CN105884510A - 高活性颗粒型生物有机肥及其制备方法和应用 - Google Patents

高活性颗粒型生物有机肥及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高活性颗粒型生物有机肥及其制备方法和应用。所述高活性颗粒型生物有机肥是先将充分发酵腐熟的有机肥造粒干燥，然后喷菌液和活菌保护膜制成的；其中菌液和活菌保护膜分别占有机肥颗粒重量的3‑5％。本发明首次提出先制粒干燥，再喷菌膜和活菌保护膜的生产工艺，免去了先加菌后干燥工艺高温对活菌的影响；通过颗粒水分控制、菌体保护等配套技术，克服了后加菌工艺易造成颗粒湿度大，强度下降，菌体暴露，影响货架期等问题。采用冷风干燥方式，将喷膜后颗粒表面的水汽抽走，可有效避免粘连、结块现象。本发明适于芽孢和非芽孢菌类生物有机肥的生产。

Description

高活性颗粒型生物有机肥及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及农业生物肥料技术领域，具体地说，涉及高活性颗粒型生物有机肥及其制备方法和应用。
背景技术
生物有机肥是发酵有机肥与功能微生物有机结合的产物，是恢复和保持土壤生态平衡，提高化肥利用率，减少作物病害的环境友好型农资产品，可满足现代农业生产对多功能、综合性肥料的迫切需要。
生物有机肥颗粒化是提高产品易用性和商品性的主要途经之一，颗粒化更适于机械施肥，也方便与其他种类颗粒肥料混合使用，因此，颗粒型生物肥料逐渐成为主要产品剂型。但在生物肥料颗粒化生产过程，大多采用活菌预添加工艺，即原菌粉与其他原料混合，然后再造粒干燥的生产工艺。一般采用的烘干温度300℃左右，极易造成功能菌的失活，即便在低温下，采用可耐120℃高温的芽孢杆菌类，活菌损失率也在50％以上，甚至100％。如果采用低温(低于100℃)干燥工艺，产能会大幅度下降，增加生产成本，特别在干燥桶热风入口处，局部温度通常比干燥桶内高近一倍，容易造成活菌数量的损失。
发明内容
本发明的目的是提高颗粒型生物肥功能菌的存活率，提供一种高活性颗粒型生物有机肥及其制备方法。
本发明的另一目的是提供所述高活性颗粒型生物有机肥的应用。
为了实现本发明目的，本发明提供的高活性颗粒型生物有机肥，所述高活性颗粒型生物有机肥是先将充分发酵腐熟的有机肥造粒干燥，然后喷菌液和活菌保护膜制成的；其中菌液和活菌保护膜分别占有机肥颗粒重量的3-5％。
制备所述菌液的菌种选自芽孢杆菌属、假单胞菌属、链霉菌属、木霉属、酵母菌等芽孢和非芽孢菌类功能菌中的至少一种；菌液中总活菌数量为2×109cfu/g以上，芽孢菌类功能菌的芽孢形成率在85％以上。
所述活菌保护膜由复合氨基酸、海藻酸钠、废糖蜜、焦糖、腐殖酸钠、腐殖酸钾等水溶性高分子物质中的至少一种组成。
本发明中涉及的有机肥为商品有机肥，应符合《商品有机肥》NY525-2012标准的要求，有机肥是动植物残体经充分腐熟发酵而成。
优选地，本发明所述有机肥中还添加有适量的大中微量元素等植物生长所需养分。
本发明中使用的有机肥原料pH值为6.5-8.5，水分含量小于6％。
本发明还提供所述高活性颗粒型生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：
1)有机肥颗粒的制备：以动植物残体或其他农产品加工有机废弃物为原料，经充分发酵腐熟处理后，粉碎、造粒，然后过筛、干燥，得到有机肥颗粒；
2)菌液的制备：按照原菌活化—扩大培养—发酵的操作流程制备菌液；
3)保护液的制备：取复合氨基酸、海藻酸钠、废糖蜜、焦糖、腐殖酸钠、腐殖酸钾中的至少一种，配制成浓度2-10％的水溶液，调pH6.5-7.5；
4)喷菌液和活菌保护膜：将2)的菌液均匀喷涂于1)的有机肥颗粒表面，然后再均匀喷涂3)的保护液，最后冷风干燥，即得。
前述的方法，步骤1)过3～12目筛。
前述的方法，步骤4)冷风干燥在20℃-40℃下进行，经冷风干燥后颗粒的水分含量不超过12％。
本发明进一步提供所述高活性颗粒型生物有机肥在植物种植中的应用。
本发明首次提出先制粒干燥，再喷菌膜和活菌保护膜的生产工艺，免去了先加菌后干燥工艺高温对活菌的影响；通过颗粒水分控制、菌体保护等配套技术，克服了后加菌工艺易造成颗粒湿度大，强度下降，菌体暴露，影响货架期等问题。采用冷风干燥方式，将喷膜后颗粒表面的水汽抽走，可有效避免粘连、结块。本发明适于芽孢和非芽孢菌类生物有机肥的生产。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
以下实施例中涉及的菌种可从中国普通微生物菌种保藏中心、中国农业微生物菌种保藏中心等机构获得。
实施例1 高活性颗粒型生物有机肥的制备
肥料颗粒由充分发酵腐熟的有机肥为主要原料，pH值6.8，水分含量5％，活菌保护膜由焦糖、海藻酸钠和腐殖酸钠按3:0.5:2的质量比混合组成。菌液是芽孢杆菌属、假单胞菌属、链霉菌属的功能微生物的发酵混合物。活菌数量应达到2.2×109cfu/g，芽孢菌类功能菌的芽孢形成率为85％。其中，菌液和活菌保护膜分别占有机肥颗粒重量的3.5％。
制备工艺包括以下步骤：
1)有机肥颗粒的制备：以有机肥为原料，经充分发酵腐熟处理后，粉碎、造粒，然后过3-12目筛、干燥；
2)菌液的制备：按照原菌活化—扩大培养—发酵的操作流程制备菌液；
3)保护液的制备：按比例称取焦糖、海藻酸钠和腐殖酸钠，配制成干物质浓度2.5％的水溶液，调pH6.8；
4)喷菌液和活菌保护膜：将2)的菌液均匀喷涂于1)的有机肥颗粒表面，然后再均匀喷涂3)的保护液，最后冷风干燥，即得。
冷风干燥在20℃下进行，经冷风干燥后颗粒的水分含量不超过12％。
实施例2 高活性颗粒型生物有机肥的制备
肥料颗粒由充分发酵腐熟的有机肥为主要原料，pH值7.2，水分含量5.5％，活菌保护膜由复合氨基酸、焦糖和腐殖酸钠按2:3:1的质量比混合组成。用时配制成干物质浓度3％的水溶液，调节pH7.2。菌液是芽孢杆菌属的功能微生物的发酵物。活菌数量应达到2.0×109cfu/g，芽孢形成率为85％。其中，菌液和活菌保护膜分别占有机肥颗粒重量的5％。
冷风干燥在30℃下进行，其余制备工艺同实施例1所述。
实施例3 高活性颗粒型生物有机肥的制备
肥料颗粒由充分发酵腐熟的有机肥为主要原料，pH值7.0，水分含量6％，活菌保护膜由废糖蜜和腐殖酸钾按3:2的质量比混合组成。用时配制成干物质浓度5％的水溶液，调节pH7.0。菌液是芽孢杆菌属、假单胞菌属的功能微生物的发酵混合物。活菌数量应达到3.0×109cfu/g，芽孢菌类功能菌的芽孢形成率为85％。其中，菌液和活菌保护膜分别占有机肥颗粒重量的4％。
冷风干燥在40℃下进行，其余制备工艺同实施例1所述。
实施例4 高活性颗粒型生物有机肥的制备
肥料颗粒由充分发酵腐熟的有机肥为主要原料，pH值7.5，水分含量5.8％，活菌保护膜由废糖蜜、复合氨基酸、焦糖和腐殖酸钾按2:1:2:1的质量比混合组成。用时配制成干物质浓度10％的水溶液，调节pH7.5。菌液是假单胞菌属、酵母菌等功能微生物的发酵混合物。活菌数量应达到5.0×109cfu/g，芽孢菌类功能菌的芽孢形成率为85％。其中，菌液和活菌保护膜分别占有机肥颗粒重量的4.5％。
冷风干燥在20℃下进行，其余制备工艺同实施例1所述。
实施例5 高活性颗粒型生物有机肥在玉米生产上的应用
将高活性颗粒型生物有机肥应用到玉米种植上，每一地块设有对照组和处理组。施肥方法：采用常用的精量播种、施肥一体播种机，将实施例1制备的高活性颗粒型生物有机肥(养分含量5％)与复混肥(养分含量39％)混合后一并施入，肥种相距3-5cm。用量：处理组采用高活性颗粒型生物有机肥15公斤/亩，复混肥18公斤/亩，对照使用复混肥20公斤/亩。应用高活性颗粒型生物有机肥后，玉米出苗整齐，保苗率高，根系发达，茎秆粗壮，红蜘蛛、锈病等病害有所减弱，玉米产量有显著提高，亩增产12.4％。
实施例6 高活性颗粒型生物有机肥在冬小麦生产上的应用
将高活性颗粒型生物有机肥应用到冬小麦种植上，每一地块设有对照组和处理组。施肥方法：对照组撒施复混肥(养分含量39％)20公斤/亩，处理组撒施复混肥17公斤/亩，旋耕2遍后，采用施肥一体播种机，对照组只播种，处理组将实施例2制备的高活性颗粒型生物有机肥20公斤/亩(养分含量5％)与小麦种子一并施入，肥种相距3cm。应用高活性颗粒型生物有机肥后，小麦出苗整齐，分蘖数高，根系发达，有效穗数、穗粒数提高，小麦产量有显著提高，亩增产13.9％。
实施例7 高活性颗粒型生物有机肥在苏丹草种植上的应用
将高活性颗粒型生物有机肥应用到盐碱地苏丹草种植上，每一地块设有对照组和处理组。施肥方法：对照组撒施复混肥(养分含量39％)20公斤/亩，处理组撒施复混肥17公斤/亩，旋耕2遍后，采用施肥一体播种机，对照组只播种，处理组将实施例3制备的高活性颗粒型生物有机肥20公斤/亩(养分含量5％)与苏丹草种子一并施入，肥种相距5cm。应用高活性颗粒型生物有机肥后，保苗率高于对照组，中期，处理组植株长势优于对照，其茎杆粗壮，根系发达。第一茬刈割，处理组牧草生物量较对照组增加12.8％，最终收获时，处理组生物量较对照组增加15.1％。
实施例8 高活性颗粒型生物有机肥在番茄生产上的应用
将实施例4制备的高活性颗粒型生物有机肥应用于设施番茄生产上，主要在番茄苗定植期使用，设对照组和处理组。对照组为常规栽培，处理组按50公斤/亩用量，在定植沟内均匀撒施实施例4制备的高活性颗粒型生物有机肥。将肥土混匀，定苗，培土，浇水，后续栽培管理措施保持一致。应用高活性颗粒型生物有机肥后，番茄苗缓苗快，根系发达，毛细根多，植株健壮，土传病害和地上病害减少50％以上，增产15％以上。果实饱满，风味浓郁，耐储性能增强。
实施例9 颗粒型生物有机肥在鸭梨生产上的应用
将实施例1制备的高活性颗粒型生物有机肥应用于鸭梨生产上，在秋天落果后或春天开花前应用，设对照组和处理组。对照组为常规管理，处理组在树冠投影处开环状沟，深20-30cm，露出根系，然后均匀撒施高活性颗粒型生物有机肥，根据树体大小，每棵用实施例1制备的颗粒型生物有机肥2-5公斤。将肥土混匀后覆土、浇水。应用高活性颗粒型生物有机肥后，根系发达，毛细根增多，树势健壮，有效防控黄叶病、根腐病的发生，开花早且整齐，果型周正，糖度提高2个百分点，风味浓郁，耐储性能提高。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.高活性颗粒型生物有机肥，其特征在于，所述高活性颗粒型生物有机肥是先将充分发酵腐熟的有机肥造粒干燥，然后喷菌液和活菌保护膜制成的；其中菌液和活菌保护膜分别占有机肥颗粒重量的3-5％；
制备所述菌液的菌种选自以下功能菌中的至少一种：芽孢杆菌属、假单胞菌属、链霉菌属、木霉属、酵母菌；菌液中总活菌数量为2×109cfu/g以上，芽孢菌类功能菌的芽孢形成率在85％以上；
所述活菌保护膜由复合氨基酸、海藻酸钠、废糖蜜、焦糖、腐殖酸钠、腐殖酸钾中的至少一种组成。
2.根据权利要求1所述的高活性颗粒型生物有机肥，其特征在于，所述有机肥中还添加有适量的大中微量元素。
3.根据权利要求1或2所述的高活性颗粒型生物有机肥，其特征在于，所述有机肥原料的pH值为6.5-8.5，水分含量小于12％。
4.权利要求1-3任一项所述高活性颗粒型生物有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)有机肥颗粒的制备：以动植物残体或其他农产品加工有机废弃物为原料，经充分发酵腐熟处理后，粉碎、造粒，然后过筛、干燥，得到有机肥颗粒；
2)菌液的制备：按照原菌活化—扩大培养—发酵的操作流程制备菌液；
3)保护液的制备：取复合氨基酸、海藻酸钠、废糖蜜、焦糖、腐殖酸钠、腐殖酸钾中的至少一种，配制成浓度2-10％的水溶液，调pH6.5-7.5；
4)喷菌液和活菌保护膜：将2)的菌液均匀喷涂于1)的有机肥颗粒表面，然后再均匀喷涂3)的保护液，最后冷风干燥，即得。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1)过3～12目筛。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤4)冷风干燥在20℃-40℃下进行，经冷风干燥后颗粒的水分含量不超过12％。
7.权利要求1-3任一项所述高活性颗粒型生物有机肥在植物种植中的应用。
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