CN108484266A - 一种液态复合肥料的制作方法及其使用和应用方法 - Google Patents
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Abstract
一种液态复合肥料的制作方法及其使用和应用方法,制作方法包括蚕茧处理‑固液分离‑过滤‑杆菌接种‑高温灭菌‑冷却后发酵;其使用方法为将发酵成功的发酵液进行3~10倍的稀释后对农作物或经济作物进行灌溉;此外,还可以当保鲜剂来应用达到保鲜抑菌的效果。本发明具有如下的优点:制作出的液态肥料可保水、缓慢释肥、减少肥料使用进而提高施肥效率及节省成本、螯合重金属、平衡土壤酸碱值,大幅有效改善土壤地力,重建土壤有机生态,且制作过程中不产生任何污染,且可精确控制产出物质量;此外,使用方法简单、易操作;还可用于果蔬的保鲜抑菌,保鲜时间延长近1倍,方法简单、易操作、对环境无污染。
Description
技术领域
本发明涉及生物化学技术,具体涉及一种液态复合肥料的制作方法及其使用方法。
背景技术
化肥是重要的农业生产资料,是粮食的“粮食”。化肥在促进粮食和农业生产发展中起了不可替代的作用,但目前由于化肥含有大量速效养分也存在化肥过量施用、盲目施用等问题,带来了成本的增加和环境的污染,亟需改进施肥方式,提高肥料利用率,减少不合理投入,保障粮食等主要农产品有效供给,促进农业可持续发展。
化肥大量乃至过量投入造成肥料施用效果逐渐下降。过量投入的化肥因不能得到充分吸收利用,大量流失或被固定在土壤中,会使作物含有高硝酸盐。对于人体,叶菜类如菠菜、小白菜等,常因施氮肥过量,致蔬菜含高浓度的硝酸盐,当被进食后,经人体消化系统变成亚硝酸,再进入胃肠和氨基酸结合,转变成亚硝胺,这是医学界证明会引起癌症及导致畸胎的物质,也是诱发癌细胞产生的主因之一;对于土壤则会产生地力低落、土壤酸化、降低植物对水分的吸收、降低土壤微生物的活性的现象,并且降低了微生物的固氮作用。因而,不仅浪费了肥料资源,增加了生产成本,还造成了环境污染和耕地质量退化。
针对上述问题,目前以果皮、菜渣、稻麦茎秆、动物排泄物以微生物进行发酵后进行分解制成之固态有机肥料,但其在发酵的过程中会引起臭味并产生杂菌等现象,难以有效解决,尤其来自家禽类粪便之原料,亦有沙门氏菌污染问题,亦为一大难解问题。
综上可知,传统农业中肥料的使用存在浪费成本、污染环境、利用率低下的缺陷,而现有的固态化肥也因其生产存在着产生杂菌污染的不足。
发明内容
本发明的目的就是提供一种液态复合肥料的制作方法,其制作出的液态肥料可保水、缓慢释肥、减少肥料使用进而提高施肥效率及节省成本、螯合重金属、平衡土壤酸碱值,大幅有效改善土壤地力,重建土壤有机生态,且制作过程中不产生任何污染,且可精确控制产出物质量。
本发明的另一目的就是提供一种基于上述液态复合肥料的使用方法,此方法简单、易操作。
本发明的还有一目的就是提供一种基于上述液态复合肥料的应用方法,此方法简单、易操作、对环境无污染。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的,一种液态复合肥料的制作方法,包括以下步骤:
S1,将蚕茧进行切碎处理,将蚕茧和氢氧化钠水溶液混合使得每克蚕茧与30~70ml氢氧化钠水溶液,加热至90~100℃后保持0.5~2小时,形成A;
S2,使用滤材对A进行固液分离,过滤除去杂质,形成B;
S3,利用滤膜将B进行过滤,回收滤液;
S4,将肉萃取膏0.2~0.75g、酵母抽提物0.2~0.75g、5~125毫升水加入容器中,放入杆菌进行震荡培养,培养条件:温度35~39℃、时间40~56小时、震荡速度80~120次/分钟;最终形成C;
S5,将5~8L的滤液放入体积为10L的发酵罐中,同时按加入的滤液体积加入0.35~0.65g/L的硫酸镁、0.35~0.65g/L的磷酸钾、0.03~0.07g/L硫酸锰、2.25~3.75g/L柠檬酸、7.5~12.5g/L麸氨酸、7.5~12.5g/L葡萄糖,混匀后进行90~110℃高温灭菌;
S6,待发酵罐冷却后加入3%~5%的C进行发酵,发酵温度控制在35~39℃、搅拌速度控制在50~200转/分钟、发酵时间为96~144小时,测量发酵液黏度为200CP~260CP即成。进一步地,S2中滤材规格为3~5μm。
进一步地,S2中滤材是规格为5μm的滤纸或滤芯。
进一步地,滤膜为中空纤维超滤膜。
进一步地,滤膜的分子量为1000。
进一步地,S4中容器为三角锥瓶灭菌。
进一步地,S4中杆菌为纳豆芽孢杆菌、枯草杆菌或地衣苔癣杆菌中的一种或一种以上。
本发明的另一目的是通过这样的技术方案实现的,将发酵成功的发酵液进行3~10倍的稀释后对农作物或经济作物进行灌溉;使用方法简单、易操作。
本发明的还有一目的是通过这样的技术方案实现的,将清洗干净的果蔬放入发酵液中30s~1min或将发酵液喷涂在果蔬表面,风干后即可起到保鲜抑菌作用。
本发明中,在步骤S4和S6中的发酵温度一致,保证杆菌的生长繁殖不会因温度差而产生生长缓慢、生长状况差甚至致死的现象发生。整个生产方法是利用纳豆芽孢杆菌、枯草杆菌或地衣苔癣杆菌发酵经纯化过滤的蚕茧脱胶液生产出聚谷胺酸,在稀释一定倍数后直接灌溉作物根部。具体地,聚谷胺酸为γ-聚谷氨酸,是一种水溶性、可生物降解、可食用、无毒的生物高分子聚合物,分子量在10万~200万之间,它是一种由微生物合成的聚胺基酸,具有优良的生物相容性和生物可降解性,在生物体内降解为谷氨酸而直接被吸收,并可作为良好之土壤保水剂、提高肥料的利用率,还能够延长肥料在土壤中的释放周期。其优点有:
1、优异之亲水性与保水能力
γ-聚谷胺酸分子含有上千个以上的亲水性基团(-COOH),具有超强吸水功能,能充分保持土壤中的水分,改进土壤膨松度及空隙度、改善保肥与保水能力。注入土壤后,能形成薄膜包裹植物根须,是土壤中养分、水分与根须微细接触的最佳输送平台,有效提高肥料的溶解、存贮、输送与吸收。在干旱地区或温室栽培区使用γ-聚谷胺酸,能极大的提高水/肥利用率,被植物更多的吸收利用,降低蒸发、渗漏等水/肥流失风险。
2、促进磷肥与土壤中微量元素的吸收
γ-聚谷胺酸具有许多阴离子,可优先与钙、镁离子及微量元素结合,避免硫酸根、磷酸根、草酸根、碳酸根类离子与其产生低溶解性盐类与沉淀,促进中微量元素与磷肥等养分的吸收与利用率。此外,γ-聚谷胺酸还能以远高于土壤的阳离子交换能力,存贮吸附钙、镁离子与其他微量元素阳离子,再缓缓释放至土壤中供植物吸收。
3、增强植物抗病力与环境变化抗御力
γ-聚谷胺酸对于植物根部生长具有极大作用,可促进根须的新生、根系的生长与强健,从而强化植物吸收养分的能力与抗疾病能力。同时,因γ-聚谷胺酸可有效附着包裹植株根部,可利用其强大的保水、保肥功能提高植株对环境变化(旱、涝、寒)的抗御能力。
4、改善土壤因长期施用化肥后之酸化现象
长期使用化肥后之土壤易酸化、结成团块,不利植株根系生长与吸收。γ-聚谷胺酸分子具有极佳的缓冲功能,能平衡土壤的酸碱值,施用聚谷胺酸后,土壤酸化程度可有效降低,改善植株根系生长环境。
5、络合土壤中重金属离子
γ-聚谷胺酸对于铅、铬、镉、铝、砷等有害重金属有快速、高效的络合效果,可避免农作物吸收过多土壤中之有害重金属,减缓已受重金属污染的土壤毒害经由农作物吸收后再进入人体的风险。
6、增效其它肥料利用率及缓慢释放
无机肥料施用过程中,肥料流失率较高是近年来农林业生产中普遍存在的问题。γ-聚谷胺酸可藉由其巨大之分子量进行缓慢降解,运用极佳的植株根细胞包裹能力,提供农作物植株根系有效率的养分供给;同时与其它肥料共用时,亦可通过其优异吸附力来缓慢释放,从而避免自身与其它肥料流失,减少肥料用量,提高肥料施用效率,降低农作物生产成本。
由于采用了上述技术方案,本发明具有如下的优点:制作出的液态肥料可保水、缓慢释肥、减少肥料使用进而提高施肥效率及节省成本、螯合重金属、平衡土壤酸碱值,大幅有效改善土壤地力,重建土壤有机生态,且制作过程中不产生任何污染,且可精确控制产出物质量;此外,使用方法简单、易操作;还可用于果蔬的保鲜抑菌,保鲜时间延长近1倍,方法简单、易操作、对环境无污染。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合具体实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
一种液态复合肥料的制作方法,包括以下步骤:
S1,将蚕茧进行切碎处理,将蚕茧和氢氧化钠水溶液混合使得每克蚕茧与50ml氢氧化钠水溶液,加热至95℃后保持1小时,形成A;
S2,使用5μm的滤纸对A进行固液分离,过滤除去杂质,形成B;
S3,利用分子量为1000的中空纤维超滤膜将B进行过滤,回收形成脱胶液;
S4,取牛肉萃取膏0.5g、酵母抽提物0.5g加入100毫升水加入三角锥瓶灭菌后,放入恒温震荡培养箱中接种地衣苔癣杆菌进行震荡培养,培养条件37℃、48小时、震荡速度100次/分钟,形成C;
S5,脱胶液5L于10L发酵罐并同时加入2.5g的硫酸镁、2.5g的磷酸钾、0.25g的硫酸锰、15g的柠檬酸、50g的麸氨酸、50g的葡萄糖进行高温灭菌;
S6,待发酵罐待冷却后加入3%~5%的C,发酵温度控制在37℃、搅拌速度控制在50~200转/分钟、发酵时间为120小时,测量发酵液黏度200~260CP即可。
实施例2
一种液态复合肥料的制作方法,包括以下步骤:
S1,将蚕茧进行切碎处理,将蚕茧和氢氧化钠水溶液混合使得每克蚕茧与30ml氢氧化钠水溶液,加热至90℃后保持0.5小时,形成A;
S2,使用5μm的滤芯对A进行固液分离,过滤除去杂质,形成B;
S3,利用分子量为1000的中空纤维超滤膜将B进行过滤,回收形成脱胶液;
S4,取牛肉萃取膏0.2g、酵母抽提物0.2g加入75毫升水加入三角锥瓶灭菌后,放入恒温震荡培养箱中接种枯草杆菌进行震荡培养,培养条件35℃、40小时、震荡速度80次/分钟,形成C;
S5,脱胶液5L于10L发酵罐并同时加入硫酸镁1.75g、磷酸钾1.75g、硫酸锰0.15g、柠檬酸11.25g、麸氨酸37.5g、葡萄糖37.5g进行高温灭菌;
S6,待发酵罐待冷却后加入3%~5%的C,发酵温度控制在35℃、搅拌速度控制在50~200转/分钟、发酵时间为96小时,测量发酵液黏度200~260CP即可。
实施例3
一种液态复合肥料的制作方法,包括以下步骤:
S1,将蚕茧进行切碎处理,将蚕茧和氢氧化钠水溶液混合使得每克蚕茧与70ml氢氧化钠水溶液,加热至100℃后保持2小时,形成A;
S2,使用5μm的滤纸对A进行固液分离,过滤除去杂质,形成B;
S3,利用分子量为1000的中空纤维超滤膜将B进行过滤,回收形成脱胶液;
S4,取牛肉萃取膏0.75g、酵母抽提物0.75g加入125毫升水加入三角锥瓶后,放入恒温震荡培养箱中接种纳豆芽孢杆菌进行震荡培养,培养条件39℃、56小时、震荡速度120转/分钟,形成C;
S5,脱胶液8L于10L发酵罐并同时加入硫酸镁5.2g、磷酸钾5.2g、硫酸锰0.56g、柠檬酸30g、麸氨酸100g、葡萄糖100g进行高温灭菌;
S6,待发酵罐待冷却后加入3%~5%的C,发酵温度控制在39℃、搅拌速度控制在50~200转/分钟、发酵时间为144小时,测量发酵液黏度200~260CP即可。
实施例4
一种液态复合肥料的制作方法,包括以下步骤:
S1,将蚕茧进行切碎处理,将蚕茧和氢氧化钠水溶液混合使得每克蚕茧与50ml氢氧化钠水溶液,加热至93℃后保持1小时,形成A;
S2,使用5μm的滤纸对A进行固液分离,过滤除去杂质,形成B;
S3,利用分子量为1000的中空纤维超滤膜将B进行过滤,回收形成脱胶液;
S4,取牛肉萃取膏0.3g、酵母抽提物0.3g加入85毫升水加入三角锥瓶后,放入恒温震荡培养箱中接种枯草杆菌和地衣苔癣杆菌进行震荡培养,培养条件36℃、45小时、震荡速度85次/分钟,形成C;
S5,脱胶液5L于10L发酵罐并同时加入硫酸镁2g、磷酸钾2g、硫酸锰0.2g、柠檬酸12.5g、麸氨酸40g、葡萄糖40g进行高温灭菌;
S6,待发酵罐待冷却后加入3%~5%的C,发酵温度控制在36℃、搅拌速度控制在50~200转/分钟、发酵时间为100小时,测量发酵液黏度200~260CP即可。
实施例5
一种液态复合肥料的制作方法,包括以下步骤:
S1,将蚕茧进行切碎处理,将蚕茧和氢氧化钠水溶液混合使得每克蚕茧与60ml氢氧化钠水溶液,加热至98℃后保持1.5小时,形成A;
S2,使用5μm的滤芯对A进行固液分离,过滤除去杂质,形成B;
S3,利用分子量为1000的中空纤维超滤膜将B进行过滤,回收形成脱胶液;
S4,取牛肉萃取膏0.6g、酵母抽提物0.6g加入110毫升水加入三角锥瓶后,放入恒温震荡培养箱中接种纳豆芽孢杆菌、枯草杆菌和地衣苔癣杆菌进行震荡培养,培养条件38℃、50小时、震荡速度110次/分钟,形成C;
S5,脱胶液7L于10L发酵罐并同时加入硫酸镁4.2g、磷酸钾4.2g、硫酸锰0.42g、柠檬酸24.5g、麸氨酸77g/L、葡萄糖77g/L进行高温灭菌;
S6,待发酵罐待冷却后加入3%~5%的C,发酵温度控制在38℃、搅拌速度控制在50~200转/分钟、发酵时间为130小时,测量发酵液黏度200~260CP即可。
实施例6
将发酵成功的发酵液进行3倍的稀释后对农作物或经济作物进行灌溉;使用方法简单、易操作。
实施例7
将发酵成功的发酵液进行10倍的稀释后对农作物或经济作物进行灌溉;使用方法简单、易操作。
实施例8
将清洗干净的果蔬放入发酵液中30s,风干后即可起到保鲜抑菌作用。
实施例9
将清洗干净的果蔬放入发酵液中1min,风干后即可起到保鲜抑菌作用。
实施例10
将发酵液喷涂在果蔬表面,风干后即可起到保鲜抑菌作用。
实验数据分析:
一、选用生长状况相近的蝴蝶兰,在相同的生长环境中使用上述实施例1至5中制出的发酵液黏度分别间隔使用实施例6和实施7中的方法进行养护;同时设置空白对照组并观察结果如下:
同时对蝴蝶兰的生长环境进行测试,发现实施例1至5中的土壤含水较多、肥力持续时间久、重金属含量少、酸碱值平衡;而对照组中的土壤含水较少、肥力持续时间短、重金属含量相比较多、酸碱值平衡偏碱性。
综合上述实验和测试可知,本发明中液态复合肥料的制作方法制造出的液态复合肥料确实可保水、缓慢释肥、减少肥料使用进而提高施肥效率及节省成本、螯合重金属、平衡土壤酸碱值,大幅有效改善土壤地力,重建土壤有机生态,且制作过程中不产生任何污染,且可精确控制产出物质量;此外,使用方法简单、易操作。
二、选用同一时间和环境下生长的表皮为绿色的番茄来进行实施例8、实施9和实施例10方法下的实验,并选用不做处理的番茄进行空白对照实验,实验条件为常温25℃下,得出结果如下:
番茄采收时为表皮绿色,未成熟采收,采收后因在常温下熟成快速,两星期内番茄表皮会由绿色转变为红色;此外,果皮变软在搬运容易碰撞损,而消费者购买后保鲜期也不长,使得番茄上架期间短,容易被细菌感染,产生腐烂,对果农的影响甚巨。相对的,使用实施例8至10中保鲜剂后,保鲜时间明显变长,由10天至20天,大大延缓了变软和抑菌侵染的可能性,减少了损失,保证了收益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液态复合肥料的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将蚕茧进行切碎处理,将蚕茧和氢氧化钠水溶液混合使得每克蚕茧与30~70ml氢氧化钠水溶液,加热至90~100℃后保持0.5~2小时,形成A;
S2,使用滤材对A进行固液分离,过滤除去杂质,形成B;
S3,利用滤膜将B进行过滤,回收滤液;
S4,将肉萃取膏0.2~0.75g、酵母抽提物0.2~0.75g、5~125毫升水加入容器中,放入杆菌进行震荡培养,培养条件:温度35~39℃、时间40~56小时、震荡速度80~120次/分钟;最终形成C;
S5,将5~8L的滤液放入体积为10L的发酵罐中,同时按加入的滤液体积加入0.35~0.65g/L的硫酸镁、0.35~0.65g/L的磷酸钾、0.03~0.07g/L硫酸锰、2.25~3.75g/L柠檬酸、7.5~12.5g/L麸氨酸、7.5~12.5g/L葡萄糖,混匀后进行90~110℃高温灭菌;
S6,待发酵罐冷却后加入3%~5%的C进行发酵,发酵温度控制在35~39℃、搅拌速度控制在50~200转/分钟、发酵时间为96~144小时,测量发酵液黏度为200CP~260CP即成。
2.根据权利要求1所述的一种液态复合肥料的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将蚕茧进行切碎处理,将蚕茧和氢氧化钠水溶液混合使得每克蚕茧与50~60ml氢氧化钠水溶液,加热至90~100℃后保持1~1.5小时,形成A;S2,使用滤材对A进行固液分离,过滤除去杂质,形成B;
S3,利用滤膜将B进行过滤,回收形成脱胶液;
S4,将肉萃取膏0.3~0.6g、酵母抽提物0.3~0.65g、85~110毫升水加入容器中,放入杆菌进行震荡培养,培养条件:温度45~50℃、时间45~50小时、震荡速度85~110次/分钟;最终形成C;
S5,将5~7L的滤液放入体积为10L的发酵罐中,同时按加入的滤液体积加入0.4~0.6g/L的硫酸镁、0.4~0.6g/L的磷酸钾、0.04~0.06g/L硫酸锰、2.5~3.5g/L柠檬酸、8~11g/L麸氨酸、8~11g/L葡萄糖,混匀后进行95~100℃高温灭菌;
S6,待发酵罐冷却后加入3%~5%的C进行发酵,发酵温度控制在36~38℃、搅拌速度控制在50~200转/分钟、发酵时间为100~130小时,测量发酵液黏度为200CP~260CP即成。
3.根据权利要求1或2所述的液态复合肥料的制作方法,其特征在于,S2中滤材规格为3~5μm。
4.根据权利要求1或2所述的液态复合肥料的制作方法,其特征在于,S2中滤材是规格为5μm的滤纸或滤芯。
5.根据权利要求1所述的液态复合肥料的制作方法,其特征在于,滤膜为中空纤维超滤膜。
6.根据权利要求1或2所述的液态复合肥料的制作方法,其特征在于,滤膜的分子量为1000。
7.根据权利要求1或2所述的液态复合肥料的制作方法,其特征在于,S4中容器为三角锥瓶灭菌。
8.根据权利要求1或2所述的液态复合肥料的制作方法,其特征在于,S4中杆菌为纳豆芽孢杆菌、枯草杆菌或地衣苔癣杆菌中的一种或一种以上。
9.基于权利要求1至7所述的液态复合肥料的使用方法,其特征在于,将发酵成功的发酵液进行3~10倍的稀释后对农作物或经济作物进行灌溉。
10.基于权利要求1至7所述的液态复合肥料的应用方法,其特征在于,将清洗干净的果蔬放入发酵液中30s~1min或将发酵液喷涂在果蔬表面,风干后即可起到保鲜抑菌作用。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180904 |
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