28°C培养3天，得紫云英根瘤菌发酵液。液体含根瘤菌活菌数3.62╳10⁸个/ml。

B、取发酵液40公斤加入130公斤灭菌草炭土中，充分混合，得固体根瘤菌剂。

C、取3.0公斤钼酸铵加入步骤B制备的固体根瘤菌剂中，混合均匀，移入圆盘造粒机中造粒，烘干温度45°C左右，粒径2～4毫米，成品颗粒含水量24.6wt%。

D、取尿素12公斤投入到尿素熔融器中，熔融成脲液，利用压力泵将脲液通过喷头以雾化的形式喷淋到快速转动的步骤C制得的颗粒上，冷却后即得尿素包膜根瘤菌剂组合物。

（2）取步骤（1）制得的尿素包膜根瘤菌剂组合物150kg，5%腐植酸包膜尿素150kg，磷酸二铵320kg,氯化钾240kg，硝酸钙80kg，硫酸镁60kg，一起放入搅拌机中搅拌5分钟，充分混匀即得。然后将混合好的肥料进行计量、包装。

实施例2：含有根瘤菌剂的紫云英专用肥，原料组分如下：

尿素包膜根瘤菌剂组合物 180kg，

5%腐植酸包膜尿素 120kg，

磷酸二铵 290kg,

氯化钾 270kg，

硝酸钙 50kg，

硫酸镁 90kg。

制备方法同实施例1。

实施例3：含有根瘤菌剂的紫云英专用肥，原料组分如下：

尿素包膜根瘤菌剂组合物 120kg，

5%腐植酸包膜尿素 180kg，

磷酸二铵 350kg,

氯化钾 200kg，

硝酸钙 100kg，

硫酸镁 50kg。

制备方法：

（1）尿素包膜根瘤菌剂组合物的制备：

A、按现有技术制备根瘤菌发酵液，如实施例1中步骤（1）A所述，所不同的是根瘤菌菌种为ACCC13197，发酵液含根瘤菌活菌数4.01╳10⁸个/ml。

B、取发酵液30公斤加入100公斤草炭土中，充分混合。

C、取2.5公斤钼酸铵加入步骤B置备的混合物中，混合均匀,移入圆盘造粒机中造粒，烘干温度40°C～50°C，粒径2～4毫米，成品颗粒含水量27.2wt%。

D、取尿素11公斤投入到尿素熔融器中，熔融成脲液，利用压力泵将脲液通过喷头以雾化的形式喷淋到快速转动的步骤C制备的颗粒上，冷却后即得尿素包膜根瘤菌剂组合物。

（2）取步骤（1）制得的尿素包膜根瘤菌剂组合物120kg，5%腐植酸包膜尿素180kg，磷酸二铵350kg,氯化钾200kg，硝酸钙100kg，硫酸镁50kg，一起放入搅拌机中搅拌7分钟，充分混匀即得。然后将混合好的肥料进行计量、包装。

实施例4：含有根瘤菌剂的紫云英专用控释肥，原料组分如下：

尿素包膜根瘤菌剂组合物 200kg，

5%腐植酸包膜尿素 130kg，

磷酸二铵 310kg,

氯化钾 220kg，

硝酸钙 70kg，

硫酸镁 70kg。

制备方法同实施例3。

对比例：普通氯化钾复合肥，氮、磷、钾含量分别是15%、15%、15%。

以上实施例1～4和对比例的应用效果如下：

试验地点：江苏省吴江市,湖北省武汉市。

试验时间：2010年10月至2011年4月。

供试紫云英品种：吴江市是“大叶青”品种,武汉市是“宁波大桥”品种。

实施例1－4和对比例肥料氮、磷、钾总养分用量相同，每亩25公斤。实施例和对比例肥料施用方法相同，在紫云英播种前将肥料撒施于地面后翻耕、播种。应用效果见表1。

表1.与对比例相比实施例1-4的施用效果

Claims

1.含有根瘤菌剂的紫云英专用肥，其特征在于原料质量份如下：

尿素包膜根瘤菌剂组合物 120～200份，

5％腐植酸包膜尿素 120～180份，

磷酸二铵 280～350份，

氯化钾 200～280份，

硝酸钙 50～100份，

硫酸镁 50～90份；

所述尿素包膜根瘤菌剂组合物是按以下方法制备的：先按现有技术液体发酵制备紫云英的根瘤菌发酵液，再用灭菌后的草炭土吸附得固体根瘤菌剂，发酵液与草炭土的质量比为1∶3～4；加入所得固体根瘤菌剂质量的1.5～2.5％的钼酸铵，混合均匀，40℃～50℃造粒，得掺钼的根瘤菌剂颗粒；最后用熔融的尿素喷涂在该颗粒表面，形成尿素包膜层，得尿素包膜根瘤菌剂组合物，其中尿素包膜层占根瘤菌剂颗粒质量的6～9wt％；

所述5％腐植酸包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥，在核芯肥外喷淋一层粘结剂，再喷撒一层风干粉碎的风化煤，固化后重复上述过程，达到粘结剂占核芯肥质量的1％，风化煤占核芯肥质量的5％。

2.如权利要求1所述的含有根瘤菌剂的紫云英专用肥，其特征在于原料质量份如下：

尿素包膜根瘤菌剂组合物 145～155份，

5％腐植酸包膜尿素 145～155份，

磷酸二铵 310～330份，

氯化钾 235～245份，

硝酸钙 78～82份，

硫酸镁 58～62份。

3.权利要求1或2所述的含有根瘤菌剂的紫云英专用肥的制备方法，步骤如下：

(1)尿素包膜根瘤菌剂组合物的制备

A、按现有技术制备紫云英的根瘤菌发酵液，发酵液含根瘤菌活菌数3.5～4.5×10⁸个/ml；

B、按发酵液∶灭菌草炭土＝1∶3～4质量比用灭菌草炭土将发酵液吸附成固体根瘤菌剂；

C、按质量比将占固体根瘤菌剂1.5～2.5％的钼酸铵加入步骤B制备的固体根瘤菌剂中，混合均匀，在40℃～50℃条件下利用圆盘或滚筒造粒，粒径2～4毫米，含水量23～28wt％，得掺营养元素钼的根瘤菌剂颗粒；

D、将尿素熔融成脲液，以雾化的形式将脲液喷淋到步骤C制备的根瘤菌剂颗粒上，冷却，即得尿素包膜根瘤菌剂组合物，包膜尿素质量占根瘤菌剂组合物质量的6～9％；

(2)将步骤(1)制备的尿素包膜根瘤菌剂组合物与5％腐植酸包膜尿素、磷酸二铵、氯化钾、硝酸钙、硫酸镁按配比一起放入搅拌机中搅拌5～7分钟，充分混匀即得。

4.如权利要求3所述的含有根瘤菌剂的紫云英专用肥的制备方法，其特征在于步骤(1)A中制备根瘤菌发酵液所用的根瘤菌菌种为中国农业微生物菌种保藏管理中心ACCC编号为13196、13197、13198、13199的华癸中间根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)之一。

5.权利要求1或2所述的含有根瘤菌剂的紫云英专用肥的应用，在紫云英播种前将该专用肥撒施于地面后翻耕、播种；肥料用量折合成氮磷钾总量为每亩20～30公斤。