CN106008117A - 一种多功能生物有机缓释肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多功能生物有机缓释肥料，包含内芯生物有机母粒、中间缓释层和外包真菌层，其中内芯生物有机母粒、中间缓释层和外包真菌层的重量比为：60～80：5～10：1～5，所述内芯生物有机母粒包含复合微生物1～5％和有机质50～70％。本发明的多功能有机缓释肥采用合理包膜结构及配比，内层含有益细菌及营养物质、中间层含保水成膜剂及营养物质、外层含有益真菌，具备较好的缓释顺序，使肥料实现高效抗病、改善土壤和促生增产的多重功效。

Description

一种多功能生物有机缓释肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料领域，具体涉及一种多功能生物有机缓释肥料及其制备方法。

背景技术

生物有机肥营养元素齐全，能够改良土壤，改善使用化肥造成的土壤板结。改善土壤理化性状，增强土壤保水、保肥、供肥的能力。生物有机肥中的有益微生物进入土壤后与土壤中微生物形成相互间的共生增殖关系，抑制有害菌生长并转化为有益菌，相互作用，相互促进，起到群体的协同作用，有益菌在生长繁殖过程中产生大量的代谢产物，促使有机物的分解转化，能直接或间接为作物提供多种营养和刺激性物质，促进和调控作物生长。提高土壤孔隙度、通透交换性及植物成活率、增加有益菌和土壤微生物及种群。同时，在作物根系形成的优势有益菌群能抑制有害病原菌繁衍，增强作物抗逆抗病能力降低重茬作物的病情指数，连年施用可大大缓解连作障碍。减少环境污染，对人、畜、环境安全、无毒，是一种环保型肥料，在农业可持续发展中有着广阔开发应用前景。

国内的缓释肥料大多局限于无机复合肥的缓释，对于生物肥的缓释方面涉及较少，现有技术中用于做缓释层的缓释材料常常难降解或不能被植物吸收，甚至对环境造成污染。选用树脂等高分子作为缓释材料对于微生物有非选择的灭菌性，不利于微生物的保存和存活。

CN102584477A公开了一种缓释保水型生物有机无机复混肥颗粒结构，该复混肥颗粒结构包括：内部肥料核心、中间缓释层、外部有益微生物层。内部肥料核心除无机肥成分外，还可包括有机质、粘土、保水剂、调控因子成分；中间缓释层的组成成分主要包括微生物营养物质、保水剂；外部微生物层包括一种或多种有益微生物、微生物营养物质、粘合剂。该发明提供了较好的缓释肥颗粒结构，该方案所述的有益微生物均添加在外层，但一些有益微生物之间有可能会产生拮抗作用，这就局限了一些会产生拮抗的菌剂在同一肥料中的使用，也局限了生物有机肥的多功能性。

CN105367305A公开了一种抗病虫害的复合微生物肥料，包括：复合微生物菌剂5-10份，酵母粉50-76份，辅料12-20份，废糖蜜10-18份，淡紫拟青霉1-3份。其中微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌组成。制备方法：将酵母粉和辅料混合过筛、灭菌，配制成有机粉体物；然后将有机粉体物和淡紫拟青霉充分混合后造粒，制成含淡紫拟青霉的有机颗粒；再将配制的复合微生物菌剂与废糖蜜混合后制成稠状液体，最后将稠状液体喷涂有机颗粒表面即可。该发明的肥料缓释较快，肥效作用时间短。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种多功能生物有机缓释肥料及其制备方法，包含内芯生物有机母粒、中间缓释层和外包真菌层，其中内芯生物有机母粒、中间缓释层和外包真菌层的重量比为：60～80：5～10：1～5，所述内芯生物有机母粒包含1～5％复合微生物和50～70％有机质。

优选的，所述复合微生物包含枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和胶冻样芽胞杆菌，

优选的，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和胶冻样芽胞杆菌的重量比为：1～3：1～2：1～3。

优选的，所述生物有机母粒有效活菌数≥0.2亿/g。

优选的，所述外包真菌层包含淡紫拟青霉和木霉菌。

优选的，淡紫拟青霉和木霉菌的重量比为：1～2：1～2。

优选的，所述有机质包含氨基酸粉、酵母粉、腐植酸和废糖蜜。

优选的，氨基酸粉、酵母粉、腐植酸和废糖蜜的重量比为：3～8：35～50：31～60：7～12。

优选的，所述内芯生物有机母粒为6～10％氮磷钾养分和10％以下水分。

优选的，所述中间缓释层包含保水成膜剂和缓释营养材料，所述保水成膜剂和缓释营养材料的重量比为：1～2：1～2，所述保水成膜剂由为羧甲基纤维素和环糊精组成，羧甲基纤维素与环糊精的重量比为1：1，所述中间缓释营养材料包含壳聚糖、腐植酸粉和贝壳粉，其中，壳聚糖、腐植酸粉和贝壳粉的重量比为：1～2：5～6：1～2。

本发明还提供一种多功能生物有机缓释肥料的制备方法，制备方法如下：

(1)制备生物有机母粒：按比例取氮磷钾养分、有机质和复合微生物进行处理后混合均匀，然后造粒烘干，控制水分在10％以下，包装待用；

(2)包膜缓释层：a、将壳聚糖，腐植酸粉和贝壳粉按比例混合均匀后再与环糊精和水充分研磨制成均一的糊状物；b、将羧甲基纤维素与水调和成不分层的透明液体；c、在糊状物中边搅拌边缓慢加入羧甲基纤维素溶液，充分搅拌均匀，形成具有一定流动性的乳化液；d、将上述乳化液按比例加入到生物有机母粒中进行包膜，冷却后得到包好缓释层的肥料

(3)涂覆外包真菌层：在步骤(2)中包好缓释层的肥料上再涂上真菌层，冷却后装袋，即得到多功能生物有机缓释肥料。

本发明还提供一种多功能生物有机缓释肥的用途，用于提高作物抗病性，促进作物对营养元素的吸收，改善土壤结构。

本发明的多功能生物有机缓释肥的作用顺序为：首先外包真菌层发挥功能菌的作用，在土壤中定殖和建立优势菌群；然后缓释层在水分的作用下缓慢溶解脱落，使得内芯生物有机母粒接触到水分而慢慢释放到土壤中，继而发挥其作用；最后母粒中的复合微生物在土壤中繁殖生长，发挥抗病抗逆、改土促生等作用。

本发明的有益效果：

(1)本发明的多功能有机缓释肥采用合理包膜结构及配比，内层含有益细菌及营养物质、中间层含保水成膜剂及营养物质、外层含有益真菌，具备较好的缓释顺序，使肥料实现高效抗病、改善土壤和促生增产的多重功效。

(2)本发明的多功能有机缓释肥采用包膜方法将细菌和真菌隔开，使其既能在同一肥料中使用，又能避免其相互间的拮抗，细菌及真菌各自发挥有益功效，制备的肥料能够防治多种病虫害，具有多种菌剂的多重效果。

(3)本发明的多功能有机缓释肥选用的胶冻样芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌相互促进，胶冻芽孢杆菌可提高作物对营养元素的吸收利用，为土壤补入大量有益微生物，解淀粉芽孢杆菌可分解有机质供胶冻样芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌繁殖，三者比例合理，相互配合，实现有效抑制病虫害，不断为作物分解适量的各种营养元素，提高作物品质及产量的效果。

(4)本发明选用的保水成膜剂和缓释营养材料具有相互复合关系，保水成膜剂选用的羧甲基纤维素为阴离子聚合物，缓释营养材料选用的壳聚糖为阳离子聚合物，且两种聚合物分子链上均有大量亲水基团，如羟基、氨基、乙酰氨基等，两者配比合理相互作用，使肥料具备高吸收，高保水的性能。

(5)本发明选用的缓释层为天然材料，易降解不残留，对环境及土壤无害，对有益微生物无不良影响。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进一步详细说明，但本发明要求的保护范围并不局限于实施例。

实施例1多功能生物有机缓释肥料A的制备

将3.0kg氨基酸粉、35.0kg酵母粉、31.0kg腐殖酸、7.0kg废糖蜜和1.0kg复合微生物(0.4kg枯草芽孢杆菌、0.2kg解淀粉芽孢杆菌和0.4kg胶冻样芽孢杆菌)与氮磷钾养分原料进行处理后充分混合均匀，然后造粒烘干，控制水分在10±0.2％，得到氮磷钾养分7.0％，有效活菌数≥0.5亿/g的生物有机母粒；

将2.4kg壳聚糖、7.2kg腐植酸粉和2.4kg贝壳粉混合均匀后再与2kg环糊精和2kg水充分研磨制成均一的糊状物；将2kg羧甲基纤维素与2kg水调和成不分层的透明液体，在糊状物中边搅拌边缓慢加入羧甲基纤维素溶液，充分搅拌均匀，形成具有一定流动性的乳化液；将上述乳化液按比例加入到生物有机母粒中进行包膜，冷却后即为缓释生物有机包膜肥料。该肥料生物有机母粒与包膜料的比例为60：5。

将淡紫拟青霉菌和木霉菌按1：1混合，然后与水调和均匀后，利用包膜机喷洒系统将外包真菌喷洒于上述的缓释生物有机包膜肥料上，得到多功能生物有机缓释肥料A。该肥料生物有机母粒与包膜料和外包真菌层的比例为60：5：1。

实施例2多功能生物有机缓释肥料B的制备

将5.0kg氨基酸粉、40.0kg酵母粉、45.0kg腐殖酸、10.0kg废糖蜜和1.8kg复合微生物(0.6kg枯草芽孢杆菌、0.6kg解淀粉芽孢杆菌和0.6kg胶冻样芽孢杆菌)与氮磷钾养分原料进行处理后按比例充分混合均匀，然后造粒烘干，控制水分在10±0.2％，得到氮磷钾养分8.0％，有效活菌数≥1.0亿/g的生物有机母粒；

将3kg壳聚糖、9kg腐植酸粉和3kg贝壳粉混合均匀后再与3kg环糊精和2kg水充分研磨制成均一的糊状物；将3kg羧甲基纤维素与2kg水调和成不分层的透明液体，在糊状物中边搅拌边缓慢加入羧甲基纤维素溶液，充分搅拌均匀，形成具有一定流动性的乳化液；将上述乳化液按比例加入到生物有机母粒中进行包膜，冷却后即为缓释生物有机包膜肥料。该肥料生物有机母粒与包膜料的比例为70：8。

将淡紫拟青霉菌和木霉菌按1：2混合，然后与水调和均匀后，利用包膜机喷洒系统将外包真菌喷洒于上述的缓释生物有机包膜肥料上，得到多功能生物有机缓释肥料B。该肥料生物有机母粒与包膜料和外包真菌层的比例为70：8：3。

实施例3生物有机缓释肥料A1的制备

按照实施例1的方法制备生物有机缓释肥料，其中按照如下要求调整其中相关物质及其物质的用量，与实施例1相比，实施例3中内层微生物为1.0kg淡紫拟青霉菌，外层微生物为0.4kg枯草芽孢杆菌、0.2kg解淀粉芽孢杆菌和0.4kg胶冻样芽孢杆菌，其他工艺方法与实施例1相同，得到生物有机缓释肥A1。

实施例4生物有机缓释肥料A2的制备

按照实施例1的方法制备生物有机缓释肥料，其中按照如下要求调整其中相关物质及其物质的用量。与实施例1相比，实施例4中，内层不加微生物，将内层的微生物加入到外层中，微生物的用量不变，其他工艺方法与实施例1相同，得到生物有机缓释肥A2。

实施例5生物有机缓释肥料A3的制备

按照实施例1的方法制备生物有机缓释肥料，其中按照如下要求调整其中相关物质及其物质的用量。与实施例1相比，实施例5中，内层不加有机质(氨基酸粉、酵母粉、腐殖酸、废糖蜜)其他工艺方法与实施例1相同，得到生物有机缓释肥A3。

实施例6对比多功能生物有机缓释肥料的效果比对

实验分为六组：

第1组：实施例1的多功能生物有机缓释肥料A；

第2组：实施例2的多功能生物有机缓释肥料B；

第3组：实施例3的生物有机缓释肥料A1；

第4组：实施例4的生物有机缓释肥料A2；

第5组：实施例5的生物有机缓释肥料A3；

第6组：常规氮磷钾复合肥料。

实验1：有效活菌数测定

将上述前5组肥料放在货架上，并在20天、60天和90天分别测定其有效活菌数，具体数据如表1。

表1

实验2：肥料对花生种植的影响

将上述六组肥料分别用于花生的种植，花生播种前先整地施肥，以每亩65kg分别施用上述六组肥料，再将上述六组肥料分别以3千克/平方米与苗床土混合均匀后播种花生，花生生长期间进行常规管理，观察其种子萌芽率、枯萎病防治率、根腐病防治率、根瘤数、叶绿素含量及增产效果。

表2

第1组和第2组从表1的数据可以看出有效活菌数较高，持续时间长，从表2数据可以看出对病虫害和线虫防治效果较好，根瘤菌个数多，作物长势好，增产率较高，说明本发明的多功能生物有机缓释肥料具有较高的活菌数能够提高肥效，促进作物增产增收。第3组施入田地中，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌先发挥作用，然后在随着缓释层的脱落淡紫拟青霉再继续发挥功效，从上述表1和表2的数据结果看，第3组与第1组、第2组相比有效活菌数较低，且病虫害防治效果较差，增产率也不高，说明这样的缓释顺序，肥料有效活菌数并不能保证，也无法达到较好的病虫害防治效果，实现较大的增产；第4组内层未加入微生物，将有益微生物全部移至外层，因细菌与真菌的拮抗作用导致微生物有效活菌数较低，并且各个微生物的功效没有较好的发挥，病虫害防治效果较差，增产率较低；第5组内层未加入有机质，使得微生物繁殖受限，不能保证有效活菌数，肥效较差；第6组施用常规氮磷钾复合肥，虽然直接为作物补充氮磷钾，但是缺少微生物使得肥料抑菌效果较差，土壤改善能力差，作物对营养物质的吸收效果也不好，产率难以得到客观的提升。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种多功能生物有机缓释肥料，其特征在于，包含内芯生物有机母粒、中间缓释层和外包真菌层，其中内芯生物有机母粒、中间缓释层和外包真菌层的重量比为：60～80：5～10：1～5，所述内芯生物有机母粒包含1～5％复合微生物和50～70％有机质。

2.根据权利要求1所述的一种多功能生物有机缓释肥料，其特征在于，所述生物有机母粒有效活菌数≥0.20亿/g。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种多功能生物有机缓释肥料，其特征在于，所述复合微生物包含枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和胶冻样芽胞杆菌，其中，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和胶冻样芽胞杆菌的重量比为：1～3：1～2：1～3。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种多功能生物有机缓释肥料，其特征在于，所述外包真菌层包含淡紫拟青霉和木霉菌，其中，淡紫拟青霉和木霉菌的重量比为：1～2：1～2。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种多功能生物有机缓释肥料，其特征在于，所述有机质包含氨基酸粉、酵母粉、腐植酸和废糖蜜。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种多功能生物有机缓释肥料，其特征在于，所述中间缓释层包含保水成膜剂和缓释营养材料，所述保水成膜剂和缓释营养材料的重量比为：1～2：1～2，所述保水成膜剂由羧甲基纤维素和环糊精组成，其中，羧甲基纤维素与环糊精的重量比为1：1，所述中间缓释营养材料包含壳聚糖、腐植酸粉和贝壳粉，其中，壳聚糖、腐植酸粉和贝壳粉的重量比为：1～2：5～6：1～2。

7.根据权利要求6所述的一种多功能生物有机缓释肥料，其特征在于，所述内芯生物有机母粒为6～10％氮磷钾养分和10％以下水分。

8.权利要求7所述的多功能生物有机缓释肥料的制备方法，其特征在于，制备方法如下：

(1)制备生物有机母粒：按比例取氮磷钾养分、有机质和复合微生物进行处理后混合均匀，然后造粒烘干，控制水分在10％以下，包装待用；

(2)包膜缓释层：a、将壳聚糖，腐植酸粉和贝壳粉按比例混合均匀后再与环糊精和水充分研磨制成均一的糊状物；b、将羧甲基纤维素与水调和成不分层的透明液体；c、在糊状物中边搅拌边缓慢加入羧甲基纤维素溶液，充分搅拌均匀，形成具有一定流动性的乳化液；d、将上述乳化液按比例加入到生物有机母粒中进行包膜，冷却后得到包好缓释层的肥料

(3)涂覆外包真菌层：在步骤(2)中包好缓释层的肥料上再涂上真菌层，冷却后装袋，即得到多功能生物有机缓释肥料。

9.权利要求1-7任一项所述多功能生物有机缓释肥的用途，其特征在于，用于提高作物抗病性，促进作物对营养元素的吸收，改善土壤结构，改良土壤。