CN109824441A - 生物增效肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物增效肥料及其制备方法，其特征在于，生物增效肥料中含有有益微生物。本发明能够减少生物刺激素对作物的毒害，减少肥料使用量，提高肥料利用率，提高作物品质和产量。

Description

生物增效肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物增效肥料及其制备方法。

背景技术

目前我国肥料利用率不高，氮肥利用率为30%左右，磷肥利用率为20%左右，钾肥为40%左右，在提高氮肥利用率方面我国研究较多，如采用包膜或/和加入脲酶抑制剂和硝化抑制剂等，从而提高了氮肥的利用率，钾肥方面通过加入螯合剂，对钾进行螯合，从而提高钾肥的利用率，但是在提高磷的利用率方面研究较少，如研究使用芽孢杆菌，对枸溶性磷进行降解，但效果并不明显。

2015年农业部提出了肥料农业零增长的要求，而加入增效剂或生物刺激素成了各大企业的首选研发方向。但是，增效剂和生物刺激素也存在缺点，其发挥作用的施用量很窄，在实际操作中使用效果不稳定，原因在于加入量少则起不到相应的作用，加入量大则可能抑制作物生长，如吲哚丁酸钾、复硝酚钠、脱落酸、萘乙酸钠、水杨酸和海藻酸等，且作物长期施用增效剂，则可能带来早衰的问题，在蔬菜上表现为产量降低，在果树方面表现为树弱，产量也降低。

因此，加入肥料增效剂或生物刺激素的肥料在市场上，质量相当不稳定，客户褒贬不一，

为了提高增效剂与肥料的配伍性，使产品质量更稳定，防止作物早衰，提高肥料利用率，进一步提高作物产量和品质，我司与甘肃省农业科学院旱地农业研究所联合攻关，设计了此产品。

发明内容

本发明提供生物增效肥料及其制备方法，解决技术问题1）提高增效剂和肥料的配伍性，进一步发挥增效剂的作用，使产品效果稳定；2）长期施用不会引起作物早衰，进一步提高作物产量和品质；3）提高肥料利用率，节约肥料施用量。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

生物增效肥料，由肥料组成，肥料中含有聚磷菌；

所述聚磷菌及其产物对植物无毒害；

所述肥料是生物有机肥、有机肥、有机无机肥、复混肥、复合肥、单质肥、掺混肥和水溶肥中的一种。

还含有产酸菌、有机酸和酶中的一种或任意比例的两种及其以上。

所述产酸菌是乳酸菌、梭菌、酵母菌和芽孢杆菌中的一种或任意比例的两种以上；

所述产酸菌及其产物对植物无毒害；所述有机酸对植物无毒害。

所述聚磷菌按照以下步骤培养：

将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间，即得液体聚磷菌；或

将液体聚磷菌干燥后，得固体聚磷菌。

所述液体培养基的pH为7.0～7.4；所述液体培养基中含有磷；所述培养时间为20～48h；培养为好氧培养；聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为1～10:100；所述干燥温度为30～80℃。

所述液体培养基中磷为磷酸盐缓冲液，磷酸盐缓冲液pH为7.0～7.4。

所述液体培养基中磷为磷酸盐缓冲液，磷酸盐缓冲液pH为7.0～7.4。

液体培养基为蛋白胨3～5份，牛肉浸取物3～5份，磷酸二氢钾缓冲溶液800～1000份，琼脂12～15份。

液体培养基为蛋白胨3～5份，牛肉浸取物3～5份，磷酸二氢钾缓冲溶液800～1000份，琼脂12～15份。

生物增效肥料的制备方法，将聚磷菌加入到肥料中，即得生物增效肥料；或

将聚磷菌产酸菌、有机酸和酶中的一种或任意比例的两种及其以上加入到肥料中，即得饲料添加剂；

所述混匀是固液混匀、固固混匀和液液混匀中的一种或两种及其以上。

发明具有以下有益技术效果：

1. 本发明聚磷菌在好氧条件下培养，其将无机磷以聚磷的形式积聚于体内，聚磷菌施入土壤后，当土壤处于透气性较好的状态时，聚磷菌继续将无机磷以聚磷的形式积聚于体内，当雨水季节来临时，此时土壤经雨水液封，处于缺氧状态，聚磷菌则会将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收有机酸，并将有机酸以聚羟基有机酸的形式储藏于体内，分解产生的无机磷释放到土壤中，供作物吸收。聚磷菌主动吸收有机酸如脱落酸、吲哚丁酸、萘乙酸、水杨酸和乙酸，从而提高了有机酸类增效剂的施用量的范围，进一步发挥增效剂的作用，使增效剂产品效果稳定。

2. 本申请液体培养基采用磷酸盐缓冲溶液，是基于目前酸化板结的土壤考虑的，板结的土壤透气性极差，因此，在培养时聚磷菌在好氧条件下吸收无机磷，将缓冲溶液吸于体内；聚磷菌施入到板结的土壤中时，此时条件为厌氧，聚磷菌将体内积聚的聚磷分解，释放无机磷，无机磷供作物吸收，在缺氧时聚磷菌主动吸收有机酸如脱落酸、吲哚丁酸、萘乙酸、水杨酸和乙酸，从而提高了有机酸类增效剂的施用量的范围，进一步发挥增效剂的作用，使增效剂产品效果稳定。

3. 本申请可以通过调节聚磷菌和产酸菌或/和有机酸的质量比，拓宽了增效剂的施用量的范围，从而达到既能刺激植物生长，又能避免增效剂过量引起的副作用，使产品质量更稳定，达到避免早衰，提高作物产品和品质的效果。

4. 本申请通过聚磷菌和产酸菌或/和有机酸的配合可以提高磷的利用率，具体为在有氧的状态下产酸菌产生的有机酸或/和添加的有机酸促使被固定的枸溶性磷的溶解，聚磷菌将溶解的无机磷储存于体内以备无氧状态时释放，从而减少了磷被土壤固定，在无氧状态下，聚磷菌又将聚磷分解为无机磷释放出，供作物吸收，因此可以提高磷的利用率。

具体实施方式

下面结合具体实例进一步说明本发明。

实施例1

生物增效水溶肥，将液体聚磷菌、吲哚丁酸钾和液体水溶肥按照质量比1:1:98的质量比混匀后，即得生物增效水溶肥；所述液体水溶肥配比为120-60-100，腐殖酸含量为40，单位为g/L。

所述液体聚磷菌按照以下步骤培养：

将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间，即得液体聚磷菌。

所述液体培养基的pH为7.0；所述培养时间为24h；培养为好氧培养；聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨4份，牛肉浸取物4份，磷酸二氢钾缓冲溶液1000份，琼脂14份；磷酸盐缓冲液pH为7.0。

实施例2

生物增效液体水溶肥，由液体肥料和液体聚磷菌组成，液体肥料和液体聚磷菌的质量比为98:2；

采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心 编号 CICC 22102。

所述液体聚磷菌按照以下步骤培养：

将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间，即得液体聚磷菌。

所述液体培养基的pH为7.0；所述培养时间为24h；培养为好氧培养；聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨4份，牛肉浸取物4份，磷酸二氢钾缓冲溶液1000份，琼脂14份；磷酸盐缓冲液pH为7.0。

将液体肥料和液体聚磷菌混匀后，即得生物增效液体水溶肥。

实施例3

生物增效复混肥料，将液体聚磷菌、吲哚丁酸钾和复混肥原料按照质量比1:1:98的质量比混匀后，经造粒、烘干、冷却、筛分和包装后，即得生物增效复混肥；所述复混肥原料是尿素60份、硫酸铵20份、磷酸一铵10份、硫酸钾7份和膨润土3份。

所述液体聚磷菌按照以下步骤培养：

将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间，即得液体聚磷菌。

所述液体培养基的pH为7.0；所述培养时间为24h；培养为好氧培养；聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨4份，牛肉浸取物4份，磷酸二氢钾缓冲溶液1000份，琼脂14份；磷酸盐缓冲液pH为7.0。

实施例4

生物增效氯化钾，将腐殖酸钾、脱落酸、七水硫酸锌、聚磷菌加入到粉末氯化钾中，经挤压造粒，即得生物增效氯化钾；腐殖酸钾、脱落酸、七水硫酸锌、聚磷菌和粉末氯化钾的质量比为2:1:0.5:0.5:96。

所述聚磷菌按照以下步骤培养：

将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间，即得液体聚磷菌，将液体聚磷菌干燥后，得固体聚磷菌。

所述液体培养基的pH为7.2；所述培养时间为24h；培养为好氧培养；聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨3份，牛肉浸取物5份，磷酸二氢钾缓冲溶液900份，琼脂12～15份；磷酸盐缓冲液pH为7.2；干燥温度为60℃。

实施例5

生物增效有机肥，将液体聚磷菌、液体产酸菌、植酸酶和萘乙酸钠加入到有机肥中，即得生物增效有机肥；液体聚磷菌、液体产酸菌、植酸酶、萘乙酸钠和有机肥的质量比为1:1:0.5:0.5:97。

所述液体聚磷菌按照以下步骤培养：

将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间，即得液体聚磷菌。

所述液体培养基的pH为7.3；所述培养时间为20h；培养为好氧培养；聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨3～5份，牛肉浸取物3～5份，磷酸二氢钾缓冲溶液800～1000份，琼脂12～15份；磷酸盐缓冲液pH为7.3。

液体产酸菌按照以下步骤进行：

将产酸菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间，即得液体产酸菌；

所述液体培养基的pH为6.8；所述培养时间为24h；培养为厌氧培养；产酸菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为玉米粉3～5份，蛋白胨0.1～0.3份，葡萄糖1～2份份，琼脂12～15份，蒸馏水1L。

所述聚磷菌采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心 编号 CICC 22102。

所述产酸菌采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心 编号 CICC 10350。

实施例6

生物增效尿素，是将海藻提取物、萘乙酸钠、七水硫酸锌、聚磷菌加入到尿液中，经喷浆造粒，烘干、筛分和包装后，即得生物增效尿素；海藻提取物、萘乙酸钠、七水硫酸锌、聚磷菌和尿液的质量比为2:0.5:0.5:1:96。

所述聚磷菌按照以下步骤培养：

将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间，即得液体聚磷菌，将液体聚磷菌干燥后，得固体聚磷菌。

所述液体培养基的pH为7.4；所述培养时间为30h；培养为好氧培养；聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为10:100。液体培养基为蛋白胨5份，牛肉浸取物3份，磷酸二氢钾缓冲溶液1000份，琼脂12份；磷酸盐缓冲液pH为7.4；干燥温度为50℃。

实施例7

生物增效肥料，含有聚磷菌；

所述聚磷菌及其产物对植物无毒害。

生物增效肥料的制备方法，将聚磷菌加入到肥料中，即得生物增效肥料；。

实施例8

生物增效肥料，含有聚磷菌；

所述聚磷菌及其产物对植物无毒害。

生物增效肥料的制备方法，将聚磷菌与肥料原料混匀，即得生物增效肥料；聚磷菌和肥料原料的质量比为6:94。

实施例9

生物增效肥料，含有聚磷菌；

所述聚磷菌及其产物对植物无毒害；

聚磷菌培养基中含有磷。

生物增效肥料的制备方法，将聚磷菌与肥料原料混匀，即得生物增效肥料；聚磷菌和肥料原料的质量比为6:94。

实施例10

生物增效肥料，含有聚磷菌；

所述聚磷菌及其产物对植物无毒害；

聚磷菌培养基中含有偏磷酸钾。

生物增效肥料的制备方法，将聚磷菌与肥料原料混匀，即得生物增效肥料；聚磷菌和肥料原料的质量比为6:94。

上述磷酸盐缓冲溶液配置：

pH7.0：取磷酸二氢钾6.8g，加0.1mol/L氢氧化钠溶液291ml，用水稀释至1000ml，即得。

pH7.2：取0.2mol/L磷酸二氢钾溶液250ml与0.2mol/L氢氧化钠溶液175ml，加新沸过的冷水，稀释至1000ml，摇匀即得。

pH7.3：取磷酸氢二钠1.9734g与磷酸二氢钾0.2245g，加水使溶解成1000ml，调节pH至7.3，即得。

pH7.4：取磷酸二氢钾6.8g，加0.1mol/L氢氧化钠溶液395ml，用水稀释至1000ml，即得。

下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果：

实验一

1、实验供试材料

1材料与方法：

1.1试验地点：晟丰（烟台）农业科技有限公司。

1.2实验检测：根系长度。 1.3实验对象：富贵竹。 1.4供试处理：针对普通增效剂（萘乙酸钠）和本申请（萘乙酸钠和聚磷菌按照质量比4:1

的组合物）做生根效果比较。 1.5试验设计：试验设3个浓度处理，处理浓度分别为0.005%、0.01%和0.05%，并增设一空

白处理，空白标准为ck。将买来的富贵竹用剪刀剪掉下端，分别放入盛有稀释的普通增效剂和本申请增效剂的3个浓度梯度的高筒花瓶中，花瓶高25cm，每个花瓶中放入3棵作为平行样，20天后测花瓶中每株富贵竹根系的长度。实验温度为18～22℃，环境湿度为38～46。

本实验除实验处理不同外其他实验条件均一致。 2结果与分析

表1 各处理对富贵竹根系的影响 表1

	水	0.005%	0.01%	0.05%
					ck平均根长（mm）	12.5
普平均根长（mm）		12.9	23.6	8.7
					本平均根长（mm）		13.1	23.4	21.4

由表1可以看出，处理浓度为0.005%时，富贵竹根系虽然略有增长，但是增长并不明显；

而当处理浓度为0.01%时，富贵竹根系增长明显，而当处理浓度为0.05%时，采用普通处理的根系与空白处理比较，不仅没有增长反而出现了抑制，而本申请的根系仍然较空白处理的有较大幅度的增长，由此可见，本申请可以扩宽增效剂的施用量的范围，使增效剂的质量稳定。

另，使用水、浓度0.005%、0.01%以及本申请0.05%处理的富贵竹均为底部生根，生根为正常的根系，而使用普通增效剂0.05%浓度处理的富贵竹，其生根为浸泡部位均有根系生出，且根系短而粗，呈病态。 实验二

1、实验供试材料

1材料与方法：

1.1试验地点：烟台市道头镇道头村。

1.2实验检测：每100g玉米种蛋白质、碳水化合物、磷和钾的含量以及千粒重和亩产量。

1.3供试材料：玉米种隆平206。 1.4供试处理：分别采用水、普通增效剂（萘乙酸钠）和本申请（萘乙酸钠和聚磷菌按照

质量比4:1的组合物）做生根效果比较。 1.5试验设计：试验设3个浓度处理，处理浓度分别为0.005%、0.01%和0.05%，并增设一空

白处理，空白标准为ck，试验田取地况相近相邻的四亩田。播种前将玉米种于各处理中在温度为45℃条件下浸泡12h，晾干后播种，每亩播种玉米种2.2kg。2结果与分析

每100g玉米种蛋白质、碳水化合物、磷和钾的含量以及千粒重和亩产量检测结果，见表2。

表2

	蛋白质（g）	碳水化合物（g）	磷（mg）	钾（mg）	千粒重（g）	亩产量（kg）
							ck	6.8	73.4	107	237	349	659.2
普通	7.2	75.3	112	239	354	664.3
							本申请	7.6	76.1	118	240	358	693.6

由表2可以看出，本申请较水和普通增效剂浸泡处理的磷含量增长较明显，钾有增长但不明显，且本申请较水和普通增效剂可以提高作物的品质，增加千粒重以及提高亩产量。

实验三

1、实验供试材料

1材料与方法：

1.1试验地点：烟台市龙口市小刘家村。

1.2实验检测：每100g葡萄中蛋白质、磷和钾的含量，以及含糖量、含酸量和亩产量。

1.3供试材料：玫瑰香。 1.4供试处理：分别采用空白（除未加入吲哚丁酸钾和聚磷菌外，其它制备方法与实施例1

均一致）、对比1（除加入吲哚丁酸钾，未加入聚磷菌外，其制备方法与实施例1均一致）、对比2（除加入聚磷菌的培养基中磷酸二氢钾缓冲溶液由水代替外，其制备方法与实施例1均一致）和实施例1做肥效比较；空白用ck表示。1.5试验设计：将空白（除未加入吲哚丁酸钾和聚磷菌外，其它制备方法与实施例1均一致）、对比1（除加入吲哚丁酸钾，未加入聚磷菌外，其制备方法与实施例1均一致）、对比2（除加入聚磷菌的培养基中磷酸二氢钾缓冲溶液由水代替外，其制备方法与实施例1均一致）和实施例1，采用滴灌的方式进行施肥，每亩每次施肥5kg，施肥前用水将肥料进行稀释，稀释倍数为800倍。

本实验除处理不同外，其它操作均一致。2结果与分析

每100g玫瑰香葡萄中蛋白质、磷和钾的含量，以及含糖量、含酸量和亩产量检测结果，见表3

表3

	蛋白质（g）	磷（mg）	钾（mg）	含糖量（%）	含酸量（%）	糖酸比	亩产量（kg）
								ck	0.6	11	101	17.2	0.87	19.77	732.6
对比1	0.6	13	104	17.8	0.84	21.19	764.5
								对比2	0.6	14	105	17.8	0.83	21.45	769.4
实施例1	0.6	16	105	18.1	0.82	22.07	796.9

由表3可以看出，加入聚磷菌的对比2较水、对比1处理的葡萄中磷含量略有增长，但并不是很明显，同时钾有增长也不明显，糖酸比和亩产量也略有增长。

而本申请则较水、对比1处理的葡萄中磷含量增长明显，同时钾有增长但不明显，糖酸比和亩产量增长明显。

对比2和本申请虽然都加入聚磷菌但是表现并不相同，本申请发明人分析，可能是受土壤的影响，目前土壤酸化板结比较普遍，培养时培养基中未加入含磷物质，则聚磷菌体内未有聚磷的储备，施入板结的土壤中，在缺氧的状态下，不能分解体内的聚磷，释放能量供自己生存，因此，存活率低，因而造成效果不是那么明显。在疏松的土壤中，可能效果会好些。由此可见，聚磷菌经含磷物质培养后的适应性更强，使用范围更广。

Claims (10)

1.生物增效肥料，由肥料组成，其特征在于，肥料中含有聚磷菌；

所述聚磷菌及其产物对植物无毒害；

所述肥料是生物有机肥、有机肥、有机无机肥、复混肥、复合肥、单质肥、掺混肥和水溶肥中的一种。

2.如权利要求1所述生物增效肥料，其特征在于，还含有产酸菌、有机酸和酶中的一种或任意比例的两种及其以上。

3.如权利要求2所述生物增效肥料，其特征在于，所述产酸菌是乳酸菌、梭菌、酵母菌和芽孢杆菌中的一种或任意比例的两种以上；

所述产酸菌及其产物对植物无毒害；所述有机酸对植物无毒害。

4. 如权利要求1至3任意一项所述生物增效肥料，其特征在于，所述聚磷菌按照以下步骤培养：

将聚磷菌种子菌接种至液体培养基中培养一段时间，即得液体聚磷菌；或

将液体聚磷菌干燥后，得固体聚磷菌。

5.如权利要求4所述生物增效肥料，其特征在于，所述液体培养基的pH为7.0～7.4；所述液体培养基中含有磷；所述培养时间为20～48h；培养为好氧培养；聚磷菌种子菌和液体培养基的质量比为1～10:100；所述干燥温度为30～80℃。

6.如权利要求4所述生物增效肥料，其特征在于，所述液体培养基中磷为磷酸盐缓冲液，磷酸盐缓冲液pH为7.0～7.4。

7.如权利要求5所述生物增效肥料，其特征在于，所述液体培养基中磷为磷酸盐缓冲液，磷酸盐缓冲液pH为7.0～7.4。

8.如权利要求4所述生物增效肥料，其特征在于，液体培养基为蛋白胨3～5份，牛肉浸取物3～5份，磷酸二氢钾缓冲溶液800～1000份，琼脂12～15份。

9. 如权利要求5至7任意一项所述生物增效肥料，其特征在于，液体培养基为蛋白胨3～5份，牛肉浸取物3～5份，磷酸二氢钾缓冲溶液800～1000份，琼脂12～15份。

10.生物增效肥料的制备方法，其特征在于，将聚磷菌加入到肥料中，即得生物增效肥料；或

将聚磷菌产酸菌、有机酸和酶中的一种或任意比例的两种及其以上加入到肥料中，即得饲料添加剂；

所述混匀是固液混匀、固固混匀和液液混匀中的一种或两种及其以上。