CN105237175A - 一种大豆种植的根瘤菌肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大豆种植的根瘤菌肥料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：天然沸石、2mol/L稀HCl、6wt％NaCl溶液、氯化铵、大豆根瘤菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂、腐殖酸、羊粪球、干枯树叶、泥炭土、果树垃圾、氯化锌、硫酸铜、蛭石粉和适量的水；加入有大豆的根瘤菌菌剂及其它菌剂，利用改性的沸石颗粒作为添加剂，不仅颗粒帮助砂质化土质，改善土壤结构，其经过改性之后具有复杂的微孔借口，具有储存微生物菌的功能，很好保护菌种，使其生命力更长，不易在恶劣的环境中死亡。

Description

一种大豆种植的根瘤菌肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料的工艺技术领域，具体涉及到一种大豆种植的根瘤菌肥料及其制备方法。

背景技术

沸石是沸石族矿物的总称，迄今世界上已发现的天然沸石达40余种，较常见的有方沸石、斜发沸石、浊沸石、毛沸石、菱沸石、丝光沸石等。沸石是主要由SiO₂、Al₂O₃、H₂O和碱金属、碱土金属离子四部分组成的硅酸盐矿物，其中硅氧四面体和铝氧四面体构成了沸石的三维空间架状结构，碱金属、碱土金属和水分子结合的松散、易置换性，使得沸石具有特殊的应用性能—吸附作用、离子交换作用等。

农业、种植业如今已成为一个国家生产力的重要指标，为了提高生产效益，大规模的农业、种植业加速生产，往往造成种植地营养平乏，不可避免的滥用化学肥料来提高生产，肥料的大量使用，确实能提高产量，但是肥料并不能在种植的时间内，有效地全部利用，有数据说明：30％以上的肥料成分因雨水冲刷进入土壤、河流，造成严重的污染。导致藻类“猖獗”，鱼类因缺氧大量死亡，造成生态的严重失衡，每年花费在河道治理，土壤整治的费用已不容小觑。

水体污染使我国当前饮用水安全面临严重威胁，氨氮作为其中常见的共存污染物，采用生物法处理是当前优先的控制技术之一。

发明内容

为了对土壤进行改良，实现对矿质营养元素的缓释功能，提高肥料利用率，减少因肥料滥用对环境的污染，本发明是通过以下方法实现的：

一种大豆种植的根瘤菌肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：天然沸石50~60、2mol/L稀HCl10~16、6wt％NaCl溶液155~180、氯化铵70~80、大豆根瘤菌菌剂5~7、地衣芽孢杆菌菌剂3~5、腐殖酸10~15、羊粪球50~70、干枯树叶30~35、泥炭土20~25、果树垃圾5~10、氯化锌10~15、硫酸铜3~5、蛭石粉7~10和适量的水；

一种大豆种植的根瘤菌肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将天然沸石先进行初步的粉碎，成为6~8cm直径的块状，然后统一放入800~1000℃的高温窑中煅烧5~8h，冷却后进行二次精细粉碎，成为过50~60目筛的颗粒，最后将颗粒粉剂用2mol/L的稀HCl淘洗2~3遍；

（2）将（1）所得的颗粒剂放入6wt％的NaCl溶液中，在30℃的恒温条件下，130r/min搅拌18~22h，完成后用去离子水淋洗2~3遍，最后烘干备用；

（3）混合氯化铵、大豆根瘤菌菌剂和地衣芽孢杆菌菌剂，加水搅拌至完全溶解，然后加入（2）所述改性的沸石颗粒，统一放入超声清洗机中，功率700~750W，温度30℃，作用2~2.5h进行吸附过程，完成后沉淀分离成沸石颗粒和上清液两部分；

（4）混合腐殖酸、羊粪球、干枯树叶、泥炭土和果树垃圾，加入（2）所述的上清液后球磨搅拌至匀浆态，然后再加入（3）所述的沸石颗粒及其它剩余成分，保温35~40℃搅拌50~70min，最后控干多余水分，造粒即可。

本发明肥料利用NaCl溶液对天然沸石进行改进，得到一种对铵态氮具有吸附缓释功能的改性沸石颗粒，同时根据实验测定不同NaCl溶液浓度的最佳改性效果，准确称取一定质量的沸石于250ml的具塞锥形瓶中，分别加入100ml质量分数为0、2％、4％、6％、8％、10％、15％的NaCl溶液，分别在30℃、40℃、50℃、60℃温度下，以120r/min的转速于恒温水浴摇床中振荡24h，最后用去离子水冲洗干净后，置于105℃的烘箱中烘干备用。

测试得出最佳的改性条件为6％的NaCl溶液，在30℃的温度下每15g天然沸石用量100mL的NaCl溶液效果最佳，同时在拟合沸石对铵态氮的吸附试验中，相同条件下的改性沸石吸附能力好于天然沸石，在温度为30℃下，单分子层饱和吸附量提高了34％以上。

为了完美发挥改性天然沸石的优势，本发明在控制沸石粉碎的大小、形状规则，沸石颗粒表面特性及氮肥与改性沸石颗粒的接触极性进行改进，通过煅烧天然沸石石块，然后进行粉碎，可以得到更加规则，大小更均一的石粉颗粒，通过有氧炭化，可以使沸石中的一些金属离子化合物分解成单一氧化物，用氯化钠溶液浸泡处理沸石的主要原理是用Na⁺置换沸石中的金属离子过程，再利用NH₄ ⁺与沸石结合优越性置换Na⁺，最终实现吸附过程，沸石的主要成分包括CaCO₃、SiO₂、Al₂O₃和H₂O等，煅烧过后的沸石易破碎分解，后期用于肥料进入土壤过程中易分解，释放吸附的铵态氮。

然后在沸石颗粒经过NaCl溶液改性之后，加入一定浓度的酸溶液淘洗沸石颗粒，制造形状更加凹凸的表面特性颗粒，最后在改性沸石颗粒于铵态氮溶液进行接触吸附的时候，条件是在超声清洗机中进行，超声震动有利于消除铵态氮水溶液表面极性，有利于彼此间的充分接触。

本发明的有益效果：这是一种适用于贫瘠土壤的大豆种植用肥，加入有大豆的根瘤菌菌剂及其它菌剂，利用改性的沸石颗粒作为添加剂，不仅颗粒帮助砂质化土质，改善土壤结构，其经过改性之后具有复杂的微孔借口，具有储存微生物菌的功能，很好保护菌种，使其生命力更长，不易在恶劣的环境中死亡，同时加入一定量的有机质，增加土壤中的营养。

具体实施方式

实施例1：

一种大豆种植的根瘤菌肥料，其特征在于，由以下重量份（Kg）的原料制成：天然沸石60、2mol/L稀HCl15、6wt％NaCl溶液170、氯化铵80、大豆根瘤菌菌剂5、地衣芽孢杆菌菌剂3、腐殖酸10、羊粪球50、干枯树叶35、泥炭土20、果树垃圾5、氯化锌10、硫酸铜3、蛭石粉10和适量的水；

一种大豆种植的根瘤菌肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将天然沸石先进行初步的粉碎，成为6~8cm直径的块状，然后统一放入800~1000℃的高温窑中煅烧5~8h，冷却后进行二次精细粉碎，成为过50~60目筛的颗粒，最后将颗粒粉剂用2mol/L的稀HCl淘洗2~3遍；

（2）将（1）所得的颗粒剂放入6wt％的NaCl溶液中，在30℃的恒温条件下，130r/min搅拌18~22h，完成后用去离子水淋洗2~3遍，最后烘干备用；

（3）混合氯化铵、大豆根瘤菌菌剂和地衣芽孢杆菌菌剂，加水搅拌至完全溶解，然后加入（2）所述改性的沸石颗粒，统一放入超声清洗机中，功率700~750W，温度30℃，作用2~2.5h进行吸附过程，完成后沉淀分离成沸石颗粒和上清液两部分；

（4）混合腐殖酸、羊粪球、干枯树叶、泥炭土和果树垃圾，加入（2）所述的上清液后球磨搅拌至匀浆态，然后再加入（3）所述的沸石颗粒及其它剩余成分，保温35~40℃搅拌50~70min，最后控干多余水分，造粒即可。

将本发明的一种大豆种植的根瘤菌肥料用于种植大豆的肥料，选择5亩荒废多年的土质贫瘠种植地为种植点，使用本发明的肥料为种植大豆时主要用肥，同时相同点选取5亩种植地作为对照组使用常规肥料，其他养护条件及病虫害的防治均相同，结果表明实验组的大豆，在土质改良方面远远优于对照组，大豆的抗逆性及抗病虫害的能力加强，第一年的产量几个方面差距较小，第二年的产量，实验组明显超过对照组，在肥料使用量方面也大幅节省。

Claims (2)

1.一种大豆种植的根瘤菌肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：天然沸石50~60、2mol/L稀HCl10~16、6wt％NaCl溶液155~180、氯化铵70~80、大豆根瘤菌菌剂5~7、地衣芽孢杆菌菌剂3~5、腐殖酸10~15、羊粪球50~70、干枯树叶30~35、泥炭土20~25、果树垃圾5~10、氯化锌10~15、硫酸铜3~5、蛭石粉7~10和适量的水。

2.根据权利要求1所述一种大豆种植的根瘤菌肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将天然沸石先进行初步的粉碎，成为6~8cm直径的块状，然后统一放入800~1000℃的高温窑中煅烧5~8h，冷却后进行二次精细粉碎，成为过50~60目筛的颗粒，最后将颗粒粉剂用2mol/L的稀HCl淘洗2~3遍；

（2）将（1）所得的颗粒剂放入6wt％的NaCl溶液中，在30℃的恒温条件下，130r/min搅拌18~22h，完成后用去离子水淋洗2~3遍，最后烘干备用；

（3）混合氯化铵、大豆根瘤菌菌剂和地衣芽孢杆菌菌剂，加水搅拌至完全溶解，然后加入（2）所述改性的沸石颗粒，统一放入超声清洗机中，功率700~750W，温度30℃，作用2~2.5h进行吸附过程，完成后沉淀分离成沸石颗粒和上清液两部分；

（4）混合腐殖酸、羊粪球、干枯树叶、泥炭土和果树垃圾，加入（2）所述的上清液后球磨搅拌至匀浆态，然后再加入（3）所述的沸石颗粒及其它剩余成分，保温35~40℃搅拌50~70min，最后控干多余水分，造粒即可。