CN104817353A - 一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料的制备方法及其产品，其制备方法为将牛羊粪晒干后与烘干的苹果渣混合粉碎过40目筛，过筛后添加玉米粉及胶质芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂一；再取苹果渣及甘蔗渣混合后粉碎过40目筛，过筛后121℃高温灭菌，灭菌后接种巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂二；将制剂一与制剂二混合后，添加光合菌、乳酸菌及黑曲霉菌进行发酵，发酵后风干的到本发明的土豆专用生物肥料。本发的土豆专用生物肥料不需要添加化学肥料，绿色高效，保留有机肥料所具有的改善土壤等有益效果，符合土豆生长耐肥喜钾喜硫的生长特性，提高土豆品质及产量，经济价值高。

Description

一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法及其产品

技术领域：

本发明属于农业领域，具体涉及一种土豆专用的生物肥料，还涉及该方法制得的产品。

背景技术：

土豆是对肥料较为敏感的作物,耐肥喜钾喜硫,在生长过程中对氮、磷、钾养分的需求中以钾最多,氮次之,磷较少,根据土壤质地的不同及全国综合肥料利用率来讲,适合用高氮低磷高钾。

现有生物肥都以有机质为基础，然后配以菌剂和无机肥混合而成。为广泛改善这种一般性和传统性的状况，生物肥料产品则远远超越了现有概念。其将扩大至既能提供作物营养，又能改良土壤；同时还应对土壤进行消毒，即利用生物(主要是微生物)分解和消除土壤中的农药(杀虫剂和杀菌剂)、除莠剂以及石油化工等产品的污染物，并同时对土壤起到修复作用。

狭义的生物肥料，即指微生物(细菌)肥料，简称菌肥，又称微生物接种剂。它是由具有特殊效能的微生物经过发酵(人工培制)而成的，含有大量有益微生物，施入土壤后，或能固定空气中的氮素，或能活化土壤中的养分，改善植物的营养环境，或在微生物的生命活动过程中，产生活性物质，刺激植物生长的特定微生物制品。

广义的生物肥料泛指利用生物技术制造的、对作物具有特定肥效(或有肥效又有刺激作用)的生物制剂，其有效成分可以是特定的活生物体、生物体的代谢物或基质的转化物等，这种生物体既可以是微生物，也可以是动、植物组织和细胞。生物肥料与化学肥料、有机肥料一样，是农业生产中的重要肥源。近年来，由于化学肥料和化学农药的大量不合理施用，不仅耗费了大量不可再生的资源，而且破坏了土壤结构，污染了农产品品质和环境，影响了人类的健康生存。因此，从现代农业生产中倡导的绿色农业、生态农业的发展趋势看，不污染环境的无公害生物肥料，必将会在未来农业生产中发挥重要作用。

中国发明专利CN103833484A名为一种土豆专用肥料及其制备方法公开了一种土豆专用肥料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：麦秸35-45、棉籽壳10-15、尿素10-15、玄武岩粉5-10、泥炭土5-10、沸石粉10-15、煤渣11-16、过磷酸钙3-5、硫酸钾1-3、土壤调节剂8-14、EM菌剂1-2、水适量。该发明的土豆专用肥料可提高土壤生物化学活性，提高化肥有效吸收率，减少土壤板结，减少化肥对环境的污染，腐植酸还可以吸收阳光热量，使土豆产品富含人体所需的多种营养元素。另外该发明所添加的土壤调节剂可有效的改善土壤理化性质与土壤养分状况促进植物对于养分与水分的吸收并对土壤微生物产生积极的影响。该发明添加EM菌制剂，通过添加化学肥料的方式满足土豆生长发育需要，虽然可以提高土壤的生物化学活性，提高化肥的吸收率，但是仍然会因为添加化学物质对土壤及环境产生一定的影响。

中国发明专利CN103724117A提供了一种土豆专用缓释有机肥及其制备方法，所述土豆专用缓释有机肥由木质素、硅藻土、凹凸棒土、腐殖酸、钙基膨润土、氮肥、钾肥、农用稀土和水组成，其制备方法为各组分溶解搅拌后混合制粒而成；所述土豆专用缓释有机肥组方合理，通过各组份的协同作用大大提高了有机肥的利用率以及土豆的出产率，同时有效解决了作物富营养或缺素症问题，大大改善了土豆的商品性，同时有效防止了因肥料流失带来的水体污染问题，改良土壤，节约资源，降低成本；所述制备方法简单，适合规模化工业生产的需要。该发明通过有机肥及化学肥料复合，提高有机肥的利用率，同样由于通过添加化学肥料来满足土豆生长发育需要，对环境及土壤有一定的不利影响。

中国发明专利CN103288563A公开了一种改良土壤的茶树专用复合微生物肥的制备方法及其产品，其制备方法为先将新鲜的鸡粪和奶牛粪除臭后，添加嗜热侧胞霉菌、黑曲霉菌、红糖、粉碎后的秸秆、酒糟、玉米粉和磷酸二氢钾进行两次发酵，然后风干得制剂Ⅰ；再取豆粕、麦麸、钙粉、红糖、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌和硫酸亚铁经两次发酵，风干后得制剂Ⅱ；接着将制剂Ⅰ和制剂Ⅱ混合，然后加入巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌、链霉菌、陆生蓝细菌、光合菌和甲藻进行发酵，最后加入茶树生长所需的化学肥料，得茶树专用复合微生物肥，制得的产品中含有存活的有益微生物，能够改善土壤团粒结构和其他指标，提高茶叶茶多酚含量。该发明产品含有较多的存活有益微生物，同样需要加入茶树生长所需呀哦的化学肥料制得复合微生物肥料，不能完全摆脱化学肥料的添加。

发明内容：

本发明克服了现有技术的问题，目的是提供一种不需要添加化学肥料，绿色高效，保留有机肥料所具有的改善土壤等有益效果，符合土豆生长耐肥喜钾喜硫的生长特性，提高土豆品质及产量的土豆专用生物肥料的制备方法及该方法制得的产品。

为了达到该目的，本发明提供如下技术方案：

一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法包括以下步骤：

第一步：将干牛羊粪后与烘干的苹果渣混合粉碎过40目筛，过筛后添加玉米粉及胶质芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂一；

第二步：取苹果渣及甘蔗渣混合后粉碎过40目筛，过筛后121℃高温灭菌，灭菌后接种巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂二；

第三步：将制剂一与制剂二混合后，添加光合菌、乳酸菌及黑曲霉菌进行发酵，发酵后风干的到土豆专用生物肥料。

优选的，所述第一步中牛羊粪晒干后水分含量为8-10％，苹果渣水分含量为9-11％；苹果渣的粗蛋白含量占干物质总量25-28％；添加干牛羊粪与烘干后的苹果渣的重量比为1：1-1.5。

优选的，所述第一步中，玉米粉添加量为干牛羊粪与烘干后的苹果渣混合粉碎后总质量的2-5％；胶质芽孢杆菌的添加量为玉米粉添加量的5-10％。

优选的，所述第二步中苹果渣及甘蔗渣以重量比例2:0.8-1的比例混合；苹果渣与甘蔗渣混合过筛后高温灭菌5秒钟；

巨大芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌以重量比例1:1混合，混合菌种的接种量为苹果渣与甘蔗渣粉碎过筛后混合物总重量的0.1-0.15％。

优选的，所述第三步中，将制剂一与制剂二以重量比2:1-1.2的比例混合；光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌的添加量分别为制剂一与制剂二混合后混合物质量的0.5-0.75％、0.7-0.9％、0.7-0.9％。

优选的，所述第一步中接种胶质芽孢杆菌后添加干牛羊粪与烘干后的苹果渣混合粉碎后总质量40-50％质量的水，在55-57℃温度条件下发酵11-15天，翻堆后在50-55℃条件下发酵5-7天，发酵结束后风干至水分含量百分比为25-30％。

优选的，所述第二步中接种巨大芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌后在51-56℃温度条件下发酵3-5天，翻堆后继续在51-56℃条件下发酵3-5天，发酵完毕后风干至水分含量占百分比25-30％。

优选的，所述第三步中，接种光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌后在30-35℃温度条件下发酵3-5天，翻堆后继续在30-35℃条件下发酵3-5天，发酵完毕后风干至水分含量占百分比15-20％。

利用上述制备方法制得的一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料，是本发明的第二个目的。

有机肥料种类繁多,其加工原料十分广泛,肥料性质也千差万别，但从肥料角度归纳,它在农业生产中主要起到以下几个方面的作用。

1.有机肥料富含作物生长所需养分,能源源不断地供给作物生长。除矿质养分外,有机质在土壤中分解产生二氧化碳,可作为作物光合作用的原料,有利于作物产量提高。同化肥相比,有机肥料的养分供应方面有以下显著特点：养分全面、养分释放均匀长久、养分含量低。

2.改良土壤结构,增强土壤肥力：首先,有机肥料能提高土壤有机质含量,更新土壤腐殖质组成,增肥土壤。其次,有机肥料可改善土壤物理性状。有机质保水能力强,比热容较大,导热性小,颜色又深,较易吸收热量,调温性较好。

3.有机肥还可以增加土壤保肥和保水能力。能缓和土壤干湿之差,使作物根部土壤环境不至于水分过多或过少。

4.提高土壤的生物活性,刺激作物生长。有机肥料是微生物取得能量和养分的主要来源,施用有机肥料,有利于土壤微生物活动,促进作物生长发育。

胶质芽孢杆菌又称硅酸盐细菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)，其重要特性是能够分解出长石、云母等矿物中的钾、硅，也能分解出磷灰石中的磷，以及分泌植物生长刺激素及多种酶，以增强作物对一些病害的抵抗力，该细菌是是用作生物肥料的最好菌种，以促进土壤无效磷钾的转化，增加土壤磷钾的供给，提高作物产量，其胶质芽孢杆菌解磷、解钾、解硅的强度超强。胶质芽孢杆菌能够产生碳酸酐酶，对二氧化碳的固定具有一定的作用。

本发明的有益效果为：

1.本发明不需要添加化学肥料，绿色高效，保留有机肥料所具有的有益效果：养分全面、养分释放均匀长久，改良土壤结构、增强土壤肥力，增加土壤保肥和保水能力，提高土壤的生物活性、刺激作物生长。

2.本发明通过分别发酵制剂一制剂二然后将制剂一及制剂二混合继续发酵实现了多种营养成分的均衡供应，得到符合土豆生长耐肥喜钾喜硫的生长特性，提高土豆品质及产量，经济价值高。

3.本发明利用苹果渣、甘蔗渣、牛羊粪等工业废渣，变废为宝，实现了生态经济的发展，具有较高的经济生态价值。

具体实施方式：

下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述，实施例中未标注的试验方法，通常按照常规条件或者按照制造厂商所建议的条件进行。

实施例一

一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法包括以下步骤：

第一步：将干牛羊粪后与烘干的苹果渣混合粉碎过40目筛，过筛后添加玉米粉及胶质芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂一，其中牛羊粪晒干后水分含量为10％，苹果渣水分含量为10％，苹果渣的粗蛋白含量占干物质总量25-26％，玉米粉添加量为干牛羊粪与烘干后的苹果渣混合粉碎后总质量的5％；胶质芽孢杆菌的添加量为玉米粉添加量的5％，干牛羊粪与烘干后的苹果渣混合粉碎后总质量50％质量的水，在55-57℃温度条件下发酵13天，翻堆后在50-55℃条件下发酵6天，发酵结束后风干至水分含量百分比为25-26％。

第二步：取苹果渣及甘蔗渣混合后粉碎过40目筛，过筛后121℃高温灭菌5秒钟，灭菌后接种巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂二，其中苹果渣与甘蔗渣以重量比例2:1的比例混合；巨大芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌以重量比例1:1混合，混合菌种的接种量为苹果渣与甘蔗渣粉碎过筛后混合物总重量的0.1％，接种巨大芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌后在55-56℃温度条件下发酵5天，翻堆后继续在55-56℃条件下发酵3天，发酵完毕后风干至水分含量占百分比25-26％。

第三步：将制剂一与制剂二混合后，添加光合菌、乳酸菌及黑曲霉菌进行发酵，发酵后风干的到土豆专用生物肥料，其中将制剂一与制剂二以重量比2:1的比例混合；光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌的添加量分别为制剂一与制剂二混合后混合物质量的0.5％、0.7％、0.7％，接种光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌后在34-35℃温度条件下发酵5天，翻堆后继续在34-35℃条件下发酵3天，发酵完毕后风干至水分含量占百分比16-17％。

上述胶质芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌的浓度均大于2亿个/克。

实施例二

一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法包括以下步骤：

第一步：将干牛羊粪后与烘干的苹果渣混合粉碎过40目筛，过筛后添加玉米粉及胶质芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂一，其中牛羊粪晒干后水分含量为9％，苹果渣水分含量为11％，苹果渣的粗蛋白含量占干物质总量27-28％，玉米粉添加量为干牛羊粪与烘干后的苹果渣混合粉碎后总质量的2％；胶质芽孢杆菌的添加量为玉米粉添加量的10％，干牛羊粪与烘干后的苹果渣混合粉碎后总质量40％质量的水，在55-56℃温度条件下发酵15天，翻堆后在55℃条件下发酵7天，发酵结束后风干至水分含量百分比为28-30％。

第二步：取苹果渣及甘蔗渣混合后粉碎过40目筛，过筛后121℃高温灭菌5秒钟，灭菌后接种巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂二，苹果渣及甘蔗渣以重量比例2:0.8的比例混合；巨大芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌以重量比例1:1混合，混合菌种的接种量为苹果渣与甘蔗渣粉碎过筛后混合物总重量的0.15％，接种巨大芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌后在51-52℃温度条件下发酵3天，翻堆后继续在51-52℃条件下发酵3天，发酵完毕后风干至水分含量占百分比28-30％。

第三步：将制剂一与制剂二混合后，添加光合菌、乳酸菌及黑曲霉菌进行发酵，发酵后风干的到土豆专用生物肥料，将制剂一与制剂二以重量比2:1.2的比例混合；光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌的添加量分别为制剂一与制剂二混合后混合物质量的0.75％、0.9％、0.9％，接种光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌后在34-35℃温度条件下发酵5天，翻堆后继续在34-35℃条件下发酵3天，发酵完毕后风干至水分含量占百分比15-16％。

上述胶质芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌的浓度均大于2亿个/克。

实施例三

一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法包括以下步骤：

第一步：将干牛羊粪后与烘干的苹果渣混合粉碎过40目筛，过筛后添加玉米粉及胶质芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂一，其中牛羊粪晒干后水分含量为8％，苹果渣水分含量为11％，苹果渣的粗蛋白含量占干物质总量28％，玉米粉添加量为干牛羊粪与烘干后的苹果渣混合粉碎后总质量的3％；胶质芽孢杆菌的添加量为玉米粉添加量的8％，干牛羊粪与烘干后的苹果渣混合粉碎后总质量40％质量的水，在55-57℃温度条件下发酵11天，翻堆后在54-55℃条件下发酵5天，发酵结束后风干至水分含量百分比为25-26％。

第二步：取苹果渣及甘蔗渣混合后粉碎过40目筛，过筛后121℃高温灭菌5秒钟，灭菌后接种巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂二，苹果渣及甘蔗渣以重量比例2:1的比例混合；巨大芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌以重量比例1:1混合，混合菌种的接种量为苹果渣与甘蔗渣粉碎过筛后混合物总重量的0.15％，接种巨大芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌后在51-52℃温度条件下发酵3天，翻堆后继续在51-52℃条件下发酵5天，发酵完毕后风干至水分含量占百分比25-26％。

第三步：将制剂一与制剂二混合后，添加光合菌、乳酸菌及黑曲霉菌进行发酵，发酵后风干的到土豆专用生物肥料，将制剂一与制剂二以重量比2:1.2的比例混合；光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌的添加量分别为制剂一与制剂二混合后混合物质量的0.6％、0.8％、0.8％，接种光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌后在34-35℃温度条件下发酵5天，翻堆后继续在34-35℃条件下发酵3天，发酵完毕后风干至水分含量占百分比15-16％。

上述胶质芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌的浓度均大于2亿个/克。

肥效试验

实验内容：采用的试验地肥水条件好，地势平坦，排灌方便，肥力均匀，土质疏松，肥沃，肥力均匀，随机分成15组，设置5个处理，分别使用实施例一到三所述的改善土壤结构的土豆专用生物肥料及市面上购买的卖的比较好的两种土豆用肥料，分别记做实验组一、二、三、对照组一、二，每个处理组3个重复。土豆采用夏坡蒂品种。

马铃薯采用底模覆盖栽培，株距×行距＝30厘米×60厘米，每个小组6行。亩栽植3600-3700株，各小组管理均匀一致，施肥量为每30平方米施肥量2千克，整地后人工施肥、播种，正常管理直至收获。

表一为各处理组马铃薯产量

      

表一为播种前土壤各项指标

      

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：将干牛羊粪后与烘干的苹果渣混合粉碎过40目筛，过筛后添加玉米粉及胶质芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂一；

第二步：取苹果渣及甘蔗渣混合后粉碎过40目筛，过筛后121℃高温灭菌，灭菌后接种巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌进行发酵，发酵后风干得到制剂二；

第三步：将制剂一与制剂二混合后，添加光合菌、乳酸菌及黑曲霉菌进行发酵，发酵后风干的到土豆专用生物肥料。

2.根据权利要求1所述的一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法，其特征在于：所述第一步中牛羊粪晒干后水分含量为8-10％，苹果渣水分含量为9-11％；苹果渣的粗蛋白含量占干物质总量25-28％；添加干牛羊粪与烘干后的苹果渣的重量比为1：1-1.5。

3.根据权利要求1所述的一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法，其特征在于：所述第一步中，玉米粉添加量为干牛羊粪与烘干后的苹果渣混合粉碎后总质量的2-5％；胶质芽孢杆菌的添加量为玉米粉添加量的5-10％。

4.根据权利要求1所述的一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法，其特征在于：所述第二步中苹果渣及甘蔗渣以重量比例2:0.8-1的比例混合；苹果渣与甘蔗渣混合过筛后高温灭菌5秒钟；巨大芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌以重量比例1:1混合，混合菌种的接种量为苹果渣与甘蔗渣粉碎过筛后混合物总重量的0.1-0.15％。

5.根据权利要求1所述的一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方法，其特征在于：所述第三步中，将制剂一与制剂二以重量比2:1-1.2的比例混合；光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌的添加量分别为制剂一与制剂二混合后混合物质量的0.5-0.75％、0.7-0.9％、0.7-0.9％。

6.根据权利要求1所述的一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方，其特征在于：所述第一步中接种胶质芽孢杆菌后添加干牛羊粪与烘干后的苹果渣混合粉碎后总质量40-50％质量的水，在55-57℃温度条件下发酵11-15天，翻堆后在50-55℃条件下发酵5-7天，发酵结束后风干至水分含量百分比为25-30％。

7.根据权利要求1所述的一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方，其特征在于：所述第二步中接种巨大芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌后在51-56℃温度条件下发酵3-5天，翻堆后继续在51-56℃条件下发酵3-5天，发酵完毕后风干至水分含量占百分比25-30％。

8.根据权利要求1所述的一种改善土壤结构的土豆专用生物肥料制备方，其特征在于：所述第三步中，接种光合细菌、乳酸菌、黑曲霉菌后在30-35℃温度条件下发酵3-5天，翻堆后继续在30-35℃条件下发酵3-5天，发酵完毕后风干至水分含量占百分比15-20％。

9.利用权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的土豆专用生物肥料。