CN106396936A - 一种多元素硅肥及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多元素硅肥及其制备方法和用途，所述多元素硅肥包括硅质基肥、海藻酸、活性发酵肥、改性贝壳粉、复混氨基酸、腐殖酸、金属复合物、动物骨粉、亚硒酸钠、淀粉、壳聚糖、EDDHA螯合铁和黄腐酸钾。所述多元素硅肥通过特定的组分选择以及某些组分的特定制备方法，从而取得了优异的良好的透气性、保水性、改善土壤pH值、作物增产效果等效果，从而在农业技术领域具有良好的应用前景和潜力，并且本发明的多元素奎肥可以根据不同需求使其为液体形态或固体形态，并以液体形态为佳。

Description

一种多元素硅肥及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种肥料，更具体地涉及一种多元素硅肥及其制备方法和用途，属于肥料化学和农业技术领域。

背景技术

目前，我国作为世界上人口最多的国家，对于粮食的安全保障一直极为重视。此外，我国作为农业大国，也是世界上消耗化肥量最多最大的国家。

据不完全统计，我国2014年化肥消耗量已达5100多万吨，主要类型包括单一肥料和复合肥。但这些纯化学类肥料的长期使用，也存在着一些问题，例如流失量大、造成土壤板结、单一肥料的使用造成土壤营养活性的降低、环境污染(尤其是磷肥对于水体的污染)等等。

正是由于这些缺陷和原因，目前对于新型肥料有着迫切的需求，人们在经过大量的劳动后，也研发出了多种新型有机肥料，例如：

CN105802898A公开了一种解淀粉芽孢杆菌菌株及生物有机肥。该解淀粉芽孢杆菌菌株的保藏编号为CGMCC No.12335。将保藏编号为CGMCC No.12335的解淀粉芽孢杆菌菌株加入到生物有机肥中，能够改善作物根系微生物群落结构，增加土壤中微生物数量，能够改良土壤结构，防止土壤板结，能够有效改善土壤酸化，提高种植作物的产量，增强作物抗病虫害能力。

CN105732236A公开了一种生物有机肥，其由下列重量份数的原料组成：草炭土560-700份，烟末150-200份，稻壳30-60份，蔗渣20-50份，鸡粪10-90份，牛粪20-55份，羊粪10-35份，菜籽油渣18-35份，腐植酸50-130份，尿素2-9份，磷酸一铵2-5份，钾肥4-6份，硫酸亚铁0.1-1份，硫酸锌0.2-0.8份，硫酸镁0.3-0.9份，硼酸0.5-1。所述肥料既能提高化肥的利用率，减少农药的使用量，也能降低污染、提高农作物产品质量。

CN102964176A公开了一种生物有机肥及其制备方法。所述有机肥是由下述配比的原料制备而成的：(1)脱水污泥50-80重量份；(2)蛋白质废渣10-50重量份；(3)尿素0-10重量份；(4)活性炭0-10重量份；(5)功能性菌种菌剂0.2-1重量份。所述制备方法包括如下步骤：(1)功能性菌种制备；(2)原料发酵；(3)后处理。解决了菌丝体CSTR厌氧发酵、有机酸废水EGSB厌氧发酵－好氧处理过程中产生的污泥与有机酸工厂微生物发酵产生的蛋白质废渣带来的二次环境污染问题，变废为宝，符合循环经济的相关要求，所得生物有机肥有机质含量及有效活菌数含量等指标均满足相关行业标准的要求。此外，所述制备方法工艺简单，无三废排放，且投资少，见效快，成本低。

CN103011920A公开了一种生物有机肥的，其制备方法包括以下步骤：(1)菌液的配制：将微生物发酵菌剂用水稀释培养8-12小时，配制成菌液；(2)原料的混合搅拌：以重量份数比计，将主要原料新鲜鸡粪30-70份、蚕沙0-40份、缫丝浓缩废液0-15份、统糠10-20份、草炭8-12份、过磷酸钙按2-8份投入搅拌设备中进行混合搅拌；(3)菌液与原料的混合：将稀释后的菌液喷洒到不断搅拌的混合原料中，形成发酵物料，控制发酵物料最终水分重量百分比在45-60％，碳氮比在20-30:1；(4)自然发酵：将充分混合的发酵物料运到空场地堆放，进行20-25天的自然发酵，待发酵物料内部升温至60℃时，便进行翻堆，自然发酵过程中需要翻堆3-5次；(5)干燥、过筛、包装：物料完全腐熟后，进行脱水干燥、粉碎、过筛装包，即可得到所述生物有机肥。

CN102826875A公开了一种有机肥，该有机肥是以畜禽粪便、页岩、农作物废弃物、杂草树叶及城市生活垃圾为原料，经过酵母菌发酵处理而成；所述酵母菌为酿酒酵母；所述有机肥的配方包括：畜禽粪便50-80％，农作物废弃物、杂草树叶、页岩、城市生活垃圾各占20-50％，酵母菌1-2％，赤砂糖10-15％，水适量。有机肥通过酶及活性物质进而帮助催化和分解残留在农田里的农残药残和重金属，降低所有毒素的含量。酵母菌的扩菌活性很强，灌根后益菌对成虫和卵进行分解吞吃，因此，除虫用酵母菌发酵制作的有机肥料，种植农作物的产品，都能达到绿色食品的质量检测标准，并且是提高了产品的质量。

CN102992867A公开了一种生物有机肥，其是由下述重量份的原料制得：花生油渣10-15、鸡粪25-30、硅藻土4-8、淀粉1-2、磷酸二铵10-15、氯化钾18-22、EM菌剂1-2、烂梨子10-15、烂橘子15-20、菌糠20-25、蚕沙10-12、氨基酸螯合液2-4、过期奶粉8-12、蛇床子2-4、干茶叶渣2-5、桉树叶2-4、南瓜藤1-2。其可以有效地提高作物抗病抗旱性，对土壤的损害也相应的有所减缓，烂水果浆、干茶叶渣、花生油渣等密闭发酵使用，丰富了营养含量的同时，节约成本，变废为宝，醋泡中药可以使得中药的营养更好的发挥作用，营养更容易释放，从而被作物吸收。

CN103360141A公开了一种一种高效生物有机肥，由如下重量份的成分组成：70重量份的生物发酵干兔粪；11重量份的尿素；10重量份的磷酸一铵；11重量份的硫化钾；1重量份的白云石钙粉；0.5重量份的硼砂；0.2重量份的硫酸铜；0.1重量份的硫酸锌；0.2重量份的硫酸锰；0.1重量份的钼酸铵；另外还包括光合液，光合液是含有重量份分别为0.67％的面粉、0.13％的红糖和0.2％的光合菌剂的水溶液。较好地解决了一般有机肥、生物有机肥，肥效低，不适应大田作物的不足，是一种多功能广谱新型农用肥。

CN103524217A公开了一种微生物有机肥及其制备方法，其由以下质量百分比的原料混合发酵而成：含水量为50-60wt％的禽畜粪便：50-70％；烟渣：5-15％；米糠粕：2-8％；秸杆粉或草粉：2-8％；骨渣：5-15％；贝壳粉：4-12％；地衣芽孢杆菌：0.1-0.13％；功能菌种：0.1-0.13％，上述原料总和为100％。所述微生物有机肥配方科学、有效养分高，并能从其他辅料中分解出有机N、P、K，微生物菌落活性大，抗病虫害，养分全面，适用做各种作物的底肥和土壤改良。

如上所述，现有技术中已经开发了多种多样的有机肥，但对于新型的有机肥仍存在继续研究的必要，尤其是最近多年来沿海城市海域多次发生严重的海藻污染现象(蓝潮)，如何对数量巨大的海藻进行无害化处理，仍是一个非常重要的研究课题。

有鉴于此，本发明提供了一种多元素硅肥，其通过多种组分的综合选择和协同，从而取得了诸多优异的技术效果，具有良好的应用前景和工业化生产潜力。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

为了研制新型的多元素硅肥，本发明人对此进行了大量深入的研究，在付出了充分的创造性劳动和经过深入的科学探究后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明主要涉及如下几个方面。

第一个方面，本发明涉及一种多元素硅肥，所述多元素硅肥包括硅质基肥、海藻酸\活性发酵肥、改性贝壳粉、复混氨基酸、腐殖酸、金属复合物、动物骨粉、亚硒酸钠、淀粉、壳聚糖、EDDHA螯合铁和黄腐酸钾。

在本发明的所述多元素硅肥中，以重量份计，所述多元素硅肥包括如下含量的具体组分：

硅质基肥 30-40

海藻酸 1～15

活性发酵肥 20-35

改性贝壳粉 2-4

复混氨基酸 0.04-0.06

腐殖酸 0.2-0.3

金属复合物 0.04-0.08

动物骨粉 1-2

亚硒酸钠 0.02-0.05

淀粉 1.2-1.6

壳聚糖 0.4-0.6

EDDHA螯合铁 0.02-0.04

黄腐酸钾 0.1-0.2

在本发明的所述多元素硅肥中，涉及组成的“包括”，既包含了开放式的“包括”、“包含”等及其类似含义，也包含了封闭式的“由…组成”等及其类似含义。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述硅质基肥的重量份为30-40份，例如可为30份、35份或40份。

所述硅质基肥是按照包括如下步骤的方法制得的：

A1：将石英砂粉末与无机强碱或纯碱反应，然后将所得固体粉碎过100目筛，得到硅基质；

A2：将所述硅基质与碳酸氢铵、磷酸二铵和氯化钾按照15:1-2:1.5-3:1的质量比进行均匀混合，从而得到所述硅质基肥。

其中，在所述步骤A1中，所述无机强碱可为苛性钠(即固体片碱)、苛性钾(即片状的固体KOH)或苛性钠与苛性钾的等质量混合物。

其中，所述步骤A1的反应(反应条件、工艺、原料用量比等)是非常公知的反应，例如可见于CN1038070A、CN1046508A、CN104071800A等文献，在此不再一一赘述。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述活性发酵肥的重量份为20-35份，例如可为20份、25份、30份或35份。

所述活性发酵肥是按照包括如下步骤的方法制得的：

B1：地衣芽孢杆菌培养液的制备

将地衣芽孢杆菌在30-34℃下活化15小时，然后接种于营养培养液I中，在30±2℃下进行培养，直至营养培养液I中的地衣芽孢杆菌的菌体含量为109-1010cfu/mL，从而得到地衣芽孢杆菌培养液；

B2：解淀粉芽孢杆菌培养液的制备

将解淀粉芽孢杆菌常温下接种于营养培养液II中，然后在34-36℃下进行培养，直至营养培养液II中的解淀粉芽孢杆菌的菌体含量为108-109cfu/mL，从而得到解淀粉芽孢杆菌培养液；

B3：发酵乳杆菌培养液的制备

将发酵乳杆菌常温下接种于营养培养液II中，然后在30-34℃下进行培养，直至营养培养液II中的发酵乳杆菌的菌体含量为109-1010cfu/mL，从而得到发酵乳杆菌培养液；

B5：活性发酵肥的制备，包括如下步骤：

B5-1：将2重量份棉粕、1重量份花生饼、3重量份干燥鸡粪、4重量份干蚕沙、0.1重量份红糖、12重量份干燥的植物秸秆粉、0.4重量份黄豆粉、1重量份麦麸、1重量份玉米粉、0.6重量份草木灰、4重量份干燥的甘蔗渣、3.5重量份干燥酒糟、0.01重量份纤维素酶、3重量份干燥锯末和20重量份干燥海藻粉混合后，加入水并混合均匀，使所得混合物的水分质量百分比含量为30-35％，然后装入长、宽、深分别为2米、1.5米和1.5米的发酵槽中，自然堆积发酵70-80小时，并通风保持发酵槽内部的中心温度为54-56℃，得到第一发酵料；

B5-2：将所述地衣芽孢杆菌培养液用水稀释200倍，得到地衣芽孢杆菌喷洒液；将所述解淀粉芽孢杆菌培养液用水稀释150倍，得到解淀粉芽孢杆菌喷洒液；将所述发酵乳杆菌培养液用水稀释200倍，得到发酵乳杆菌喷洒液；

B5-3：向所述初始发酵料中均匀喷洒入3重量份的所述地衣芽孢杆菌喷洒液和5重量份的所述解淀粉芽孢杆菌喷洒液，均匀翻堆后继续进行发酵，待料堆中心温度升至60-65℃时，保持该温度范围，并在该温度范围下发酵20-30小时，得到第二发酵料，发酵期间不定期喷洒水以保持料堆中的水分质量百分含量为40-45％；

B5-4：向所述第二发酵料中均匀喷洒入3.5重量份的所述发酵乳杆菌喷洒液，均匀翻堆后继续进行发酵，仍保持料堆中心温度为60-65℃，并在该温度范围下发酵35-42小时，发酵期间不定期喷洒水以保持料堆中的水分质量百分含量为40-45％，发酵结束后，出槽，即得所述活性发酵肥。

其中，在所述步骤B1中，所述营养培养液I以1000ml计，包括如下组分：牛肉粉4g、糖蜜10g、琼脂3.5g、K2HPO4 1.5g、NH4Cl 2g、硼酸1.5g、金属元素水溶液30ml、葡萄糖5g，余量为蒸馏水。

其中，在所述步骤B2和B3中，所述营养培养液II以1000ml计，包括如下组分：乙二胺四乙酸二钠2g、蛋白胨4g、红糖2.5g、甘氨酸5g、琼脂3g、维生素C 2g、金属元素水溶液50ml、KI 4.5g、肌醇1.2g，余量为蒸馏水。

其中，所述营养培养液I和营养培养液II中使用的金属元素水溶液是将5g钼酸铵、3g氯化锌、1.5g氯化钴、2.5g硝酸铜、2g氯化钙、5g氯化锰、3g氯化亚铁、6g氯化镁、2.5g氯化铁和3.5g硫酸氯溶于1000ml蒸馏水中而得到的。然后分别准确量取30ml和50ml，便为1000ml所述营养培养液I和所述营养培养液II中分别所包含的30ml金属元素水溶液和50ml金属元素水溶液。

其中，所述营养培养液I和营养培养液II的制备可通过将所包含的上述各种组分溶解在适量蒸馏水中，然后用蒸馏水定容至1000ml即可，本领域技术人员在阅读本发明后，可显而易见地选择合适的配制方法，在此不再详细描述。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述改性贝壳粉的重量份为2-4份，例如可为2份、3份或4份。

所述改性贝壳粉是按照包括如下步骤的方法制得的：

C1：将干净的贝壳粉碎并研磨，过200目筛，得到贝壳粉；

C2：将贝壳粉在800℃下煅烧2-3小时，然后自然冷却至室温，得到煅烧粉末；

C3：将煅烧粉末加入到硫酸铵和氯化钾的水溶液中，其中硫酸铵和氯化钾的摩尔浓度分别为4mol/L和3.5mol/L，然后搅拌下超声分散30-40分钟，过滤，干燥，从而得到所述改性贝壳粉。

其中，在所述步骤C1中，所述贝壳并没有特别的限定，例如可为青蛤、牡蛎、扇贝、蛏子等中的任意一种，本领域技术人员可进行合适的选择，在此不再进行详细描述。

其中，在所述步骤C3中，所述煅烧粉末与水溶液(即硫酸铵和氯化钾的水溶液)的质量比为1:2-3，例如可为1:2、1:2.5或1:3。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述复混氨基酸的重量份为0.04-0.06份，例如可为0.04份、0.05份或0.06份。

所述复混氨基酸为质量比1:2:1的甘氨酸、酪氨酸与精氨酸的混合物。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述腐殖酸的重量份为0.2-0.3份，例如可为0.2份、0.25份或0.3份。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述金属复合物的重量份为0.04-0.08份，例如可为0.04份、0.06份或0.08份。

所述金属复合物是按照包括如下步骤的方法制得的：

D1：向1mol/L的硅酸钠水溶液中加入等体积的摩尔浓度为1mol/L的氯化镁水溶液，然后搅拌均匀，再加入为硅酸钠水溶液0.5倍体积的摩尔浓度为2mol/L的硝酸锌水溶液，充分搅拌反应30-40分钟，得到粘稠状反应物，真空干燥完全，研磨过200目筛，得到金属复合粉末；

D2：将1重量份羟甲基纤维素加入2重量份热水中，充分搅拌，直至成为均匀的粘性物，然后加入0.6重量份所述金属复合粉末，并充分搅拌，直至金属复合粉末被羟甲基纤维素的粘性物完全包覆，最后真空干燥除去水分，将所得干燥粉末过100目筛，即为所述金属复合物。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述动物骨粉的重量份为1-2份，例如可为1份、1.5份或2份。

所述动物骨粉例如可为鱼骨粉、猪骨粉、牛骨粉、鸡骨粉、羊骨粉等中的任意一种或任意多种的混合物，其粒度为50-100目。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述亚硒酸钠的重量份为0.02-0.05份，例如可为0.02份、0.03份、0.04份或0.05份。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述淀粉的重量份为1.2-1.6份，例如可为1.2份、1.4份或1.6份。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述壳聚糖的重量份为0.4-0.6份，例如可为0.4份、0.5份或0.6份。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述EDDHA螯合铁的重量份为0.02-0.04份，例如可为0.02份、0.03份或0.04份。

在本发明的所述多元素硅肥中，所述黄腐酸钾的重量份为0.1-0.2份，例如可为0.1份、0.15份或0.2份。

第二个方面，本发明涉及所述多元素硅肥的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1：以重量份计，分别称取30-40份硅质基肥、1～15份海藻酸、20-35份活性发酵肥、2-4份改性贝壳粉、0.04-0.06份复混氨基酸、0.2-0.3份腐殖酸、0.04-0.08金属复合物、1-2份动物骨粉、0.02-0.05份亚硒酸钠、1.2-1.6份淀粉、0.4-0.6份壳聚糖、0.02-0.04份EDDHA螯合铁和0.1-0.2黄腐酸钾；

S2：将所述复混氨基酸、腐殖酸、亚硒酸钠、壳聚糖、EDDHA螯合铁和黄腐酸钾加入到70重量份水中，并充分搅拌，得到混合物；

S3：将所述硅质基肥、活性发酵肥、改性贝壳粉、金属复合物、动物骨粉和淀粉加入到步骤S2中的混合物中，充分混合均匀并干燥完全，即得所述多元素硅肥。

当然，在步骤S3的充分混合均匀并干燥完全后，还可以将其制备成其它多种形式，例如粒状(经常规造粒即可)、粉末状(经粉碎即可)、浆液状(加入适量水搅拌混合即可)，这些都是本领域技术人员的常规技术手段，可根据需要进行合适的选择与确定，不再一一赘述。

第二个方面，本发明涉及所述多元素硅肥在农作物栽培领域或名贵花草培育领域中的用途。

本发明的所述多元素硅肥具有优异的多个性能，如良好的透气性、保水性、改善土壤pH值、作物增产效果等等，从而在农业技术领域具有良好的应用前景和潜力。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

基础制备例1：金属元素水溶液的制备

将5g钼酸铵、3g氯化锌、1.5g氯化钴、2.5g硝酸铜、2g氯化钙、5g氯化锰、3g氯化亚铁、6g氯化镁、2.5g氯化铁和3.5g硫酸氯溶于1000ml蒸馏水中，从而得到金属元素水溶液。

除非另有规定，否则下文中所使用的均为本基础制备例1所制得的金属元素水溶液。

基础制备例2：营养培养液I的制备

称取牛肉粉4g、糖蜜10g、琼脂3.5g、K2HPO4 1.5g、NH4Cl 2g、硼酸1.5g、金属元素水溶液30ml和葡萄糖5g，将这些物质加入到适量蒸馏水中，充分搅拌均匀，然后继续用蒸馏水定容至1000ml，从而得到所述营养培养液I。

除非另有规定，否则下文中所使用的均为本基础制备例2所制得的营养培养液I。

基础制备例3：营养培养液II的制备

称取乙二胺四乙酸二钠2g、蛋白胨4g、红糖2.5g、甘氨酸5g、琼脂3g、维生素C 2g、金属元素水溶液50ml、KI 4.5g和肌醇1.2g，将这些物质加入到适量蒸馏水中，充分搅拌均匀，然后继续用蒸馏水定容至1000ml，从而得到所述营养培养液II。

除非另有规定，否则下文中所使用的均为本基础制备例3所制得的营养培养液II。

基础制备例4：地衣芽孢杆菌培养液的制备

将地衣芽孢杆菌在32℃下活化15小时，然后接种于营养培养液I中，在30℃下进行培养，直至营养培养液I中的地衣芽孢杆菌的菌体含量为109-1010cfu/mL，从而得到地衣芽孢杆菌培养液，将其命名为DYYBGJ。

基础制备例5：解淀粉芽孢杆菌培养液的制备

将解淀粉芽孢杆菌常温下接种于营养培养液II中，然后在35℃下进行培养，直至营养培养液II中的解淀粉芽孢杆菌的菌体含量为108-109cfu/mL，从而得到解淀粉芽孢杆菌培养液，将其命名为JDFYBGJ。

基础制备例6：发酵乳杆菌培养液的制备

将发酵乳杆菌常温下接种于营养培养液II中，然后在32℃下进行培养，直至营养培养液II中的发酵乳杆菌的菌体含量为109-1010cfu/mL，从而得到发酵乳杆菌培养液，将其命名为FJRGJ。

制备例1：硅质基肥的制备

A1：将石英砂粉末与苛性钠(即固体片碱)和苛性钾(即片状的固体KOH)的等质量混合物进行反应，然后将所得固体粉碎过100目筛，得到硅基质；

A2：将所述硅基质与碳酸氢铵、磷酸二铵和氯化钾按照15:1.5:2.2:1的质量比进行均匀混合，从而得到所述硅质基肥。

制备例2：活性发酵肥的制备

B5-1：将2重量份棉粕、1重量份花生饼、3重量份干燥鸡粪、4重量份干蚕沙、0.1重量份红糖、12重量份干燥的植物秸秆粉、0.4重量份黄豆粉、1重量份麦麸、1重量份玉米粉、0.6重量份草木灰、4重量份干燥的甘蔗渣、3.5重量份干燥酒糟、0.01重量份纤维素酶、3重

量份干燥锯末和20重量份干燥海藻粉混合后，加入水并混合均匀，使所得混合物的水分质量百分比含量为32％，然后装入长、宽、深分别为2米、1.5米和1.5米的发酵槽中，自然堆积发酵75小时，并通风保持发酵槽内部的中心温度为55℃，得到第一发酵料；

B5-2：将地衣芽孢杆菌培养液DYYBGJ用水稀释200倍，得到地衣芽孢杆菌喷洒液；将解淀粉芽孢杆菌培养液JDFYBGJ用水稀释150倍，得到解淀粉芽孢杆菌喷洒液；将发酵乳杆菌培养液FJRGJ用水稀释200倍，得到发酵乳杆菌喷洒液；

B5-3：向所述初始发酵料中均匀喷洒入3重量份的所述地衣芽孢杆菌喷洒液和5重量份的所述解淀粉芽孢杆菌喷洒液，均匀翻堆后继续进行发酵，待料堆中心温度升至60-65℃时，保持该温度范围，并在该温度范围下发酵25小时，得到第二发酵料，发酵期间不定期喷洒水以保持料堆中的水分质量百分含量为42％；

B5-4：向所述第二发酵料中均匀喷洒入3.5重量份的所述发酵乳杆菌喷洒液，均匀翻堆后继续进行发酵，仍保持料堆中心温度为60-65℃，并在该温度范围下发酵38小时，发酵期间不定期喷洒水以保持料堆中的水分质量百分含量为42％，发酵结束后，出槽，即得所述活性发酵肥，将其命名为FJF。

对比制备例2-1至2-2：活性发酵肥的制备

对比制备例2-1：除将步骤B5-4中的发酵乳杆菌喷洒液在步骤B5-3中加入外(即在步骤B5-3中喷入所有的3种喷洒液)，其它操作均不变，从而重复实施了制备例2，得到活性发酵肥，将其命名为FJF1。

对比制备例2-2：除将步骤B5-3中的地衣芽孢杆菌喷洒液和解淀粉芽孢杆菌喷洒液在步骤B5-4中加入外(即在步骤B5-4中喷入所有的3种喷洒液)，其它操作均不变，从而重复实施了制备例2，得到活性发酵肥，将其命名为FJF2。

制备例3：改性贝壳粉的制备

C1：将干净的青蛤贝壳粉碎并研磨，过200目筛，得到贝壳粉；

C2：将贝壳粉在800℃下煅烧2.5小时，然后自然冷却至室温，得到煅烧粉末；

C3：将煅烧粉末加入到硫酸铵和氯化钾的水溶液(所述煅烧粉末与水溶液的质量比为1:2.5)中，其中硫酸铵和氯化钾的摩尔浓度分别为4mol/L和3.5mol/L，然后搅拌下超声分散35分钟，过滤，干燥，从而得到改性贝壳粉，将其命名为BKF。

对比制备例3-1：改性贝壳粉的制备

除省略掉步骤C2外(即未进行煅烧)，其它操作均不变，从而重复实施了制备例3，得到改性贝壳粉，将其命名为BKF1。

制备例4：复混氨基酸的制备

将质量比1:2:1的甘氨酸、酪氨酸与精氨酸进行均匀混合，便得到复混氨基酸。

制备例5：金属复合物的制备

D1：向1mol/L的硅酸钠水溶液中加入等体积的摩尔浓度为1mol/L的氯化镁水溶液，然后搅拌均匀，再加入为硅酸钠水溶液0.5倍体积的摩尔浓度为2mol/L的硝酸锌水溶液，充分搅拌反应35分钟，得到粘稠状反应物，真空干燥完全，研磨过200目筛，得到金属复合粉末；

D2：将1重量份羟甲基纤维素加入2重量份热水中，充分搅拌，直至成为均匀的粘性物，然后加入0.6重量份所述金属复合粉末，并充分搅拌，直至金属复合粉末被羟甲基纤维素的粘性物完全包覆，最后真空干燥除去水分，将所得干燥粉末过100目筛，即得金属复合物。

实施例1

S1：以重量份计，分别称取35份制备例1的硅质基肥、10份海藻酸(现有)、28份活性发酵肥FJF、3份改性贝壳粉BKF、0.05份制备例4的复混氨基酸、0.25份腐殖酸、0.06份制备例5的金属复合物、1.5份动物骨粉(鱼骨粉)、0.035份亚硒酸钠、1.4份淀粉、0.5份壳聚糖、0.03份EDDHA螯合铁和0.15黄腐酸钾；

S2：将所述复混氨基酸、腐殖酸、亚硒酸钠、壳聚糖、EDDHA螯合铁和黄腐酸钾加入到70重量份水中，并充分搅拌，得到混合物；

S3：将所述硅质基肥、活性发酵肥、改性贝壳粉、金属复合物、动物骨粉和淀粉加入到步骤S2中的混合物中，充分混合均匀并干燥完全，即得多元素硅肥，将其命名为SW1。

实施例2

S1：以重量份计，分别称取30份制备例1的硅质基肥、15份海藻酸、35份活性发酵肥FJF、2份改性贝壳粉BKF、0.06份制备例4的复混氨基酸、0.2份腐殖酸、0.08份制备例5的金属复合物、1份动物骨粉(鱼骨粉)、0.05份亚硒酸钠、1.2份淀粉、0.6份壳聚糖、0.02份EDDHA螯合铁和0.2黄腐酸钾；

S2：将所述复混氨基酸、腐殖酸、亚硒酸钠、壳聚糖、EDDHA螯合铁和黄腐酸钾加入到70重量份水中，并充分搅拌，得到混合物；

S3：将所述硅质基肥、活性发酵肥、改性贝壳粉、金属复合物、动物骨粉和淀粉加入到步骤S2中的混合物中，充分混合均匀并干燥完全，即得多元素硅肥，将其命名为SW2。

实施例3

S1：以重量份计，分别称取40份制备例1的硅质基肥、1份海藻酸、20份活性发酵肥FJF、4份改性贝壳粉BKF、0.04份制备例4的复混氨基酸、0.3份腐殖酸、0.04份制备例5的金属复合物、2份动物骨粉(鱼骨粉)、0.02份亚硒酸钠、1.6份淀粉、0.4份壳聚糖、0.04份EDDHA螯合铁和0.1黄腐酸钾；

S2：将所述复混氨基酸、腐殖酸、亚硒酸钠、壳聚糖、EDDHA螯合铁和黄腐酸钾加入到70重量份水中，并充分搅拌，得到混合物；

S3：将所述硅质基肥、活性发酵肥、改性贝壳粉、金属复合物、动物骨粉和淀粉加入到步骤S2中的混合物中，充分混合均匀并干燥完全，即得多元素硅肥，将其命名为SW3。

对比例1-6

对比例1-3：除将其中的活性发酵肥FJF替换为FJF1外，其它均相同，从而重复操作了实施例1-3，将得到的多元素硅肥顺次命名为D1、D2和D3。

对比例4-6：除将其中的活性发酵肥FJF替换为FJF2外，其它均相同，从而重复操作了实施例1-3，将得到的多元素硅肥顺次命名为D4、D5和D6。

对比例7-9

除将其中的改性贝壳粉BKF替换为BKF1外，其它均相同，从而重复操作了实施例1-3，将得到的多元素硅肥顺次命名为D7、D8和D9。

对比例10-12

除将其中的金属复合物替换为其中所含的氯化镁和硝酸锌外(即仅仅使用了同量的氯化镁和硝酸锌，而未进行本发明的如此处理)，其它均相同，从而重复操作了实施例1-3，将得到的多元素硅肥顺次命名为D10、D11和D12。

性能测试

1、对土壤的pH值改善效果测试

在多个长、宽、深分别为1米、0.5米和0.5米的相同土样槽中，按照20cm的株距在土样槽中种植5棵玉米，所使用的基土均为pH值为6.2的酸性土壤，其中分组以及所使用的土壤如下：

基土：即pH值为6.2的酸性土壤

对照槽：基土，期间不进行任何施肥。

化肥槽：基土，期间进行化学肥料(N、P和K肥)的正常施用。

多元素硅肥槽：基土+本发明生物不同有机肥(为基土质量的5％)，期间不再施用任何额外的化学肥料。

在玉米的生长期间，进行同样的种植管理(如浇水、除草等)，在玉米收获后，再次测定各个槽的土壤pH值，结果见下表1。

表1

其中，SW1-SW3对应的收获后pH为6.8、6.8和6.8，意思是指使用SW1、SW2和SW3收获后pH值都为6.8，而D1-D6所对应的“6.4-6.5”则是指D1-D6这6中多元素硅肥中，最高pH值为6.5，最低pH值为6.4，其他的D7-D9、D10-D12与pH值的对应关系也具有如此的相应含义，不再一一进行描述(在下面的其它测试中也具有相同的对应关系，不再一一描述)。

由上表1可见，当使用本发明的多元素硅肥时，能够对土壤酸性起到良好的改善作用，而对照槽和化肥槽正相反，进一步加重了土壤的酸性，有泛酸化的趋势。

还可以看出，在本发明的多元素硅肥中，活性发酵肥的制备过程能够显著地影响着对pH值的改善效果，只有FJF才能取得最好的效果，而FJF1和FJF2仅仅由于活性菌加入顺序的不同，而导致最终对土壤的酸碱性改善有显著的降低，而D7-D12也在一定程度上降低了对土壤酸碱性的改善(但仍显著优于对照槽和化学槽)。

2、土壤保水性能测试

将土壤进行分堆平铺成土层(长0.4米、宽0.3米、厚为0.2米)，其中空白组仅仅为土壤，其它组中则是向土壤中加入为其质量5％的各个多元素硅肥，然后向所有组中加入水，使得各组的土壤中水分质量百分含量均为80％。

然后，在恒温20℃下避光进行自然蒸发测试，分别测试20天和50天后各个土样中的水分质量百分含量，结果见下表2所示。

表2

由此可见，本发明的多元素硅肥具有非常优异的保水率，在50天后，仍具有51.6-53.2％的水分含量，而D1-D6由于活性菌加入顺序的不同而导致最终肥料的保水率显著降低至42.6-43.8％。虽然贝壳粉的处理不同和金属复合物的处理不同，也导致了保水率有所降低，但降低程度要弱于D1-D6(但仍显著差于SW1-SW3)。

3、作物增产测试

选择同一试验田，每50m2作为一个试验区块，对照区块不使用任何肥料，化学区块则按照每亩75kg复合肥(为质量比1:1:0.5的碳酸氢铵、磷酸二铵和硫酸钾的混合物)的用量进行施肥，本发明多元素硅肥组则是每个区块使用10kg多元素硅肥，并施用化学区块用量1/5的同样的复合肥。收获后折算成平均亩产量。

种植作物为玉米，具体品种为德利农988，实验结果见表3。

表3

由表3的结果可看出，本发明的多元素硅肥能够显著地提高作物产量，而D1-D12则有显著的降低，尤其是D1-D6降低最为显著，这证明活性发酵肥的制备方法(尤其是其中活性菌的不同加入阶段)对于最终的肥效有着显著的、不可预测的影响。

4、花草培育测试

使用相同的土壤进行滴水莲的栽培测试，采用相同的花土(有机质2％，硝态氮120.8mg/kg，有效磷88.2mg/kg，有效钾56.5mg/kg，pH值为5.8)作为基土，其中对照组仅仅使用基土，实验组使用质量比5:1的基土与本发明多元素硅肥的混合物，按照相同的方式进行日常管理，分别考察栽培后20天、60天和120天后的性状，所述性状主要考察叶片颜色深浅、植株茁壮程度、植株整体高度等能够显而易见的外在指标，结果见下表4。

表4

其中，将使用基土的对照组在20天、60天、120天的性状均用“A”表示，将SW1-SW3以及D1-D12的性状与之相比较，从而综合衡量出在不同天数时的性状。

其中，SW1-SW3在这个三个时间点上均表现出了最优异的外在性状：高度最高、最为茁壮、叶片肥厚且颜色墨绿。

而D1-D12在20天时也是表现出了同样优异的性状，但随着时间的延长，其性状慢慢要差于SW1-SW3，尤其是D7-D12在120天时，综合性状已经与对照组相差无几，这证明贝壳粉的改性处理和金属复合物的处理能够在更长的时间内缓慢发挥功效，从而对于营养成分具有缓释、长效的功能。

5、土壤透气性与板结测试

将复合肥(为质量比1:1:0.5的碳酸氢铵、磷酸二铵和硫酸钾的混合物)和本发明的多元素硅肥分别加入到土壤中，加入量均为土壤质量的5％，并混合均匀，得到测试土壤。自顶部喷淋入为测试土壤10％的水分，然后在恒定的温室环境下(温度为25℃，相对湿度为50％RH)自然放置10个月；最后测量不同土壤的透气性能，从而进一步考察了板结情况，结果见下表5。

表5

由表5的数据可见，SW1-SW3具有最优异的总孔隙率和非毛管孔隙率，而D1-D12均有一定程度的减低，尤其是D1-D6降低最为明显，这证明活性发酵肥的制备方法的不同可导致不可预测的影响。上述数据还证明了SW1-SW3具有最好的土壤松散性，能够长期保持土壤疏松，从而更有利于植物生长。相对于SW1-SW3，对照组具有一定程度的板结。

综上所述，本发明提供了一种多元素硅肥及其制备方法和用途，所述多元素硅肥通过特定的组分选择以及某些组分的特定制备方法，从而取得了优异的良好的透气性、保水性、改善土壤pH值、作物增产效果等效果，从而在农业技术领域具有良好的应用前景和潜力。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多元素硅肥，所述多元素硅肥包括硅质基肥、海藻酸、活性发酵肥、改性贝壳粉、复混氨基酸、腐殖酸、金属复合物、动物骨粉、亚硒酸钠、淀粉、壳聚糖、EDDHA螯合铁和黄腐酸钾。

2.如权利要求1所述的多元素硅肥，其特征在于：以重量份计，所述多元素硅肥包括如下含量的具体组分：

硅质基肥 30-40

海藻酸 1～15

活性发酵肥 20-35

改性贝壳粉 2-4

复混氨基酸 0.04-0.06

腐殖酸 0.2-0.3

金属复合物 0.04-0.08

动物骨粉 1-2

亚硒酸钠 0.02-0.05

淀粉 1.2-1.6

壳聚糖 0.4-0.6

EDDHA螯合铁 0.02-0.04

黄腐酸钾 0.1-0.2。

3.如权利要求1或2所述的多元素硅肥，其特征在于：所述硅质基肥是按照包括如下步骤的方法制得的：

A1：将石英砂粉末与无机强碱或纯碱反应，然后将所得固体粉碎过100目筛，得到硅基质；

A2：将所述硅基质与碳酸氢铵、磷酸二铵和氯化钾按照10:1-2:1.5-3:1的质量比进行均匀混合，从而得到所述硅质基肥。

4.如权利要求1-3任一项所述的多元素硅肥，其特征在于：所述活性发酵肥是按照包括如下步骤的方法制得的：

B1：地衣芽孢杆菌培养液的制备将地衣芽孢杆菌在30-34℃下活化15小时，然后接种于营养培养液I中，在30±2℃下进行培养，直至营养培养液I中的地衣芽孢杆菌的菌体含量为109-1010cfu/mL，从而得到地衣芽孢杆菌培养液；

B2：解淀粉芽孢杆菌培养液的制备将解淀粉芽孢杆菌常温下接种于营养培养液II中，然后在34-36℃下进行培养，直至营养培养液II中的解淀粉芽孢杆菌的菌体含量为108-109cfu/mL，从而得到解淀粉芽孢杆菌培养液；

B3：发酵乳杆菌培养液的制备将发酵乳杆菌常温下接种于营养培养液II中，然后在30-34℃下进行培养，直至营养培养液II中的发酵乳杆菌的菌体含量为109-1010cfu/mL，从而得到发酵乳杆菌培养液；

B5：活性发酵肥的制备，包括如下步骤：

B5-1：将2重量份棉粕、1重量份花生饼、3重量份干燥鸡粪、4重量份干蚕沙、0.1重量份红糖、12重量份干燥的植物秸秆粉、0.4重量份黄豆粉、1重量份麦麸、1重量份玉米粉、0.6重量份草木灰、4重量份干燥的甘蔗渣、3.5重量份干燥酒糟、0.01重量份纤维素酶、3重量份干燥锯末和20重量份干燥海藻粉混合后，加入水并混合均匀，使所得混合物的水分质量百分比含量为30-35％，然后装入长、宽、深分别为2米、1.5米和1.5米的发酵槽中，自然堆积发酵70-80小时，并通风保持发酵槽内部的中心温度为54-56℃，得到第一发酵料；

B5-2：将所述地衣芽孢杆菌培养液用水稀释200倍，得到地衣芽孢杆菌喷洒液；将所述解淀粉芽孢杆菌培养液用水稀释150倍，得到解淀粉芽孢杆菌喷洒液；将所述发酵乳杆菌培养液用水稀释200倍，得到发酵乳杆菌喷洒液；

B5-3：向所述初始发酵料中均匀喷洒入3重量份的所述地衣芽孢杆菌喷洒液和5重量份的所述解淀粉芽孢杆菌喷洒液，均匀翻堆后继续进行发酵，待料堆中心温度升至60-65℃时，保持该温度范围，并在该温度范围下发酵20-30小时，得到第二发酵料，发酵期间不定期喷洒水以保持料堆中的水分质量百分含量为40-45％；

B5-4：向所述第二发酵料中均匀喷洒入3.5重量份的所述发酵乳杆菌喷洒液，均匀翻堆后继续进行发酵，仍保持料堆中心温度为60-65℃，并在该温度范围下发酵35-42小时，发酵期间不定期喷洒水以保持料堆中的水分质量百分含量为40-45％，发酵结束后，出槽，即得所述活性发酵肥。

5.如权利要求4所述的多元素硅肥，其特征在于：在所述步骤B1中，所述营养培养液I以1000ml计，包括如下组分：牛肉粉4g、糖蜜10g、琼脂3.5g、K2HPO4 1.5g、NH4Cl 2g、硼酸1.5g、金属元素水溶液30ml、葡萄糖5g，余量为蒸馏水。

6.如权利要求4或5所述的多元素硅肥，其特征在于：在所述步骤B2和B3中，所述营养培养液II以1000ml计，包括如下组分：乙二胺四乙酸二钠2g、蛋白胨4g、红糖2.5g、甘氨酸5g、琼脂3g、维生素C 2g、金属元素水溶液50ml、KI 4.5g、肌醇1.2g，余量为蒸馏水。

7.如权利要求1-6任一项的所述多元素硅肥，其特征在于：所述改性贝壳粉是按照包括如下步骤的方法制得的：

C1：将干净的贝壳粉碎并研磨，过200目筛，得到贝壳粉；

C2：将贝壳粉在800℃下煅烧2-3小时，然后自然冷却至室温，得到煅烧粉末；

C3：将煅烧粉末加入到硫酸铵和氯化钾的水溶液中，其中硫酸铵和氯化钾的摩尔浓度分别为4mol/L和3.5mol/L，然后搅拌下超声分散30-40分钟，过滤，干燥，从而得到所述改性贝壳粉。

8.权利要求1-7任一项的所述多元素硅肥，其特征在于：所述金属复合物是按照包括如下步骤的方法制得的：

D1：向1mol/L的硅酸钠水溶液中加入等体积的摩尔浓度为1mol/L的氯化镁水溶液，然后搅拌均匀，再加入为硅酸钠水溶液0.5倍体积的摩尔浓度为2mol/L的硝酸锌水溶液，充分搅拌反应30-40分钟，得到粘稠状反应物，真空干燥完全，研磨过200目筛，得到金属复合粉末；

D2：将1重量份羟甲基纤维素加入2重量份热水中，充分搅拌，直至成为均匀的粘性物，然后加入0.6重量份所述金属复合粉末，并充分搅拌，直至金属复合粉末被羟甲基纤维素的粘性物完全包覆，最后真空干燥除去水分，将所得干燥粉末过100目筛，即为所述金属复合物。

9.权利要求1-8任一项的所述多元素硅肥的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1：以重量份计，分别称取30-40份硅质基肥、1～15份海藻酸、20-35份活性发酵肥、2-4份改性贝壳粉、0.04-0.06份复混氨基酸、0.2-0.3份腐殖酸、0.04-0.08金属复合物、1-2份动物骨粉、0.02-0.05份亚硒酸钠、1.2-1.6份淀粉、0.4-0.6份壳聚糖、0.02-0.04份EDDHA螯合铁和0.1-0.2黄腐酸钾；

S2：将所述复混氨基酸、腐殖酸、亚硒酸钠、壳聚糖、EDDHA螯合铁和黄腐酸钾加入到70重量份水中，并充分搅拌，得到混合物；S3：将所述硅质基肥、活性发酵肥、改性贝壳粉、金属复合物、动物骨粉和淀粉加入到步骤S2中的混合物中，充分混合均匀并干燥完全，即得所述多元素硅肥。

10.权利要求1-8任一项的所述多元素硅肥在农作物栽培领域或名贵花草培育领域中的用途。