CN106966788A - 一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,该微生物肥料的原料配比为:羧甲基改性壳聚糖5‑10%,谷胱甘肽0.5‑2%,活性微生物菌组分3‑6%,有机肥组分20‑40%,无机肥组分50‑60%;其中,所述活性微生物菌组分由黑曲霉、胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌组成;本发明谷胱甘肽和羧甲基改性壳聚糖二者联合使用能有效降低土壤中重金属离子的残留量;黑曲霉、胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌三者组合能够高效降解各种不同成分的农药分子,是一种优异的微生物肥料。
Description
技术领域
本发明涉及服装加工领域,特别是涉及一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料。
背景技术
“民以食为天,食以安为先”。食品安全是关系到国计民生的全球性大事,由农药和重金属残留造成的全球食品安全危机,其危害触目惊心。土壤是人类生活和生存的重要资源,农业生产中所使用越来越多的肥料、农药和除草剂等化学品以及工业生产过程中产生的有毒污染物的不断扩散,都给土壤、水体及空气等环境造成了严重污染。如每年我们应用的农药一般仅有约10%-20%到靶标作物上,另有80%-90%的农药将随雨水渗入到土壤、地下水、河流、空气中。一些有机氯农药残留污染土壤后,就会在土壤里残留几十年,而农药残留一旦污染地下水就很难被降解,农药残留会形成一种农业生产污染链,动物一旦吃到含有农药残留的食物、水源就会在体内富集40倍以上;人类吃了含农药残留的污染肉和粮食、蔬菜等食品,农药残留就会在人体内蓄积70多年,甚至通过女性怀孕和哺乳危害下一代。
复合微生物肥料是根据根际土壤微生态学和植物营生理学原理,以多功能微生物活性菌(同氮菌、解磷菌、钾细菌)为核心,以优质肥料型有机质为载体,再配以少量的无机养分及微量元素加工而成的具有无污染、无公害,适于生产绿色食品的新型肥料。这种新型肥料既能向农作物供肥,又可向作物根际土壤引植有益微生物优势群体,达到肥田壮苗、促生防病及优质高产的目的。按照农业部复合微生物肥料行业标准NY/T798-2004的要求,有效活菌数是本产品的主要技术指标,有效活菌数量必须大于2千万个/克、总养分(N+P2O5+K2O)必须大于6%。但要保证高的活菌数量,占产品配方比例70%-80%的载体原料是影响活菌数量的主要因素。
中国发明专利公开号CN101811914A公开了一种用于降解农药残留的保湿生物肥料,是由γ-聚谷胺酸,腐殖酸,羧酸酯酶,有机磷水解酶,奈安,尿素,柠檬酸(一个水分子)组成的。该发明可有效降解土壤和作物中的有机磷酸酯、有机氯酸酯等酯类的农药残留,提高肥料利用率,实现增产增收。但其中所用的羧酸酯酶以及柠檬酸等提取物价格高昂,不利于推广。中国发明专利公开号CN104109053A公开了一种降农药和重金属残留的微生物肥料及其制备方法,该肥料的原料配比为:羧甲基淀粉、稻黄杆菌发酵液、灰绿曲霉发酵液、枯草芽抱杆菌发酵液、甲壳素、核苷酸、硝酸钾、磷酸氢二钾、黄腐酸钾、水;该发明能够明显的降低农产品中的重金属和农药的残留,提高农产品品质。但同理,羧甲基淀粉,核苷酸等价格昂贵,不利于大面积推广。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,以减低土壤中农药和重金属离子的残留量,并能有效促进作物生长,增产增收。
为实现上述目的,本发明是通过如下方案实现的:
一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,该微生物肥料的原料配比为:羧甲基改性壳聚糖5-10%,谷胱甘肽0.5-2%,活性微生物菌组分3-6%,有机肥组分20-40%,无机肥组分50-60%;其中,所述活性微生物菌组分由黑曲霉、胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌组成。
其中,所述有机肥组分为:将20-30份糠醛渣、10-20份豆粕、10-30份草木灰和40-60份动物粪便混合均匀,调节pH为6.0-7.0,加水调节含水率为30-60%,堆肥,待堆内温度达到60℃时,发酵30天,然后烘干、粉碎即得。
所述无机肥组分为:过磷酸钙10-30wt%,硫酸钾10-30wt%,磷酸二氢铵10-30wt%,硫酸镁5-15wt%,粘土5-10wt%。
所述活性微生物菌组分中各菌种的重量比为:黑曲霉:胶冻样芽孢杆菌:稻黄杆菌=1:1~2:1~2。
所述无机肥组分为:过磷酸钙25wt%,硫酸钾25wt%,磷酸二氢铵30wt%,硫酸镁10wt%,粘土10wt%。
所述复合微生物肥料中有效活菌数为4×109~4×1010个,总养分N+P2O5+K2O为15~35%,有机质含量为25-45%。
另外,本发明还提供了所述复合微生物肥料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)无机肥组分造粒:将过磷酸钙、硫酸钾、磷酸二氢铵、硫酸镁和粘土按重量比例混合,喷浆造粒,干燥后,筛取粒径2-3mm的颗粒,即得无机复合肥组分;
(2)按配比将有机肥组分、无机肥组分、活性微生物菌组分、羧甲基改性壳聚糖、谷胱甘肽和10-15份包埋剂、4-8份的粘合粉进行混合包埋,之后在10-20℃下制粒,制粒后于10-20℃低温真空干燥,即得到复合微生物肥料。
其中,所述的包埋剂是以2-3%的海藻酸钠,6-7%的聚乙烯醇溶于水中制成混合溶液后高压灭菌得到。
所述包埋颗粒的粒径为1-4mm。
本发明的有益效果是:(1)本发明谷胱甘肽由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成,而谷氨酸是一种优良的环保型高分子材料,对重金属离子具有较好的亲和性和吸附性,半胱氨酸上的琉基为其活性基团,易于铅、汞、砷等重金属结合;另外本发明羧甲基改性壳聚糖其分子中的羟基和氨基等功能团能形成活泼的界面,可以与重金属离子进行螯合,发生吸附作用;故本发明谷胱甘肽和羧甲基改性壳聚糖二者联合使用能有效降低土壤中重金属离子的残留量;(2)本发明黑曲霉,能分泌产生淀粉酶、糖化酶、柠檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等,而胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌具有裂解大分子有机物和难溶无机物能力能够降解土壤中的农药大分子物质;三者组合能够高效降解各种不同成分的农药分子;(3)本发明微生物肥料含有有机肥组分、无机肥组分和活性微生物菌组分,所得肥料施入土壤后,能改良土壤,提高土壤保肥,供肥的能力,刺激植物生长,增加植物养分的供应能力,增强作物的抗病能力;(4)本发明采用包埋、低温干燥技术,能避免肥料和微生物造粒过程中出现微生物大量死亡情况,有效延长了微生物的保存期限。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,该微生物肥料的原料配比为:羧甲基改性壳聚糖8%,谷胱甘肽1%,活性微生物菌组分5%,有机肥组分30%,无机肥组分56%;其中,所述活性微生物菌组分由黑曲霉、胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌组成;所述有机肥组分为:将25份糠醛渣、15份豆粕、20份草木灰和50份动物粪便混合均匀,调节pH为7.0,加水调节含水率为40%,堆肥,待堆内温度达到60℃时,发酵30天,然后烘干、粉碎即得;所述无机肥组分为:过磷酸钙25wt%,硫酸钾25wt%,磷酸二氢铵30wt%,硫酸镁10wt%,粘土10wt%;所述活性微生物菌组分中各菌种的重量比为:黑曲霉:胶冻样芽孢杆菌:稻黄杆菌=1:1:1。
实施例2
一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,该微生物肥料的原料配比为:羧甲基改性壳聚糖10%,谷胱甘肽2%,活性微生物菌组分6%,有机肥组分32%,无机肥组分50%;其中,所述活性微生物菌组分由黑曲霉、胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌组成;所述有机肥组分为:将20份糠醛渣、10份豆粕、10份草木灰和40份动物粪便混合均匀,调节pH为6.0,加水调节含水率为30%,堆肥,待堆内温度达到60℃时,发酵30天,然后烘干、粉碎即得;所述无机肥组分为:过磷酸钙30wt%,硫酸钾20wt%,磷酸二氢铵25wt%,硫酸镁15wt%,粘土10wt%;所述活性微生物菌组分中各菌种的重量比为:黑曲霉:胶冻样芽孢杆菌:稻黄杆菌=1:1.5:1.5。
实施例3
一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,该微生物肥料的原料配比为:羧甲基改性壳聚糖5%,谷胱甘肽1.5%,活性微生物菌组分5.5%,有机肥组分30%,无机肥组分58%;其中,所述活性微生物菌组分由黑曲霉、胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌组成;所述有机肥组分为:将30份糠醛渣、20份豆粕、30份草木灰和60份动物粪便混合均匀,调节pH为6.5,加水调节含水率为50%,堆肥,待堆内温度达到60℃时,发酵30天,然后烘干、粉碎即得;所述无机肥组分为:过磷酸钙20wt%,硫酸钾30wt%,磷酸二氢铵30wt%,硫酸镁10wt%,粘土10wt%;所述活性微生物菌组分中各菌种的重量比为:黑曲霉:胶冻样芽孢杆菌:稻黄杆菌=1:2:2。
实施例4
一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,该微生物肥料的原料配比为:羧甲基改性壳聚糖7%,谷胱甘肽1%,活性微生物菌组分6%,有机肥组分36%,无机肥组分50%;其中,所述活性微生物菌组分由黑曲霉、胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌组成;所述有机肥组分为:将25份糠醛渣、15份豆粕、15份草木灰和50份动物粪便混合均匀,调节pH为7.0,加水调节含水率为40%,堆肥,待堆内温度达到60℃时,发酵30天,然后烘干、粉碎即得;所述无机肥组分为:过磷酸钙20wt%,硫酸钾25wt%,磷酸二氢铵30wt%,硫酸镁15wt%,粘土10wt%;所述活性微生物菌组分中各菌种的重量比为:黑曲霉:胶冻样芽孢杆菌:稻黄杆菌=1:1:2。
实施例5
实施例1-4复合微生物肥料的制备方法为:(1)无机肥组分造粒:将过磷酸钙、硫酸钾、磷酸二氢铵、硫酸镁和粘土按重量比例混合,喷浆造粒,干燥后,筛取粒径2-3mm的颗粒,即得无机复合肥组分;(2)按配比将有机肥组分、无机肥组分、活性微生物菌组分、羧甲基改性壳聚糖、谷胱甘肽和13份包埋剂、6份的粘合粉进行混合包埋,之后在15℃下制粒,制粒后于20℃低温真空干燥,即得到复合微生物肥料。所述的包埋剂是以2.5%的海藻酸钠,6.5%的聚乙烯醇溶于水中制成混合溶液后高压灭菌得到。
对比例1
一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,该微生物肥料的原料配比为:谷胱甘肽1%,活性微生物菌组分5%,有机肥组分38%,无机肥组分56%;其中,所述活性微生物菌组分由黑曲霉、胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌组成;所述有机肥组分为:将25份糠醛渣、15份豆粕、20份草木灰和50份动物粪便混合均匀,调节pH为7.0,加水调节含水率为40%,堆肥,待堆内温度达到60℃时,发酵30天,然后烘干、粉碎即得;所述无机肥组分为:过磷酸钙25wt%,硫酸钾25wt%,磷酸二氢铵30wt%,硫酸镁10wt%,粘土10wt%;所述活性微生物菌组分中各菌种的重量比为:黑曲霉:胶冻样芽孢杆菌:稻黄杆菌=1:1:1。
对比例2
一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,该微生物肥料的原料配比为:羧甲基改性壳聚糖9%,活性微生物菌组分5%,有机肥组分30%,无机肥组分56%;其中,所述活性微生物菌组分由黑曲霉、胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌组成;所述有机肥组分为:将25份糠醛渣、15份豆粕、20份草木灰和50份动物粪便混合均匀,调节pH为7.0,加水调节含水率为40%,堆肥,待堆内温度达到60℃时,发酵30天,然后烘干、粉碎即得;所述无机肥组分为:过磷酸钙25wt%,硫酸钾25wt%,磷酸二氢铵30wt%,硫酸镁10wt%,粘土10wt%;所述活性微生物菌组分中各菌种的重量比为:黑曲霉:胶冻样芽孢杆菌:稻黄杆菌=1:1:1。
对比例3
一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,该微生物肥料的原料配比为:羧甲基改性壳聚糖8%,谷胱甘肽1%,活性微生物菌组分5%,有机肥组分30%,无机肥组分56%;其中,所述活性微生物菌组分由胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌组成;所述有机肥组分为:将25份糠醛渣、15份豆粕、20份草木灰和50份动物粪便混合均匀,调节pH为7.0,加水调节含水率为40%,堆肥,待堆内温度达到60℃时,发酵30天,然后烘干、粉碎即得;所述无机肥组分为:过磷酸钙25wt%,硫酸钾25wt%,磷酸二氢铵30wt%,硫酸镁10wt%,粘土10wt%;所述活性微生物菌组分中各菌种的重量比为:胶冻样芽孢杆菌:稻黄杆菌=1:1。
申请人将按照实施例1-4和对比例1-3中所制备的产品在本地蔬菜种植园对番茄进行了如下试验:
种植前选择受农药和重金属污染比较严重的土地,经测定残留的农药平均超出标准62倍,重金属污染超出标准24倍。以实施例1-4的微生物肥料作为实验组进行施肥,以对比例1-3的微生物肥料为对照组进行施肥。常规方法田间管理包括追肥、除草、打药等过程全部相同。7月25日播种(阴棚内),8月28日移栽,11月初开始采瓜。
从表1的测定结果可以看出,本发明制备的微生物肥料的在降农药和重金属效果方面明显优于对照组的微生物肥料,并且能够较好的增产增收。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种降残留农药以及重金属离子的复合微生物肥料,其特征在于,该微生物肥料的原料配比为:羧甲基改性壳聚糖5-10%,谷胱甘肽0.5-2%,活性微生物菌组分3-6%,有机肥组分20-40%,无机肥组分50-60%;其中,所述活性微生物菌组分由黑曲霉、胶冻样芽孢杆菌和稻黄杆菌组成。
2.根据权利要求1所述的复合微生物肥料,其特征在于,所述有机肥组分为:将20-30份糠醛渣、10-20份豆粕、10-30份草木灰和40-60份动物粪便混合均匀,调节pH为6.0-7.0,加水调节含水率为30-60%,堆肥,待堆内温度达到60℃时,发酵30天,然后烘干、粉碎即得。
3.根据权利要求2所述的复合微生物肥料,其特征在于,所述无机肥组分为:过磷酸钙10-30wt%,硫酸钾10-30wt%,磷酸二氢铵10-30wt%,硫酸镁5-15wt%,粘土5-10wt%。
4.根据权利要求1所述的复合微生物肥料,其特征在于,所述活性微生物菌组分中各菌种的重量比为:黑曲霉:胶冻样芽孢杆菌:稻黄杆菌=1:1~2:1~2。
5.根据权利要求1所述的复合微生物肥料,其特征在于,所述无机肥组分为:过磷酸钙25wt%,硫酸钾25wt%,磷酸二氢铵30wt%,硫酸镁10wt%,粘土10wt%。
6.根据权利要求1所述的复合微生物肥料,其特征在于,所述复合微生物肥料中有效活菌数为4×109~4×1010个,总养分N+P2O5+K2O为15~35%,有机质含量为25-45%。
7.一种权利要求1-6所述复合微生物肥料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)无机肥组分造粒:将过磷酸钙、硫酸钾、磷酸二氢铵、硫酸镁和粘土按重量比例混合,喷浆造粒,干燥后,筛取粒径2-3mm的颗粒,即得无机复合肥组分;
(2)按配比将有机肥组分、无机肥组分、活性微生物菌组分、羧甲基改性壳聚糖、谷胱甘肽和10-15份包埋剂、4-8份的粘合粉进行混合包埋,之后在10-20℃下制粒,制粒后于10-20℃低温真空干燥,即得到复合微生物肥料。
8.根据权利要求7所述的复合微生物肥料的制备方法,其特征在于,所述的包埋剂是以2-3%的海藻酸钠,6-7%的聚乙烯醇溶于水中制成混合溶液后高压灭菌得到。
9.根据权利要求8所述的复合微生物肥料的制备方法,其特征在于,所述包埋颗粒的粒径为1-4mm。
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