CN103553814A - 一种利用多重发酵制备纳米缓释肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是一种利用多重发酵制备纳米缓释肥料及其制备方法，生物肥料包括腐植酸、木醋液、糖蜜、麸皮、油菜杆、菜籽饼、小麦秸秆、复合微生物发酵液、无机氮磷钾混合物、猪粪、纳米缓释载体。利用多重发酵制备纳米缓释肥料的制备方法，（1）复合微生物发酵液培养；（2）将木醋液和腐植酸一起进行氨化发酵；（3）将油菜秆、菜籽饼混合均匀，并制成颗粒，将所述小麦秸秆切成段；（4）将糖蜜、麸皮、猪粪、纳米缓释载体和步骤（3）获得的物料放入搅拌机内；（5）在发酵罐内依次加入步骤（1）和步骤（2）获得的物料；（6）将步骤（5）获得的发酵物再次放入所述搅拌机内，并与无机氮磷钾混合物进行混合与搅拌，再发酵。本发明可长保存期、具有土壤保湿、保暖降温等功能。

Description

一种利用多重发酵制备纳米缓释肥料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种生物肥料及其制备方法，具体涉及一种利用多重发酵制备纳米缓释肥料及其制备方法，属于生物肥料技术领域。
背景技术：
生物肥料是一种含有有益微生物的新型肥料，该种肥料不仅可以将自身所含的养分供给植物吸收利用，同时还具有活化土壤，释放土壤中不能被作物吸收利用的养分的能力，该种肥料还可以将大气中的氮气转化为可以被植物吸收利用的氨，能够减少化肥的施用量，具有较好的生态效益，有着很好的应用前景。但现有的生物肥料功能比较单一，一般都不具有杀虫抑菌功能，且保存期不是很长。
发明内容：
本发明目的是，用来弥补现有技术的不足，而提供一种可长保存期、具有土壤保湿、保暖降温的利用多重发酵制备纳米缓释肥料。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下： 
本发明一种利用多重发酵制备纳米缓释肥料，包括腐植酸、木醋液、糖蜜、麸皮、油菜杆、菜籽饼、小麦秸秆、复合微生物发酵液、无机氮磷钾混合物、猪粪、纳米缓释载体 ；
各组分含量按质量分数算分别为：
腐植酸30-40份、木醋液5-10份、糖蜜50-60份、麸皮60-70份、油菜杆40-50份、菜籽饼25-30份、小麦秸秆15-24份、复合微生物发酵液45-50份、无机氮磷钾混合物20-32份、猪粪30-48份、纳米缓释载体 3-5份；
所述复合微生物发酵液为产朊假丝酵母、乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌的共同培养物与慢生大豆根瘤菌、生脂固氮螺菌、沼泽红假单孢菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和圆褐固氮菌的单一培养液复合而成；
所述的纳米缓释载体的制备方法为：
（1）将硅羟基磷灰石、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照35-45： 10-15 ：10-15：8-10：8-10：7-8：5-7的质量份数配比混合，加入到230份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65℃搅拌60小时，过滤，并用60℃温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60℃温度干燥24小时，研磨过筛，得一次改性复合物；  
（2）将1份一次改性复合物、15份醋酸钾和25份蒸馏水混合，于温度50℃搅拌10小时以上，于温度30℃，先在超声电功率350W条件下分散3.5小时，然后再在超声电功率250W条件下分散4小时。过滤，并用蒸馏水洗3次，80℃真空干燥24小时，研磨过筛，得二次改性复合物；  （3）将上述1份二次改性复合物在600W功率超声波分散60min，用恒温加热装置加热到90℃，并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟；得纳米缓释载体。
所述复合微生物发酵液将产朊假丝酵母、乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌和枯草芽孢杆菌共同发酵培养至总菌数达到 100个 /mL，再与分别培养至对数生长期的慢生大豆根瘤菌、生脂固氮螺菌、沼泽红假单孢菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和圆褐固氮菌混合得复合微生物的发酵物，混合比例为共同发酵物占 28％，每单一培养细菌分别占 12％。 
利用多重发酵制备纳米缓释肥料的制备方法，包括以下几个步骤： 
（1）将所述产朊假丝酵母、乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌和枯草芽孢杆菌共同发酵培养至总菌数达到 100个 /mL，再与分别培养至对数生长期的慢生大豆根瘤菌、生脂固氮螺菌、沼泽红假单孢菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和圆褐固氮菌混合得复合微生物的发酵物，混合比例为共同发酵物占28％，每单一培养细菌分别占 12％ ；
（2）将木醋液和腐植酸一起进行氨化发酵 ；
（3）将油菜秆、菜籽饼混合均匀，并制成颗粒 ，将所述小麦秸秆切成段，每段的长度为2-4cm；
（4）将糖蜜、麸皮、猪粪、纳米缓释载体 和步骤（3）获得的物料放入搅拌机内，温度为30℃，PH值为5.6，搅拌后放置在发酵罐内；
（5）然后，在所述发酵罐内依次加入步骤（1）和步骤（2）获得的物料，进行发酵，在30-40℃下，发酵3-4天；
（6）将步骤（5）获得的发酵物再次放入所述搅拌机内，并与无机氮磷钾混合物进行混合与搅拌，然后再次放入发酵罐内进行密封发酵，发酵1-2天。
  还包括步骤（7），将步骤（6）得到的物料进行压片、干燥和包装。 
木醋液可以预防种子的立枯病，也可用作土壤的消毒剂，土壤中施用竹醋液能有效抑制有碍植物生长的微生物类的繁殖，并能杀死根瘤线虫等害虫；将糖蜜和麸皮添加到微生物肥料中，可以使微生物的活力均有维持作用，通过添加和配合使用，可在保存过程中延长微生物肥料的保存期，可延长到12个月以上，并且，这两种物质易于获取，成本低廉；将油菜秆、菜籽饼混合均匀，并制成颗粒，将小麦秸秆切成段，与其他成分混合与发酵，形成的营养保护出层具有土壤保湿、防寒降温、防止土壤板结、维护土壤正常生态环境等作用。羟基磷灰石还具有可生物降解特性，所得降解产物为多种微量元素离子，这些元素可以被再吸收。纳米缓释添加剂具有很好的生物相容性、胃肠道粘膜亲和性，使之负载的各个组分具有控释作用，经过二次改性的纳米复合物载药量及吸附量都有较大提高，肥效时间延长3个月以上，有效抑制动物病原菌的增值，提高生产者的效益。 
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，进一步阐述本发明。
本发明一种利用多重发酵制备纳米缓释肥料，包括腐植酸、木醋液、糖蜜、麸皮、油菜杆、菜籽饼、小麦秸秆、复合微生物发酵液、无机氮磷钾混合物、猪粪、纳米缓释载体 ； 
各组分含量按质量分数算分别为：
腐植酸30-40份、木醋液5-10份、糖蜜50-60份、麸皮60-70份、油菜杆40-50份、菜籽饼25-30份、小麦秸秆15-24份、复合微生物发酵液45-50份、无机氮磷钾混合物20-32份、猪粪30-48份、纳米缓释载体 3-5份；
所述复合微生物发酵液为产朊假丝酵母、乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌的共同培养物与慢生大豆根瘤菌、生脂固氮螺菌、沼泽红假单孢菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和圆褐固氮菌的单一培养液复合而成；
所述的纳米缓释载体的制备方法为：
（1）将硅羟基磷灰石、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照35-45： 10-15 ：10-15：8-10：8-10：7-8：5-7的质量份数配比混合，加入到230份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65℃搅拌60小时，过滤，并用60℃温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60℃温度干燥24小时，研磨过筛，得一次改性复合物；  
（2）将1份一次改性复合物、15份醋酸钾和25份蒸馏水混合，于温度50℃搅拌10小时以上，于温度30℃，先在超声电功率350W条件下分散3.5小时，然后再在超声电功率250W条件下分散4小时。过滤，并用蒸馏水洗3次，80℃真空干燥24小时，研磨过筛，得二次改性复合物；  （3）将上述1份二次改性复合物在600W功率超声波分散60min，用恒温加热装置加热到90℃，并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟；得纳米缓释载体。
所述复合微生物发酵液将产朊假丝酵母、乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌和枯草芽孢杆菌共同发酵培养至总菌数达到 100个 /mL，再与分别培养至对数生长期的慢生大豆根瘤菌、生脂固氮螺菌、沼泽红假单孢菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和圆褐固氮菌混合得复合微生物的发酵物，混合比例为共同发酵物占 28％，每单一培养细菌分别占 12％。 
利用多重发酵制备纳米缓释肥料的制备方法，包括以下几个步骤： 
（1）将所述产朊假丝酵母、乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌和枯草芽孢杆菌共同发酵培养至总菌数达到 100个 /mL，再与分别培养至对数生长期的慢生大豆根瘤菌、生脂固氮螺菌、沼泽红假单孢菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和圆褐固氮菌混合得复合微生物的发酵物，混合比例为共同发酵物占28％，每单一培养细菌分别占 12％ ；
（2）将木醋液和腐植酸一起进行氨化发酵 ；
（3）将油菜秆、菜籽饼混合均匀，并制成颗粒 ，将所述小麦秸秆切成段，每段的长度为2-4cm；
（4）将糖蜜、麸皮、猪粪、纳米缓释载体 和步骤（3）获得的物料放入搅拌机内，温度为30℃，PH值为5.6，搅拌后放置在发酵罐内；
（5）然后，在所述发酵罐内依次加入步骤（1）和步骤（2）获得的物料，进行发酵，在30-40℃下，发酵3-4天；
（6）将步骤（5）获得的发酵物再次放入所述搅拌机内，并与无机氮磷钾混合物进行混合与搅拌，然后再次放入发酵罐内进行密封发酵，发酵1-2天。
  还包括步骤（7），将步骤（6）得到的物料进行压片、干燥和包装。 
羟基磷灰石还具有可生物降解特性，所得降解产物为多种微量元素离子，这些元素可以被再吸收。纳米缓释添加剂具有很好的生物相容性、胃肠道粘膜亲和性，使之负载的各个组分具有控释作用，经过二次改性的纳米复合物载药量及吸附量都有较大提高，肥效时间延长3个月以上，有效抑制动物病原菌的增值，提高生产者的效益。 
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (5)

1.一种利用多重发酵制备纳米缓释肥料，其特征在于，包括腐植酸、木醋液、糖蜜、麸皮、油菜杆、菜籽饼、小麦秸秆、复合微生物发酵液、无机氮磷钾混合物、猪粪、纳米缓释载体 ；
各组分含量按质量分数算分别为：
腐植酸30-40份、木醋液5-10份、糖蜜50-60份、麸皮60-70份、油菜杆40-50份、菜籽饼25-30份、小麦秸秆15-24份、复合微生物发酵液45-50份、无机氮磷钾混合物20-32份、猪粪30-48份、纳米缓释载体 3-5份；
所述复合微生物发酵液为产朊假丝酵母、乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌的共同培养物与慢生大豆根瘤菌、生脂固氮螺菌、沼泽红假单孢菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和圆褐固氮菌的单一培养液复合而成；
所述的纳米缓释载体的制备方法为：
（1）将硅羟基磷灰石、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照35-45： 10-15 ：10-15：8-10：8-10：7-8：5-7的质量份数配比混合，加入到230份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65℃搅拌60小时，过滤，并用60℃温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60℃温度干燥24小时，研磨过筛，得一次改性复合物；  
（2）将1份一次改性复合物、15份醋酸钾和25份蒸馏水混合，于温度50℃搅拌10小时以上，于温度30℃，先在超声电功率350W条件下分散3.5小时，然后再在超声电功率250W条件下分散4小时。
2.过滤，并用蒸馏水洗3次，80℃真空干燥24小时，研磨过筛，得二次改性复合物；  （3）将上述1份二次改性复合物在600W功率超声波分散60min，用恒温加热装置加热到90℃，并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟；得纳米缓释载体。
3.根据权利要求1所述利用多重发酵制备纳米缓释肥料，其特征在于，
所述复合微生物发酵液将产朊假丝酵母、乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌和枯草芽孢杆菌共同发酵培养至总菌数达到 100个 /mL，再与分别培养至对数生长期的慢生大豆根瘤菌、生脂固氮螺菌、沼泽红假单孢菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和圆褐固氮菌混合得复合微生物的发酵物，混合比例为共同发酵物占 28％，每单一培养细菌分别占 12％。
4.根据权利要求1所述利用多重发酵制备纳米缓释肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
（1）将所述产朊假丝酵母、乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌和枯草芽孢杆菌共同发酵培养至总菌数达到 100个 /mL，再与分别培养至对数生长期的慢生大豆根瘤菌、生脂固氮螺菌、沼泽红假单孢菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和圆褐固氮菌混合得复合微生物的发酵物，混合比例为共同发酵物占28％，每单一培养细菌分别占 12％ ；
（2）将木醋液和腐植酸一起进行氨化发酵 ；
（3）将油菜秆、菜籽饼混合均匀，并制成颗粒 ，将所述小麦秸秆切成段，每段的长度为2-4cm；
（4）将糖蜜、麸皮、猪粪、纳米缓释载体 和步骤（3）获得的物料放入搅拌机内，温度为30℃，PH值为5.6，搅拌后放置在发酵罐内；
（5）然后，在所述发酵罐内依次加入步骤（1）和步骤（2）获得的物料，进行发酵，在30-40℃下，发酵3-4天；
（6）将步骤（5）获得的发酵物再次放入所述搅拌机内，并与无机氮磷钾混合物进行混合与搅拌，然后再次放入发酵罐内进行密封发酵，发酵1-2天。
5.根据权利要求3所述利用多重发酵制备纳米缓释肥料的制备方法，其特征在于，还包括步骤（7），将步骤（6）得到的物料进行压片、干燥和包装。
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