CN105967856A - 一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥及其制备方法 - Google Patents

一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,以重量百分比计,其原料包括以下组份:沼液:20%‑33%,解磷解钾固氮菌剂:0.5%‑3%,黄腐酸钾:6%‑10%,络合剂:6%‑15%,碳酸氢铵:20%‑30%,堆肥发酵渗液:15%‑20%;水:7%‑14.5%;以上各组分质量百分比总和为100%。本发明的液体肥含有效活菌数高于0.5亿/g、含总养分高于100mg/L、含腐植酸高于30mg/L,养分全面,解磷解钾菌可将土壤中不被农作物吸收的无效钾和无效磷,转化为可被农作物吸收利用的速效钾和速效磷,同时释效土壤中硅、锰、锌、钼等多种元素,提高营养水平,提高作物产量和品质,可改良酸性土壤,提高土壤活性。本发明能有效利用有机废弃物,减少污染,常温常压生产能耗低、设备简单。

Description

一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥及其制备方法
技术领域:
本发明属于肥料技术领域,具体涉及一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥及其制备方法。
背景技术:
作物的生长离不开有机碳、氮、磷、钾四大营养元素。我国大量土地的有机质含量偏低,土壤酸化、板结严重,大量使用传统化肥和过量使用农药,造成土壤生物活性低,严重制约农业生产向生态农业、绿色农业、有机农业发展。我国的畜牧养殖行业在农业生产的比重很大,种养发展不平衡,大量畜禽粪便未能有效资源化利用就进入环境,造成大量水体和土壤污染,农业废弃物的资源化循环利用也较少,每年大量的焚烧造成了大气的污染。利用畜禽粪便和农作废弃物通过生物技术发酵,可以获得沼液、沼渣和堆肥好氧发酵渗液,这些都是优质的有机液肥资源。
沼液和堆肥好氧发酵渗液的水质特性使作物吸收极快,既有速效性,又兼具缓效性。常施沼液,作物生长健壮,叶片厚度和果实重量显著增加,品质显著提高,可提高产量15-35%左右,可溶性糖平均高36%;对作物缺素症,如小叶病有特效;同时改善抗寒生理,提高抗冻能力,堪称“肥中之王”。沼液所含有机酸中的丁酸和植物生长激素中的赤霉素、吲哚乙酸以及维生素B12等,能够破坏单细胞病菌的细胞膜和体内蛋白质,有效控制有害病菌的繁殖;沼液中的氨、铵盐和抗生素,能抑制和封闭红蜘蛛等病虫害的呼吸系统,从而达到驱虫、杀虫、杀菌的作用。对果树腐烂病、轮纹病、干腐病、根腐病、斑点落叶病、霉心病、褐斑病、白粉病、黑点病、红点病;梨树黑星病;葡萄黑痘病、白腐病、灰霉病、霜霉病、炭疽病;樱桃叶面穿孔病、叶斑病、流胶病;果树蔬菜及大田苗期疫病、纹枯病等几乎所有真菌、细菌病害均有明显控制作用。对蚜虫、红蜘蛛、白蜘蛛、地蛆、食心虫卵、菜青虫、甜菜夜蛾、棉铃虫等几 乎所有病虫害均有显著防效,常年使用沼液的作物能减少病虫害防治次数,且无污染、无残毒、无抗药性,又被称为“生物农药”。
生物固氮在农业生产中具有十分重要的作用。氮素是农作物从土壤中吸收的一种大量元素,土壤每年因此要失去大量的氮素。如果土壤每年得不到足够的氮素以弥补损失,土壤的含氮量就会下降。土壤可以通过两条途径获得氮素:一条是含氮肥料(包括氮素化肥和各种农家肥料)的施用;另一条是生物固氮。科学家在20世纪80年代推算过,全世界每年施用的氮素化肥中的氮素大约有8×107t,而自然界每年通过生物固氮所提供的氮素,则高达4×108t。
利用化学钾肥补钾是我国农业中普遍使用并且见效较快的土壤速效钾补充方法,但造成了土壤结构破坏、有机质含量下降,且污染严重、成本高、供不应求。然而土壤中95%的钾为矿物钾形态,存在于钾长石和云母中,可供作物吸收利用只有的速效性钾不超过全钾2%。在一定条件下,矿物态钾、缓效性钾与速效性钾之间存在动态平衡。解钾菌是从土壤中分离出的一种能分化铝硅酸盐和磷灰石类矿物的细菌,能作为微生物肥料,能够分解钾长石、磷灰石等不溶性的硅铝酸盐无机矿物质,促进难溶性的钾、磷、硅、镁等养分元素转化成可溶性养分,增加土壤中速效养分的含量,促进作物生长发育,提高产量。
土壤磷素循环是以微生物活动为中心的。微生物的活动对土壤磷的转化和有效性影响很大,能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态,具有这种能力的微生物叫做解磷菌或溶磷菌。解磷菌施入土壤后,可以利用土壤中碳源,向外分泌植酸酶、核酸酶和磷酸酶等,水解有机磷,转化为无机磷酸盐,也可以使难溶性的磷酸盐溶解,提高有机磷的溶解,促进植物磷养分的吸收,促进作物生长,增加植株磷素浓度,改善植物的磷营养。
可见解磷菌与纤维素分解菌配合施用,能更有利于提高解磷菌的解磷效果。另外还有报道解磷菌与根瘤菌或菌根菌配合应用,对发挥解磷功能和提高农作物的产量都具有很好的作用。
黄腐酸钾是一种纯天然矿物质活性钾元素肥,有机质含量大于50%,内含微量元素、稀土元素、植物生长调节剂、病毒抑制剂等多种营养成分,具有改良 土壤团粒结构,疏松土壤,提高土壤的保水保肥能力。调节PH值,降低土壤中重金属的含量,减少盐离子对种子和幼苗的危害。具有固氮、解磷、活化钾功能。特别是对钾肥的增效尤为明显,起到增根壮苗、抗重茬、抗病、改良作物品质的作用。可强化植物根系的附着力和快速吸收能力,使作物株型更旺盛叶色更浓绿,抗倒伏能力更强,使土壤活化,减少作物重茬病害。
发明内容:
本发明要解决的技术问题是提供一种富含水溶性有机碳、氮、磷、钾四大营养元素,养分全面,解磷解钾菌可将土壤中不被农作物吸收的无效钾和无效磷,转化为可被农作物吸收利用的速效钾和速效磷,同时释效土壤中硅、锰、锌、钼等多种元素,提高营养水平,提高作物产量和品质,可改良酸性土壤,提高土壤活性,有效利用有机废弃物,减少污染,常温常压生产,能耗低、设备简单的解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥及其制备方法。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题:
一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,以重量百分比计,其原料包括以下组分:
沼液:20%-33%
解磷解钾固氮菌剂:0.5%-3%
黄腐酸钾:6%-10%
络合剂:6%-15%
碳酸氢铵:20%-30%
堆肥发酵渗液:15%-20%
水:7%-14.5%;
以上各组分质量百分比总和为100%。
所述的沼液为采用自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理畜禽粪便及农作废弃物而获得。
所述的黄腐酸钾为矿物源黄腐酸钾或生化黄腐酸钾。
所述络合剂为质量浓度为100%到125%的液体多聚磷酸;所述解磷解钾固氮菌剂为圆褐固氮菌、根瘤菌、解钾菌、芽孢杆菌、假单胞杆菌、欧文氏菌、土壤杆菌、沙门氏菌、硫杆菌、梭菌、弗兰克氏放线菌、地衣菌的一种或几种;所述碳酸氢铵为工业或农用碳酸氢铵。
所述的堆肥发酵渗液为采用太阳能生物发酵槽处置沼渣、畜禽粪便和中草药渣获得堆肥发酵渗液。
所述含有效活菌数高于0.5亿/g、含总养分高于100mg/L、含腐植酸高于30mg/L。
所述的一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥的制备方法,包括以下步骤:
(1)将畜禽粪便及农作废弃物按比例3:1-3混合调整C/N至10-25和TS至10%-30%后,投入自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理系统,经过2-7天厌氧发酵,获得所述沼液;沼渣与畜禽粪便、中草药渣、菌种按质量比100:(500-700):(200-500):1比例混合调整C/N至20-40和水分至50%-65%后,投入太阳能生物发酵槽处理,经过6-12天发酵,获得所述堆肥发酵渗液,发酵的固体经后熟后作有机肥产品;
(2)步骤(1)所得沼液、堆肥发酵渗液以及水按所述重量百分比分别加入带有搅拌的反应釜中,开启搅拌,搅拌速度10-20转/分钟,再分别按所述重量百分比依次加入络合剂和碳酸氢铵,常温、常压下搅拌60-120分钟,搅拌速度10-20转/分钟,最后分别按所述重量百分比依次加入解磷解钾固氮菌剂、黄腐酸钾,常温、常压下搅拌60-120分钟,搅拌速度10-20转/分钟,得到解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥混合液;
(3)将步骤(2)所得解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥混合液固液分离,所得液体即为所述解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥。
本发明的有益效果:
(1)解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥含含有效活菌数高于0.5亿/g、含总养分高于100mg/L、含腐植酸高于30mg/L,为作物的生长提供水溶性有机碳、氮、磷、钾四大营养元素,养分全面,解磷解钾菌可将土壤中不被农作物吸收 的无效钾和无效磷,转化为可被农作物吸收利用的速效钾和速效磷,同时释效土壤中硅、锰、锌、钼等多种元素,提高营养水平,提高作物产量和品质,可改良酸性土壤,提高土壤活性。
(2)在常温、常压下生产,能耗低、设备简单,容易实现自动化控制,降低劳动强度。
(3)有效利用有机废弃物循环利用,减少污染。
附图说明:
图1为本发明一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥的制备方法的工艺流程图。
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权利要求保护的范围。
实施例1
一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,以重量百分比计,其原料包括以下组分:
沼液:33%
解磷解钾固氮菌剂:0.5%
黄腐酸钾:6%
络合剂:6%
碳酸氢铵:20%
堆肥发酵渗液:20%
水:14.5%;
所述的沼液为采用自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理畜禽粪便及农作废弃物等而获得。
所述的黄腐酸钾为矿物源黄腐酸钾或生化黄腐酸钾。
所述络合剂为质量浓度为120%的液体多聚磷酸;所述解磷解钾固氮菌剂为 圆褐固氮菌、根瘤菌、解钾菌、芽孢杆菌、假单胞杆菌、地衣菌以质量比2:2:2:1:1:1混合而成;所述碳酸氢铵为工业或农用碳酸氢铵。
所述的堆肥发酵渗液为采用太阳能生物发酵槽处置沼渣、畜禽粪便、中草药渣等获得堆肥发酵渗液。
如图1所示,所述的一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥的制备方法,包括以下步骤:
(1)将畜禽粪便及农作废弃物按比例3:1混合调整C/N至15和TS至15%后,投入自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理系统,经过5天厌氧发酵,获得所述沼液;沼渣与畜禽粪便、中草药渣、菌种按质量比100:600:300:1比例混合调整C/N至30和水分至55%后,投入太阳能生物发酵槽处理,经过8天发酵,获得所述堆肥发酵渗液,发酵的固体经后熟后作有机肥产品;所述农作废弃物可以是秸秆等,所述菌种是枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌按质量比5:3:1:1混合。
(2)步骤(1)所得沼液、堆肥发酵渗液以及水按所述重量百分比分别加入带有搅拌的反应釜中,开启搅拌,搅拌速度20转/分钟,再分别按所述重量百分比依次加入络合剂和碳酸氢铵,常温、常压下搅拌60分钟,搅拌速度20转/分钟,最后分别按所述重量百分比依次加入解磷解钾固氮菌剂、黄腐酸钾,常温、常压下搅拌60分钟,搅拌速度20转/分钟,得到解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥混合液;
(3)将步骤(2)所得解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥混合液固液分离,所得液体即为所述解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥。
所得的解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥含有效活菌数0.58亿/g、含总养分105.2mg/L、含腐植酸30.8mg/L。
实施例2
一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,以重量百分比计,其原料包括以下组分:
沼液:28%
解磷解钾固氮菌剂:2%
黄腐酸钾:8%
络合剂:11%
碳酸氢铵:25%
堆肥发酵渗液:17%
水:9%。
所述的沼液为采用自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理畜禽粪便及农作废弃物等而获得。
所述的黄腐酸钾为矿物源黄腐酸钾或生化黄腐酸钾。
所述络合剂为质量浓度为120%的液体多聚磷酸;所述解磷解钾固氮菌剂为圆褐固氮菌、根瘤菌、解钾菌、芽孢杆菌、假单胞杆菌以质量比2:2:2:1:1混合而成;所述碳酸氢铵为工业或农用碳酸氢铵。
所述的堆肥发酵渗液为采用太阳能生物发酵槽处置沼渣、畜禽粪便和中草药渣获得堆肥发酵渗液。
所述的一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥的制备方法,包括以下步骤:
(1)将畜禽粪便及农作废弃物按比例3:2混合调整C/N至20和TS至20%后,投入自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理系统,经过6天厌氧发酵,获得所述沼液;沼渣与畜禽粪便、中草药渣、菌种按质量比100:650:400:1比例混合调整C/N至35和水分至60%后,投入太阳能生物发酵槽处理,经过10天发酵,获得所述堆肥发酵渗液,发酵的固体经后熟后作有机肥产品;所述菌种是枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌按质量比5:3:1:1混合。
(2)步骤(1)所得沼液、堆肥发酵渗液以及水按所述重量百分比分别加入带有搅拌的反应釜中,开启搅拌,搅拌速度15转/分钟,再分别按所述重量百分比依次加入络合剂和碳酸氢铵,常温、常压下搅拌100分钟,搅拌速度15转/分钟,最后分别按所述重量百分比依次加入解磷解钾固氮菌剂、黄腐酸钾,常温、常压下搅拌100分钟,搅拌速度15转/分钟,得到解磷解钾固氮菌型含腐 植酸液体肥混合液;
(3)将步骤(2)所得解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥混合液固液分离,所得液体即为所述解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥。
所得的解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥含有效活菌数2.01亿/g、含总养分151.3mg/L、含腐植酸高于40.5mg/L。
实施例3
一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,以重量百分比计,其原料包括以下组分:
沼液:20%
解磷解钾固氮菌剂:3%
黄腐酸钾:10%
络合剂:15%
碳酸氢铵:30%
堆肥发酵渗液:15%
水:7%。
所述的沼液为采用自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理畜禽粪便及农作废弃物等而获得。
所述的黄腐酸钾为矿物源黄腐酸钾或生化黄腐酸钾。
所述络合剂为质量浓度为120%的液体多聚磷酸;所述解磷解钾固氮菌剂为圆褐固氮菌、根瘤菌、解钾菌、芽孢杆菌以质量比2:2:2:1混合而成;所述碳酸氢铵为工业或农用碳酸氢铵。
所述的堆肥发酵渗液为采用太阳能生物发酵槽处置沼渣、畜禽粪便和中草药渣获得堆肥发酵渗液。
所述的一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥的制备方法,包括以下步骤:
(1)将畜禽粪便及农作废弃物按比例3:3混合调整C/N至25和TS至30%后,投入自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理系统,经过7天厌氧发酵, 获得所述沼液;沼渣与畜禽粪便、中草药渣、菌种按质量比100:700:500:1比例混合调整C/N至40和水分至65%后,投入太阳能生物发酵槽处理,经过12天发酵,获得所述堆肥发酵渗液,发酵的固体经后熟后作有机肥产品;所述菌种是枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌按质量比5:3:1:1混合。
(2)步骤(1)所得沼液、堆肥发酵渗液以及水按所述重量百分比分别加入带有搅拌的反应釜中,开启搅拌,搅拌速度10转/分钟,再分别按所述重量百分比依次加入络合剂和碳酸氢铵,常温、常压下搅拌120分钟,搅拌速度10转/分钟,最后分别按所述重量百分比依次加入解磷解钾固氮菌剂、黄腐酸钾,常温、常压下搅拌120分钟,搅拌速度10转/分钟,得到解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥混合液;
(3)将步骤(2)所得解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥混合液固液分离,所得液体即为所述解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥。
所得的解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥含有效活菌数3.22亿/g、含总养分205.4mg/L、含腐植酸高于50.3mg/L。
上述三个实施例的太阳能生物发酵槽均采用中国专利《太阳能生物发酵槽》(专利申请号:201320228529.X)的专利技术;自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理系统,采用中国专利《自循环厌氧反应器》(专利申请号:201320045332.2)中的自循环厌氧反应器和中国专利《短程硝化反应器》(专利申请号:201320613848.2)中的短程硝化反应器串联组成。

Claims (7)

1.一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,其特征在于,以重量百分比计,其原料包括以下组分:
沼液:20%-33%
解磷解钾固氮菌剂:0.5%-3%
黄腐酸钾:6%-10%
络合剂:6%-15%
碳酸氢铵:20%-30%
堆肥发酵渗液:15%-20%
水:7%-14.5%;
以上各组分质量百分比总和为100%。
2.根据权利要求1所述的一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,其特征在于,所述的沼液为采用自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理畜禽粪便及农作废弃物而获得。
3.根据权利要求1所述的一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,其特征在于,所述的黄腐酸钾为矿物源黄腐酸钾或生化黄腐酸钾。
4.根据权利要求1所述的一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,其特征在于,所述络合剂为质量浓度为100%到125%的液体多聚磷酸;所述解磷解钾固氮菌剂为圆褐固氮菌、根瘤菌、解钾菌、芽孢杆菌、假单胞杆菌、欧文氏菌、土壤杆菌、沙门氏菌、硫杆菌、梭菌、弗兰克氏放线菌、地衣菌的一种或几种;所述碳酸氢铵为工业或农用碳酸氢铵。
5.根据权利要求1所述的一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,其特征在于,所述的堆肥发酵渗液为采用太阳能生物发酵槽处置沼渣、畜禽粪便和中草药渣获得堆肥发酵渗液。
6.根据权利要求1-5之一所述的一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥,其特征在于,所述含有效活菌数高于0.5亿/g、含总养分高于100mg/L、含腐植酸高于30mg/L。
7.根据权利要求1所述的一种解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将畜禽粪便及农作废弃物按比例3:1-3混合调整C/N至10-25和TS至10%-30%后,投入自循环厌氧反应器和短程硝化反应器联动处理系统,经过2-7天厌氧发酵,获得所述沼液;沼渣与畜禽粪便、中草药渣、菌种按质量比100:(500-700):(200-500):1比例混合调整C/N至20-40和水分至50%-65%后,投入太阳能生物发酵槽处理,经过6-12天发酵,获得所述堆肥发酵渗液,发酵的固体经后熟后作有机肥产品;
(2)步骤(1)所得沼液、堆肥发酵渗液以及水按所述重量百分比分别加入带有搅拌的反应釜中,开启搅拌,搅拌速度10-20转/分钟,再分别按所述重量百分比依次加入络合剂和碳酸氢铵,常温、常压下搅拌60-120分钟,搅拌速度10-20转/分钟,最后分别按所述重量百分比依次加入解磷解钾固氮菌剂、黄腐酸钾,常温、常压下搅拌60-120分钟,搅拌速度10-20转/分钟,得到解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥混合液;
(3)将步骤(2)所得解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥混合液固液分离,所得液体即为所述解磷解钾固氮菌型含腐植酸液体肥。
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