CN108249987A - 一种含活性微生物的复合肥料及其制备方法 - Google Patents

一种含活性微生物的复合肥料及其制备方法 Download PDF

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盘文政
赵学通
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Abstract

本发明涉及一种含活性微生物的复合肥料及其制备方法，属于肥料技术领域。本发明在传统复合肥料中添加具有防病促生长功能的活性微生物制剂，并保持微生物在复合肥料中的活性，在肥料施用的过程中，活性微生物与肥料共同作用与土壤与作物，微生物在土壤中起到溶磷解钾的作用，能够有效活化土壤中的不溶养分，改良土壤品质，减少肥料田间投入量，缓解化学肥料对土壤造成的损害，同时能够促进作物对养分的吸收利用，促进作物生长，提高作物抗逆性，是农业可持续发展所需的新型肥料产品。

Description

一种含活性微生物的复合肥料及其制备方法
技术领域
本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种含活性微生物的复合肥料及其制备方法。
背景技术
土壤改良与土壤修复是当今世界的发展方向与重要课题，农业的可持续发展已关系到整 个人类的前途和命运，但是，由于多年来不合理的耕作与施肥制度，致使适宜各种农作物生 长的土壤环境发生了较大变化，养分供给失衡。突出地表现在土壤团聚体含量和有益微生物 数量下降，以及土壤盐离子(主要是钙离子)浓度增加。对于土壤与施肥问题，一方面是要 建立合理的轮作制度，另一方面是要平衡施肥、精准施肥，并相应地增加生物活性物质的施 用，以有利于农业生产的可持续发展。
施肥技术作为农业生产中重要技术组成部分，长期以来一直受到重视。土壤是影响农作 物品质的重要环境因素，在某种情况下甚至是决定因素。在农业生产发展过程中，由于大量 使用化肥，忽视了合理耕作，不可避免地造成土壤存在一些问题，如土壤板结，通透性差， 适耕性差，土壤酸碱失衡等，对农业生产造成了不利影响。
据环保部和国土资源发布的全国土壤污染状况调查公报显示，全国土壤总的点位超标率 为16.1％，耕地土壤点位超标率为19.40％。土壤污染的治理与生态保护已引起社会各界强 烈关注，土壤修复进入“关注区”和“深水区”。
为保证农业生产健康持续的发展，研发环保高效的新型肥料成为我们肥料生产企业的关 注点和着力点。云南云叶化肥股份有限公司创造性地将活性微生物与传统复合肥料相结合， 在进行精准施肥的同时，利用有益微生物对土壤进行活化改良，达到改善土壤理化性状，减 少肥料需求量，提高肥料利用率，节约施肥成本，促进作物生长的目的，即能保证肥料的速 效性，又能对土壤环境进行改良修复，是进行农业生产中土壤改良与土壤修复的新选择。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种含活性微生物的复合肥料及其制备 方法，将功能活性微生物有效应用于复合肥料生产中，制成含有活性微生物的复合肥料产品， 肥料速效性强，对土壤有改良功能，可以有效减少化学养分的投入量，节能环保，改良环境。
申请人结合云南农业生产的实际，以云南省微生物发酵工程研究中心生产的耐盐耐高温 并具有溶磷解钾促生长功能的解淀粉芽孢杆菌作为肥料中的功能菌，将功能活性微生物与复 合肥料相结合，生产含活性微生物的复合肥料，田间试验结果表明，该产品对于土壤改良与 修复、化肥减量增效以及作物促生长有积极影响，对于现代农业的绿色、有机、无公害化发 展具很大的意义。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明除非另有说明，否则百分号代表重量百分数。
一种含活性微生物的复合肥料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)，无机原料的准备：按照重量份数计，取磷酸一铵11.0～35.0份、硫酸钾11.5～ 27.5份，尿素13.5～25.0份、氯化钾2.0～8.0份、硫酸铵14.0～38.5份、份、碳酸氢铵2.0～ 8.0份，作为无机原料组分；
步骤(2)，无机肥料半成品的制备：将步骤(1)中的无机原料进行粉碎，混料，造粒，干燥，筛分，冷却后，得到无机肥料半成品；
步骤(3)，功能菌种的制备：采用以云南省微生物发酵工程研究中心生产的耐盐耐高温 并具有溶磷解钾促生长功能的解淀粉芽孢杆菌作为肥料中的功能菌，作为功能菌种，功能菌 种采用菌粉的形式进行生产，菌种活性不小于300亿个/g；
步骤(4)，含活性微生物的复合肥料的配制：向步骤(2)得到的无机肥料半成品中加入 肥料总重量2.0～4.0％的步骤(3)得到的功能菌，采用包膜的方式将功能菌种包裹在肥料外 层，包裹完成后得到含活性微生物的复合肥料，菌种活性不小于3亿个/g。
进一步，优选的是，步骤(1)中，所述的无机原料组分中加入重过磷酸钙7～8份。
进一步，优选的是，步骤(3)中，所述的功能菌株是由云南省微生物发酵工程研究中心 有限公司提供，为一株解淀粉芽孢杆菌，其保藏登记号为CGMCC No.5722。
本发明还提供一种含活性微生物的复合肥料的制备方法制得的含活性微生物的复合肥 料。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明产品与现有复合肥料相比，将活性微生物与化学肥料相结合，肥料中菌种活性不 小于3亿个/g，并可长期保持微生物的活性。以此方法制成的含活性微生物的复合肥料含有 大量无机养分，能够满足作物对肥料吸收的速效性，同时肥料中的活性微生物具有溶磷解钾 的功效，可以溶解土壤中的不溶磷钾，从而达到减少肥料投入量，增加肥料利用率，改良土 壤理化性质，较少肥料流失，防止环境污染的目的。
同时，肥料中的活性微生物具有促进作物早生快发，防治多种作物病害，提高植物抗逆 能力等多种生物活性，采用本肥料用于作物种植，不仅可以使作物增产增效，还可以减少化 学农药的使用，节约成本，保护环境，增产增收。
施用含活性微生物的复合肥料，不仅能有效改良土壤，增强作物的抗逆性，减少化肥和 农药的投入，节约成本，减少流失，保护环境，同时能满足作物对养分速效性的需求，提高 农产品产量和品质，实现真正的减施增效，绿色种植。目前国家农业部提出的“化肥零增长” 和“双减行动”的整体要求，提倡使用新型环保肥料和生物肥料、生物农药，将含活性微生 物的复合肥料作用于烟草及粮食作物、经济作物上，正符合国家政策对农业可持续发展的要 求，对于土壤保育和提升农产品质量有重大影响。
附图说明
图1是含活性微生物的复合肥料15-15-15对白菜产量的影响
图2是本发明含活性微生物的复合肥料的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范 围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照 产品说明书进行。所用材料或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1
一种含活性微生物的复合肥料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)，无机原料的准备：按照重量份数计，取磷酸一铵32.0份、硫酸钾24.5份，尿 素18.5份、氯化钾5.0份、硫酸铵17.0份、碳酸氢铵3.0份，作为无机原料组分；
步骤(2)，无机肥料半成品的制备：将步骤(1)中的无机原料进行粉碎，混料，造粒，干燥，筛分，冷却后，得到无机肥料半成品；
步骤(3)，功能菌种的制备：采用以云南省微生物发酵工程研究中心生产的耐盐耐高温 并具有溶磷解钾促生长功能的解淀粉芽孢杆菌作为肥料中的功能菌，作为功能菌种，功能菌 种采用菌粉的形式进行生产，菌种活性不小于300亿个/g；
步骤(4)，含活性微生物的复合肥料的配制：向步骤(2)得到的无机肥料半成品中加入 肥料总重量2.5％的步骤(3)得到的功能菌，采用包膜的方式将功能菌种包裹在肥料外层， 包裹完成后得到含活性微生物的复合肥料，菌种活性不小于3亿个/g。该肥料的氮磷钾的比 例为15-15-15。
所述的功能菌株是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供，为一株解淀粉芽孢 杆菌，其保藏登记号为CGMCC No.5722。
实施例2
一种含活性微生物的复合肥料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)，无机原料的准备：按照重量份数计，取磷酸一铵20.0份、硫酸钾15.5份，尿 素22.0份、氯化钾4.0份、硫酸铵36.5份、碳酸氢铵2.0份，作为无机原料组分；
步骤(2)，无机肥料半成品的制备：将步骤(1)中的无机原料进行粉碎，混料，造粒，干燥，筛分，冷却后，得到无机肥料半成品；
步骤(3)，功能菌种的制备：采用以云南省微生物发酵工程研究中心生产的耐盐耐高温 并具有溶磷解钾促生长功能的解淀粉芽孢杆菌作为肥料中的功能菌，作为功能菌种，功能菌 种采用菌粉的形式进行生产，菌种活性不小于300亿个/g；
步骤(4)，含活性微生物的复合肥料的配制：向步骤(2)得到的无机肥料半成品中加入 肥料总重量3.5％的步骤(3)得到的功能菌，采用包膜的方式将功能菌种包裹在肥料外层， 包裹完成后得到含活性微生物的复合肥料，菌种活性不小于3亿个/g。该肥料的氮磷钾的比 例为20-10-10。
所述的功能菌株是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供，为一株解淀粉芽孢 杆菌，其保藏登记号为CGMCC No.5722。
实施例3
一种含活性微生物的复合肥料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)，无机原料的准备：按照重量份数计，取磷酸一铵14.0份、硫酸钾21.0份，尿 素16.5份、氯化钾6.0份、硫酸铵31.0份、重过磷酸钙7.5份、碳酸氢铵4.0份，作为无机原料组分；
步骤(2)，无机肥料半成品的制备：将步骤(1)中的无机原料进行粉碎，混料，造粒，干燥，筛分，冷却后，得到无机肥料半成品；
步骤(3)，功能菌种的制备：采用以云南省微生物发酵工程研究中心生产的耐盐耐高温 并具有溶磷解钾促生长功能的解淀粉芽孢杆菌作为肥料中的功能菌，作为功能菌种，功能菌 种采用菌粉的形式进行生产，菌种活性不小于300亿个/g；
步骤(4)，含活性微生物的复合肥料的配制：向步骤(2)得到的无机肥料半成品中加入 肥料总重量3.0％的步骤(3)得到的功能菌，采用包膜的方式将功能菌种包裹在肥料外层， 包裹完成后得到含活性微生物的复合肥料，菌种活性不小于3亿个/g。该肥料的氮磷钾的比 例为16-10-14。
所述的功能菌株是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供，为一株解淀粉芽孢 杆菌，其保藏登记号为CGMCC No.5722。
对本发明的含活性微生物的复合肥料进行测试：
测试一 本发明实施例1的15-15-15含活性微生物的复合肥料施用对玉米种植的影响
一、试验目的及意义
应用微生物功能生防菌与复合肥料组配制成含活性微生物的复合肥料，与传统复合肥料 相比较，作用于烟草种植，达到集促进作物根系与地上部生长、改良土壤品质、控制病害于 一体的目的，从而提高作物品质，较少化学肥料和农药的投入，实现绿色种植及作物增产增 收。
二、材料和方法：
1、准备功能活性微生物制成的菌粉，采用包膜的形式与复合肥料相组配制成含活性微生 物的复合肥料，配方为15-15-15。
2、将含活性微生物的复合肥料与相同配方的普通复合肥料按照所需量称量好(亩用量折 算为盆栽量)，其中前者投入量为后者的80％，按照处理与相应土壤充分混合均匀，分装在营 养钵中。
3、采用直播种的方式将玉米种子播种在事先准备好的营养钵中，实验组和对照组各重复 5次。
4、进行正常浇水管理。
5、观察玉米出苗率及成活率，并在种植后30d左右调查植株农艺性状。
三、试验数据测量
两种肥料对玉米农艺性状的影响见下表：
表1不同肥料对植株农艺性状的影响
试验结果显示：肥料中添加功能微生物后植株株高、根长、鲜重等方面均优于未添加微 生物的处理，微生物功能菌具有明显的促生长效果。
四、试验结论
试验结果表明，功能活性微生物有明显的促生长作用，且能够在复混肥料中保持活性， 在作物种植中发挥效果，含活性微生物的复合肥料在与传统复合肥料相比减施20％养分的基 础上，还能够达到更高的产量和产值，表明含活性微生物的复合肥料能够起到减施增效的效 果。
测试二 本发明实施例2的20-10-10含活性微生物的复合肥料对昌宁烟叶的影响
一、目的及意义
结合昌宁降雨量较大，冲刷和淋溶较为严重，养分流失较大，土壤理化性状不佳的情况，根据昌宁温泉镇的施肥量和施肥方式，通过施用针对昌宁设计的含活性微生物的复 合肥料，确保纯氮施肥量和当地常规一致的情况下，活化土壤中的养分，提高肥料利用率， 促进作物早生快发，进而提高烟叶的产量和品质。
二、材料与方法
2.1试验时间与地点
2.1.1试验地点：云南省保山市昌宁县田园镇董瓮村小街子(温泉镇职业烟农到田园镇租 地种植)。
2.1.2试验时间：2017年4月—2017年9月
2.1.3试验品种：云烟97
2.2试验材料
供试品种：当地常规。
供试肥料：含活性微生物的复合肥料(N-P2O5-K2O＝20-10-10)、烟草专用复混肥(N-P2 O5-K2O＝11-14-24)、氮钾肥(N-P2O5-K2O＝16-0-30)、硫酸钾(N-P2O5-K2O＝0-0-50)。
2.3试验设计
采用示范的模式进行研究，以当地常规施肥为对照，试验除肥料施用不同外，其他生产 管理措施等都按照当地优质烟叶生产标准执行。示范内容如下表2：
表2示范施肥情况
三、调查项目及方法
3.1生育期调查
分别观察记载示范和对照全田50％烟株达到团棵、旺长、现蕾、封顶、采烤等生育期进 展，记录施用含活性微生物的复合肥料对烤烟生育期进展的影响。
3.2移栽成活率调查
移栽后7天，对示范和对照的移栽成活率进行调查统计。
3.3植烟土壤理化性状调查
在移栽前试验地范围内采集一个混合土壤样品，8-10个点左右，能代表该地区的土壤肥 力；采烤后在示范、对照各采集混合土壤样品1个，共计3个土壤样品，对土壤pH值、有 机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、有效中微量元素(Ca、Fe、S、Cu、 Mg、Zn、B等)、土壤水溶性氯离子、土壤硝态氮、阳离子交换量等物理、化学特性进行检 测分析，了解施用含活性微生物的复合肥料对土壤的理化性状的改变。
3.4农艺性状调查
在移栽期、摆盘、团棵期、旺长期、现蕾期、封顶期，示范和对照分别随机选15株有代 表性的烟株，按照YC/T 142-2010烟草农艺性状调查测量方法调查，观察测定株高、茎围、 叶片数、烟株上、中、下各部位最大叶长和宽等。
3.5病害发生情况调查
按照GB/T 23222-2008烟草病虫害分级及调查方法，对示范和对照分别进行常见病害系 统调查，并统计各病害的病级指数。
3.6经济性状调查
示范和对照烟叶在正常成熟时分别采烤，按照同一标准进行分级、交售。统计各处理烤 烟经济性状，包括亩产量、亩产值、均价、上等烟比例、中上等烟比例。
3.7烟叶品质分析
示范和对照分别选取有代表性的烟株定位挂牌标记留取下部叶、中部叶、上部叶，采烤 后收集整理，按照部位各留2kg的烟叶，进行常规化学成分分析、物理外观检测和感官质量 评价。
四、结果与分析
4.1施用含活性微生物的复合肥料对烤烟移栽成活率的影响
烟苗移栽成活率田间统计方法为：在示范和对照区内随机抽取200株烟苗，统计其成成 活数，再除以总数200株烟苗即为烟苗成活率。根据烟苗的成活率适时补苗，确保示范区最 终烟苗齐全。烟苗移栽成活率如下表3：
表3示范区烟苗移栽成活率
处理 调查株数 成活株数 移栽后7天烟苗成活率(％)
示范 200 200 100
对照 200 199 99.5
4.2施用含活性微生物的复合肥料对烤烟大田生育期的影响
从表4示范和对照的大田生育期统计可以看出，施用含活性微生物的复合肥料的处理烟 株生长较快，生育期相对提前，说明示范烟株养分更充足，更均衡，施用含活性微生物的复 合肥料养分流失少，养分利用率相比常规种植肥料要更高。
表4示范区大田生育期统计
4.3施用含活性微生物的复合肥料对烤烟农艺性状的影响
烤烟农艺性状是指在烤烟生育期，株高、茎围、叶面积、节距等可以代表作物品种特点 的相关性状。烤烟农艺性状可以直接反应烤烟的长势长相，株高、节距和叶片数呈正相关， 叶面积、叶片数和产量呈正相关，农艺性状可以间接的反应烤烟的产量和品质。示范和对照 各时期的农艺性状如下表5：
表5示范各时期农艺性状
从表5示范和对照各时期的农艺性状可以看出，示范在现蕾前农艺性状基本都低于对照， 只有茎围高于对照，现蕾前对照生长迅速，而示范则是粗壮成长，从现蕾开始，示范的各项 农艺性状均慢慢赶上对照，在打顶时都高于对照；示范叶面积系数大于对照，烟叶产量更高， 常规肥料烟草生长前期肥效较快，但后期雨水增多，养分慢慢流失，生长落后于施用含活性 微生物的复合肥料促生长效果明显的示范，说明了含活性微生物的复合肥料具有提高养分利 用率，使烟株平稳生长且增加烟株有效叶数的作用。
4.4施用含活性微生物的复合肥料对烟株抗逆性的影响
示范和对照病害发生情况和发病率见下表6。从表中可以看出示范和对照主要的病害为 普通花叶病和气候斑点病，且发病率较高，都在10％以上，并有少量的黑胫病，示范区三种 病害的发病率均低于常规对照，表明施用含活性微生物的复合肥料能够提供充足的肥力，在 一定程度上提高烟株抗病性，减少病害的发生。
表6示范病害发生情况统计
4.5施用含活性微生物的复合肥料对烤烟经济性状的影响
表7示范和对照经济性状对比
从表7可以看出，施用含活性微生物的复合肥料提高了烤烟的产值产量，上等烟比例也 稍有提升，增加了烟农收入，说明施用含活性微生物的复合肥料能为烟株提供充足肥力，保 证烟株平稳生长，增加烟叶产量；同时由于烟株养分充足，烟叶各种所需元素充足，提高了 烟叶质量。
五、结论
由于昌宁温泉镇的职业烟农的烤烟生产和管理水平较高，加上移栽后也有降雨，示范区 烟苗移栽成活率和对照都很高，不过还是示范100％略高于对照99.5％。从大田生育期和农艺 性状来看，施用含活性微生物的复合肥料能长期均衡的提供养分，提高烟株的农艺性状，使 田间有效叶片数更多，叶面积系数也更大，提高烟株的经济性状，同时大田生育期也相应的 减少；从田间病害发生情况来看，施用含活性微生物的复合肥料提供充足营养元素，能在一 定程度上提高烟株的抗逆性，减少病害的发生，减少烟农生产投入，保证产出烟叶的质量。
从经济性状来看，施用含活性微生物的复合肥料能提升烟叶产量，优化烟叶品质，减少 养分流失，减少生产投入，增加了烟农收入。
测试三 本发明实施例3的16-10-14含活性微生物的复合肥料对白菜生长的影响
1.试验目的
利用功能微生物以菌粉的形式加入到复合肥中重新造粒，通过与未加功能微生物的复合 肥作为对照，探究该种复合微生物肥料对白菜产量的影响，以期为后期的示范推广提供技术 支撑。
2.试验方法
试验用肥:16-10-14复合肥、功能微生物菌粉。
试验地点:云南省微生物发酵工程研究中心有限公司试验地。
试验处理：本试验共设3处理，每个处理重复4次。处理1为利用菌粉以扑粉的形式在 复合肥包膜阶段加入制成的含活性微生物的复合肥料1号，处理2为利用功能菌粉与复合肥 原料混合后造粒制成的含活性微生物的复合肥料2号，处理1、2的中菌种与复合肥料的质量 比为1:40，处理3为16-10-14普通复合肥料肥。试验方案如下：以每亩地种植白菜4000株， 亩施复合肥50kg为基础计算各试验小区白菜种植数量及施肥量。小区面积为16m2，每小区 种植白菜96株，施肥1.2kg，小区采用随机区组排列。
3.测定方法
白菜于2017年9月28日种植，2017年11月18日收获并测产。各试验小区随机选取20颗白菜，分别称量每颗白菜的质量，利用excel、spss软件进行统计分析。
4.试验结果及分析如图1所示。
由该种复合肥料在大田白菜上的种植结果可知:处理1白菜的产量较处理2和对照处理均 呈现出显著差异，且处理1白菜产量较处理2增产幅度达13.39％，较对照处理增产幅度达2 4.81％。总体来讲，含活性微生物的复合肥料采用将功能菌粉以扑粉形式在肥料包膜阶段加入 是该肥料生产造粒的最佳工艺，该种生产方式能有效提高肥料利用率，增加作物产量及经济 效益。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应 该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种含活性微生物的复合肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1），无机原料的准备：按照重量份数计，取磷酸一铵11.0～35.0份、硫酸钾11.5～27.5份、尿素13.5～25.0份、氯化钾2.0～8.0份、硫酸铵14.0～38.5份、碳酸氢铵2.0～8.0份，作为无机原料组分；
步骤（2），无机肥料半成品的制备：将步骤（1）中的无机原料进行粉碎，混料，造粒，干燥，筛分，冷却后，得到无机肥料半成品；
步骤（3），功能菌种的制备：采用以云南省微生物发酵工程研究中心生产的耐盐耐高温并具有溶磷解钾促生长功能的解淀粉芽孢杆菌作为肥料中的功能菌，作为功能菌种，功能菌种采用菌粉的形式进行生产，菌种活性不小于300亿个/g；
步骤（4），含活性微生物的复合肥料的配制：向步骤（2）得到的无机肥料半成品中加入肥料总重量2.0～4.0%的步骤（3）得到的功能菌，采用包膜的方式将功能菌种包裹在肥料外层，包裹完成后得到含活性微生物的复合肥料，菌种活性不小于3亿个/g。
2.根据权利要求1所述的含活性微生物的复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的无机原料组分中加入重过磷酸钙7~8份。
3.根据权利要求1所述的含活性微生物的复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的功能菌株是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供，为一株解淀粉芽孢杆菌，其保藏登记号为CGMCC No.5722。
4.一种权利要求1所述的含活性微生物的复合肥料的制备方法制得的为含活性微生物的复合肥料。
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