CN107056359A - 一种水溶肥及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水溶肥及其制备方法和应用,本发明充分利用了发酵废液，减少了废水处理，不仅降低了能耗，保护了环境，还降低化肥的施用量，使得施用无残留；同时本发明的液体肥可以明显改善农作物品质、提高产量；最后，木霉菌发酵液中含有聚酮类、氨基酸及其衍生物、甾醇类、萜烯类等多种活性物质，能增强农作物的抗逆性，预防、减少病虫害的发生。

Description

一种水溶肥及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及肥料制备技术领域，尤其涉及一种水溶肥及其制备方法和应用。

背景技术

传统的施肥都是将肥料施用在作物的根部(地下部分)，作物根部将养分吸收并输送到作物所需要的组织或部位。然而作物的地上各组织(根、茎、叶、花、果)也有吸收养分的功能。将水溶肥直接喷洒到作物的地上部分，茎、叶、花、果可以更快地快速吸收和利用。水溶肥不但含有植物生长阶段需要的各种营养元素，能促进植物的生长和早熟、同时还能提高作物的产量和品质，增强植物的抗逆和抗病害能力。在水溶肥的研发过程中，如何做到既无环境污染，又满足肥力好、成本低、操作方法简单的要求，一直是本领域技术人员致力于解决的问题。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题而提出、并开发了一种充分利用木霉菌发酵废液进行生产的水溶肥和制备方法，不但能够减少废水处理、降低能耗，还能满足肥力高、吸收快、无环境污染、增强植物的抗逆和抗病害能力的要求。

为了实现上述技术效果，本发明的第一个方面提供了一种水溶肥，包括30-80wt％的木霉菌发酵上清液、10-50wt％的腐植酸钾、5％-10％硝酸钾和5-10％磷酸二氢钾。

为了优化上述技术方案，本发明所采取的技术措施还包括：

优选地，上述的木霉菌发酵上清液为木霉菌孢子液接种发酵培养基培养发酵后，离心取发酵培养基上清制备而成。

优选地，上述的发酵培养基包括2-4wt％的碳源、5-8wt％的氮源和88-93wt％的水；更优选地，上述的发酵培养基包括2.5wt％的碳源、6.5wt％的氮源和91wt％的水。

优选地，上述的碳源选自葡萄糖、糖蜜、麦芽糖、甘油中的任意一种或者几种的混合；所述的氮源选自土豆粉、玉米粉、蛋白胨、硝酸铵、硫酸铵中的任意一种或几种的混合。

优选地，上述的木霉菌孢子液的木霉菌品种选自哈茨木霉菌、棘孢木霉、绿色木霉、长枝木霉和康宁木霉中的任意一种或几种；最优选哈茨木霉菌。

另一方面，本发明还提供一种制备上述水溶肥的方法，包括以下步骤：

步骤1，获得木霉菌发酵上清液；

步骤2，在所述步骤1中获得的木霉菌发酵上清液中按配比加入腐植酸钾、硝酸钾、磷酸二氢钾，搅拌溶解后，使用pH调节剂将混合液的pH值调至3.0。

为了优化上述水溶肥的制备方法，本发明采取的技术措施还包括：

进一步地，上述的步骤1具体操作为：

A原料预处理：碳源、氮源需经过100目筛分后，与水混合均匀，搅拌，获得培养浆液；

B灭菌：将获得的培养浆液在121℃下灭菌20min；

C种子培养：待培养浆液温度降至室温后，加入木霉菌孢子液并发酵48小时，获得种子；

D发酵：将种子无菌转入已经装入灭菌培养基的发酵罐中，培养5-6天；

E离心：使用离心机将木霉菌发酵液进行离心，获得木霉菌发酵上清液。

优选地，上述的pH调节剂选自盐酸、柠檬酸或醋酸中的任意一种或几种。

最后一方面，本发明还提供一种本发明的水溶肥的使用方法，包括将所述水溶肥稀释后喷洒的步骤；优选地，水溶肥的稀释倍数为500-1000倍。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明是将一种发酵副产品进行离心取其上清液，再添加腐植酸钾而制成的一种新型绿色环保肥料。本发明充分利用了发酵废液，减少了废水处理，不仅降低了能耗，保护了环境，还降低化肥的施用量，使得施用无残留；同时本发明的水溶肥可以明显改善农作物品质、提高产量；最后，木霉菌发酵液中含有聚酮类、氨基酸及其衍生物、甾醇类、萜烯类等多种活性物质，能增强农作物的抗逆性，预防、减少病虫害的发生。

具体实施方式

本发明提供了一种水溶肥，包括30-80wt％的木霉菌发酵上清液、10-50wt％的腐植酸钾、5％-10％硝酸钾和5-10％磷酸二氢钾。

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

实施例一本发明的水溶肥的制备及在菠菜上的施用

木霉菌发酵液的制备

制作方法，包括如下步骤：

(1)按土豆粉7％，葡萄糖3％，水90％的比例配置摇瓶培养基，土豆粉、葡萄糖需经过100目筛分后，与水混合均匀，搅拌成浆，分装于摇瓶，装量250mL/1L。将摇瓶在121℃下灭菌20min，降至室温后，接入生长于土豆葡萄糖琼脂培养基上的哈茨木霉菌，置于摇床上，于28℃，200rpm培养32-48h。

(2)按土豆粉7％，葡萄糖3％，水90％的比例配置培养基150L。

(3)原料预处理：土豆粉、葡萄糖需经过100目筛分后，与水混合均匀，搅拌成浆。

(4)灭菌：将浆液在200L发酵罐中121℃下灭菌20min；

(5)发酵：灭菌后，待浆液温度降至室温后，按5％-10％比例无菌接入到200L发酵罐中，26-32℃，搅拌速度180RPM，通气量50L-150L/min培养6天。

(6)离心：使用碟片式离心机将木霉菌发酵液进行固液分离，取其发酵上清液。

(7)贮存：将(4)中所得发酵上清液密封避光存贮在阴凉干燥处。

水溶肥的制备：

原料重量配比：木霉菌发酵上清液65kg，腐植酸钾20kg，硝酸钾10kg，磷酸二氢钾5kg。

(1)混合：称取腐植酸钾20kg，投入200L配料罐，加入发酵上清液，待搅拌溶解后，再加入硝酸钾10kg，磷酸二氢钾5kg，完全搅拌溶解后，使用柠檬酸将液体的pH调制3.0，加入发酵上清液将液体定容至100L，充分搅匀。

(2)贮存：将(1)中所得混合液密封避光存贮在阴凉干燥处。

(3)使用：将本水溶肥加水稀释500倍后，直接喷淋在试验用菠菜地上部分。

同时控制相关条件，进行无施肥对照和复合肥的对照。记录使用量、收获期及亩产等数据，结果如表一所示。

表一

肥料名称	使用量/亩/季	收获期(天)	产量/亩
				无施肥对照	/	45	500kg
复合肥	30kg	38	850kg
				水溶肥	25L	33	1100kg

由表一结果可以看出，使用本发明的水溶肥比使用复合肥在用量上减少了30％，收获期提前5天，产量也提高了30％。同时经过观察对比，使用本发明水溶肥，菠菜的根系密，叶多株大，较复合肥有明显的促长优势。另外，施用本发明的水溶肥的菠菜抗逆性均表现优异，明显强于对照组和复合肥组。

实施例二本发明的水溶肥的制备及在番茄上的施用

木霉菌发酵液的制备

制作方法，包括如下步骤：

(1)按玉米粉6.5％，麦芽糖2.5％，水91％的比例配置摇瓶培养基，玉米粉、麦芽糖需经过100目筛分后，与水混合均匀，搅拌成浆，分装与摇瓶，装量250ml/1L。将摇瓶在121℃下灭菌20min，降至室温后，接入生长于土豆葡萄糖琼脂培养基上的哈茨木霉菌，置于摇床上，于28℃,200rpm培养32-48h。

(2)按玉米粉6.5％,麦芽糖2.5％,水91％的比例配制培养基50L。

(3)原料预处理：玉米粉、麦芽糖需经过100目筛分后，与水混合均匀，搅拌成浆。

(4)灭菌：将浆液在75L发酵罐中121℃下灭菌20min；

(5)种子发酵：灭菌后，待浆液温度降至室温后，按5％-10％比例无菌接入到75L发酵罐中，26-32℃，搅拌速度220RPM，通气量35L-50L/min培养2天。

(6)二级发酵：按照(2)(3)(4)配制500L培养基，于750L发酵罐中灭菌。待培养基降至28℃，将(5)中培养种子液通过移种管路，移种至750L发酵罐中培养。以培养条件：培养温度26-32℃，搅拌速度80-120RPM，通气量250L-400L/min培养6天。

(7)离心：将发酵好的木霉菌发酵液使用碟片式离心机进行离心，取其发酵液上清。

(8)贮存：将(7)中所得发酵上清液密封避光存贮在阴凉干燥处。

木霉菌发酵上清液水溶肥的制备：

原料重量配比：木霉菌发酵上清液380kg，腐植酸钾160kg，硝酸钾20kg，磷酸二氢钾40kg。

(1)混合：称取腐植酸钾160kg，投入500L配料罐，加入发酵液上清380kg，待搅拌溶解后，再加入硝酸钾20kg，磷酸二氢钾40kg，完全搅拌溶解后，使用柠檬酸将液体的pH调制3.0，加入发酵上清液将液体定容至400L，充分搅匀。

(2)贮存：将(1)中所得混合液密封避光存贮在阴凉干燥处。

(3)使用：将本品直接兑水稀释1000倍后，直接喷洒于作物(番茄)上。

同时控制相关条件，进行无施肥对照和复合肥的对照。记录使用量、收获期及亩产等数据，结果如表二所示。

表二

肥料名称	使用量/亩/季	收获期(天)	产量/亩
				无施肥对照	/	90-120	4200kg
水溶肥	5L	75-115	5500kg

由表二结果可以看出，使用本发明的水溶肥在用量上少，收获期提前5天，产量也提高了30％。同时经过观察，使用本发明水溶肥，番茄株高叶茂，花苞多，结果早而多，较对照组有明显的促长优势。另外，在抗逆性和病虫害抵御的对比中，本发明的水溶肥也具有明显优势。

综上所述，本发明充分利用了发酵废液，减少了废水处理，不仅降低了能耗，保护了环境，还降低化肥的施用量；同时本发明的水溶肥可以明显改善农作物品质、提高产量；最后，木霉菌发酵液中含有聚酮类、氨基酸及其衍生物、甾醇类、萜烯类等多种活性物质，能增强农作物的抗逆性，预防、减少病虫害的发生。

以上对本发明的具体实施案例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种水溶肥，其特征在于，包括30-80wt％的木霉菌发酵上清液、10-50wt％的黄腐酸钾、5-10wt％的硝酸钾和5-10wt％磷酸二氢钾。

2.根据权利要求1所述的水溶肥，其特征在于，所述的木霉菌发酵上清液为木霉菌孢子液接种发酵培养基培养发酵后，离心取发酵培养基上清制备而成。

3.根据权利要求2所述的水溶肥，其特征在于，所述的发酵培养基包括2-4wt％的碳源、5-8wt％的氮源和88-93wt％的水。

4.根据权利要求3所述的水溶肥，其特征在于，所述的发酵培养基包括2.5wt％的碳源、6.5wt％的氮源和91wt％的水。

5.根据权利要求3或4的水溶肥，其特征在于，所述的碳源选自葡萄糖、糖蜜、麦芽糖、甘油中的任意一种或者几种的混合；所述的氮源选自土豆粉、玉米粉、蛋白胨、硝酸铵、硫酸铵中的任意一种或几种的混合。

6.根据权利要求2-4任意一项所述的水溶肥，其特征在于，所述的木霉菌孢子液的木霉菌品种选自哈茨木霉菌、棘孢木霉、绿色木霉、长枝木霉和康宁木霉中的任意一种或几种。

7.一种制备如权利要求1所述的水溶肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获得木霉菌发酵上清液；

步骤2，在所述步骤1中获得的木霉菌发酵上清液中按配比加入黄腐酸钾、硝酸钾和磷酸二氢钾，搅拌溶解后，使用pH调节剂将混合液的pH值调至3.0。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤1具体操作为：

A原料预处理：碳源、氮源需经过100目筛分后，与水混合均匀，搅拌，获得培养浆液；

B灭菌：将获得的培养浆液在121℃下灭菌20min；

C发酵：待培养浆液温度降至室温后，加入木霉菌孢子液并发酵7天；

D离心：使用离心机将木霉菌发酵液进行离心，获得木霉菌发酵上清液。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的pH调节剂选自盐酸、柠檬酸或醋酸中的任意一种或几种。

10.一种权利要求1-6任意一项所述的水溶肥的使用方法，其特征在于，包括将所述水溶肥喷洒的步骤。