CN103172444A - 微生物肥料颗粒 - Google Patents

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Abstract

一种微生物肥料颗粒，包括经均匀混合的以下组份：一益生菌内孢子培养液、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营养物质。微生物肥料颗粒能大幅增加微生物肥料的保存期限，以及维持益生菌的存活率，进而充分发挥微生物制剂的功效。

Description

微生物肥料颗粒
 
技术领域
本发明是有关于一种肥料，且特别是有关于一种微生物肥料颗粒。
背景技术
微生物制剂包括微生物农药与微生物肥料。一般来说，微生物制剂在使用上仍是习惯采用传统化学肥料及农药的使用方法，也就是将微生物制剂溶液以喷洒方式直接施用于土壤表层。
由于微生物制剂实际上包括具有生命的益生菌或是益生菌的休眠孢子，因此上述的喷洒方式容易使益生菌或其孢子的存活率降低。也就是说，在益生菌或其孢子尚未适应野生环境的情况下，就被喷洒于土壤表层而暴露于自然界的一些不利生存因子(诸如：紫外线、天敌….等)中，因而导致这些微生物的存活率大幅降低。如此一来，使得微生物制剂的功效不彰。
发明内容
本发明提供一种微生物肥料颗粒，具有延长的施用周期与较佳的功效。
本发明的微生物肥料颗粒，包括经均匀混合的以下组份：一益生菌内孢子培养液、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营养物质。
在本发明的一实施例中，上述的在本发明的一实施例中，上述的生物可分解填充材料的含量为56.7wt%-77.3wt%。
在本发明的一实施例中，上述的多元醇水溶液的含量为10.3wt%-15.4wt%。
在本发明的一实施例中，上述的生物可分解聚合物的含量为10.3wt%-30.9wt%。
在本发明的一实施例中，上述的营养物质的含量为2.1wt%-8.2wt%。
在本发明的一实施例中，上述的益生菌内孢子培养液包括芽孢杆菌。
在本发明的一实施例中，上述的生物可分解填充材料包括淀粉。
在本发明的一实施例中，上述的生物可分解聚合物包括一生物可分解聚酯。
在本发明的一实施例中，上述的生物可分解聚合物包括聚丁二酸丁二醇酯。
在本发明的一实施例中，上述的营养物质包括麦芽糊精。
基于上述，本发明的微生物肥料颗粒是藉由将益生菌内孢子培养液与各组份均匀混合，使得益生菌内孢子实质上被包覆且固定于微生物肥料颗粒中。如此一来，当将微生物肥料颗粒掩埋于土耕地时，益生菌内孢子能在其它组份的分解下释出并生长，不易受到紫外线、天敌….等不利生存因子的影响，可以充分发挥其功效。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
 
附图说明
图1为本发明的一实施例的一种微生物肥料颗粒的制作方法。
具体实施方式
本发明提供一种微生物肥料颗粒，其包括经均匀混合的以下组份：益生菌内孢子培养液、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营养物质。
益生菌内孢子培养液包括主要提供肥料功效的益生菌的内孢子。在一实施例中，益生菌内孢子培养液例如是经发酵培养的浓缩益生菌的内孢子培养液。其中，益生菌例如是芽孢杆菌(Bacillus)。培养液例如是牛肉膏蛋白胨培养基(NB medium)。多元醇水溶液作为塑化剂，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为包覆益生菌内孢子的主要组份，使得益生菌内孢子在被释出之前能获得充分的保护，以避免受到外在环境的破坏与影响。生物可分解填充材料例如是淀粉，包括天然淀粉、改质淀粉、纤维素、硅藻土以及诸如碳酸钙的矿物盐类。生物可分解聚合物例如是提供机械强度，使得所形成的微生物肥料颗粒兼具弹性与刚性。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)、聚羟基烷酸酯(Polyhydroxyalkanoates，PHA)、聚-β-羟基丁酸酯(Poly-β-hydroxybutyrate，PHB)。营养物质提供益生菌内孢子进行萌发以及生长时所需的营养。营养物质例如是麦芽糊精、酵母抽出物、微量元素。
接下来将参照图1来说明微生物肥料颗粒的制造方法。必须说明的是，图1及下文所描述的微生物肥料颗粒的制造方法仅是微生物肥料颗粒的多种制造方法中的一种，其目的仅为了说明本发明，而非用以限制本发明。
图1为本发明的一实施例的一种微生物肥料颗粒的制作方法。请参照图1，在本实施例中，首先，进行步骤S100，形成原料，此原料包括经均匀混合的益生菌内孢子培养液、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营养物质。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%，营养物质的含量例如是2wt%-8wt%。详言之，例如是在常温下搅拌益生菌内孢子培养液与多元醇水溶液，以将两者均匀混合成一待使用的混合液。另一方面，例如是将生物可分解填充材料、生物可分解聚合物以及营养物质均匀混合成一待使用的混合物。接着，藉由均匀搅拌上述混合液与混合物，使得包括益生菌内孢子培养液与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营养物质的混合物均匀混合，以形成原料。当然，上述的混合液与混合物可依照需求更包括其它物质。特别一提的是，为了避免益生菌内孢子受到诸如热等因子破坏而失活，也可以先使多元醇水溶液与生物可分解填充材料、生物可分解聚合物以及营养物质混合均匀后，最后再加入益生菌内孢子培养液，以形成原料。
然后，如步骤S110所示，对原料进行造粒处理，以形成微生物肥料颗粒。在一实施例中，将原料制成颗粒的方法例如是将上述原料导入挤压机中进行混炼加工，以形成长条物，再将长条物裁切成具有适当尺寸的颗粒。其中，混炼加工的制程温度主要取决于生物可分解聚合物的熔点，诸如以高于生物可分解聚合物的熔点的5℃-10℃来进行这些步骤。以生物可分解聚合物为聚丁二酸丁二醇酯为例，挤压机的混炼加工例如是包括依序进行的以下四段制程：第一段制程，为预热制程，其温度例如是100℃-105℃；第二段制程，为第一挤压制程，其温度例如是115℃-120℃；第三段制程，为第二挤压制程，其温度例如是115℃-120℃，其中螺杆以不同于第一挤压制程的方式来挤压原料；以及第四段制程，为冷却制程，其温度例如是95℃-100℃。挤压机例如是单螺杆挤压机或双螺杆挤压机。在一实施例中，螺杆的转速例如是40rpm-50rpm。平均加工滞留时间例如是3-5分钟。在一实施例中，微生物肥料颗粒例如是圆柱状颗粒，其中圆柱状颗粒的尺寸例如是具有小于1cm的高度，以及具有约0.3cm-0.5cm的直径。
此外，在制作出微生物肥料颗粒之后，可进一步对其进行烘干制程，以利于室温下干燥保存。其中，烘干制程例如是在约40℃的烘干箱中烘干约24小时。在完成烘干制程后，微生物肥料颗粒中一部分的水份会被移除，因此在微生物肥料颗粒中，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%，营养物质的含量例如是2.1wt%-8.2wt%。
在本发明的一实施例中，藉由将包括益生菌内孢子培养液、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营养物质的原料混合均匀并加工成型，以制作微生物肥料颗粒。其中，益生菌内孢子会被大部分属于生物可分解且能提供营养的物质包覆且固定于所形成的颗粒中，因此所形成的颗粒亦可称为「固定式」微生物肥料颗粒。微生物肥料颗粒的施用方式是直接掩埋于土耕地中，使得包覆益生菌内孢子的生物可分解填充材料等组份在土壤中被完全分解，因而释出益生菌内孢子。此时，益生菌内孢子会因为土壤中潮湿的环境以及添加于肥料颗粒中的营养物质，而萌发且大量生长。如此一来，益生菌能达到诸如改善土质、保护植物根圈以及促进植物生长等功效。此外，由于以内孢子型式以及适当的固定化保护技术来保护益生菌，以避免益生菌在适当生长前受到外界环境，因此能大幅增加微生物肥料的保存期限，以及维持益生菌的存活率，进而充分发挥微生物制剂的功效。
综上所述，本发明的微生物肥料颗粒包括经均匀混合的益生菌内孢子培养液、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营养物质。微生物肥料颗粒中的益生菌是以内孢子型式存在，且实质上被包覆、固定且保护于微生物肥料颗粒中。如此一来，当将微生物肥料颗粒掩埋于土耕地时，益生菌内孢子能在其它组份的分解下释出并生长，以充分发挥其功效。因此，能有效地延长微生物制剂的施用周期与功效，且利于微生物制剂的长期保存。此外，可以藉由调整微生物肥料颗粒中的各组份的比例来控制颗粒的分解速率，因此可针对不同的栽种环境或植物种类来制作适当的微生物肥料颗粒。再者，微生物肥料颗粒具有易于加工量产、制造成本低、易于保存以及施用方式简单的特性，故可广泛地应用于微生物制剂中，以促进农业栽种技术发展。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视前述的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种微生物肥料颗粒，包括经均匀混合的以下组份：
一益生菌内孢子培养液；
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
一营养物质。
2.如权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，该生物可分解填充材料的含量为56.7wt%-77.3wt%。
3.如权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，该多元醇水溶液的含量为10.3wt%-15.4wt%。
4.如权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，该生物可分解聚合物的含量为10.3wt%-30.9wt%。
5.如权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，该营养物质的含量为2.1wt%-8.2wt%。
6.如权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，该益生菌内孢子培养液包括芽孢杆菌。
7.如权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，该生物可分解填充材料包括淀粉。
8.如权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，该生物可分解聚合物包括一生物可分解聚酯。
9.如权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，该生物可分解聚合物包括聚丁二酸丁二醇酯。
10.如权利要求1所述的微生物肥料颗粒，其特征在于，该营养物质包括麦芽糊精。
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