CN102531776B - 一种复合微生物肥料及其制备方法 - Google Patents

一种复合微生物肥料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复合微生物肥料及其制备方法。该肥料中各组分按重量份为:无机肥5-15份、有机肥20-45份、中微量元素4-10份、螯合剂10-25份和微生物菌剂1-8份。本发明的一种复合微生物肥料,其含有丰富的有机质、高效螯合剂以及功能性微生物,能够改善土壤理化性质,提高中微量元素利用率,保持土壤养分平衡,克制土传病害的发生,提升作物产量及品质。

Description

一种复合微生物肥料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于农业肥料技术领域,特别涉及一种复合微生物肥料及其制备方法。
背景技术
[0002] 多年来,化学肥料的施用对农业增产增收起到了关键作用。然而,由于长期施用化学肥料,肥料利用率下降,有机肥料供应不足,致使农田生态环境、土壤理化性状和土壤微生物区系受到了不同程度的破坏,在一定程度上影响了农产品的品质。我国目前土壤资源现状迫切需要通过人为措施来补充土壤有机质,确保农业种植水平和农作物产品质量的提高。这就给环境友好型,能促进作物的生长和提高产品质量,对土壤生态系统的物质循环、能量流动有特殊作用的微生物肥料带来了很好的发展机遇。
[0003] 我国微生物肥料经历了几起几落的发展过程,已有几十年历史,最早可以追溯到20世纪30年代,是由中国著名的土壤微生物学专家张宪武教授研制的大豆根瘤菌,到60年代的“5406”抗生菌肥料和固氮蓝绿藻肥,70〜80年代中期的VA菌根,80〜90年代的联合固氮菌肥、硅酸盐菌剂、光合细菌菌剂、PGPR制剂和有机肥(秸杆)腐熟剂等。但也存在不足,很多微生物肥料基础研究和应用研究仅仅停留在增产原因分析、菌株分离和大田试验方面,微生物肥料行业整体水平依然不高,很多厂家生产技术创新不够、设备简陋、工艺不完善、破坏环境、肥料效果不稳定,这些问题都制约了微生物肥料的进一步发展。
[0004] 在堆肥的有机原料中加入高纤维质有机物,如玉米秸杆、稻杆、麦杆、蔗渣、稻谷壳等,再配合化肥及有益微生物制成复合微生物肥料。秸杆纤维可助土壤吸水性、空隙度及排水性,提供微生物的栖息环境,有益微生物并由堆肥取得所需营养而大量繁殖,分泌大量生化物质,包括活性酶、抗菌素 、抑虫素、溶磷物质、维生素、促长素等。秸杆纤维质、有机、无机肥份与菌种的同时投入能促进有益微生物的繁殖进而同步改善土壤理化性质、微生物群落结构,达到完善土壤改良的效果。
[0005] 本发明在加入无机元素,畜禽粪便和作物秸杆腐熟后的有机肥基础上,通过引入对中微量元素具有螯合功能的螯合剂,达到保水保肥、防止土壤酸化、防止土壤酸化和板结,治理土壤重金属污染。同时,本发明还加入了具有固氮、解磷、解钾以及拮抗作用的微生物,提高肥料吸收利用率,提高作物的抗病能力,有效促进作物的生长和增加作物的产量。
发明内容
[0006] 为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种复合微生物肥料及其制备方法。
[0007] 本发明的另一目的在于提供上述复合微生物肥料的制备方法。
[0008] 为了实现本发明目的,本发明的一种复合微生物肥料,含有下列重量份的组分:
[0009]无机肥 5-15份
有机肥 20-45份
中微量元素 4-10份
螯合剂 10-25份
微生物菌剂 1-8份。
[0010] 优选地,本发明肥料含有下列重量份的组分:
[0011]
无机肥 10-12份
有机肥 30-35份
中微量元素 8-10份
[0012]
螯合剂 16-20份
微生物菌剂 5-6份。
[0013] 所述肥料还包括填充物10-25份,优选20-22份。
[0014] 所述无机肥优选为尿素、硫酸铵、硝酸铵、磷酸二铵、钙镁磷肥、硫酸钾、碳酸氢铵中的一种或多种。
[0015] 所述中微量元素优选为含镁、钥、硼、锌、铁、或铜的化合物。优选为硫酸镁、钥酸铵、硼砂、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜,重量组分为1-3.5: 0.5-1: 2-2.5: 1-3: 1-3: 0.5-2
o
[0016] 所述螯合剂为氨基酸、黄腐酸、糖蜜中的一种或几种。当螯合剂为黄腐酸时,需要按本领域的常规技术进行必要的氨化处理。
[0017] 所述有机肥为畜禽粪便与作物秸杆彻底腐熟而得的有机肥。一般堆积材料畜禽粪便与作物秸杆重量配比为10: 2-5。所述禽畜粪便优选为猪粪、鸡粪、鸭粪、羊粪中的一种或几种;所述农作物秸杆优选为玉米秸杆、小麦秸杆、稻杆、棉杆、芦苇杆、玉米芯、甘蔗渣中的一种或多种混合。
[0018] 所述微生物菌剂为根际促生菌和拮抗菌混合而成,优选为固氮菌、解钾菌、解磷菌和拮抗菌的混合菌粉,优选重量配比为固氮菌:解钾菌:解磷菌:拮抗菌1-2: 1.5: 1-2: 1.5 ;所述固氣菌为圆揭固氣菌(Azotobacter chroococcum),所述解磷菌为巨大芽孢杆菌(Bacillusmagaterium),所述解钾菌为胶冻样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus),所述拮抗菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),有效活菌数分别为 5.0X 109-9.8X 109cfu/g, 5.0X IO9-10.0X 109cfu/g, 5.0X 109-8.0X 109cfu/g,
5.0X 109-8.0X 109cfu/g。
[0019] 所述填充物为凹凸棒土、经滤硅藻土中的一种或两种,所述经滤硅藻土是指在生产中以硅藻土作为过滤介质对啤酒进行过滤后的产物,含有一定量的酵母及蛋白沉淀物,
营养丰富。
[0020] 本发明还提供上述肥料的制备方法,其包括以下步骤:[0021] (I)将有机肥原料发酵熟化;
[0022] (2)发酵后的有机肥与无机肥和中微量元素混合;
[0023] (3)步骤(2)所得的混合物中加入螯合剂和微生物菌剂,混合均匀后晾干,即得到本发明的复合微生物肥料。
[0024] 所述步骤(3)中混合物还加入填充物。
[0025] 所述有机肥发酵过程如下:
[0026] (I)将作物稻杆粉碎成粉末,粉末一般成50-60目;
[0027] (2)在堆积场的通气沟上铺上一层厚20cm-30cm的污泥、细土或草皮土作为吸收下渗肥分的底垫;
[0028] (3)将禽畜粪便、腐熟剂、作物秸杆粉末、凹凸棒土混合拌匀,逐层堆积、踏实;以堆肥材料保持最大持水量60%-75%为宜,碳氮比控制在20-50: I,pH值控制在6.4-7.2 ;微生物对有机质正常分解作用的碳氮比一般为20-30: I,优选为25: I ;
[0029] (4)在发酵池中堆置发酵,上覆保湿保温材料,经过2-3天后,堆内温度达到60-70°C,维持5-7天,10-15天后温度逐渐下降,进行第一次翻堆,把外层翻到中间,把中间翻到外边,根据需要加适量粪尿水重新堆积,促进腐熟;
[0030] (5)根据堆肥材料的种类,加入适量的含氮较高的物质,以降低碳氮比值,促进微生物活动;重新堆积后,再过20-30天,原材料基本腐熟,备用。
[0031] 本发明一种复合微 生物肥料,是利用畜禽粪便、作物秸杆发酵转化成含有丰富的可溶性碳和有机氮含量较高的有机肥,添加能够螯合中微量元素的螯合剂,同时还含有固氮、解磷、解钾以及拮抗微生物制成的微生物肥料,与市面上的产品相比,其具有以下优
占-
^ \\\.[0032] I)该肥料的有机肥来源于畜禽粪便以及作物秸杆,肥料中有机质含量可达30%以上,丰富的可溶性碳、有机氮和矿物质,能提供给有益微生物适宜的生长环境,同时促进土壤土著有益菌群的繁殖,保持土壤微环境的平衡;
[0033] 2)加入了螯合剂,能够改善土壤酸化、板结等问题,提高中微量元素利用率;
[0034] 3)该肥料中含有固氮、解磷、解钾的高效功能菌株(圆褐固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌)以及对土传病害有很好的防治效果的拮抗菌株(枯草芽孢杆菌)。该肥料生产原料来源广泛,成本低,工艺简单,产品价位低,具有巨大的社会、环境和经济效益。
[0035] 4)经滤硅藻土中含有大量的酿酒酵母,提高了肥料中的有益菌含量,进一步提高肥料利用率,提高作物品质,市场空间大,综合性价比高。
[0036] 本发明提供的一种复合微生物肥料,其含有丰富的有机质、高效螯合剂以及功能性微生物,能够改善土壤理化性质,提高中微量元素利用率,保持土壤养分平衡,克制土传病害的发生,提升作物产量及品质。
附图说明
[0037] 图1是本发明含螯合态微量元素的微生物有机肥料生产流程。
具体实施方式
[0038] 以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换,均属于本发明的保护范围。
[0039] 若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0040] 实施例1有机肥的腐熟
[0041] (I)将玉米秸杆和玉米芯各500kg粉碎成50-60目的粉末;
[0042] (2)在堆积场的通气沟上铺上一层厚20cm的污泥作为吸收下渗肥分的底垫;
[0043] (3)将猪粪、腐熟剂(有效活菌数彡2.0X101(lCfU/g的酵素菌,每吨加入l_3kg)、作物秸杆粉末、凹凸棒土混合拌匀,逐层堆积、踏实,并在各层上泼撒粪尿肥和水后,再均匀的撒上少量石灰、磷矿粉,每层堆积的厚度一般是15-25cm,直至高达1.2-1.5米为止,上层宜薄,中、下层稍厚。堆肥材料的最大持水量为60-75%,碳氮比控制在25: 1,pH值控制在 6.4-7.2。
[0044] (4)在发酵池中堆置发酵,上覆保湿保温材料塑料布,经过3天后,堆内温度达到60-70°C,维持7天,10天后温度逐渐下降,进行第一次翻堆,把外层翻到中间,把中间翻到外边,根据需要加适量粪尿水重新堆积,促进腐熟;
[0045] (5)加入适量的含氮较高的物质尿素,以降低碳氮比值,促进微生物活动,重新堆积后,再过30天,原材料基本腐熟,备用。
[0046] 实施例2复合微生物肥料的配制
[0047] 按照下述重量比配制IOOkg复合微生物肥料:无机肥12份,有机肥35份,中微量元素8份,螯合剂20份,微生物 菌剂5份,填充物20份。
[0048] 所述无机肥组成配比为尿素4:硫酸铵1:磷酸二铵2.5:钙镁磷肥2:硫酸钾
2.5 ;
[0049] 所述有机肥为猪粪、玉米秸杆、麦杆、棉杆腐熟所得,各组分质量比为9:1:1:1;
[0050] 所述中微量元素原料组成配比为钥酸铵1:硼砂2:硫酸铜2:硫酸锌3 ;
[0051] 所述螯合剂为黄腐酸,使用前需按本领域的常规技术进行必要的氨化处理;
[0052] 所述微生物菌剂组成配比为:圆褐固氮菌(Azotobacterchroococcum),巨大芽孢杆菌(Bacillus magaterium),胶冻样芽抱杆菌(Bacillus mucilaginosus),枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis),有效活菌数分别为 7.8X 109cfu/g, 10.0X 109cfu/g, 8.0X 109cfu/g,8.0X109cfu/g,配比为 1: 1.5:1: 1.5;
[0053] 所述填充物为经滤硅藻土。
[0054] 具体配制步骤如下:
[0055] (I)有机肥进行发酵熟化,具体方法同实施例1 ;
[0056] (2)将发酵后的有机肥与无机肥和中微量元素混合;
[0057] (3)将步骤⑵所得的混合物中加入螯合剂、微生物菌剂和填充物,混合均匀并晾干,即得到本发明的复合微生物肥料。
[0058] 实施例3复合微生物肥料的配制
[0059] 按照下述重量比配制IOOkg复合微生物肥料:无机肥10份,有机肥32份,中微量元素10份,螯合剂25份,微生物菌剂6份,填充物17份。
[0060] 所述无机肥组成配比为尿素3:磷酸二铵1.5:碳酸氢铵1.5:钙镁磷肥2:硫酸钾2 ;
[0061] 所述有机肥组成配比为猪粪、玉米秸杆、麦杆腐熟所得,各组分质量比为9:2:1;
[0062] 所述中微量元素原料组成配比为钥酸铵1:硼砂2.5:硫酸镁3.5:硫酸亚铁3 ;
[0063] 所述螯合剂为黄腐酸,使用前需按本领域的常规技术进行必要的氨化处理;
[0064] 所述有益菌组成为:圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum),巨大芽孢杆菌(Bacillus magaterium),胶冻样芽抱杆菌(Bacillusmucilaginosus),枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis),有效活菌数分别为 5.0 X 109cfu/g, 5.0 X 109cfu/g, 5.0 X 109cfu/g,5.0X109cfu/go 配比为 1: 1.5: 2: 1.5;
[0065] 所述填充物组成配比为凹凸棒土 10:经滤硅藻土 12。
[0066] 具体配制步骤如下:
[0067] (I)有机肥进行发酵熟化,具体方法同实施例1 ;
[0068] (2)将发酵后的有机肥与无机肥和中微量元素混合;
[0069] (3)将步骤⑵所得的混合物中加入螯合剂、微生物菌剂和填充物,混合均匀并晾干,即得到本发明的复合微生物肥料。
[0070] 实施例4复合微生物肥料的配制
[0071 ] 按照下述重量比配制I OOkg复合微生物肥料:无机肥8份,有机肥40份,中微量元素6份,螯合剂18份,微生物菌剂8份,填充物20份。
[0072] 所述无机肥组成配比为硝酸铵2:磷酸二铵1.5:钙镁磷肥2.5:硫酸钾2 ;
[0073] 所述有机肥组成配比为鸭粪、羊粪、稻杆、麦杆、芦苇杆腐熟所得,各组分质量比为5:4:1:1:1;
[0074] 所述中微量元素原料组成配比为硼砂2:硫酸锌2:硫酸亚铁2 ;
[0075] 所述螯合剂组成配比为氨基酸10:糖蜜(甘蔗糖蜜)8 ;
[0076] 所述有益菌组成为:圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum),巨大芽孢杆菌(Bacillus magaterium),胶冻样芽抱杆菌(Bacillusmucilaginosus),枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis),有效活菌数分别为 8.8 X 109cfu/g, 9.0 X 109cfu/g, 7.0 X 109cfu/g,
6.0X109cfu/g。配比为 2:2:2:2;
[0077] 所述填充物组成为凹凸棒土 8:经滤硅藻土 10。
[0078] 具体配制步骤如下:
[0079] (I)有机肥进行发酵熟化,具体方法同实施例1 ;
[0080] (2)将发酵后的有机肥与无机肥和中微量元素混合;
[0081] (3)将步骤(2)所得的混合物中加入螯合剂、微生物菌剂和填充物,混合均匀并晾干,即得到本发明的复合微生物肥料。
[0082] 实施例5对比实验
[0083] 利用实施例2-4所述的方法制得的复合微生物肥料,在山东省莱阳市鲁花花生种植基地试验田进行肥效测定。小区面积:66.7m2,小区施肥8公斤。处理一为对照;处理二:肥料由本发明实例2所述方法制得;处理三:肥料由本发明实例3所述方法制得;处理四:肥料由本发明实例4所述方法制得;处理五:市售花生专用复合肥(12-7-5);每处理重复三次,共15个小区。花生品种选用大花生鲁花9号,播种出苗后施肥处理,实验结果见表I。[0084] 表I复合微生物肥料对花生的增产、防病效果
Figure CN102531776BD00091
[0086] 注:表内同一列字母不同表示差异显著,字母相同表示差异不显著,P ^ 0.05
[0087] 结果表明,施用本发明复合微生物肥料,与对照相比增产55.4-71.1 %,发病率降低70.1-75.3% ;与施用市售花生专用肥的处理相比增产6.3-17.1%,病害发生率降低33.3-44.8%。由此可见,本发明复合微生物肥料肥料可有效的增加花生产量,降低病害发生,其中实例2所述方法制得的肥料效果最为明显。
[0088] 实施例6对比实验
[0089] 利用实施例2-4所述的方法制得的复合微生物肥料,在山东省青岛平度烟区试验田进行肥效测定。试验采取平行设计,设试验处理5个,小区面积72平方米;每处理重复三次,共15个小区。移栽后施肥处理,实验结果见表2。
[0090] 表2复合微生物肥料对烟草的增产效益
[0091]
Figure CN102531776BD00092
[0092] 结果表明,施用本发明复合微生物肥料,与对照相比增产11.3-21.9%,上等烟比例高于对照10% ;与施用市售烟草专用肥的处理相比增产1.3-11.9%,上等烟比例高出4%。由此可见,本发明复合微生物肥料肥料可有效的增加烟草产量,提高烟叶品质,其中实施例4中所述方法制得的肥料效果最佳。

Claims (8)

1.一种复合微生物肥料,含有下列重量份的组分:无机肥 10-12份有机肥 30-35份中微量元素 8-10份螯合剂 16-20份微生物菌剂 5-6份; 所述无机肥为尿素、硫酸铵、硝酸铵、磷酸二铵、钙镁磷肥、硫酸钾、碳酸氢铵中的一种或多种; 所述中微量元素为含镁、钥、硼、锌、铁、或铜的化合物;分别为硫酸镁、钥酸铵、硼砂、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜,重量组分为1-3.5:0.5-1:2-2.5:1-3:1-3:0.5-2 ; 所述螯合剂为氨基酸、黄腐酸、糖蜜中的一种或几种; 所述有机肥为畜禽粪便与作物秸杆彻底腐熟而得的有机肥;有机肥发酵过程如下: (1)将作物稻杆粉碎成粉末,粉末一般成50-60目; (2)在堆积场的通气沟上铺上一层厚20cm-30cm的污泥、细土或草皮土作为吸收下渗肥分的底垫; (3)将禽畜粪便、腐熟剂、作物秸杆粉末、凹凸棒土混合拌匀,逐层堆积、踏实;以堆肥材料保持最大持水量60% - 75%为宜,碳氮比控制在20-50:1,pH值控制在6.4-7.2 ;微生物对有机质正常分解作用的碳氮比为20-30:1 ; (4)在发酵池中堆置发酵,上覆保湿保温材料,经过2-3天后,堆内温度达到60-70°C,维持5-7天,10-15天后温度逐渐下降,进行第一次翻堆,把外层翻到中间,把中间翻到外边,根据需要加适量粪尿水重新堆积,促进腐熟; (5)根据堆肥材料的种类,加入适量的含氮较高的物质,以降低碳氮比值,促进微生物活动;重新堆积后,再过20-30天,原材料基本腐熟,备用; 所述微生物菌剂为固氮菌、解钾菌、解磷菌和拮抗菌的混合菌粉,微生物菌剂重量配比为固氮菌:解钾菌:解磷菌:拮抗菌1-2:1.5:1-2:1.5。
2.如权利要求1所述的复合微生物肥料,其特征在于,所述固氮菌为圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum),所述解憐菌为巨大芽抱杆菌(Bacillus magaterium),所述解钾菌为胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus),所述拮抗菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。
3.如权利要求1所述的复合微生物肥料,其特征在于,所述圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum),巨大芽抱杆菌(Bacillus magaterium),胶冻样芽抱杆菌(Bacillus mucilaginosus),枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis),各自有效活菌数分别为 5.0 X 109-9.8 X 109cfu/g, 5.0 X IO9-10.0 X 109cfu/g, 5.0 X 109-8.0 X 109cfu/g, 5.0Χ109-8.0X109cfu/g。
4.如权利要求1所述的复合微生物肥料,其特征在于,还包括填充物10-25份。
5.如权利要求4所述的复合微生物肥料,其特征在于,所述填充物为凹凸棒土、经滤硅藻土中的一种或两种。
6.制备权利要求1-5任意一项所述复合微生物肥料的方法,其包括以下步骤: (1)将有机肥原料发酵熟化; (2)发酵后的有机肥与无机肥和中微量元素混合; (3)步骤(2)所得的混合物中加入螯合剂和微生物菌剂,混合均匀后晾干,即得到本发明的复合微生物肥料。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(I)有机肥发酵过程如下: (1)将作物稻杆粉碎成粉末,粉末一般成50-60目; (2)在堆积场的通气沟上铺上一层厚20cm-30cm的污泥、细土或草皮土作为吸收下渗肥分的底垫; (3)将禽畜粪便、腐熟剂、作物秸杆粉末、凹凸棒土混合拌匀,逐层堆积、踏实;以堆肥材料保持最大持水量60% -75%为宜,碳氮比控制在20-50:1,pH值控制在6.4-7.2 ;微生物对有机质正常分解作用的碳氮比为20-30:1 ; (4)在发酵池中堆置发酵,上覆保湿保温材料,经过2-3天后,堆内温度达到60-70°C,维持5-7天,10-15天后温度逐渐下降,进行第一次翻堆,把外层翻到中间,把中间翻到外边,根据需要加适量粪尿水重新堆积,促进腐熟; (5)根据堆肥材料的种类,加入适量的含氮较高的物质,以降低碳氮比值,促进微生物活动;重新堆积后,再过20-30天,原材料基本腐熟,备用。
8.如权利要求7所述的方 法,其特征在于,步骤(3)中微生物对有机质正常分解作用的碳氮比为25:1。
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