CN107011087A - 一种生物肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物肥及其制备方法，涉及肥料领域；所述生物肥包括以原料：地衣芽孢杆菌发酵液、解磷巨大芽孢杆菌发酵液、黑曲霉发酵液、荧光假单胞菌发酵液、硅酸盐细菌发酵液、草炭、膨润土、腐熟有机物料、植酸镁、甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氢钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸锰、磷酸二氢钾和明胶溶液。本发明生物肥通过微生物分泌的胞外大分子蛋白酶和多孔原料的联合作用，可将土壤中的重金属离子粘合、吸附和钝化，减少植物对重金属离子的吸收和富集，提高了肥料的质量，在受重金属污染的土壤中使用本发明生物肥种植作物后，检测发现植株均无重金属超标现象，有效提高了农产品的安全性。

Description

一种生物肥及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种生物肥及其制备方法。

【背景技术】

由于含重金属饲料添加剂的大量使用和城市固体废弃物的增多，大量重金属污染物存在于畜禽粪便和城市污泥等有机肥原料中，造成土壤重金属含量不断升高，而长期使用含有硝酸铵、磷酸铵的化肥也可造成土壤重金属含量增高，随着进入土壤的重金属含量增加，土壤中有效重金属含量也会增加，农作物的吸收量也会随之增长，导致农作物重金属超标现象时有发生，长期使用对农产品质量安全带来威胁。

当前治理土壤重金属污染的方法主要为植物修复法和工程修复法，其中植物修复法中，植物对污染物的耐性有限，难以满足快速修复要求，而工程修复以电动修复、土壤淋洗和热处理为主，治理成本高且易形成二次污染，因此快速高效的降低土壤重金属污染是当前急需解决的问题。

【发明内容】

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种生物肥及其制备方法，该生物肥通过微生物分泌的胞外大分子蛋白酶和多孔原料的联合作用，可将土壤中的重金属离子粘合、吸附和钝化，减少植物对重金属离子的吸收和富集，提高了肥料的质量和农产品的安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种生物肥，包括以下重量份数的原料：地衣芽孢杆菌发酵液50-60份、解磷巨大芽孢杆菌发酵液30-40份、黑曲霉发酵液45-55份、荧光假单胞菌发酵液35-45份、硅酸盐细菌发酵液28-35份、草炭38-42份、膨润土20-23份、腐熟有机物料20-26份、植酸镁11-14份、甘露糖9-13份、烷基聚葡萄糖苷6-9份、磷酸二氢钠12-16份、氯化钙7-15份、硫酸亚铁2-6份、硫酸锰3-5份、磷酸二氢钾10-13份和明胶溶液18-22份。

进一步地，所述地衣芽孢杆菌发酵液、解磷巨大芽孢杆菌发酵液、黑曲霉发酵液、荧光假单胞菌发酵液和硅酸盐细菌发酵液中的有效活菌数均≧2.5亿/g。

进一步地，所述明胶溶液是由重量比为1:70-80的明胶与水混制而成。

进一步地，所述腐熟有机物料由农产品废弃物、污泥、畜禽粪便中的两种或两种以上混合发酵而成。

根据上述配方，本发明还提供上述一种生物肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量份称取各原料；

(2)将草炭、膨润土和腐熟有机物料分别于120-126℃下高温灭菌50-60分钟，冷却，粉碎，得到无菌草炭、无菌膨润土和无菌腐熟有机物料；

(3)将地衣芽孢杆菌发酵液和解磷巨大芽孢杆菌发酵液混匀成混合发酵液，用上述无菌草炭吸附所述混合发酵液，并将吸附有混合发酵液的无菌草炭自然风干至重量为原重量的55-60％，得菌剂A；

(4)将黑曲霉发酵液与上述无菌膨润土混匀，并将混合物料自然风干至重量为原重量的40-55％，得菌剂B；

(5)将荧光假单胞菌发酵液、硅酸盐细菌发酵液与上述无菌腐熟有机物料混匀，并将混合物料自然风干至重量为原重量的30-35％，得菌剂C；

(6)将植酸镁、甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氢钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸锰、磷酸二氢钾与菌剂A、菌剂B和菌剂C一同放入搅拌机中混合搅拌50-70分钟，得到混合料，将所述混合料的pH调节为6-9后，置于造粒机中于30-45℃下造成颗粒，将颗粒烘干至含水量为15-20％，将烘干后的颗粒放入明胶溶液中，立即取出并阴干，即可得到所述生物肥。

进一步地，所述颗粒粒径为3.5-4.5mm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明生物肥通过微生物分泌的胞外大分子蛋白酶和多孔原料的联合作用，可将土壤中的重金属离子粘合、吸附和钝化，减少植物对重金属离子的吸收和富集，提高了肥料的质量。在受重金属污染的土壤中使用本发明生物肥种植作物后，对整个植株内重金属含量进行检测，发现均无重金属超标现象，有效提高了农产品的安全性。

本发明配方中地衣芽孢杆菌、解磷巨大芽孢杆菌、黑曲霉和荧光假单胞菌均能产生胞外大分子蛋白质酶，胞外大分子蛋白质酶具有很强的黏合作用，可将土壤中重金属离子黏合，有效减少了植物对重金属的吸收；同时，衣芽孢杆菌能产生抗活性物质，可抑制致病菌的生长繁殖；荧光假单胞菌营养需求简单，繁殖快，竞争定殖力强且能产生抗植物病害的活性物质；解磷巨大芽孢杆菌可分解无机磷化物；硅酸盐细菌可将难溶性钾及磷溶解出来；因此，地衣芽孢杆菌、解磷巨大芽孢杆菌、黑曲霉、荧光假单胞菌和硅酸盐细菌的协同作用不但增强黏合吸附重金属能力，还可活化土壤，改善土壤理化性质，减少土壤致病菌，提高土壤肥力。

本发明配方中植酸镁和甘露糖可诱导促进微生物产酶；磷酸二氢钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸锰和磷酸二氢钾可维持和调节微生物细胞结构稳定性，还参与微生物酶组成；烷基聚葡萄糖苷可加速微生物分泌胞外酶；因此，甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氢钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸锰和磷酸二氢钾协同增效，可加速诱导和刺激微生物产生大量胞外蛋白酶，进一步提高了本生物肥的黏合吸附性能。

本发明配方中的腐熟有机物料中含有大量的腐殖质，腐殖质可与土壤中的金属元素相结合，同时，草炭和膨润土具有较好的离子交换性能和吸附能力，进一步提高了本生物肥的交换吸附性能。

【具体实施方式】

以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。

实施例1

一种生物肥，包括以下重量份数的原料：地衣芽孢杆菌发酵液50份、解磷巨大芽孢杆菌发酵液30份、黑曲霉发酵液45份、荧光假单胞菌发酵液35份、硅酸盐细菌发酵液28份、草炭38份、膨润土20份、腐熟有机物料20份、植酸镁11份、甘露糖9份、烷基聚葡萄糖苷6份、磷酸二氢钠12份、氯化钙7份、硫酸亚铁2份、硫酸锰3份、磷酸二氢钾10份和明胶溶液18份；其中所述地衣芽孢杆菌发酵液、解磷巨大芽孢杆菌发酵液、黑曲霉发酵液、荧光假单胞菌发酵液和硅酸盐细菌发酵液中的有效活菌数均≧2.5亿/g；所述明胶溶液是由重量比为1:70的明胶与水混制而成；所述腐熟有机物料由农产品废弃物、污泥、畜禽粪便混合发酵而成。

本实施例一种生物肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量份称取各原料；

(2)将草炭、膨润土和腐熟有机物料分别于120℃下高温灭菌60分钟，冷却，粉碎，得到无菌草炭、无菌膨润土和无菌腐熟有机物料；

(3)将地衣芽孢杆菌发酵液和解磷巨大芽孢杆菌发酵液混匀成混合发酵液，用上述无菌草炭吸附所述混合发酵液，并将吸附有混合发酵液的无菌草炭自然风干至重量为原重量的55％，得菌剂A；

(4)将黑曲霉发酵液与上述无菌膨润土混匀，并将混合物料自然风干至重量为原重量的40％，得菌剂B；

(5)将荧光假单胞菌发酵液、硅酸盐细菌发酵液与上述无菌腐熟有机物料混匀，并将混合物料自然风干至重量为原重量的30％，得菌剂C；

(6)将植酸镁、甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氢钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸锰、磷酸二氢钾与菌剂A、菌剂B和菌剂C一同放入搅拌机中混合搅拌50分钟，得到混合料，将所述混合料的pH调节为6后，置于造粒机中于30℃下造成粒径为3.5mm的颗粒，将颗粒烘干至含水量为15％，将烘干后的颗粒放入明胶溶液中，立即取出并阴干，即可得到所述生物肥。

实施例2

一种生物肥，包括以下重量份数的原料：地衣芽孢杆菌发酵液60份、解磷巨大芽孢杆菌发酵液40份、黑曲霉发酵液55份、荧光假单胞菌发酵液45份、硅酸盐细菌发酵液35份、草炭42份、膨润土23份、腐熟有机物料26份、植酸镁14份、甘露糖13份、烷基聚葡萄糖苷9份、磷酸二氢钠16份、氯化钙15份、硫酸亚铁6份、硫酸锰5份、磷酸二氢钾13份和明胶溶液22份；其中所述地衣芽孢杆菌发酵液、解磷巨大芽孢杆菌发酵液、黑曲霉发酵液、荧光假单胞菌发酵液和硅酸盐细菌发酵液中的有效活菌数均≧2.5亿/g；所述明胶溶液是由重量比为1:80的明胶与水混制而成；所述腐熟有机物料由农产品废弃物、污泥混合发酵而成。

本实施例一种生物肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量份称取各原料；

(2)将草炭、膨润土和腐熟有机物料分别于126℃下高温灭菌50分钟，冷却，粉碎，得到无菌草炭、无菌膨润土和无菌腐熟有机物料；

(3)将地衣芽孢杆菌发酵液和解磷巨大芽孢杆菌发酵液混匀成混合发酵液，用上述无菌草炭吸附所述混合发酵液，并将吸附有混合发酵液的无菌草炭自然风干至重量为原重量的60％，得菌剂A；

(4)将黑曲霉发酵液与上述无菌膨润土混匀，并将混合物料自然风干至重量为原重量的55％，得菌剂B；

(5)将荧光假单胞菌发酵液、硅酸盐细菌发酵液与上述无菌腐熟有机物料混匀，并将混合物料自然风干至重量为原重量的35％，得菌剂C；

(6)将植酸镁、甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氢钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸锰、磷酸二氢钾与菌剂A、菌剂B和菌剂C一同放入搅拌机中混合搅拌70分钟，得到混合料，将所述混合料的pH调节为9后，置于造粒机中于45℃下造成粒径为4.5mm的颗粒，将颗粒烘干至含水量为20％，将烘干后的颗粒放入明胶溶液中，立即取出并阴干，即可得到所述生物肥。

实施例3

一种生物肥，包括以下重量份数的原料：地衣芽孢杆菌发酵液55份、解磷巨大芽孢杆菌发酵液35份、黑曲霉发酵液50份、荧光假单胞菌发酵液40份、硅酸盐细菌发酵液30份、草炭40份、膨润土22份、腐熟有机物料23份、植酸镁13份、甘露糖11份、烷基聚葡萄糖苷7份、磷酸二氢钠13份、氯化钙11份、硫酸亚铁4份、硫酸锰4份、磷酸二氢钾12份和明胶溶液20份；其中所述地衣芽孢杆菌发酵液、解磷巨大芽孢杆菌发酵液、黑曲霉发酵液、荧光假单胞菌发酵液和硅酸盐细菌发酵液中的有效活菌数均≧2.5亿/g；所述明胶溶液是由重量比为1:75的明胶与水混制而成；所述腐熟有机物料由污泥、畜禽粪便混合发酵而成。

本实施例一种生物肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量份称取各原料；

(2)将草炭、膨润土和腐熟有机物料分别于123℃下高温灭菌55分钟，冷却，粉碎，得到无菌草炭、无菌膨润土和无菌腐熟有机物料；

(3)将地衣芽孢杆菌发酵液和解磷巨大芽孢杆菌发酵液混匀成混合发酵液，用上述无菌草炭吸附所述混合发酵液，并将吸附有混合发酵液的无菌草炭自然风干至重量为原重量的56％，得菌剂A；

(4)将黑曲霉发酵液与上述无菌膨润土混匀，并将混合物料自然风干至重量为原重量的49％，得菌剂B；

(5)将荧光假单胞菌发酵液、硅酸盐细菌发酵液与上述无菌腐熟有机物料混匀，并将混合物料自然风干至重量为原重量的33％，得菌剂C；

(6)将植酸镁、甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氢钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸锰、磷酸二氢钾与菌剂A、菌剂B和菌剂C一同放入搅拌机中混合搅拌60分钟，得到混合料，将所述混合料的pH调节为7后，置于造粒机中于40℃下造成粒径为4mm的颗粒，将颗粒烘干至含水量为18％，将烘干后的颗粒放入明胶溶液中，立即取出并阴干，即可得到所述生物肥。

为了说明本发明生物肥可降低土壤重金属对农作物的污染，申请人做了以下对比试验：试验在一片质地均匀且受重金属污染的大田上进行，将大田平均分为面积相等的6个区域，每个区域之间相隔50cm，将这6个区域随机分为第1组、第2组、第3组、对照组1、对照组2、对照组3、对照组4共7个小组，每个小组均种植等量的白萝卜，其中第1组、第2组、第3组分别使用实施例1、实施例2、实施例3制得的生物肥进行施肥，对照组1施用的生物肥的配方中，无地衣芽孢杆菌发酵液和硅酸盐细菌发酵液，其他配方与步骤均与实施例3相同；对照组2施用的生物肥的配方中，无解磷巨大芽孢杆菌发酵液、黑曲霉发酵液和荧光假单胞菌发酵液，其他配方与步骤均与实施例3相同；对照组3施用的生物肥的配方中，无硫酸亚铁、硫酸锰和磷酸二氢钾，其他配方与步骤均与实施例3相同；照组4施用的生物肥的配方中，无植酸镁、甘露糖和烷基聚葡萄糖苷，其他配方与步骤均与实施例3相同。各小组施肥量和施肥时间均相同，且其它种植管理条件均一致，待萝卜长至1-2斤后分别取各小组的整个萝卜植株进行铅、镉和汞等重金属含量检测，其中，检测方法均采用原子吸收分光光度法进行，检测结果见表1：

表1萝卜中重金属含量情况

从第1组、第2组、第3组可知，在受重金属污染的土壤中使用本发明有机肥种植白萝卜，并对整个植株内重金属含量进行检测，发现均无重金属超标现象，有效提高了农产品的安全性，其中铅、镉和汞的含量分别为0.01-0.08mg/kg、0.012-0.055mg/kg和0.001-0.008mg/kg，均低于国家现行标准(GB15201-94，规定蔬菜的铅含量应≤0.1mg/kg，镉含量应≤0.05mg/kg，汞含量应≤0.01mg/kg)。从第3组与对照组1、对照组2对比可知，本发明地衣芽孢杆菌、解磷巨大芽孢杆菌、黑曲霉、荧光假单胞菌和硅酸盐细菌的协同作用可增强黏合吸附重金属能力；从第3组与对照组3、对照组4的对比可知，本发明甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氢钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸锰和磷酸二氢钾协同增效，可加速诱导和刺激微生物产生大量胞外蛋白酶，进一步提高了本生物肥的黏合吸附性能。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种生物肥，其特征在于：包括以下重量份数的原料：地衣芽孢杆菌发酵液50-60份、解磷巨大芽孢杆菌发酵液30-40份、黑曲霉发酵液45-55份、荧光假单胞菌发酵液35-45份、硅酸盐细菌发酵液28-35份、草炭38-42份、膨润土20-23份、腐熟有机物料20-26份、植酸镁11-14份、甘露糖9-13份、烷基聚葡萄糖苷6-9份、磷酸二氢钠12-16份、氯化钙7-15份、硫酸亚铁2-6份、硫酸锰3-5份、磷酸二氢钾10-13份和明胶溶液18-22份。

2.根据权利要求1所述的所述的一种生物肥，其特征在于：所述地衣芽孢杆菌发酵液、解磷巨大芽孢杆菌发酵液、黑曲霉发酵液、荧光假单胞菌发酵液和硅酸盐细菌发酵液中的有效活菌数均≧2.5亿/g。

3.根据权利要求1所述的所述的一种生物肥，其特征在于：所述明胶溶液是由重量比为1:70-80的明胶与水混制而成。

4.根据权利要求1所述的所述的一种生物肥，其特征在于：所述腐熟有机物料由农产品废弃物、污泥、畜禽粪便中的两种或两种以上混合发酵而成。

5.一种根据权利要求1所述的生物肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)按上述重量份称取各原料；

(2)将草炭、膨润土和腐熟有机物料分别于120-126℃下高温灭菌50-60分钟，冷却，粉碎，得到无菌草炭、无菌膨润土和无菌腐熟有机物料；

(3)将地衣芽孢杆菌发酵液和解磷巨大芽孢杆菌发酵液混匀成混合发酵液，用上述无菌草炭吸附所述混合发酵液，并将吸附有混合发酵液的无菌草炭自然风干至重量为原重量的55-60％，得菌剂A；

(4)将黑曲霉发酵液与上述无菌膨润土混匀，并将混合物料自然风干至重量为原重量的40-55％，得菌剂B；

(5)将荧光假单胞菌发酵液、硅酸盐细菌发酵液与上述无菌腐熟有机物料混匀，并将混合物料自然风干至重量为原重量的30-35％，得菌剂C；

(6)将植酸镁、甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氢钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸锰、磷酸二氢钾与菌剂A、菌剂B和菌剂C一同放入搅拌机中混合搅拌50-70分钟，得到混合料，将所述混合料的pH调节为6-9后，置于造粒机中于30-45℃下造成颗粒，将颗粒烘干至含水量为15-20％，将烘干后的颗粒放入明胶溶液中，立即取出并阴干，即可得到所述生物肥。

6.根据权利要求5所述的一种生物肥的制备方法，其特征在于：步骤(6)中，所述颗粒粒径为3.5-4.5mm。