CN103980062A - 一种功能性生物缓释辣椒专用肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功能性生物缓释辣椒专用肥，属于农用肥料技术领域。原料组分重量份如下：复合微生物菌剂10%-40%、无机肥料60%-90%。上述复合微生物菌剂由微生物菌和培养基质组成，通常最终产品中菌剂量≥10⁶个/g，其中微生物菌按总重量100%的配比进行混匀制得复合微生物菌剂：ACCC11079侧孢芽胞杆菌、ACCC100011巨大芽孢杆菌、ATCC35681固氮类芽孢杆菌。本发明依据辣椒的营养特点和需肥规律，结合以土壤微生态系统制成，具有养分配比合理，均衡地、持续地供应多种营养成分，且具有改良土壤、增加肥效、调节作物生长、提高作物抗逆性、改善作物品质、绿色环保等优点。

Description

一种功能性生物缓释辣椒专用肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及农用肥料技术领域，特别是涉及一种功能性生物缓释辣椒专用肥及其制备方法。

背景技术

我国目前正在大力发展以“高产、优质、高效、生态、安全”为主体的现代农业，这些均与生物肥料的科学使用密切相关。生物肥料应用于农业生产中，除了可为作物提供营养元素外，其微生物生命活动中的代谢产物还具有刺激和调控作物生长、改善作物营养、提高产品品质及防治某些作物病虫害的作用，在补充土壤养分的同时可提高土壤残留养分的活性。生物肥料有别于传统化肥，能够通过其中所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。因此，优质高效的生物肥料制品日益受到人们的高度重视。

目前，我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中将“环保型肥料、农药创制和生态农业”作为优先主题，指出“重点研究开发环保型肥料、农药创制关键技术”。由科技部、财政部和国家税务总局制定的《国家重点支持的高新技术领域》的现代农业技术领域中包括“新型、环保肥料”、“生物肥料”等。

腐植酸是一类用途广泛的复杂有机芳香羧酸大分子，主要由C、H、O、N、S等元素组成，其结构组成复杂，具有酚羟基、羧基、羟基等多种活性官能团，具有较强的亲水、离子交换、络合和吸附能力。大量研究证明，普通肥料中添加腐植酸，可利用腐植酸的化合、吸附、螯合等化学活性，起到氮素增效作用，同时提高P、K有效性，具有改良土壤、增加肥效、调节作物生长、提高作物抗逆性、改善作物品质、绿色环保等六大功效。因此，腐植酸在肥料上的应用能克服大量施用无机肥给土壤、作物及环境带来的污染，能够为改善生态环境和发展现代农业服务，为我国发展腐植酸型绿色环保多功能肥料提供了科学依据和新的思路。

辣椒为吸肥量较多的蔬菜类型，每生产1000公斤约需氮5.19公斤、五氧化二磷1.07公斤、氧化钾6.46公斤。在各个不同生育期，所吸收的氮、磷、钾等营养物质的数量也有所不同，从出苗到现蕾、初花期、盛花期和成熟期吸肥量分别占总需肥量的5%、11%、34%和50%，从初花至盛花结果是辣椒营养生长和生殖生长旺盛时期，也是吸收养分和氮素最多的时期，盛花至成熟期，植株的营养生长较弱，这时对磷、钾的需要量最多；在成熟果采收后，为了及时促进枝叶生长发育，这时又需要大数量的氮素肥。研究表明，辣椒吸收的养分约3/5的氮磷和2/3的钾来自肥料。除此之外，辣椒还有如下需肥特性：

（1）喜硝酸态氮，硝态氮与铵态氮的比例以1：1为好；

（2）喜钾，辣椒对氮、钾的吸收比在1：1.2以上，而对磷要求不高；

（3）需钙、需镁量大，钙是构成植物细胞壁的重要元素，能促进细胞壁发育、增厚，减少体内营养物质外渗，抑制病菌侵染，从而提高抗病能力；钙还能消除体内过多的有机酸危害，也是多种酶的活化剂。镁是叶绿素的核心成分，没有镁，作物也就失去绿色；

（4）对缺硼敏感，硼参与碳水化合物的运转和代谢，硼能刺激花粉的萌发和花粉管的伸长，对促授精过程有特殊作用。缺硼易引起落花、落果，严重时植株生长畸形。

根据辣椒需肥规律，该发明专利在辣椒生长发育的各个时期，按照对养分的要求释放不同种类和数量的养分，实行科学追肥，做到“一控、二促、三保、四忌”：一控即是开花期控制氮素释放，以免落花、落叶、落果；二促即是幼果期和采收期存进氮、钾释放，以促幼果迅速膨大；三保即是保不脱肥、不徒长、不受肥害、养分齐全；四忌即是忌快速释放大量养分，避免养分过于集中供应。

目前，常规施用的化肥并不能满足辣椒的营养需求。本发明依据辣椒的营养特点和需肥规律，结合以土壤微生态系统为基础的病害治理策略，添加复合微生物菌剂和预处理的腐植酸，研发集防治土传病害，增加作物产量，提高作物品质，改善土壤微生态与一体的功能性生物缓释辣椒专用肥。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种功能性生物缓释辣椒专用肥及其制备方法。本发明的技术方案为：

原料组分如下，均为重量份：复合微生物菌剂10%-40%、无机肥料60%-90%；

上述复合微生物菌剂由微生物菌和培养基质组成，通常最终产品中菌剂量≥10⁶个/g，其中微生物菌按总重量100%的配比进行混匀制得复合微生物菌剂：ACCC11079侧孢芽胞杆菌（Bacillus laterosporus）40%-60%、ACCC100011巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）20%-30%、ATCC35681固氮类芽孢杆菌（Paenibacillus azotofixans）20%-30%；

上述复合微生物菌剂中的培养基质由占其80%-90%重量百分比的有机物粉料和占10%-20%重量百分比的无机物粉料混合而成；其中有机物粉料是草甸土、麦麸、米糠、豆粕、棉籽壳中的至少三种；无机粉料是少量吸附剂（沸石、硅藻土、蛭石、凹凸棒土）、尿素和磷酸二氢钾。

所述无机肥料由如下重量份的原料制成：硝铵磷10-50份、磷酸一铵5-15份、硫酸钾10-30份、EDTA螯合微量元素2-10份、腐植酸5-30份、填充剂10-35份；

上述原料均为市售产品，其中：

所述硝铵磷为白色颗粒，其中氮含量为32%，五氧化二磷含量为4%；

所述磷酸一铵呈普通粉状，其中氮含量为11%，五氧化二磷的含量为44%；

所述硫酸钾为白色颗粒，其中氧化钾含量为51%；

所述EDTA螯合微量元素为EDTA螯合钙、EDTA螯合镁、EDTA螯合硼的混合物，呈粉末状；

所述腐植酸分子量为2000-5000，外观呈褐黑色粉末状，以干基计腐植酸含量≥45%；

所述填充剂为粘土、滑石粉或膨润土；

以上原料中涉及的含量均为质量百分比；

上述原料除小颗粒尿素外，其余原料粒径均小于1mm。

进一步优选的无机肥料由如下重量份的原料制成：硝铵磷20-35份、磷酸一铵8-10份、硫酸钾20-25份、EDTA螯合微量元素3-5份、腐植酸10-15份、填充剂20-30份。

本发明提供的一种功能性生物缓释辣椒专用肥的制备方法，其包括以下工艺步骤：

（1）复合微生物菌剂的制备

①侧孢芽胞杆菌菌剂的制备

将侧孢芽胞杆菌菌液与3-8倍重量的复合生物菌吸附剂充分混合搅拌，吸附成颗粒状侧孢芽胞杆菌；

②巨大芽孢杆菌菌剂的制备

将巨大芽孢杆菌菌液与3-8倍重量的复合生物菌吸附剂充分混合搅拌，吸附成颗粒状巨大芽孢杆菌菌剂；

③固氮类芽孢杆菌菌剂的制备

将固氮类芽孢杆菌菌液与3-8倍重量的复合生物菌吸附剂充分混合搅拌，吸附成颗粒状固氮类芽孢杆菌菌剂；

（2）无机肥料的制备

①将硝铵磷经过高温熔融至170-175℃，进入混合槽内；

②将磷酸一铵、硫酸钾、EDTA螯合微量元素、腐植酸、填充剂分别计量后，按照配比投入混合槽内；混合均匀的原料用提升机送至破碎机破碎后再送进转鼓造粒机内，少量蒸汽通过蒸汽喷嘴进入造粒滚筒内，同时将硝铵磷熔融液喷入造粒滚筒内，将物料加热至40-50℃通过造粒滚筒的造粒；

③将成球的物料送入烘干筒内，用热风烘干，再将烘干的物料冷却、筛分后包装；

将上述制备的复合微生物菌剂和无机肥料按配比量混合、搅拌均匀，即制得功能性生物缓释辣椒专用肥。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

（1）本发明产品是依据辣椒的营养特点和需肥规律，结合以土壤微生态系统为基础的病害治理策略研制而成的，养分配比合理，能够实现辣椒生长期养分需求曲线与肥料养分释放曲线的基本吻合，能使辣椒的产量大幅度提高，缩短生育周期，提早上市；

（2）本发明产品集无机营养、生物菌剂为一体，均衡地、持续地供应辣椒生长所需的氮、磷、钾及多种微量元素等营养成分，养分全面，同时生物菌剂可以解磷解钾，活化土壤中的磷钾，保证了辣椒在不同阶段对不同养分的需求，有效提高了肥料利用率；

（3）本发明产品中添加具有改良土壤、增加肥效、调节作物生长、提高作物抗逆性、改善作物品质、绿色环保等六大功效的腐植酸，不仅可以延长氮素养分的有效期，达到“固氮、解磷、促钾”的效果，而且还能活化土壤中微量营养元素，刺激辣椒生长，明显提高品质，增产效果显著；

（4）本发明产品中含有固氮、解磷、促钾的高效功能菌株以及对土传病害有很好的防治效果的拮抗菌株，其中，固氮类芽孢杆菌是一种广谱、高效、抗逆的固氮微生物菌种，具有抗逆性强、耐储存等优点；巨大芽孢杆菌和侧孢芽胞杆菌不仅具有解磷、解钾提高土壤矿化、增加土壤肥力的功能，而且因其活菌数量大、繁殖快、抗逆性强，进入植物根际土壤微生态系后，能迅速占领新位点，形成优势菌群，组成一个绝对优势的微生物生态圈，能够抢先吸收营养，分泌抗生素，抑制有害菌的生长，保护植物根系不被侵染。

具体实施方式

实施例1

一种功能性生物缓释辣椒专用肥，它是由微生物菌剂、无机肥料混合而成，按总重量100%配比为：复合微生物菌剂30%，无机肥料70%。

上述复合微生物菌剂由巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium ACCC100011）、ACCC11079侧孢芽胞杆菌（Bacillus laterosporus）、固氮类芽孢杆菌（Paenibacillus azotofixans ATCC35681）组成，其中巨大芽孢杆菌的最终产品中浓度分别为1.9×10⁷个/g、侧孢芽胞杆菌的最终产品中浓度分别为1.2×10⁷个/g、固氮类芽孢杆菌的最终产品中浓度分别为8×10⁶个/g。

此复合微生物菌剂按总重量100%配比为：侧孢芽胞杆菌50%、巨大芽孢杆菌菌剂30%、固氮类芽孢杆菌20%。

无机肥料氮磷钾（N-P₂O₅-K₂O）含量分别为11%、5%、10%，均为质量百分比，总养分26%，原料组分如下：硝铵磷30份、磷酸一铵10份、硫酸钾20份、EDTA螯合微量元素3份、腐植酸10份、填充剂27份。

上述功能性生物缓释辣椒专用肥的制备方法包括以下步骤：

（1）复合微生物菌剂的制备

①侧孢芽胞杆菌菌剂的制备

将侧孢芽胞杆菌菌液与4倍重量的复合微生物菌吸附剂充分混合搅拌，吸附成颗粒状侧孢芽胞杆菌菌剂；

②巨大芽孢杆菌菌剂菌剂的制备

将巨大芽孢杆菌菌剂菌液与4倍重量的复合微生物菌吸附剂充分混合搅拌，吸附成颗粒状胶巨大芽孢杆菌菌剂菌剂；

③固氮类芽孢杆菌菌剂的制备

将固氮类芽孢杆菌菌液与4倍重量的复合微生物菌吸附剂充分混合搅拌，吸附成颗粒状固氮类芽孢杆菌菌剂；

（2）无机肥料的制备

①将硝铵磷经过高温熔融至170-175℃，进入混合槽内；

②将磷酸一铵、硫酸钾、EDTA螯合微量元素、预处理的腐植酸、填充剂分别计量后，按照一定的配比投入混合槽内；混合均匀的原料用提升机送至破碎机破碎后再送进转鼓造粒机内，少量蒸汽通过蒸汽喷嘴进入造粒滚筒内，同时将硝铵磷熔融液喷入造粒滚筒内，将物料加热至40-50℃通过造粒滚筒的造粒；

③将成球的物料送入烘干筒内，用热风烘干，再将烘干的物料冷却、筛分后包装；

（3）将按步骤（1）制备的30%的复合微生物菌剂、按步骤（2）制备的70%的无机肥料充分混合混合、搅拌均匀，即制成功能性生物缓释辣椒专用肥（氮磷钾含量分别为11%、5%、10%，总养分含量26%。

实施例2

一种功能性生物缓释辣椒专用肥，它是由微生物菌剂、无机肥料混合而成，按总重量100%配比为：复合微生物菌剂40%、无机肥料60%。

复合微生物菌剂按总重量100%配比为：侧孢芽胞杆菌45%、巨大芽孢杆菌菌剂25%、固氮类芽孢杆菌30%。

无机肥料氮磷钾（N-P₂O₅-K₂O）含量分别为10%、5%、11%，均为质量百分比，总养分26%，原料组分如下：硝铵磷29份、磷酸一铵8份、硫酸钾 23份、EDTA螯合微量元素5份、腐植酸15份、填充剂20份。

具体制备方法同实施例1。

对比例1

普通复混肥料（11-5-10，总养分含量26%）

对比例2

普通复混肥料（10-5-11，总养分含量26%）

以上肥料均有史丹利化肥股份有限公司生产。

以上实施例1、实施例2和对比例1、对比例2的应用效果如下：

（1）试验材料

试验在山东省泰安市农业科技示范园进行，选用三年棚龄的温室大棚，其20cm耕作层土壤基本理化性质：pH 7.8，有机质17.8g/kg，全氮0.96g/kg，有效磷18.8mg/kg，速效钾139.0mg/kg。

供试作物为辣椒，品种为“巨无霸”。

（2）试验方法

本实验设4个处理，随机区组排列，重复3次，小区面积40m²。

试验地辣椒于6月8日定植，株行距33cm*100cm，每穴双株，边移边浇水，按照要求施肥，对比例和实施例施肥量均为每亩60kg，9月22日收获结束。

收获时以小区为单位，单收单称分别计产，产量系8月3日到9月22日多次采收的累计产量，收获时并进行田间调查与考种。试验除按方案要求外，其他管理措施同一般辣椒田。

（3）结果与分析

表1 不同类型肥料对辣椒产量的影响

注：表中数据为3次重复平均数。

从表1可以看出，实施例1、实施例2的平均果长分别比对比例1、对比例2分别增加0.6cm、0.9cm，单株结果数分别增加1.7个、1.8个，单果重分别增加1.3g、1.6g，单株产量分别增加0.14kg、0.12kg，平均产量分别增加29.5 kg/40m²和29.7 kg/40m²，增产率分别为14.9%、14.1%，说明施用功能性生物缓释辣椒专用肥能够增加辣椒的果长、单株结果数、单果重及单株产量，增产效果显著，实施例1配方最优，值得推广。

本发功能性生物缓释辣椒专用肥是依据辣椒的营养特点和需肥规律，结合以土壤微生态系统为基础的病害治理策略研制而成的，添加微生物菌剂和预处理的腐植酸，养分配比合理，能够实现辣椒生长期养分需求曲线与肥料养分释放曲线的基本吻合，集防治土传病害、增加作物产量、提高作物品质、改善土壤微生态与一体，肥料利用率高，具有显著的经济、社会、环境效益。

Claims (5)

1.一种功能性生物缓释辣椒专用肥，其特征在于由以下重量份原料组分组成：复合微生物菌剂10%-40%、无机肥料60%-90%；

上述复合微生物菌剂由微生物菌和培养基质组成，通常最终产品中菌剂量≥10⁶个/g，其中微生物菌按总重量100%的配比进行混匀制得复合微生物菌剂：ACCC11079侧孢芽胞杆菌40%-60%、ACCC100011巨大芽孢杆菌20%-30%、ATCC35681固氮类芽孢杆菌20%-30%。

2.如权利要求1所述的功能性生物缓释辣椒专用肥，其特征在于：所述复合微生物菌剂中的培养基质由占其80%-90%重量百分比的有机物粉料和占10%-20%重量百分比的无机物粉料混合而成；其中有机物粉料是草甸土、麦麸、米糠、豆粕、棉籽壳中的至少三种；无机粉料是吸附剂、尿素和磷酸二氢钾。

3.如权利要求1所述的功能性生物缓释辣椒专用肥，其特征在于：所述无机肥料由如下重量份的原料制成：硝铵磷10-50份、磷酸一铵5-15份、硫酸钾10-30份、EDTA螯合微量元素2-10份、腐植酸5-30份、填充剂10-35份；

上述原料均为市售产品，其中：

所述硝铵磷为白色颗粒，其中氮含量为32%，五氧化二磷含量为4%；

所述磷酸一铵呈普通粉状，其中氮含量为11%，五氧化二磷的含量为44%；

所述硫酸钾为白色颗粒，其中氧化钾含量为51%；

所述EDTA螯合微量元素为EDTA螯合钙、EDTA螯合镁、EDTA螯合硼的混合物，呈粉末状；

所述腐植酸分子量为2000-5000，外观呈褐黑色粉末状，以干基计腐植酸含量≥45%；

所述填充剂为粘土、滑石粉或膨润土；

以上原料中涉及的含量均为质量百分比；

上述原料除小颗粒尿素外，其余原料粒径均小于1mm。

4.如权利要求3所述的功能性生物缓释辣椒专用肥：其特征在于：所述无机肥料由如下重量份的原料制成：硝铵磷20-35份、磷酸一铵8-10份、硫酸钾20-25份、EDTA螯合微量元素3-5份、腐植酸10-15份、填充剂20-30份。

5.如权利要求1-4任一所述的功能性生物缓释辣椒专用肥的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

（1）复合微生物菌剂的制备

①侧孢芽胞杆菌菌剂的制备

将侧孢芽胞杆菌菌液与3-8倍重量的复合生物菌吸附剂充分混合搅拌，吸附成颗粒状侧孢芽胞杆菌；

②巨大芽孢杆菌菌剂的制备

将巨大芽孢杆菌菌液与3-8倍重量的复合生物菌吸附剂充分混合搅拌，吸附成颗粒状巨大芽孢杆菌菌剂；

③固氮类芽孢杆菌菌剂的制备

将固氮类芽孢杆菌菌液与3-8倍重量的复合生物菌吸附剂充分混合搅拌，吸附成颗粒状固氮类芽孢杆菌菌剂；

（2）无机肥料的制备

①将硝铵磷经过高温熔融至170-175℃，进入混合槽内；

②将磷酸一铵、硫酸钾、EDTA螯合微量元素、腐植酸、填充剂分别计量后，按照配比投入混合槽内；混合均匀的原料用提升机送至破碎机破碎后再送进转鼓造粒机内，少量蒸汽通过蒸汽喷嘴进入造粒滚筒内，同时将硝铵磷熔融液喷入造粒滚筒内，将物料加热至40-50℃通过造粒滚筒的造粒；

③将成球的物料送入烘干筒内，用热风烘干，再将烘干的物料冷却、筛分后包装；

将上述制备的复合微生物菌剂和无机肥料按配比量混合、搅拌均匀，即制得功能性生物缓释辣椒专用肥。