CN103772073A - 一种浒苔生物有机肥及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浒苔生物有机肥及其制备方法，浒苔生物有机肥包括以下组分：浒苔残渣、木薯渣、膨润土、磷石膏、钙粉和EM复合菌粉。本发明所用的主要原料浒苔残渣为生产废弃物，属于废物回收再利用，避免了环境污染，又使浒苔资源得到进一步利用；本发明在普通EM菌粉中特别添加冷解糖芽孢杆菌菌粉，能够调节土壤微生态环境，在土壤表层能够利用浒苔残渣中营养成分进行繁殖，形成一层微生物保护屏障，防止其他病虫害对作物的侵染，提高作物的抗逆性，起到抗重茬防病害的作用。而且可以提高作物的生长速度，提高作物产量，改善作物品质，具有明显的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于肥料技术领域，尤其涉及一种浒苔生物有机肥及其制备方法和应用。
背景技术
随着人口持续增长，经济不断发展，过度的追求农作物的产量，在农作物种植过程中使用了大量的农药和化肥，严重地破坏了土壤结构，造成了土壤板结、地力下降、土壤生态环境失衡、作物品质下降等问题，这些都是由于土壤长期缺乏有机质和化肥过量使用造成的，而要解决这些问题最根本的办法是减少化肥的使用增加土壤有机质，调节土壤结果。
生物有机肥作为一种环保型肥料，因其在改善土壤理化性状，提高作物品质和抗逆抗病能力效果显著，越来越受到人们的关注，开发利用也越来越为各国所重视。
浒苔中营养成分丰富，富含蛋白质、多糖、维生素、17种氨基酸和13种脂肪酸，以及丰富的营养元素和生物活性物质，还含有碘、钙、磷、钠、铁、钾和其它微量元素，是一种极具开发价值的绿色生物资源，浒苔中最具活性的浒苔多糖在饲料添加剂和海藻肥料中应用广泛。浒苔多糖提取后（专利申请号201310455160.0）剩余的浒苔残渣仍含有丰富的有机质和微量元素，因此，如何合理利用浒苔残渣是本发明面临的课题。
发明内容
本发明的目的合理利用浒苔多糖提取后剩余的浒苔残渣，提供了一种能改善土壤品质、高效、无污染的浒苔生物有机肥及其制备方法和应用。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种浒苔生物有机肥的制备方法，它包括以下步骤：浒苔生物有机肥包括以下组分：浒苔残渣50～60%，木薯渣10～20%，膨润土10～20%，磷石膏4～6%，钙粉6～10%，EM复合菌粉0.4～0.6%，按质量百分比计。
其中，所述浒苔残渣的制备方法如下：
1）浒苔的预处理：新鲜浒苔进行预处理得浒苔粉；
2）浒苔多糖的提取：
取所述浒苔粉，加入占浒苔粉质量15-20倍的水，在90-100℃热水提取2-4小时，过滤得到浒苔多糖的提取液；过滤得到的渣滓即为浒苔残渣。
对上述技术方案的进一步改进：所述EM复合菌粉的有效活菌数为10.0×109～20.0×109个/g。
本发明还提供了所述的浒苔生物有机肥的制备方法，它包括以下步骤：
(1)EM复合菌粉中冷解糖芽孢杆菌粉状菌剂的制备
分别配制斜面培养基、种子培养基、发酵培养基；将冷解糖芽孢杆菌菌种接种到种子培养基中培养，然后转接到发酵罐扩大培养，镜检菌株全部生产芽孢后停止发酵；将菌液和淀粉进行复配，直接喷雾干燥制备粉状菌剂，制备的冷解糖芽孢杆菌菌粉中有效活菌数为10.0×109～50.0×109个/g；
(2)EM复合菌粉的制备
向EM菌粉中添加所述冷解糖芽孢杆菌粉状菌剂，最终EM复合菌粉有效活菌数为10.0×109～20.0×109个/g；
(3)将所述浒苔残渣自然晾干，粉碎；
(4)按重量百分比称取浒苔残渣、木薯渣、膨润土、磷石膏、钙粉和EM复合菌粉，混合搅拌均匀于30℃～40℃发酵24-36小时，分装即得浒苔生物有机肥。
对上述技术方案的进一步改进：所述步骤(2)中EM菌粉占40%，冷解糖芽孢杆菌粉状菌粉占60%进行复配。
对上述技术方案的进一步改进：所述发酵培养基组分为：玉米粉8-10g/L，浒苔干粉0.5-1.0g/L，葡萄糖2-4g/L，蛋白胨0.8-1.2g/L，豆饼粉8-12g/L，磷酸氢二钾0.3-0.5g/L，碳酸钙3-5g/L，七水硫酸镁0.4-0.8g/L，硫酸锰0.1-0.2g/L，pH8.0-8.5。
对上述技术方案的进一步改进：所述步骤(1)中按照质量比菌液：淀粉=2:1的比例进行复配，直接喷雾干燥制备粉状菌剂。
对上述技术方案的进一步改进：所述步骤(2)中复合菌粉中可以加入淀粉和 糊精以实现各活菌数的比例。
对上述技术方案的进一步改进：所述步骤(3)中将浒苔残渣粉碎至40-60目。
本发明还提供了所述的浒苔生物有机肥在作为作物肥料添加剂中的应用。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果：
①本发明所用的主要原料浒苔残渣为生产废弃物，属于废物回收再利用，即避免了环境污染，又使浒苔资源的得到进一步利用。
②浒苔残渣中含有多种氨基酸、维生素、小分子肽等，以及残余的多糖、寡糖、单糖，还有碘、钙、磷、钠、铁、钾和其它微量元素，可以提高作物的生长速度，提高作物产量，改善作物品质。
③本发明的添加的膨润土作为保水保肥剂，能够有效地改善土壤团聚体的结构和性质，改善土壤的透气性，增强土壤的保水保肥能力，在一定程度上减少养分流失。
④本发明EM复合菌粉中有效活菌数高，为(10.0～20.0)×109个/g，是在普通EM菌粉中特别添加冷解糖芽孢杆菌菌粉混合制备而成，能够调节土壤微生态环境，在土壤表层能够利用浒苔残渣中营养成分进行繁殖，形成一层微生物保护屏障，防止其他病虫害对作物的侵染，提高作物的抗逆性，起到抗重茬防病害的作用。
⑤施用该浒苔生物有机肥的蔬菜与同样方法种植，未施用该有机肥的蔬菜相比，能提前5-7天成熟，提高作物产量，具有明显的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
实施例1：
本发明所述浒苔生物有机肥的制备方法包括以下组分：浒苔残渣50～60%，木薯渣10～20%，膨润土10～20%，磷石膏4～6%，钙粉6～10%，EM复合菌粉0.4～0.6%，按质量百分比计。
本实施例所述的浒苔生物有机肥由下列重量百分比的原料配制而成：浒苔残渣60%，木薯渣12%，膨润土18%，磷石膏4%，钙粉5.5%，EM复合菌粉0.5%。
所述浒苔残渣的制备方法如下：
1）浒苔的预处理：将新鲜浒苔进行预处理得浒苔粉；
具体处理方法为：采用专利“ZL200910313001.0浒苔无害化处理方法及其设备”中所述的方法进行处理。具体如下：将刚刚打捞上岸的新鲜浒苔用挤压脱水打包设备进行挤压脱水，脱去20-30%的游离水，含水含量降至60-70%，体积缩小为原来的1/4～1/5；用剪切机将浒苔破碎，释放浒苔管状结构中的游离水，然后进行二次挤压脱水，使含水量降至50%，此时利用热风进行气流干燥脱水，使水含量降至10%以下，利用旋风分离器除沙去杂；最后进入粉碎机进行粉碎，至此实现浒苔的无害化处理，再过60-80目筛得到浒苔粉。
2）浒苔多糖的提取：
取所述浒苔粉，加入占浒苔粉质量15-20倍的水，在90-100℃热水提取2-4小时，过滤得到浒苔多糖的提取液；过滤得到的渣滓即为浒苔残渣。
所述的浒苔生物有机肥的制作方法包括以下步骤：
1、EM复合菌粉中冷解糖芽孢杆菌粉状菌粉的制备
配制斜面培养基：营养肉汤培养基（北京陆桥技术有限责任公司），15g/L琼脂，pH自然。
配制种子培养基：营养肉汤培养基（北京陆桥技术有限责任公司）
配制发酵培养基(g/L)：玉米粉8-10g/L，浒苔干粉0.5-1.0g/L，葡萄糖2-4g/L，蛋白胨0.8-1.2g/L，豆饼粉8-12g/L，磷酸氢二钾0.3-0.5g/L，碳酸钙3-5g/L，七水硫酸镁0.4-0.8g/L，硫酸锰0.1-0.2g/L，pH8.0-8.5。
本发明所用冷解糖芽孢杆菌是从深海污泥中分离纯化的，菌株目前保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，冷解糖芽孢杆菌（Bacillus psychrosaccharolyticus）的保藏编号为CGMCC No.4519，保藏时间为2010年12月29日。该菌在解磷解钾，降低农药残留效果显著。EM菌粉（市售产品即可，可在中国海洋大学生物工程开发有限公司、广州市三兴生物技术有限公司等公司购买）。
冷解糖芽孢杆菌粉状菌粉制备步骤如下：挑取1环斜面菌种接种到1L种子培养基中，装液量300ml，37℃，150rpm培养18h，然后转接到500L发酵罐，装液量350L，37℃，150rpm培养18-20h，镜检菌株全部生产芽孢停罐；按照质量比菌液：淀粉=2:1的比例进行复配，直接喷雾干燥制备粉状菌剂，制备的冷解糖芽孢杆菌菌粉中有效活菌数为(10.0～50.0)×109个/g。
2、EM复合菌粉的制备
EM菌粉中添加冷解糖芽孢杆菌粉状菌粉，EM菌粉和冷解糖芽孢杆菌菌粉 最终的质量比例为4：6，复合菌粉在混合时可以加入淀粉和糊精实现各菌活菌数的合适比例。最终EM复合菌粉有效活菌数为(10.0～20.0)×109个/g。
3、将浒苔多糖提取后剩余的浒苔残渣晾干，粉碎至40-60目，备用。
4、称取重量百分比晾干粉碎至40-60目浒苔残渣60%，置于发酵池中，加入上述重量百分比的木薯渣12%，膨润土18%，磷石膏4%，钙粉5.5%，最后添加EM微生物菌粉0.5%，搅拌均匀至于发酵池，于30℃～40℃发酵24-36小时，分装即得成品。
实施例2：所述浒苔生物有机肥在黄瓜种植上的应用效果实验
为了验证浒苔生物有机肥在农作物上的使用效果，委托威海市土肥站在黄瓜上进行肥效小区实验，实验设置三个处理，处理1：基施浒苔生物有机肥+追肥；处理2：基施普通生物有机肥+追肥；处理3：追肥（空白对照）。
整地时，处理1、处理2分别基施80公斤/亩生物有机肥，然后移栽，各处理除了试验肥料不同外，其它的农艺管理措施均一致。
追肥：第一花序座果后，每亩随水冲施尿素20公斤，第一次采收后，每亩冲施氮磷钾复混肥（N:P2O5:K2O=18:9:18）20公斤，一周后随水冲施磷酸二铵20公斤。
试验重复3次，随机排列，小区面积30m2，四周设保护行，南北向，行距55cm，株距30cm。
试验结果表明施用浒苔生物有机肥，黄瓜植株生育性状较空白对照区（处理3）有明显的改善，根系发达，叶片鲜绿肥厚，枝茎健壮，花期提前，抗逆性提高，抗病虫害能力增强。而且黄瓜的产量有明显的提高（见表1），带来较高的经济收益（见表2）。
表1不同处理对黄瓜产量的影响
表2不同处理对黄瓜经济效益的影响
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种浒苔生物有机肥，其特征在于浒苔生物有机肥包括以下组分：浒苔残渣50 ～ 60%，木薯渣10 ～ 20%，膨润土10 ～ 20%，磷石膏4 ～ 6%，钙粉6～10%，EM复合菌粉0.4～0.6%，按质量百分比计。
2.根据权利要求1所述的浒苔生物有机肥的制备方法，其特征在于所述浒苔残渣的制备方法如下：
1）浒苔的预处理：新鲜浒苔进行预处理得浒苔粉；
2）浒苔多糖的提取：
取所述浒苔粉，加入占浒苔粉质量15-20倍的水，在90-100℃热水提取2-4小时，过滤得到浒苔多糖的提取液；过滤得到的渣滓即为浒苔残渣。
3.根据权利要求2所述的浒苔生物有机肥，其特征在于：所述EM复合菌粉的有效活菌数为10.0×109～20.0×109个/g。
4.权利要求1-3任一项所述的浒苔生物有机肥的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)EM复合菌粉中冷解糖芽孢杆菌粉状菌剂的制备
分别配制斜面培养基、种子培养基、发酵培养基；将冷解糖芽孢杆菌菌种接种到种子培养基中培养，然后转接到发酵罐扩大培养，镜检菌株全部生产芽孢后停止发酵；将菌液和淀粉进行复配，直接喷雾干燥制备粉状菌剂，制备的冷解糖芽孢杆菌菌粉中有效活菌数为10.0×109～50.0×109个/g；
(2)EM复合菌粉的制备
向EM菌粉中添加所述冷解糖芽孢杆菌粉状菌剂，最终EM复合菌粉有效活菌数为10.0×109～20.0×109个/g；
(3)将所述浒苔残渣自然晾干，粉碎；
(4)按重量百分比称取浒苔残渣、木薯渣、膨润土、磷石膏、钙粉和EM复合菌粉，混合搅拌均匀于30℃～ 40℃发酵24-36 小时，分装即得浒苔生物有机肥。
5.根据权利要求4所述的浒苔生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中EM菌粉占40%，冷解糖芽孢杆菌粉状菌粉占60%进行复配。
6.根据权利要求4所述的浒苔生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述发酵培养基组分为：玉米粉 8-10 g/L，浒苔干粉 0.5-1.0 g/L，葡萄糖2-4 g/L，蛋白胨0.8-1.2 g/L，豆饼粉 8-12 g/L，磷酸氢二钾 0.3-0.5 g/L，碳酸钙 3-5 g/L，七水硫酸镁 0.4-0.8 g/L，硫酸锰 0.1-0.2 g/L，pH 8.0-8.5。
7.根据权利要求4所述的浒苔生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中按照质量比菌液：淀粉=2:1的比例进行复配，直接喷雾干燥制备粉状菌剂。
8.根据权利要求4所述的浒苔生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中复合菌粉中加入淀粉和糊精以实现各活菌数的比例。
9.根据权利要求4所述的浒苔生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中将浒苔残渣粉碎至40-60目。
10.权利要求1、2或3所述的浒苔生物有机肥在作为作物肥料添加剂中的应用。
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