CN109574746A - 一种微生物增效复合肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微生物增效复合肥料及其制备方法，包括：将含氮化合物、含磷化合物、含钾化合物在转鼓中造粒、烘干、过筛，将大颗粒筛分破碎后返回造粒，将小颗粒筛分进行第一低温干燥处理，再次过筛，小颗粒筛分返回造粒，保留大颗粒筛分得到预定粒径的复合肥颗粒；用压力泵将粘合剂均匀喷涂到流化的复合肥颗粒表面，其中粘合剂为海藻酸溶于氢氧化钾水溶液形成，粘度为100~500mPa.s；在40~45℃下且粘合剂失去粘性前，将含有枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的混合菌粉末，喷洒在所述复合肥颗粒的粘合剂上；进行第二低温干燥处理，在40~45℃下通风、干燥，制得微生物增效复合肥料。本发明选择添加高耐盐碱菌株配合独特工艺，可提高菌种存活率。

Description

一种微生物增效复合肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，尤其是一种微生物增效复合肥料及其制备方法。

背景技术

农作物的抗逆性是指作物具有的抵抗不利环境的某些性状；如抗寒，抗旱，抗盐，抗病虫害等，农作物的抗逆性能力的高低，决定了农作物在不利于环境中的生长状态。为了保证农作物获得较好收成，可通过施加微生物肥料的方式增强农作物的抗逆性。但是，也存在一些问题：（1）目前的肥料中无机养分占较高，导致微生物在无机盐环境中的存活率大大下降；（2）目前肥料的生产包括一次热烘阶段和一次冷却工艺阶段，如果在热烘阶段加入菌液，由于要经历较高的烘干温度，高温会导致大部分菌种死亡，微生物菌剂在肥料中无法起到作用；而要冷却工艺阶段加入菌液，则菌液的添加容易造成肥料湿度较大。

因此，如何将微生物菌种添加到肥料和添加何种菌种，能够保证菌种的存活率，有是解决本发明技术问题的难点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种微生物增效复合肥料的制备方法，所述微生物增效复合肥料中添加了高耐盐碱的菌株，提高其在无机盐碱环境中的存活率；在生产制备过程中，先喷涂粘合剂，在粘合剂固化前，喷洒混合菌粉末，然而再进行低温干燥处理，减少最终肥料制品中的含水量。本发明还涉及该制备方法制得的微生物增效复合肥料。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种微生物增效复合肥料的制备方法，其包括步骤：

S1：将含氮化合物、含磷化合物、含钾化合物在转鼓中造粒、烘干、过筛，将大颗粒筛分破碎后返回造粒，将小颗粒筛分进行第一低温干燥处理，再次过筛，小颗粒筛分返回造粒，保留大颗粒筛分，制得预定粒径的复合肥颗粒；

S2:在转鼓中，使所述复合肥颗粒处于流化状态，用压力泵将粘合剂均匀喷涂到流化的复合肥颗粒表面，所述粘合剂为海藻酸溶于氢氧化钾水溶液形成，粘度为100~500mPa.s；

S3:在40~45℃下且粘合剂尚未失去粘性前将含有枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的混合菌粉末，喷洒在所述复合肥颗粒的粘合剂上；

S4：进行第二低温干燥处理，在40~45℃下通风、干燥，制得微生物增效复合肥料。

其中，优选地，氢氧化钾水溶液中氢氧化钾浓度低于1mol/L。

作为本发明一个较优选的实施例，步骤S1中，所述第一低温干燥处理的温度为40~50℃。

作为本发明一个较优选的实施例，步骤S3中，所述混合菌粉末中含有质量百分数10~30%的混合菌种，1~5%的聚核酸粉末、10~30%的玉米淀粉和50~70%的腐殖酸。

作为本发明一个较优选的实施例，步骤S3中，所述混合菌粉末中还含有质量百分数0.2~1%的中微量元素化合物粉末，用以提供作物维持生命所必须要的镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼及氯等中量和微量元素。

作为本发明一个较优选的实施例，步骤S3中，所述混合菌粉末中含有质量百分数10~30%的海藻多糖干粉。

聚核酸是以核苷酸、赖氨酸等氨基酸、淀粉、糖为主要原料，利用微生物发酵方法和喷雾干燥工艺法得到的一种肥料增效剂，将其添加到肥料中具有减少氮素损失、降低水溶性磷的固定的作用。

作为本发明一个较优选的实施例，步骤S3中，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌均来自高盐碱环境中筛选出来的生物菌株，所述高碱环境环境样品的pH=7~10，高盐环境为环境样品中无机盐百分含量在50%以上。

作为本发明一个较优选的实施例，步骤S3中，所述混合菌粉末中枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌的冻干粉粉末，按照质量比1:1:1:1混合。

作为本发明一个较优选的实施例，步骤S3中，所述混合菌粉末的喷洒量为复合肥颗粒质量的10~40%。当混合菌粉末中菌种的含量高时，则混合菌粉末的喷洒量减少，反之，若混合菌粉末中菌种的含量偏低时，则混合菌粉末的喷洒量需要增加。

作为本发明一个较优选的实施例，在步骤S4后，还包括喷涂防结块剂和定量包装的工艺步骤。

本发明还提供一种微生物增效复合肥料，其是采用上述任一实施方案制备得到。

（三）有益效果

（1）本发明的微生物增效复合肥料中加入了高耐盐碱环境的枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌，其中枯草芽孢杆菌具有增加作为抗逆性、固氮防止氮流失的作用，巨大芽孢杆菌具有解磷（磷细菌），促进磷元素释放，降解土壤中有机磷的功效；胶冻样芽孢杆菌具有解钾，释放出可溶的磷钾元素及钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素的特性，侧孢芽孢杆菌具有促进作为根系、杀菌及降解重金属的作用。本发明的微生物增效复合肥料可利用微生物菌解磷释钾，增强作物抗逆性的作用，达到提高肥料利用率，改良土壤、降低盐渍化，保护环境的功效。

（2）在本发明的制备工艺中，选择的具有耐高盐碱环境的微生物菌株，这些菌株是从高盐高碱环境中筛选的活性微生物菌株，具有耐盐碱环境，在无机盐高占比的肥料中依然可具有很强的生物活性。

本发明摒弃传统的一次烘干一次冷却的传统工艺，在造粒后先烘干，然后过筛、冷却、再过筛，得到预定粒径的复合肥颗粒，然后喷涂海藻酸粘合剂，在黏合剂失去粘性之前，将含有所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌的混合干菌粉，喷洒到粘合剂表面，使附着到粘合剂上，然后再进行二次冷却干燥（40~45℃），避免微生物菌剂在高温下死亡失活，并能降低肥料的含水率至符合产品的相关要求。在40~45℃下通风可最大限度保持菌种的活性。其中海藻酸粘合剂不仅作为附着混合菌粉末的粘结剂，其还具有隔离菌粉和复合肥颗粒高盐份的作用，防止菌种在高盐份环境下存活率下降。

（3）在制备方法中，在喷洒混合菌粉末时，混合菌粉末中还掺入了聚核酸、淀粉、腐殖酸，其中“腐植酸+”微生物菌种具有协同作用，可组成土壤修复搭档。具体地，

①腐植酸可优化土壤环境中的碳氮比（C/N），有利于微生物生长发育；腐植酸通过优化土壤结构，优化土壤固、液、气三相，改善土壤理化性质，为土壤微生物提供主要的能量来源，帮助建立微生物种群，促进土壤中有益微生物的蓄积。国内外大量试验结果表明，施用腐植酸可显著促进土壤微生物区系活动，提高酶活性。据河北省微生物所、吉林省农科院、潍坊岛本微生物技术研究所等单位测定，施用腐植酸后，土壤中好气菌（G+、芽孢杆菌等）增加100%，放线菌（链霉菌等）增加30%，硅酸盐细菌增加90%，纤维素分解菌增加500%，氨化菌增加40%，固氮菌增加40%；纤维素酶增加6%～50%，磷酸酶增加8%～46%，蛋白酶增加14%～43%。

②腐植酸还直接影响土壤微生物的生理活动，增加细胞膜的透性，促进营养物质的吸收，促进微生物细胞内多种生理活动、生化反应的进行。腐植酸可作为微生物体内无氧呼吸和有氧呼吸的电子受体，促进能量生成，进而促进微生物的生长发育。

③腐植酸能够促进解磷菌和硅酸盐细菌的生长发育，提高土壤有效磷、速效钾含量，提高磷、钾肥利用率。腐植酸能够显著刺激根瘤菌的生长，促进豆科植物结瘤固氮。反过来，土壤中的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、一些链霉菌、酵母菌、曲霉菌、木霉菌和青霉菌等能够持续分解施入土壤中的风化煤、木质素、纤维素等，增加土壤腐植酸含量，进一步提高和延长腐植酸的作用效果。

④腐植酸生物发酵材料能够明显改善植株性状，增强抗逆性，提高商品产量、显著改善品质，还能促进土壤有益菌的繁殖，使土壤微生物种群优化，微生物数量显著增加并保持较强的生物活性。

⑤腐植酸能抑制土壤脲酶活性，进而影响氨的释放速度，从而影响以氨为底物的氨氧化古菌（AOA）和自养型氨氧化细菌（AOB）的群落结构，抑制因尿素加入而导致的土壤硝化势的增加，降低氨被氧化成亚硝酸和硝酸的速度，以及降低通过反硝化转化成氮气造成氮损失，起到氮缓释的效果，最终能够使更多的氮被作物吸收利用。

⑥腐殖酸能抑制土壤脲酶活性，抑制因尿素加入而导致的土壤硝化势的增加，降低氨被氧化成亚硝酸和硝酸的速度，以及降低通过反硝化转化成氮气造成氮损失，起到氮缓释的效果，提高氮被作物的利用率。腐植酸能够促进解磷菌和硅酸盐细菌的生长发育，提高中微量元素化合物中“磷、钾”等的利用率。

（4）在一些实施例中，混合菌粉末中还加入中微量元素化合物粉末，用以提供植物维持生命所必须要的镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼及氯等中量和微量元素。在一些实施例中，混合菌粉末状还加入聚核酸，也具有减少氮素损失、降低水溶性磷的固定的作用。

在一些实施例中，淀粉的添加和通风步骤，为枯草芽孢杆菌等提供营养物质和有氧环境，使枯草芽孢杆菌等在肥料中具有更高的存活率和更长的存活期。

（5）其中，粘合剂为海藻酸，一方面可作为粘合剂，另一面海藻酸作为肥料组分具有不可比拟的优势。海藻酸可以快速的吸收水分，遇水膨胀，海藻酸可以降低水的表面张力，在植物表面形成一层包膜，增大接触面积，使水溶性物质比较容易透过茎叶表面细胞膜进入植物细胞，使植物最有效地吸收海藻提取液中的营养成分，因此与化学肥料混合使用，效果更佳，可降低喷洒费用，对农药和化学肥料具有增效作用。国外报导海藻酸中所含天然抗生素具有抗病毒作用。海藻酸可直接使土壤或通过植物使土壤增加有机质，激活土壤中的各种有益微生物，可在植物和微生物代谢物循环中起着催化剂的作用，使土壤的生物效力增加。土壤微生物的代谢物可为植物提供更多的养分。海藻酸是一种天然生物制剂，可与植物和土壤生态系统和谐地起作用。它含有的天然化合物如藻朊酸钠是天然土壤调理剂，能促进土壤团粒结构的形成，改善土壤内部孔隙空间，协调土壤中固、液、气三者比例，恢复由于土壤负担过重和化学污染而失去的天然胶质平衡，增加土壤生物活力，促进速效养分的释放，有利于根系生长，提高作物的抗逆性。

附图说明

图1为本发明的微生物增效复合肥料的制备流程示意图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合具体实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例提供一种微生物增效复合肥料，其按照如下方法制备：

S1：将尿素、磷酸一氢铵、硝酸钾在转鼓中造粒、烘干、过6目筛，将大颗粒筛分破碎后返回造粒，将小颗粒筛分进行第一低温干燥，在40~50℃之间干燥，再次过12目筛，小颗粒筛分返回造粒，保留大颗粒筛分，制得粒径1.5mm~2.5mm的复合肥颗粒。

S2:在转鼓中，使复合肥颗粒处于流化状态，用压力泵将粘合剂均匀喷涂到流化的复合肥颗粒表面。粘合剂为海藻酸溶于氢氧化钾水溶液形成，粘度为400mPa.s。

S3:在40~45℃下且粘合剂尚未失去粘性前将含有枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的混合菌粉末，喷洒在所述复合肥颗粒的粘合剂上。混合菌粉末的组分为60%腐殖酸、16%的混合菌种（草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的干粉末按1:1:1:1混合）、5%的聚核酸（商业购买）、19%的玉米淀粉。混合菌粉末的喷洒量为复合肥颗粒质量的25%。

S4：进行第二低温干燥处理，在40~45℃下通风、干燥至含水率1.5%以下，制得本发明的微生物增效复合肥料。

实施例2

本实施例提供一种微生物增效复合肥料，其按照如下方法制备：

S1：将尿素、磷酸一氢铵、硝酸钾在转鼓中造粒、烘干、过6目筛，将大颗粒筛分破碎后返回造粒，将小颗粒筛分进行第一低温干燥，在45~50℃之间干燥，再次过12目筛，小颗粒筛分返回造粒，保留大颗粒筛分，制得粒径1.5mm~2.5mm的复合肥颗粒。

S2:在转鼓中，使复合肥颗粒处于流化状态，用压力泵将粘合剂均匀喷涂到流化的复合肥颗粒表面。粘合剂为海藻酸溶于氢氧化钾水溶液形成，粘度为300mPa.s。

S3:在42~45℃下，粘合剂尚未固化的情况下，将含有枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的混合菌粉末，喷洒在所述复合肥颗粒的粘合剂上。混合菌粉末的组分为65%腐殖酸、16%的混合菌种（草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的干粉末按1:1:1:1混合）、5%的聚核酸（商业购买）、13%的玉米淀粉和1%的中微量元素（由硫酸锌、硼砂、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镁等质量混合而成）。混合菌粉末的喷洒量为复合肥颗粒质量的25%。

S4：进行第二低温干燥处理，在40~45℃下通风、干燥至含水率1.5%以下，制得本发明的微生物增效复合肥料。

实施例3

本实施例提供一种微生物增效复合肥料，其按照如下方法制备：

S1：将尿素、磷酸一氢铵、硝酸钾在转鼓中造粒、烘干、过6目筛，将大颗粒筛分破碎后返回造粒，将小颗粒筛分进行第一低温干燥，在45~50℃之间干燥，再次过12目筛，小颗粒筛分返回造粒，保留大颗粒筛分，制得粒径1.5mm~2.5mm的复合肥颗粒。

S2:在转鼓中，使复合肥颗粒处于流化状态，用压力泵将粘合剂均匀喷涂到流化的复合肥颗粒表面。粘合剂为海藻酸溶于氢氧化钾水溶液形成，粘度为500mPa.s。

S3:在42~45℃下，粘合剂尚未固化的情况下，将含有枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的混合菌粉末，喷洒在复合肥颗粒的粘合剂上。混合菌粉末的组分为50%腐殖酸、20%的混合菌种（草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的干粉末按1:1:1:1混合）、5%的聚核酸（商业购买）、12%的海藻多糖干粉、12%的玉米淀粉和1%的中微量元素（由硫酸锌、硼砂、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镁等质量混合而成）。混合菌粉末的喷洒量为复合肥颗粒质量的25%。

S4：进行第二低温干燥处理，在40~45℃下通风、干燥至含水率1.5%以下，制得本发明的微生物增效复合肥料。

其中枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌也可以按照质量比2：1:1:1的质量配比混合。海藻多糖能提高作物的品质，提升作物抗逆性能，增强免疫力，还能提高作物有益元素的含量。

实验证明，海藻多糖在肥料里的作用很显著，添加了海藻多糖的肥料产品在农业上表现出更高的利用率，具有更好地护理作物根系、提高作物抗逆性、改良土壤等一系列优势。在传统化肥中添加海藻提取物，既提高化肥利用率，降低了化肥施用量，达到了增产且环保的目的。所述海藻多糖可为褐藻多糖或绿藻多糖或二者按照1:1混合，前者属于大分子结构，对作物吸收有缓释与控释作用；后者属于小分子结构，施入土壤后能很快被作物吸收和利用。换言之，前者在肥效释放上具有缓效性，后者则具有速效性，因而将这两种藻类结合起来，将使得肥料具备速效、缓效相结合的新型功能。

Claims (9)

1.一种微生物增效复合肥料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1：将含氮化合物、含磷化合物、含钾化合物在转鼓中造粒、烘干、过筛，将大颗粒筛分破碎后返回造粒，将小颗粒筛分进行第一低温干燥处理，再次过筛，小颗粒筛分返回造粒，保留大颗粒筛分，制得预定粒径的复合肥颗粒；

S2:在转鼓中，使所述复合肥颗粒处于流化状态，用压力泵将粘合剂均匀喷涂到流化的复合肥颗粒表面，所述粘合剂为海藻酸溶于氢氧化钾水溶液形成，粘度为100~500mPa.s；

S3:在40~45℃下且粘合剂尚未失去粘性前将含有枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的混合菌粉末，喷洒在所述复合肥颗粒的粘合剂上；

S4：进行第二低温干燥处理，在40~45℃下通风、干燥，制得微生物增效复合肥料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述混合菌粉末中含有质量百分数10~30%的混合菌种，1~5%的聚核酸粉末、10~30%的玉米淀粉和50~70%的腐殖酸。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述混合菌粉末中含有质量百分数0.2~1%的中微量元素化合物粉末。

4.根据权利要求3述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述混合菌粉末中含有质量百分数10~30%的海藻多糖干粉。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌均来自高盐碱环境中筛选出来的生物菌株，所述高碱环境环境样品的pH=7~10，高盐环境为环境样品中无机盐百分含量在50%以上。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述混合菌粉末中枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌的冻干粉粉末，按照质量比1:1:1:1混合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述混合菌粉末的喷洒量为复合肥颗粒质量的10~40%。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S4后，还包括喷涂防结块剂和定量包装的工艺步骤。

9.一种微生物增效复合肥料，其是采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。