CN107032914A - 一种高活性腐植酸生物包膜肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高活性腐植酸生物包膜肥及其制备方法，所述高活性腐植酸生物包膜肥包含腐植酸复合肥颗粒核心层和腐植酸复合肥颗粒核心层表面的微生物包膜层，其特征在于，所述腐植酸复合肥颗粒核心层包含高活性腐植酸、无机肥以及螯合态中微量元素肥，所述微生物包膜层包含微生物菌剂，且所述腐植酸复合肥颗粒核心层与微生物包膜层的重量比为1：(0.01‑0.5)，所述腐植酸复合肥颗粒核心层中的高活性腐植酸与无机肥的重量比为1：(0.5‑5)。本发明高活性腐植酸生物包膜肥可以改善土壤结构、增加土壤中活性官能团和微生物含量、提高土壤通透性，同时能够改善作为品质、提高作物抗逆性、增加作物产量。

Description

一种高活性腐植酸生物包膜肥及其制备方法
技术领域
本发明属于生物肥料领域，具体涉及一种高活性腐植酸生物包膜肥及其制备方法。
背景技术
土壤是经济社会可持续发展的物质基础，但随着无机化学肥料的长期、过量和不科学使用，我国耕地土壤出现了明显的质量退化现象，具体表现为团粒结构丧失、板结、有机质减少、土壤微生物菌群失衡以及盐渍化等，这些问题严重影响了土壤健康和农业可持续发展。我国针对该形势制定了化肥农药零增长策略，鼓励减少无机化学肥料施用、提高肥料利用率、开发改良土壤的新型功能型肥料。
腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域，尤其是应用于现在提倡的生态农业建设、无公害农业生产、绿色食品、无污染环保等中，人类的生活和生存离不开腐植酸。腐植酸作为肥料基质，通过加入一定量的氮肥、磷肥、钾肥和/或微量元素等制成的腐植酸肥料，是一种多功能的复合肥料，其具有改良土壤状况、刺激作物生长、改善农产品质量等功能。
腐植酸复合肥是近年来农业领域的热点，然而现有技术中的腐植酸复合肥通常只是将传统化肥和腐植酸简单混合，导致他们之间的协同作用。CN 102001870B公开了一种无机有机微生物复合肥及其制备方法，所述无机有机微生物复合肥由普通高浓度三元素复合肥、腐植酸、粉煤灰、微生物复合菌粉和其他元素组成，所述微生物复合菌粉是由光合细菌、酵母菌、乳酸菌、双歧杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、圆褐固氮菌和放线菌分别经发酵培养制得的菌粉混合而成，所述无机有机微生物复合肥中酵母菌菌数≥2.0×108cfu/g，其余各菌种菌数均≥2.0×109cfu/g，所述无机有机微生物复合肥制备方法包括微生物复合菌粉的制备和复配两个步骤。CN 102584412 A公开了一种生物型有机无机复混肥，其包含有机肥料组分、无机肥料组分和微生物肥料组分，有机肥料为：30％；无机肥料为64％；微生物为0.5％；粘合剂6％，将有机物料腐植酸与无机肥尿素和磷酸一铵和氯化钾和粘合剂按比例28∶20∶37∶7∶6进行混合配料后，通过传送装置送到破碎机中破碎，传送到转筒造粒机造粒，再传送到抛圆机内抛圆后，再传送到烘干机内烘干，再传送到冷却机内冷却后，再经过粗筛和细筛筛选后，传送至涂膜机内时，通过喷涂装置将配制好的微生物菌种按0.5％的比例喷涂到涂膜机内的肥料表层。喷涂后再传送到成品料仓内，即可计量包装入库。最终制成氮磷钾含量为35％，有机质为20％以上，每克含生物菌1亿个以上的生物有机无机复混肥。
尽管已有大量科研工作者致力于研究腐植酸复合肥以改善土壤现状，但是目前使用的腐植酸生物活性低、水溶性差、抗硬水能力弱，且腐植酸生产周期长、生产过程复杂，同时产品成分，可能包含对作物或对土壤有害的物质，并且大部分含有无机肥的腐植酸复合肥中无机肥与微生物直接接触，这种高盐环境会造成微生物大量死亡，使微生物的存活率显著降低。因此，需要开发出一种活性高、制备过程简单、微生物存活率高且同时能够解决土壤结构、改善作物品质、提高作物抗逆性的腐植酸复合肥。
发明内容
为解决上述问题，本发明发明人研发出一种高活性腐植酸生物包膜肥，其可以改善土壤结构、增加土壤中活性官能团和微生物含量、提高土壤通透性，同时能够改善作物品质、提高作物抗逆性、增加作物产量，并且本发明高活性腐植酸生物包膜肥中微生物存活率高，与高活性腐植酸相容性高，微生物活性同样高，非常适合大田作物和经济作物施用。
为此，本发明提供一种高活性腐植酸生物包膜肥，其包含腐植酸复合肥颗粒核心层和腐植酸复合肥颗粒核心层表面的微生物包膜层，其特征在于，所述腐植酸复合肥颗粒核心层包含高活性腐植酸、无机肥以及螯合态中微量元素肥，所述微生物包膜层包含微生物菌剂，且所述腐植酸复合肥颗粒核心层与微生物包膜层的重量比为1：(0.01-0.5)，所述腐植酸复合肥颗粒核心层中的高活性腐植酸与无机肥的重量比为1：(0.5-5)，
其中所述高活性腐植酸中可水溶性腐植酸的含量大于55％，且活性官能团的含量为总酸性基含量大于8mmol/g，羧基含量大于5mmol/g，酚羟基含量大于3mmol/g，E4/E6值大于6。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述高活性腐植酸通过包括以下步骤的方法制备：
(1)将0.1-10重量份的高锰酸钾和3-14重量份的氢氧化钾加入至66-85重量份的水中以配制活性氧化剂碱性高锰酸钾溶液；
(2)将步骤(1)配制的碱性高锰酸钾溶液与风干后的泥炭土混合，其中碱性高锰酸钾溶液与泥炭土的重量比为(1-10):1，并在40-90℃的温度下反应30-120分钟，之后干燥并粉碎即得高活性腐植酸。
本发明高活性腐植酸生物包膜肥以泥炭土为腐植酸原料，利用氧化剂将其氧化以提高腐植酸活性，能够改善土壤结构，增加土壤中活性官能团和微生物含量、提高土壤通透性，同时能够改善作物品质、提高作物抗逆性、增加作物产量，并且适合大田作物和经济作物施用。另外，本发明高活性腐植酸生物包膜肥采用包膜结构，微生物菌剂不与无机肥直接接触，则不会造成微生物大量死亡，从而保证了微生物的存活率，同时为了与微生物具有更好的相容性，本发明将高活性腐植酸作为核心层原料，提高了微生物的活性，为促进作物生长提供优异的土壤环境。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述高活性腐植酸的含量大于4％。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，制备高活性腐植酸的方法中所用的泥炭土的细度小于80目。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述制备高活性腐植酸的方法在粉碎之后还包括过80目筛进行筛分，以筛取细度小于80目的颗粒。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述高活性腐植酸的含水量小于5％。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述无机肥为氮肥、磷肥、钾肥、中量元素肥、微量元素肥中的一种或多种。其中，氮肥为硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵、氨水、氯化铵、尿素中的一种或多种；磷肥为磷酸、磷酸铵、钙镁磷肥、过磷酸钙、磷酸二铵、磷酸一铵、聚磷酸铵中的一种或多种；钾肥为磷酸钾、氯化钾、硝酸钾中的一种或多种；中量元素肥为含硅、钙、镁、硫中的一种或多种的肥料，如硅酸钠、石膏、硫酸镁等；微量元素肥为含铁、锰、硼、锌、铜、钼中的一种或多种的肥料，如硫酸亚铁、硫酸锰、硼砂、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵等。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述螯合态中微量元素肥为螯合钙、螯合镁、螯合锌、螯合铁等中的一种或多种。
在本发明中，螯合态中微量元素肥是指螯合剂与植物必需的中微量元素(硼和钼除外)制成的肥料。所述螯合态中微量元素肥比无机中微量元素肥好，在土壤中不易被固定，易溶于水，又不离解，能够很好地被植物吸收利用。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述微生物包膜层还包含包膜油和包膜助剂。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述包膜油为甘油、棕榈油、矿物油中的一种或多种，以使微生物菌剂涂覆于所述腐植酸复合肥颗粒核心层的表面。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述包膜助剂为酒石酸、苹果酸、柠檬酸、甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种，以使微生物菌剂更均匀地涂覆于所述腐植酸复合肥颗粒核心层的表面。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述微生物包膜层中包膜油和包膜助剂的重量之和与微生物菌剂的重量比为1：(0.5-1.5)。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述所述微生物菌剂为单一菌种微生物菌剂或复合微生物菌剂。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述微生物菌剂的含水量小于5％。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述微生物菌剂的有效活性菌数为0.1-400亿/克。
更优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述微生物菌剂的有效活性菌数为0.5-100亿/克。
优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述微生物菌剂为包含枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌中的一种或多种的菌剂。
更优选地，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌中的一种或多种的菌剂。
由于孢子形态的细菌具有耐高温、耐盐分、耐干燥的特性，因此，在所述高活性腐植酸生物包膜肥中，优选所述微生物菌剂中的细菌形态为细菌孢子粉。
这些菌剂应用于本发明的高活性腐植酸生物包膜肥中，能够有效地提高农作物的抗逆性，同时为植物生长提供必要的营养，促进植物快速生长，提高农作物产品的品质。
优选地，所述高活性腐植酸生物包膜肥包含以下重量份数的原料：
此外，本发明还提供一种制备上述高活性腐植酸生物包膜肥的方法，其包括以下步骤：
(1)按照上述制备高活性腐植酸的方法制备高活性腐植酸；
(2)将步骤(1)制备的高活性腐植酸与无机肥按比例混合并造粒，以制备腐植酸复合肥颗粒；
(3)按比例将包膜油和包膜助剂混合配制微生物包膜组合物；
(4)按比例在包膜机内将步骤(3)制备的微生物包膜油均匀地喷洒到步骤(2)制备的腐植酸复合肥颗粒的表面，再喷洒微生物菌剂进行包膜即得高活性腐植酸生物包膜肥。
优选地，在上述制备方法中，所述步骤(1)中所用的泥炭土和所制备出的高活性腐植酸需粉碎过80目筛进行筛分，以筛取细度小于80目的颗粒。
优选地，在上述制备方法中，所述步骤(2)还可将步骤(1)制备的高活性腐植酸、螯合态中微量元素肥与无机肥按比例混合并造粒，以制备腐植酸复合肥颗粒，从而使所制备的高活性腐植酸生物包膜肥含有螯合态中微量元素肥，更好地促进作物生长。
优选地，在上述制备方法中，所述步骤(4)的具体过程为：在包膜机中将腐植酸复合肥颗粒预热到50℃～70℃，之后按比例在包膜机内将步骤(3)制备的微生物包膜油均匀地喷洒到步骤(2)制备的腐植酸复合肥颗粒的表面，3-10分钟后再喷洒微生物菌剂进行包膜。
本发明制备方法能够保证微生物在高浓度复合肥环境下的高存活率，而且保证微生物复合肥的颗粒不容易粉化等特点，生物肥料包膜简单，效率高。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明高活性腐植酸生物包膜肥采用包膜结构，微生物菌剂不与无机肥直接接触，则不会造成微生物大量死亡，从而保证了微生物的存活率，同时为了与微生物具有更好的相容性，本发明将高活性腐植酸作为核心层原料，提高了微生物的活性，为促进作物生长提供优异的土壤环境；
(2)本发明添加的高活性腐植酸是同时采用氢氧化钾活化和高锰酸钾氧化制备的矿质源腐植酸，其中可水溶性腐植酸含量可提高50％以上，羧基、酚羟基等活性含氧官能团含量可提高3mmol/g以上，具有高效生物活性，能够吸附交换络合无机肥料，同时能够活化土壤固化的养分，提高肥料利用率；且含有一定量的钾元素和微量元素锰，此外，该高活性腐植酸的制备工艺过程简单，条件温和，适合大规模生产；
(3)本发明在腐植酸制备过程中没有采用离心固液分离，提取后的泥炭渣是良好的有机源，干燥后和无机肥混合造粒，可减少无效填料的使用，增加有机质含量，可减少不必要的设备和人工投入，大幅减少生产成本；
(4)本发明包含的包膜油和包膜助剂可有效提高微生物菌剂包膜率，减少脱粉量；
(5)本发明添加的微生物菌剂可与高活性腐植酸产生协同作用，腐植酸可使土壤团粒结构增多，进而微生物活动加剧，生物活性变高，提高土壤通透性，改善作物根际环境，提高作物抗逆性，增加粮食产量；
(6)本发明高活性腐植酸生物包膜肥中的腐植酸复合肥颗粒核心层能够为植物生长提供必要的营养元素，与微生物优势互补，养分全面且均衡持久高效，所述包膜肥对改善施肥结构、提高化肥利用率、提高抗外界环境能力、保护环境、促进农业可持续发展等方面显示出较强的优势，具有较好的经济、社会和生态效益。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加简洁明了，本发明将用以下具体实施例进行阐明，但本发明绝非仅限于这些实施例。以下实施例仅为本发明较优选的实施例，且仅用于阐述本发明，不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的实质和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明中，泥炭土是指河湖沉积的平原及山间谷地中，由于长期积水，水生植被茂密，在缺氧情况下，大量分解不充分的植物残体积累并形成泥炭层的土壤。
所述腐植酸中可水溶性腐植酸含量的测量依据NY-1106-2010《含腐植酸水溶肥料》中的测定方法进行；而总酸性基、羧基、酚羟基和E4/E6值的测定依据李善祥编写的《腐植酸产品分析及标准》中的相关方法进行，其中总酸性基的含量采用碱溶氯化钡沉淀电位滴定法进行测定；羧基的含量采用碱溶酸析醋酸钙法进行测定；酚羟基的含量则通过差减法计算出来，即酚羟基的含量＝总酸性基的含量-羧基的含量；E4/E6值是腐植酸的重要特征参数之一，是指腐植酸碱溶液在波长465nm和665nm处吸光度为比值，其测定方法是将腐植酸溶在0.05mol/L的NaHCO3溶液中，浓度为40-200mg/L，随后在可见分光光度计上分别测量465nm(E4)和665nm(E6)处的吸光度，并求其比值即可。
制备实施例
制备实施例1
1)高活性腐植酸的制备
将4kg氢氧化钾与20kg水混合，并搅拌直至氢氧化钾完全溶于水中，然后加入4kg高锰酸钾，继续搅拌至高锰酸钾全部溶解。随后在搅拌的条件下加入17kg细度小于80目的泥炭土，并将反应混合物的温度加热至50℃，随后在50℃的反应温度下反应100分钟，之后干燥、粉碎并过80目筛进行筛分，筛取细度小于80目的颗粒即得高活性腐植酸。经检测，所制备的腐植酸中可水溶性腐植酸的含量为58％，总酸性基的含量为8.5mmol/g，羧基的含量为5.3mmol/g，酚羟基的含量为3.2mmol/g，E4/E6值为6.5，具备高活性。
2)腐植酸复合肥颗粒的制备
将18kg尿素、18kg磷酸一铵、12kg氯化钾、0.2kg EDTA螯合锌和上述制备的高活性腐植酸混合均匀，随后将混合物置于滚筒造粒机中进行滚筒造粒，获得腐植酸复合肥颗粒。
3)微生物包膜组合物的制备
将0.6kg棕榈油和0.1kg酒石酸混合并搅拌均匀，即得微生物包膜组合物。
4)高活性腐植酸生物包膜肥的制备
将所获得的腐植酸复合肥颗粒置于包膜机物料桶内，升温至60℃，然后将所制备的微生物包膜组合物放入包膜机喷射系统中，在60℃的温度下将微生物包膜组合物喷洒于腐植酸复合肥颗粒上，使其均匀包覆于腐植酸复合肥颗粒表面,再在物料桶内停留5min。随后将0.7kg含50亿/克活菌的微生物菌剂(其含有0.35kg枯草芽孢杆菌和0.35kg胶冻样芽孢杆菌)放入包膜机喷射系统中，之后在60℃的温度下喷洒微生物菌剂进行包膜，使微生物菌剂均匀地包覆于腐植酸复合肥颗粒表面，即得高活性腐植酸生物包膜肥。
制备实施例2
1)高活性腐植酸的制备
将4kg氢氧化钾与20kg水混合，并搅拌直至氢氧化钾完全溶于水中，然后加入4kg高锰酸钾，继续搅拌至高锰酸钾全部溶解。随后在搅拌的条件下加入17kg细度小于80目的泥炭土，并将反应混合物的温度加热至50℃，随后在50℃的反应温度下反应100分钟，之后干燥、粉碎并过80目筛进行筛分，筛取细度小于80目的颗粒即得高活性腐植酸。经检测，所制备的腐植酸中可水溶性腐植酸的含量为58％，总酸性基的含量为8.5mmol/g，羧基的含量为5.3mmol/g，酚羟基的含量为3.2mmol/g，E4/E6值为6.5，具备高活性。
2)腐植酸复合肥颗粒的制备
将18kg尿素、18kg磷酸一铵、12kg氯化钾、0.1kg EDTA螯合钙、0.1kg EDTA螯合锌和上述制备的高活性腐植酸混合均匀，随后将混合物置于滚筒造粒机中进行滚筒造粒，获得腐植酸复合肥颗粒。
3)微生物包膜组合物的制备
将0.6kg棕榈油和0.1kg酒石酸混合并搅拌均匀，即得微生物包膜组合物。
4)高活性腐植酸生物包膜肥的制备
将所获得的腐植酸复合肥颗粒置于包膜机物料桶内，升温至60℃，然后将所制备的微生物包膜组合物放入包膜机喷射系统中，在60℃的温度下将微生物包膜组合物喷洒于腐植酸复合肥颗粒上，使其均匀包覆于腐植酸复合肥颗粒表面,再在物料桶内停留5min。随后将0.7kg含50亿/克活菌的微生物菌剂(其含有0.35kg枯草芽孢杆菌和0.35kg胶冻样芽孢杆菌)放入包膜机喷射系统中，之后在60℃的温度下喷洒微生物菌剂进行包膜，使微生物菌剂均匀地包覆于腐植酸复合肥颗粒表面，即得高活性腐植酸生物包膜肥。
制备实施例3
1)高活性腐植酸的制备
将4kg氢氧化钾与20kg水混合，并搅拌直至氢氧化钾完全溶于水中，然后加入4kg高锰酸钾，继续搅拌至高锰酸钾全部溶解。随后在搅拌的条件下加入11kg细度小于80目的泥炭土，并将反应混合物的温度加热至50℃，随后在50℃的反应温度下反应100分钟，之后干燥、粉碎并过80目筛进行筛分，筛取细度小于80目的颗粒即得高活性腐植酸。经检测，所制备的腐植酸中可水溶性腐植酸的含量为62％，总酸性基含量为10.1mmol/g，羧基的含量为6.7mmol/g，酚羟基的含量为3.4mmol/g，E4/E6值为8，具备高活性。
2)腐植酸复合肥颗粒的制备
将22kg尿素、22kg磷酸一铵、18kg氯化钾、0.2kg EDTA螯合钙、0.1kg EDTA螯合锌和上述制备的高活性腐植酸混合均匀，随后将混合物置于滚筒造粒机中进行滚筒造粒，获得腐植酸复合肥颗粒。
3)微生物包膜组合物的制备
将1kg矿物油和0.2kg甲酰胺混合并搅拌均匀，即得微生物包膜组合物。
4)高活性腐植酸生物包膜肥的制备
将所获得的腐植酸复合肥颗粒置于包膜机物料桶内，升温至60℃，然后将所制备的微生物包膜组合物放入包膜机喷射系统中，在60℃的温度下将微生物包膜组合物喷洒于腐植酸复合肥颗粒上，使其均匀包覆于腐植酸复合肥颗粒表面,再在物料桶内停留5min。随后将0.9kg含80亿/克活菌的微生物菌剂(其含有0.3kg枯草芽孢杆菌、0.3kg胶冻样芽孢杆菌和0.3kg地衣芽孢杆菌)放入包膜机喷射系统中，之后在60℃的温度下喷洒微生物菌剂进行包膜，使微生物菌剂均匀地包覆于腐植酸复合肥颗粒表面，即得高活性腐植酸生物包膜肥。
对比实施例
对比实施例1
1)腐植酸的制备
将0.5kg氢氧化钾与20kg水混合，并搅拌直至氢氧化钾完全溶于水中，然后加入0.5kg高锰酸钾，继续搅拌至高锰酸钾全部溶解。随后在搅拌的条件下加入17kg细度小于80目的泥炭土，并将反应混合物的温度加热至50℃，随后在50℃的反应温度下反应100分钟，之后干燥、粉碎并过80目筛进行筛分，筛取细度小于80目的颗粒即得高活性腐植酸。经检测，所制备的腐植酸中可水溶性腐植酸的含量为43％，总酸性基的含量为5.1mmol/g，羧基的含量为3.2mmol/g，酚羟基的含量为1.9mmol/g，E4/E6值为4.6。
2)腐植酸复合肥颗粒的制备
将18kg尿素、18kg磷酸一铵、12kg氯化钾、0.2kg EDTA螯合锌和上述制备的腐植酸混合均匀，随后将混合物置于滚筒造粒机中进行滚筒造粒，获得腐植酸复合肥颗粒。
3)微生物包膜组合物的制备
将0.6kg棕榈油和0.1kg酒石酸混合并搅拌均匀，即得微生物包膜组合物。
4)腐植酸生物包膜肥的制备
将所获得的腐植酸复合肥颗粒置于包膜机物料桶内，升温至60℃，然后将所制备的微生物包膜组合物放入包膜机喷射系统中，在60℃的温度下将微生物包膜组合物喷洒于腐植酸复合肥颗粒上，使其均匀包覆于腐植酸复合肥颗粒表面,再在物料桶内停留5min。随后将0.7kg含50亿/克活菌的微生物菌剂(其含有0.35kg枯草芽孢杆菌和0.35kg胶冻样芽孢杆菌)放入包膜机喷射系统中，之后在60℃的温度下喷洒微生物菌剂进行包膜，使微生物菌剂均匀地包覆于腐植酸复合肥颗粒表面，即得腐植酸生物包膜肥。
对比实施例2
1)高活性腐植酸的制备
将4kg氢氧化钾与20kg水混合，并搅拌直至氢氧化钾完全溶于水中，然后加入4kg高锰酸钾，继续搅拌至高锰酸钾全部溶解。随后在搅拌的条件下加入11kg细度小于80目的泥炭土，并将反应混合物的温度加热至50℃，随后在50℃的反应温度下反应100分钟，之后干燥、粉碎并过80目筛进行筛分，筛取细度小于80目的颗粒即得高活性腐植酸。经检测，所制备的腐植酸中可水溶性腐植酸的含量为62％，总酸性基的含量为10.1mmol/g，羧基的含量为6.7mmol/g，酚羟基的含量为3.4mmol/g，E4/E6值为8，具备高活性。
2)复合肥的制备
将22kg尿素、22kg磷酸一铵、18kg氯化钾、0.2kg EDTA螯合钙、0.1kg EDTA螯合锌、上述制备的高活性腐植酸、1kg矿物油、0.2kg甲酰胺、0.9kg含80亿/克活菌的微生物菌剂(其含有0.3kg枯草芽孢杆菌、0.3kg胶冻样芽孢杆菌和0.3kg地衣芽孢杆菌)混合均匀，随后将混合物置于滚筒造粒机中进行滚筒造粒，获得复合肥颗粒。
对比实施例3
1)黄腐酸复合肥颗粒的制备
将18kg尿素、18kg磷酸一铵、12kg氯化钾、0.2kg EDTA螯合锌和20kg黄腐酸混合均匀，随后将混合物置于滚筒造粒机中进行滚筒造粒，获得黄腐酸复合肥颗粒。
2)微生物包膜组合物的制备
将0.6kg棕榈油和0.1kg酒石酸混合并搅拌均匀，即得微生物包膜组合物。
3)黄腐酸生物包膜肥的制备
将所获得的黄腐酸复合肥颗粒置于包膜机物料桶内，升温至60℃，然后将所制备的微生物包膜组合物放入包膜机喷射系统中，在60℃的温度下将微生物包膜组合物喷洒于黄腐酸复合肥颗粒上，使其均匀包覆于黄腐酸复合肥颗粒表面,再在物料桶内停留5min。随后将0.7kg含50亿/克活菌的微生物菌剂(其含有0.35kg枯草芽孢杆菌和0.35kg胶冻样芽孢杆菌)放入包膜机喷射系统中，之后在60℃的温度下喷洒微生物菌剂进行包膜，使微生物菌剂均匀地包覆于黄腐酸复合肥颗粒表面即可。
田间肥效实验(小麦)
实验设7个处理，采取随机区组排列，三次重复。每个实验区100平方米，每个实验区之间和区组间设田埂，防止窜水窜肥，所述实验地设2m的保护行，并对每个实验区的土壤进行灭菌。实验各区按方案要求追肥，其他管理措施相同。施肥：供试肥料全部底施。
处理1：施入制备实施例1制备的高活性腐植酸生物包膜肥20kg；
处理2：施入制备实施例2制备的高活性腐植酸生物包膜肥20kg；
处理3：施入制备实施例3制备的高活性腐植酸生物包膜肥20kg；
处理4：施入对比实施例1制备的复合肥颗粒20kg；
处理5：施入对比实施例2制备的复合肥颗粒20kg；
处理6：施入对比实施例3制备的复合肥颗粒20kg；
处理7：施入制备市售的小麦专用肥20kg，为对照处理。
不同处理对小麦苗期叶绿素含量增长率和须根数增长率以及成熟时的亩穗数生长、亩产量、与空白对照组相比增产率、防病效果及对土壤微生物的影响结果示于下表1中。
表1不同处理对小麦和土壤微生物的影响
由上表可知，与处理4、5和6相比，处理1、2和3的小麦亩穗数增加，苗期叶绿素含量增长率和须根数增长率显著增加，亩产量也显著提高，增产效果显著，特别是处理3，可见本发明高活性腐植酸生物包膜肥能够使作物根系更加发达，从而改善作物品质，增加产量。此外，处理1、2和3中收获时土壤中微生物数量也显著提高，说明本发明高活性腐植酸生物包膜肥没有造成微生物大量死亡，以致微生物存活率显著提高，从而可以显著提高土壤中微生物含量，从而改善土壤结构，增加土壤中活性官能团的数量，解决现有土壤中因施用化学肥料而导致的土壤板结等问题。另外根据观察，处理1、2和3中的小麦次生根显著增加、根系明显较处理4、5和6发达，从而使小麦的生长速度快，能够吸收更多的养分，并且在处理1、2和3中整个小麦生长周期中均没有出现大规模倒伏现象。此外，处理1、2和3中小麦的发病率较低，可见施用本发明高活性腐植酸生物包膜肥能够提高作物抗逆性，以有效地抵御各种不利情形。
为了使本发明的目的及优点更加简洁明了，本发明将用以下具体实施例进行阐明，但本发明绝非仅限于这些实施例。以下实施例仅为本发明较优选的实施例，且仅用于阐述本发明，不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的实质和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种高活性腐植酸生物包膜肥，其包含腐植酸复合肥颗粒核心层和腐植酸复合肥颗粒核心层表面的微生物包膜层，其特征在于，所述腐植酸复合肥颗粒核心层包含高活性腐植酸、无机肥以及螯合态中微量元素肥，所述微生物包膜层包含微生物菌剂，且所述腐植酸复合肥颗粒核心层与微生物包膜层的重量比为1：(0.01-0.5)，所述腐植酸复合肥颗粒核心层中的高活性腐植酸与无机肥的重量比为1：(0.5-5)，
其中所述高活性腐植酸中可水溶性腐植酸的含量大于55％，且总酸性基团的含量大于8mmol/g，羧基的含量大于5mmol/g，酚羟基的含量大于3mmol/g，E4/E6值大于6。
2.根据权利要求1所述的高活性腐植酸生物包膜肥，其特征在于，所述高活性腐植酸通过包括以下步骤的方法制备：
(1)将0.1-10重量份的高锰酸钾和3-14重量份的氢氧化钾加入至66-85重量份的水中以配制活性氧化剂碱性高锰酸钾溶液；
(2)将步骤(1)配制的碱性高锰酸钾溶液与风干后的泥炭土混合，其中碱性高锰酸钾溶液与泥炭土的重量比为(1-10):1，并在40-90℃的温度下反应30-120分钟，之后干燥并粉碎即得高活性腐植酸。
3.根据权利要求1所述的高活性腐植酸生物包膜肥，其特征在于，所述微生物菌剂为包含枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌中的一种或多种的菌剂。
4.根据权利要求1所述的高活性腐植酸生物包膜肥，其特征在于，所述螯合态中微量元素肥为螯合钙、螯合镁、螯合锌、螯合铁中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高活性腐植酸生物包膜肥，其特征在于，所述微生物包膜层还包含包膜油和包膜助剂。
6.根据权利要求5所述的高活性腐植酸生物包膜肥，其特征在于，所述微生物包膜层中包膜油和包膜助剂的重量之和与微生物菌剂的重量比为1：(0.5-1.5)。
7.根据权利要求5所述的高活性腐植酸生物包膜肥，其特征在于，所述包膜油为甘油、棕榈油、矿物油中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的高活性腐植酸生物包膜肥，其特征在于，所述包膜助剂为酒石酸、苹果酸、柠檬酸、甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种。
9.一种制备权利要求1-8中任一项所述的高活性腐植酸生物包膜肥的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)按照权利要求2所述的制备高活性腐植酸的方法制备高活性腐植酸；
(2)将步骤(1)制备的高活性腐植酸与无机肥按比例混合并造粒，以制备腐植酸复合肥颗粒；
(3)按比例将包膜油和包膜助剂混合配制微生物包膜组合物；
(4)按比例在包膜机内将步骤(3)制备的微生物包膜油均匀地喷洒到步骤(2)制备的腐植酸复合肥颗粒的表面，再喷洒微生物菌剂进行包膜即得高活性腐植酸生物包膜肥。
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