CN105884423A - 一种微生物氮肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微生物氮肥及其制备方法，微生物氮肥包括发酵剂和主要原料，主要原料为城市生活垃圾，发酵剂为圆褐固氮菌、棕色自生固氮菌、敏捷氮单胞菌、印度拜耶林克氏菌、根瘤菌、硝化细菌的组合物，主要原料与发酵剂的重量比为50～100:1，发酵剂的组成为：圆褐固氮菌5％～70％，棕色自生固氮菌5％～10％，敏捷氮单胞菌5％～15％，印度拜耶林克氏菌5％～20％，根瘤菌5％～25％，硝化细菌5％～70％；将城市生活垃圾搅拌均匀，加发酵剂混合搅拌均匀，再加水，然后经过肥料发酵再经过低温加热烘干，得成品肥料，最后经过包装即得。所得的微生物氮肥，能够提高土壤肥力，增加农作物产量，同时对土壤环境不造成损害。

Description

一种微生物氮肥及其制备方法

技术领域

本发明属于农用肥料技术领域，具体涉及一种微生物氮肥及其制备方法。

背景技术

氮肥是含有作物营养元素氮的化肥。元素氮对作物生长起着非常重要的作用，它是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。氮还能帮助作物分殖。施用氮肥不仅能提高农产品的产量，还能提高农产品的质量。但是长期使用化学肥料的氮肥，容易对土壤环境造成损害。

微生物肥料因其能改善土壤，提高土壤肥力，提高植物矿质元素的吸收利用，增强作物的抗病、抗旱能力，提高产量、改善品质等作用，在发展绿色农业、生态农业，生产安全无公害农产品方面表现出不可替代的作用。我国从20世纪50年代开始进行微生物肥料的研究和应用，伴随着农业的不断发展，无公害果品生产规程要求控制和减少化肥施用，增施有机肥和微生物肥，以减少化肥对土壤、水源和果品污染；微生物肥料通过其中所含微生物的生命活动，产生有益于植物生长的物质，可使土壤中无效营养有效化，可将植物无法利用的土壤、有机肥中的物质分解为可供作物生长所利用的营养成分，这样不仅使有机肥的优势得以充分发挥，还能提高化肥的利用率，减少化肥使用量。自然界有两大生命现象，即光合作用和固氮作用。光合作用是将空气中的二氧化碳固定成碳水化合物，而固氮作用是将空气中的氮气固定成氨。人类与许多其它生物一样需要氮素作为合成蛋白质的原料，但不能自我合成有机氮。虽然空气中有78％是氮气，但是绝大多数生物不能直接利用空气中的氮气。在能源紧张和环境污染的双重压力下，传统的固氮方式已经难以适应各种需求，使生物固氮研究得到更加应有的重视。如果主要农作物能够自主固氮，就可以摆脱对化肥的依赖性，既节省能源，又能对环境友好。这是继工业革命之后，人们期待的一次“绿色革命”。

专利号为CN201410372554.4的中国专利公开了一种大豆专用生物肥料，其由以下重量份组成：氯化钾3～7份，硫酸锰0.6～1.3份，鸡粪1.5～3.4份，胶冻样芽孢杆菌0.5～0.8份，氮肥4～8份，磷肥2.5～7份，猪粪3.4～6.9份，麦饭石4.5～9.2份，黄粉虫粉2.4～6.5份，微量元素0.6～1.7份，柠檬酸1.3～3.5份，羧甲基纤维素2.2～3.6份，硫酸钾3.1～5.6份，EM菌剂0.2～0.6份。该发明的有益效果是，该发明的肥料对环境无污染，不会破坏土壤结构，促进植株对营养元素的吸收，是无公害的生物肥料。但是该方法生产的肥料稳定性差，肥力不易控制。

专利号为CN201310743759.4的中国专利公开了一种微生物肥料的制备方法，是将黑曲霉培养物、解磷巨大芽孢杆菌、植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌按比例混合为微生物肥料。本发明的肥料通过复合微生物发酵的方法制成，能够改善土壤的微生态环境，为农作物的生长提供有益条件。解磷巨大芽孢杆菌能分解土壤中的有机磷成为植物可利用的速效磷；该发明使用的黑曲霉具有产高活力纤维素酶的特性，纤维素酶有利于土壤有机质的分解，腐殖质的形成和碳素营养的释放。每亩土地使用该发明的肥料的量为50～100克，是目前国内外使用量较少的微生物肥料之一。但是该方法肥料用量精细，对肥力效果控制困难。

专利号为CN201010294007.0的中国专利公开了一种生物有机无机复合肥料及其生产方法，该生产方法包括步骤：将重量百分比为65％～80％的发酵后的芽孢杆菌菌液和重量百分比为20％～35％的硅酸盐细菌菌液混合制成复合菌液；然后将复合菌液与有机物料及无机化肥、粘合剂直接混合吸附；经过混拌、破碎、筛分制得粉剂生物有机无机复合肥料，或者经过混拌、破碎、造粒、烘干、筛分制得颗粒生物有机无机复合肥料。该发明的方法减少了设备投资和设备维护费用，减少了劳动用工和劳动强度，减少了运输费用，降低了生产成本；本发明的肥料各单一菌有效活菌数都在100万/克以上，总的活菌数在2000万/克以上。但是该方法菌液配制复杂，操作要求高，容易染菌，造成肥力效果不明显。

发明内容

为了克服上述现有技术缺陷，本发明的目的在于提供一种微生物氮肥及其制备方法，能够提高土壤肥力，同时对土壤环境不造成损害。

为了解决上述技术问题，本发明采取如下的技术方案：

一种微生物氮肥，包括发酵剂和主要原料，其中，主要原料为城市生活垃圾，发酵剂为圆褐固氮菌、棕色自生固氮菌、敏捷氮单胞菌、印度拜耶林克氏菌、根瘤菌、硝化细菌的组合物，所述主要原料与发酵剂的重量比为50～100:1，所述发酵剂的组成为：

进一步的，上述发酵剂的组成为：圆褐固氮菌30％、棕色自生固氮菌10％、敏捷氮单胞菌10％、印度拜耶林克氏菌10％、根瘤菌20％、硝化细菌20％。

其中，上述发酵剂成分的主要作用为：

圆褐固氮菌原核微生物，属于自生固氮菌，其代谢类型是异养需氧型。利用的是土壤中的腐殖质，在生态系统中的成分是分解者。圆褐固氮菌具有较强的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进植株的生长和果实的发育，因此，将圆褐固氮菌制成菌剂，施用到土壤中，可以提高农作物的产量。

棕色自生固氮菌、敏捷氮单胞菌、印度拜耶林克氏菌都属于自生固氮菌属，在自然界中，广泛分布于土壤和水中，与蓝藻类同为固定游离氮素的生物而具有重要作用，一般在偏酸性环境中生长发育不良。

根瘤菌一般与豆类植物共生，但能够通过外伤入侵多种双子叶植物和裸子植物，致使植物细胞转化为异常增生的肿瘤细胞，产生根癌、毛根或杆瘿等。花生、大豆、苜蓿等豆科植物，通过与根瘤菌的共生固氮作用，可以把空气中的分子态氮转变为植物可以利用的氨态氮。在种子发芽生根后，根瘤菌从根毛入侵根部，在一定条件下，形成具有固氮能力的根瘤，在固氮酶的作用下，根瘤中的类菌体将分子态氮转化为氨态氮，与此同时，每个根瘤就是一座微型氮肥厂，源源不断地把氮输送给植株利用。

硝化细菌属于自养型细菌，原核生物，以二氧化碳为碳源，通过代谢将氨或铵盐氧化成硝酸盐，改善土壤肥力。

根据本发明的另一目的，还提供一种微生物氮肥的制备方法，用城市生活垃圾作为主要原料、以圆褐固氮菌、棕色自生固氮菌、敏捷氮单胞菌、印度拜耶林克氏菌、根瘤菌、硝化细菌为发酵剂制备而成；具体包括如下步骤：

步骤S01，原料处理：先将城市生活垃圾搅拌均匀，然后再和上述发酵剂混合起来并搅拌均匀，再加水，搅拌均匀；

步骤S02，肥料发酵：将混合原料堆成圆锥形堆，高度不限，然后经自然发酵得发酵原料；

步骤S03，肥料烘干：将发酵肥料经过低温加热烘干，并烘至物料含水量低于5％得成品肥料；

步骤S04，肥料包装：将成品肥料按量分装于包装袋中即得。

进一步的，在步骤S01中，加水量为将混合物料的含水量调至65％～70％。

进一步的，在步骤S02中，涡自然发酵的时间为7天～10天。

进一步的，在步骤S03中，低温烘干的条件为：在对肥料堆进行低温加热烘干的同时用抽湿机抽出肥料堆蒸发出的水分。

更进一步的，上述低温加热烘干的温度为55℃～65℃。

更进一步的，上述低温加热烘干的时间为1天～3天。

进一步的，在步骤S04中，按量分装为每袋25kg。

进一步的，在步骤S04中，包装袋为两层，内层为聚乙烯塑料透明袋，装肥料后抽真空密封；外层为内粘膜编织袋，用以包装装好肥料后真空密封的内层。

本发明的优点是：

1、本发明所提出的生物氮肥的制备方法工艺简单，容易实施。

2、本发明的主要原料为城市生活垃圾，容易获取，而且成本很低，来源十分丰富。

3、本发明用城市生活垃圾作为主要原料，保水性好、质地疏松、而且富含各种微量元素，是有益微生物繁殖增殖的良好介质，也是制备生物氮肥最好的原料。

4、本发明能够在一定程度上缓解城市垃圾污染的压力。

5、本发明所产的生物氮肥物美价廉。

6、本发明的肥料对环境无污染，不会破坏土壤结构，能促进植株对营养元素的吸收，无公害。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，用来对本发明作进一步详细说明。

下述实施例中的制作方法，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

一种微生物氮肥

本实施例提供的微生物氮肥，包括发酵剂和主要原料，适用于一般性土壤，发酵剂中圆褐固氮菌、棕色自生固氮菌、敏捷氮单胞菌、印度拜耶林克氏菌、根瘤菌、硝化细菌的比例适中，生长适应性强，在全国大部分地区适用，能够有效提高土壤肥力，该微生物氮肥的重量份组成为：

发酵剂的组成为：

圆褐固氮菌0.3kg、棕色自生固氮菌0.1kg、敏捷氮单胞菌0.1kg、印度拜耶林克氏菌0.1kg、根瘤菌0.2kg、硝化细菌0.2kg。

主要原料组成为：

城市生活垃圾原料为99kg。

上述微生物氮肥的制备方法，包括以下步骤：

步骤S01，原料处理：先将城市生活垃圾89kg搅拌均匀，然后再和圆褐固氮菌0.3kg、棕色自生固氮菌0.1kg、敏捷氮单胞菌0.1kg、印度拜耶林克氏菌0.1kg、根瘤菌0.2kg、硝化细菌0.2kg混合起来并搅拌均匀，再加水，搅拌均匀，将混合原料的含水量调至68％；

步骤S02，肥料发酵：将混合原料堆成圆锥形堆，高度不限，然后经自然发酵8天得发酵原料；

步骤S03，肥料烘干：将发酵肥料经过56℃的加热烘干2天，同时用抽湿机抽出肥料堆蒸发出的水分，烘至物料含水量低于5％得成品肥料；

步骤S04，肥料包装：将成品肥料按量分装，包装袋内层为聚乙烯塑料透明袋，装肥料后抽真空密封，外层为内粘膜编织袋，每袋25kg，共得4袋。

实施例2

一种微生物氮肥

本实施例提供的微生物氮肥，包括发酵剂和主要原料，适用于砂质土壤，发酵剂中圆硝化细菌的比例高，生长适应性强，能够大量利用砂石及空气中的氮气生产氮肥，能够有效提高土壤肥力，该微生物氮肥的重量份组成为：

发酵剂的组成为：

圆褐固氮菌5kg、棕色自生固氮菌10kg、敏捷氮单胞菌5kg、印度拜耶林克氏菌5kg、根瘤菌5kg、硝化细菌70kg。

主要原料组成为：

城市生活垃圾原料为10000kg。

上述微生物氮肥的制备方法，包括以下步骤：

步骤S01，原料处理：先将城市生活垃圾10000kg搅拌均匀，然后再和圆褐固氮菌5kg、棕色自生固氮菌10kg、敏捷氮单胞菌5kg、印度拜耶林克氏菌5kg、根瘤菌5kg、硝化细菌70kg混合起来并搅拌均匀，再加水，搅拌均匀，将混合原料的含水量调至65％；

步骤S02，肥料发酵：将混合原料堆成圆锥形堆，高度不限，然后经自然发酵7天得发酵原料；

步骤S03，肥料烘干：将发酵肥料经过55℃的加热烘干1天，同时用抽湿机抽出肥料堆蒸发出的水分，烘至物料含水量低于5％得成品肥料；

步骤S04，肥料包装：将成品肥料按量分装，包装袋内层为聚乙烯塑料透明袋，装肥料后抽真空密封，外层为内粘膜编织袋，每袋25kg，共得404袋。

实施例3

一种微生物氮肥

本实施例提供的微生物氮肥，包括发酵剂和主要原料，适用于黏质土壤，发酵剂中圆褐固氮菌的比例大，能够大量利用空气中的氮气生产氮肥，生长适应性强，能够有效提高土壤肥力，该微生物氮肥的重量份组成为：

发酵剂的组成为：

圆褐固氮菌70kg、棕色自生固氮菌5kg、敏捷氮单胞菌10kg、印度拜耶林克氏菌5kg、根瘤菌5kg、硝化细菌5kg。

主要原料组成为：

城市生活垃圾原料为5000kg。

上述微生物氮肥的制备方法，包括以下步骤：

步骤S01，原料处理：先将城市生活垃圾5000kg搅拌均匀，然后再和圆褐固氮菌70kg、棕色自生固氮菌5kg、敏捷氮单胞菌10kg、印度拜耶林克氏菌5kg、根瘤菌5kg、硝化细菌5kg混合起来并搅拌均匀，再加水，搅拌均匀，将混合原料的含水量调至70％；

步骤S02，肥料发酵：将混合原料堆成圆锥形堆，高度不限，然后经自然发酵10天得发酵原料；

步骤S03，肥料烘干：将发酵肥料经过65℃的加热烘干3天，同时用抽湿机抽出肥料堆蒸发出的水分，烘至物料含水量低于5％得成品肥料；

步骤S04，肥料包装：将成品肥料按量分装，包装袋内层为聚乙烯塑料透明袋，装肥料后抽真空密封，外层为内粘膜编织袋，每袋25kg，共得204袋。

实施例4

一种微生物氮肥

本实施例提供的微生物氮肥，包括发酵剂和主要原料，适用于高山土壤，发酵剂中圆褐固氮菌、棕色自生固氮菌、敏捷氮单胞菌、印度拜耶林克氏菌、根瘤菌、硝化细菌的比例适合高山土壤，改变其肥力不足的特征，生长适应性强，该微生物氮肥的重量份组成为：

发酵剂的组成为：

圆褐固氮菌37.5kg、棕色自生固氮菌7.5kg、敏捷氮单胞菌15kg、印度拜耶林克氏菌12.5kg、根瘤菌15kg、硝化细菌12.5kg。

主要原料组成为：

城市生活垃圾原料为7500kg。

上述微生物氮肥的制备方法，包括以下步骤：

步骤S01，原料处理：先将城市生活垃圾7500kg搅拌均匀，然后再和圆褐固氮菌37.5kg、棕色自生固氮菌7.5kg、敏捷氮单胞菌15kg、印度拜耶林克氏菌12.5kg、根瘤菌15kg、硝化细菌12.5kg混合起来并搅拌均匀，再加水，搅拌均匀，将混合原料的含水量调至67.5％；

步骤S02，肥料发酵：将混合原料堆成圆锥形堆，高度不限，然后经自然发酵8.5天得发酵原料；

步骤S03，肥料烘干：将发酵肥料经过65℃的加热烘干2天，同时用抽湿机抽出肥料堆蒸发出的水分，烘至物料含水量低于5％得成品肥料；

步骤S04，肥料包装：将成品肥料按量分装，包装袋内层为聚乙烯塑料透明袋，装肥料后抽真空密封，外层为内粘膜编织袋，每袋25kg，共得304袋。

实施例5

一种微生物氮肥

本实施例提供的微生物氮肥，包括发酵剂和主要原料，适用于壤土土壤，发酵剂中圆褐固氮菌、棕色自生固氮菌、敏捷氮单胞菌、印度拜耶林克氏菌、根瘤菌、硝化细菌的比例适合高山土壤，改变其肥力不足的特征，生长适应性强，能够有效提高土壤肥力，该微生物氮肥的重量份组成为：

发酵剂的组成为：

圆褐固氮菌12.5kg、棕色自生固氮菌7kg、敏捷氮单胞菌15kg、印度拜耶林克氏菌13kg、根瘤菌15kg、硝化细菌37.5kg。

主要原料组成为：

城市生活垃圾原料为7000kg。

上述微生物氮肥的制备方法，包括以下步骤：

步骤S01，原料处理：先将城市生活垃圾7000kg搅拌均匀，然后再和圆褐固氮菌12.5kg、棕色自生固氮菌7kg、敏捷氮单胞菌15kg、印度拜耶林克氏菌13kg、根瘤菌15kg、硝化细菌37.5kg混合起来并搅拌均匀，再加水，搅拌均匀，将混合原料的含水量调至67％；

步骤S02，肥料发酵：将混合原料堆成圆锥形堆，高度不限，然后经自然发酵8天得发酵原料；

步骤S03，肥料烘干：将发酵肥料经过60℃的加热烘干2天，同时用抽湿机抽出肥料堆蒸发出的水分，烘至物料含水量低于5％得成品肥料；

步骤S04，肥料包装：将成品肥料按量分装，包装袋内层为聚乙烯塑料透明袋，装肥料后抽真空密封，外层为内粘膜编织袋，每袋25kg，共得284袋。

实验例1

本发明所制备肥料产品种植效果实验

试验地的选择与试验设计：试验于2012年3月27日—10月30日在西安市长安区大峪乡安上村进行。

试验田达到田种植玉米10亩，实验组在种植时使用本发明实施例3产品每亩10公斤，出苗1个月左右通过锄地松土方式使用发明产品20公斤，对照组使用常规肥料。

发明产品使用玉米地玉米产量达到680公斤，对照组达到490公斤；该地块在第2年种植春小麦，春小麦产量达到了410公斤，比对照组单产提高了21％。且试验田土壤结构良好，无大块和板结。

通过以上试验可以看出，本发明的微生物氮肥对增加玉米产量具有显著的作用。

实验例2

本发明所制备肥料产品种植效果实验

试验地的选择与试验设计：试验于2012年3月27日—10月30日在西安市长安区大峪乡安上村进行。

试验田达到田种植玉米10亩，实验组在种植时使用本发明实施例3产品每亩10公斤，出苗1个月左右通过锄地松土方式使用发明产品20公斤，对照组使用常规肥料。

玉米收割后对土壤肥力进行测评，结果如下表1所示：

表1土壤肥力测评结果

通过以上试验可以看出，本发明的微生物氮肥对提高土壤肥力具有显著的作用。

以上仅为本发明的优选实施例及实验例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微生物氮肥，包括发酵剂和主要原料，其特征在于：主要原料为城市生活垃圾，发酵剂为圆褐固氮菌、棕色自生固氮菌、敏捷氮单胞菌、印度拜耶林克氏菌、根瘤菌、硝化细菌的组合物，所述主要原料与发酵剂的重量比为50～100:1，所述发酵剂的组成为：

2.根据权利要求1所述的微生物氮肥，其特征在于，所述发酵剂的组成为：圆褐固氮菌30％、棕色自生固氮菌10％、敏捷氮单胞菌10％、印度拜耶林克氏菌10％、根瘤菌20％、硝化细菌20％。

3.一种如权利要求1或2所述的微生物氮肥的制备方法，其特征在于：用城市生活垃圾作为主要原料、以圆褐固氮菌、棕色自生固氮菌、敏捷氮单胞菌、印度拜耶林克氏菌、根瘤菌、硝化细菌为发酵剂制备而成；具体包括如下步骤：

步骤S01，原料处理：先将城市生活垃圾搅拌均匀，然后再和上述发酵剂混合起来并搅拌均匀，再加水，搅拌均匀；

步骤S02，肥料发酵：将混合原料堆成圆锥形堆，高度不限，然后经自然发酵得发酵原料；

步骤S03，肥料烘干：将发酵肥料经过低温加热烘干，并烘至物料含水量低于5％得成品肥料；

步骤S04，肥料包装：将成品肥料按量分装于包装袋中即得。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S01中，所述加水量为将混合物料的含水量调至65％～70％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S02中，所述自然发酵的时间为7天～10天。

6.根据权利要求3所述的的制备方法，其特征在于，在步骤S03中，所述低温烘干的条件为：在对肥料堆进行低温加热烘干的同时用抽湿机抽出肥料堆蒸发出的水分。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述低温加热烘干的温度为55℃～65℃。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述低温加热烘干的时间为1天～3天。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S04中，所述按量分装为每袋25kg。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S04中，所述包装袋为两层，内层为聚乙烯塑料透明袋，装肥料后抽真空密封；外层为内粘膜编织袋，用以包装装好肥料后真空密封的内层。