CN107244982A - 一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥及其制备方法 - Google Patents
一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥及其制备方法，属于肥料技术领域。该肥料是由尿素300‑500份、磷酸一铵130‑250份、腐殖酸30‑60份、硫酸钾200‑300份、硫酸镁1‑10份、复合微生物菌剂10‑20份、聚天冬氨酸10‑30份、硫酸锌30‑50份、过磷酸钙20‑30份、牡蛎粉50‑100份、硅烷化改性沸石20‑40份、聚乙烯醇3‑5份、脲甲醛5‑8份组成。该肥料配方合理，能有效改善土壤品质，养分释放均衡，符合不同生长周期的柑橘对不同养分的需求，并能有效预防各种生理性病害的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合微生物菌肥，具体地说是一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥及其制备方法。
背景技术
众所周知，中国是一个农业生产大国，我国在占世界不到10%的耕地上，养活了占世界20%多的人口，为了农产品和粮食的不断增产，我国的化肥施用量越来越大。近年来，随着人口的快速增长，人们为了提高农作物产量，大量使用化学肥料和农药，再加之不科学的施肥方法和不合理的施肥习惯等问题致使土壤中有机物含量降低、养分流失，土壤酸化、板结，氮、磷、钾等养分利用率不高，土壤菌群失衡，生物活性降低，有害菌和有害物质增多，土壤肥力严重下降，农业可持续发展受到严重挑战。化肥和农药的滥用，既增加了农民的负担，又造成农产品中化学残留物等有害物质大量增加，严重影响了人类的健康和生存。
为了搞好农业，解决人口不断增长对农产品和粮食的需求，我国承担着沉重的压力和历史使命以及化肥与资源、化肥与污染的双重压力、加快和提高化肥利用率和减少农业面源污染、减少化肥对环境的污染，以适应今后现代化农业发展的要求，研发与推广新型肥料是我国化肥发展的必由之路。微生物菌肥由于具有多种高效活性有益微生物菌，可增加土壤有机质，加速有机质降解转化为作物能吸收的营养物质，大大提高土壤肥力，减少化肥用量等多种优点而越来越受到人们的重视。
发明内容
本发明的目的在于提供一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥，该肥料配方合理，能有效改善土壤品质，养分释放均衡，符合不同生长周期的柑橘对不同养分的需求，并能有效预防各种生理性病害的发生。
本发明还提供了一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥的制备方法，该方法制备的肥料含氮配比高，颗粒均匀，利于作物吸收。
本发明采用以下技术方案：
一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥，它是由以下重量份的原料制成：尿素300-500份、磷酸一铵130-250份、腐殖酸30-60份、硫酸钾200-300份、硫酸镁1-10份、复合微生物菌剂10-20份、聚天冬氨酸10-30份、硫酸锌30-50份、过磷酸钙20-30份、牡蛎粉50-100份、硅烷化改性沸石20-40份、聚乙烯醇3-5份、脲甲醛5-8份。；
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将短小芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15-20小时，然后按照1%的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在30℃培养25小时后，将各菌种按照质量比1:2:1复配后冻干制成冻干粉即得。
优选的，所述的复合微生物菌肥，它是由以下重量份的原料制成：尿素400份、磷酸一铵180份、腐殖酸50份、硫酸钾250份、硫酸镁5份、复合微生物菌剂15份、聚天冬氨酸20份、硫酸锌40份、过磷酸钙25份、牡蛎粉80份、硅烷化改性沸石30份、聚乙烯醇4份、脲甲醛6份。
所述液体种子培养基为2%蛋白胨、1%牛肉膏、2%葡萄糖、0.05%氯化钠、2%琼脂、余量无菌水组成；所述大罐培养基为5%蛋白胨、1%蔗糖、15%玉米粉、3%淀粉、0.1%磷酸二氢钾和余量无菌水组成；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.1。
一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥的制备方法，它包括以下步骤：
1）将配方量尿素加热熔融形成尿素熔融液，然后将磷酸一铵、腐殖酸、硫酸钾、硫酸镁、聚天冬氨酸、硫酸锌、过磷酸钙、牡蛎粉、硅烷化改性沸石加入其中混合形成料浆，然后将该料浆送入造粒塔采用塔式溶体造粒工艺造粒得到粒径在2-3.5mm的肥芯颗粒，备用；
2）将聚乙烯醇、脲甲醛混合后加热至完全融化，搅拌均匀得到包膜液，然后将步骤1）所得肥芯颗粒置于包膜机中预热至55℃，将包膜液于喷雾装置中雾化并喷涂在肥芯颗粒表面，喷涂完毕后待颗粒温度降至40℃后将配方量复合微生物菌剂加入包膜机中进行扑粉二次覆膜处理，然后低温干燥，分装得到本发明的复合微生物菌肥。
所述步骤2）中包膜液雾化压力为0.2-0.4Mpa，雾化速度为20-30 ml/min。
本发明所用短小芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、纳豆芽孢杆菌均为市售产品。
本发明是根据“控氮、缓钾、速磷”的施肥理念设计而成，其配方是严格根据柑橘对氮磷钾的需肥规律设计而成并加入可吸收土壤中有害重金属离子的硅烷化改性沸石、含有多种微量元素成分的牡蛎粉以及肥料增效剂聚天冬氨酸，将以上多种成分混合均匀通过塔式熔体造粒生产出多元素氮钾中微颗粒肥，然后用脲甲醛包膜后再在膜层外面利用复合微生物菌剂扑粉进行二次覆膜处理得到复合微生物菌肥。本发明将复合微生物菌剂二次复合包膜在无机元素外，使脲甲醛有效隔离活性菌与无机化肥元素的接触，改善了微生物菌剂与化肥复合后菌种的生存环境，大大提高了产品中菌种存活率。多种有益菌协同作用，可显著提高植物抗逆性和根系营养吸收，同时也可对柑橘病虫害具有优异的防控效果，可显著降低柑橘病虫害发生率，有效提高果实品质。
本发明的有益效果是：1）能改良土壤，增强土壤保水保肥能力，增加土壤中的团粒结构，调节土壤的pH值。
2）养分释放均衡，益生菌存活率高，所形成的微生态结构可提高植株抗逆性和根系营养吸收，可显著提高化学肥料利用率，减轻环境污染；可减少化肥、农药使用量和施肥次数，降低施肥劳动强度，节省劳力。
3）能预防柑橘种植过程中易产生的各种病虫害及生理性病害。
4）和常规无机配方相比，对柑橘产量、品质及病虫害防控效果显著。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥，它是由以下重量份的原料制成：尿素300份、磷酸一铵130份、腐殖酸30份、硫酸钾200份、硫酸镁1份、复合微生物菌剂10份、聚天冬氨酸10份、硫酸锌30份、过磷酸钙20份、牡蛎粉50份、硅烷化改性沸石20份、聚乙烯醇3份、脲甲醛5份。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将短小芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15-20小时，然后按照1%的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在30℃培养25小时后，将各菌种按照质量比1:2:1复配后冻干制成冻干粉即得。
所述液体种子培养基为2%蛋白胨、1%牛肉膏、2%葡萄糖、0.05%氯化钠、2%琼脂、余量无菌水组成；所述大罐培养基为5%蛋白胨、1%蔗糖、15%玉米粉、3%淀粉、0.1%磷酸二氢钾和余量无菌水组成；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.1。
一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥的制备方法，它包括以下步骤：
1）将配方量尿素加热熔融形成尿素熔融液，然后将磷酸一铵、腐殖酸、硫酸钾、硫酸镁、聚天冬氨酸、硫酸锌、过磷酸钙、牡蛎粉、硅烷化改性沸石加入其中混合形成料浆，然后将该料浆送入造粒塔采用塔式溶体造粒工艺造粒得到粒径在2-3.5mm的肥芯颗粒，备用；
2）将聚乙烯醇、脲甲醛混合后加热至完全融化，搅拌均匀得到包膜液，然后将步骤1）所得肥芯颗粒置于包膜机中预热至55℃，将包膜液于喷雾装置中雾化并喷涂在肥芯颗粒表面，喷涂完毕后待颗粒温度降至40℃后将配方量复合微生物菌剂加入包膜机中进行扑粉二次覆膜处理，然后低温干燥，分装得到本发明的复合微生物菌肥；其中包膜液雾化压力为0.2-0.4Mpa，雾化速度为20-30 ml/min。
实施例2
一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥，它是由以下重量份的原料制成：尿素500份、磷酸一铵250份、腐殖酸60份、硫酸钾300份、硫酸镁10份、复合微生物菌剂20份、聚天冬氨酸30份、硫酸锌50份、过磷酸钙30份、牡蛎粉100份、硅烷化改性沸石40份、聚乙烯醇5份、脲甲醛8份。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将短小芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15-20小时，然后按照1%的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在30℃培养25小时后，将各菌种按照质量比1:2:1复配后冻干制成冻干粉即得。
所述液体种子培养基为2%蛋白胨、1%牛肉膏、2%葡萄糖、0.05%氯化钠、2%琼脂、余量无菌水组成；所述大罐培养基为5%蛋白胨、1%蔗糖、15%玉米粉、3%淀粉、0.1%磷酸二氢钾和余量无菌水组成；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.1。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥，它是由以下重量份的原料制成：尿素400份、磷酸一铵180份、腐殖酸50份、硫酸钾250份、硫酸镁5份、复合微生物菌剂15份、聚天冬氨酸20份、硫酸锌40份、过磷酸钙25份、牡蛎粉80份、硅烷化改性沸石30份、聚乙烯醇4份、脲甲醛6份。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将短小芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15-20小时，然后按照1%的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在30℃培养25小时后，将各菌种按照质量比1:2:1复配后冻干制成冻干粉即得。
所述液体种子培养基为2%蛋白胨、1%牛肉膏、2%葡萄糖、0.05%氯化钠、2%琼脂、余量无菌水组成；所述大罐培养基为5%蛋白胨、1%蔗糖、15%玉米粉、3%淀粉、0.1%磷酸二氢钾和余量无菌水组成；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.1。
制备方法同实施例1。
应用效果例
试验地：选取在四川省某地某柑橘合作社柑橘园进行试验，试验土壤为花岗岩母岩风化碎屑物发育的黄壤，土壤地力情况为：pH值为：5.3，有机质13.5 g/kg，碱解氮63.4 mg/kg，速效磷29 mg/kg，速效钾43.8mg/kg。试验地为每个处理均在同一高度的梯田，地面平整，地力均匀。
试验方法与材料：供试脐橙品种为枸橘砧木的奈维琳娜，树龄10年，每个处理试验树20棵，大小长势基本一致，每株面积15 m2，折667 m2种植47株。试验设5个处理，每个处理组的处理方法为在果树生长初期作基肥开沟条施施入土壤中，每个处理组施肥量相同，其中T1为施用本发明实施例3所得复合微生物菌肥处理组；T2为施用与本发明实施例3相同配方的肥料处理组，不同的是复合微生物菌剂中仅有短小芽孢杆菌；T3为施用与本发明实施例3相同配方的肥料处理组，不同的是复合微生物菌剂中仅有黄孢原毛平革菌；T4为施用与本发明实施例3相同配方的肥料处理组，不同的是复合微生物菌剂中仅有纳豆芽孢杆菌；T5为施用市售某公司生产的普通无机肥处理组，其中N:P2O5:K2O=16-16-16，总养分≥45%。其他田间管理各个处理组均相同。采摘全部果实称重统计产量，并对每个处理组选择4棵树势相同脐橙树采摘全部果实，分级称重统计产量，用便携式测糖仪测定果实的可溶性固形物含量，且现场对树势进行丈量。试验结果如表1所示。
表1 不同处理组果实形态性状分析统计结果
| 试验组别 | 结果数（个） | 平均单果重（g） | 单株产量（kg） | 667 m2产量（kg） | 比T5比增产率% | 可溶固形物含量（%） |
| T1 | 290 | 235 | 63.6 | 2989 | 44.5 | 13.8 |
| T2 | 210 | 226 | 45.6 | 2143 | 3.6 | 11.6 |
| T3 | 201 | 238 | 46.7 | 2195 | 6.1 | 12.1 |
| T4 | 195 | 242 | 47.5 | 2232 | 7.9 | 10.8 |
| T5 | 196 | 222 | 44.0 | 2068 | -- | 11.9 |
从上述表1的结果中可以看出，本发明的肥料增产效果显著，且从果实形态分析中可以得到，与对比例T5组相比，使用本发明肥料后，单株结果数、单株产量、每667 m2产量均显著提高，增产率可高达44.5%，增产效果十分明显。且T1处理组果实可溶性固形物含量也相对较高。T2、T3、T4处理组与T5组相比虽然也有不同程度的增产量，但增产效果并不明显。这主要是由于本发明中的肥料配方科学合理，养分释放长久，符合柑橘生长需求且多种微生物协同作用，益生菌存活率高，所形成的微生态结构可提高植株抗逆性和根系营养吸收，可显著提高化学肥料利用率。与单一微生物菌种相比，促进植物增产增收的效果更加显著。
本发明还研究了上述不同处理组柑橘的病虫害发生情况并进行统计，统计结果如下表2-3所示。
表2不同处理组柑橘病害情况统计结果
备注：防治效果%=（T5对照区病果率-处理区病果率）/T5对照区病果率×%
表3 不同处理组柑橘虫害情况统计结果
备注：防治效果=（T5对照区病果率-处理区病果率）/T5对照区病果率×%
从表2、表3看出：柑橘病虫害种类繁多，田间普遍发生，试验区柑橘流行病虫害主要以柑橘褐腐病、柑橘叶斑病、蚜虫、粉虱、螨类等为主，也有少数柑橘受到线虫危害。在相同病虫害管理条件下，T1与T5相比，柑橘褐斑病的防治效果达到40.6%，叶斑病防治效果达到50.5%，对蚜虫、粉虱、螨类等刺吸式害虫的防效达到了28.6%，线虫防治效果达到31.3%，因此，与对照处理组T5相比，本发明的肥料使用后病虫害发生率显著降低，因而果实大幅度增产及商品率明显提高。与T2、T3、T4相比，本发明的T1处理组防控病虫害的效果更好，虽然T2、T3、T4处理组与对照T5处理组比较，均有不同程度的降低病虫害的效果，但效果并不显著，这是由于单一微生物菌种的杀菌效果较低，而多种菌种合理配伍后，各菌种协同作用，达到一个稳定的微生物生态环境，有益菌活菌数较多，杀菌抑菌效果也更显著，增加了植株的抗逆性和营养吸收均衡性。
此外，本发明的肥料缓释周期长，避免了多次施肥带来的大量人力物力成本的，降低了柑橘种植成本，且养分释放均衡，符合柑橘的生长需求，还可提升施肥土壤的地力水平，提高农产品品质。
本发明还研究了上述各处理组柑橘在2013-2015年连续种植3年后，对柑橘产量的影响。具体结果见表4。
表4连续种植3年后产量效果研究
通过上述表4的实验结果可以得出，施用本发明制得的复合微生物菌肥对柑橘的增产效果十分明显，其增产率明显高于施用普通无机肥料组，且连续3年的试验对比发现，柑橘产量基本呈现逐年增高的趋势，这是由于连续施用本发明的肥料，显著改善了土壤的保水保肥及透气性，增强了土壤的品质，提高了柑橘的产量。
Claims (5)
1.一种塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：尿素300-500份、磷酸一铵130-250份、腐殖酸30-60份、硫酸钾200-300份、硫酸镁1-10份、复合微生物菌剂10-20份、聚天冬氨酸10-30份、硫酸锌30-50份、过磷酸钙20-30份、牡蛎粉50-100份、硅烷化改性沸石20-40份、聚乙烯醇3-5份、脲甲醛5-8份；
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将短小芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌、纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15-20小时，然后按照1%的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在30℃培养25小时后，将各菌种按照质量比1:2:1复配后冻干制成冻干粉即得。
2.根据权利要求1所述的复合微生物菌肥，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：尿素400份、磷酸一铵180份、腐殖酸50份、硫酸钾250份、硫酸镁5份、复合微生物菌剂15份、聚天冬氨酸20份、硫酸锌40份、过磷酸钙25份、牡蛎粉80份、硅烷化改性沸石30份、聚乙烯醇4份、脲甲醛6份。
3.根据权利要求1所述的复合微生物菌肥，其特征在于，所述液体种子培养基为2%蛋白胨、1%牛肉膏、2%葡萄糖、0.05%氯化钠、2%琼脂、余量无菌水组成；所述大罐培养基为5%蛋白胨、1%蔗糖、15%玉米粉、3%淀粉、0.1%磷酸二氢钾和余量无菌水组成；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.1。
4.一种权利要求1所述的塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1）将配方量尿素加热熔融形成尿素熔融液，然后将磷酸一铵、腐殖酸、硫酸钾、硫酸镁、聚天冬氨酸、硫酸锌、过磷酸钙、牡蛎粉、硅烷化改性沸石加入其中混合形成料浆，然后将该料浆送入造粒塔采用塔式溶体造粒工艺造粒得到粒径在2-3.5mm的肥芯颗粒，备用；
2）将聚乙烯醇、脲甲醛混合后加热至完全融化，搅拌均匀得到包膜液，然后将步骤1）所得肥芯颗粒置于包膜机中预热至55℃，将包膜液于喷雾装置中雾化并喷涂在肥芯颗粒表面，喷涂完毕后待颗粒温度降至40℃后将配方量复合微生物菌剂加入包膜机中进行扑粉二次覆膜处理，然后低温干燥，分装得到本发明的复合微生物菌肥。
5.根据权利要求4所述的塔式熔体造粒高浓度复合微生物菌肥的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中包膜液雾化压力为0.2-0.4Mpa，雾化速度为20-30 ml/min。
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