CN109956821B - 一种用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，属于生物添加剂技术领域。本发明以硫酸镁、硝酸锰、氯化铁作为基础原料，通过添加剂的作用，在碱性环境下，形成空心的磁性氧体，随后将其与改性剂进行改性，通过改性剂的作用，提高了磁性氧体的表面活性基团的种类，增强了与聚合物结合能力，随后再将其与烯丙基胺等进行混合，通过引发剂的作用，形成聚合物，利用磁性氧体表面的基团可以很好的与聚合物进行结合，最后与聚谷氨酸及营养物质进行混合，通过聚谷氨酸及聚合物的包裹，从而得到用于增强微生物肥的增效颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，属于生物添加剂技术领域。
背景技术
生物肥料是指特定功能微生物与主要以动植物残体（如畜禽粪便、农作物秸秆等）为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。我国农村长期以来大量使用化肥和农药，已经造成土壤的透气性和疏松性大大降低，土壤结块严重的问题，农作物生长的土壤环境受到了很大的破坏。如果继续长期使用化肥，势必会严重影响农业的可持续发展。因此，在农业生产中大力推广使用农家肥、生物有机肥，少用或不用化肥，将会有力促进农业的可持续发展。
有机肥中不仅含有植物必需的大量元素、微量元素，还含有丰富的有机养分，有机肥是最全面的肥料。有机肥料施入土壤后，有机质能有效地改善土壤理化状况和生物特性，熟化土壤，增强土壤的保肥供肥能力和缓冲能力，为作物的生长创造良好的土壤条件。有机肥腐解后，为土壤微生物活动提供能量和养料，促进微生物活动，加速有机质分解，产生的活性物质等能促进作物的生长和提高农产品的品质。生物有机肥营养元素齐全，能够改良土壤，改善使用化肥造成的土壤板结。改善土壤理化性状，增强土壤保水、保肥、供肥的能力。生物有机肥中的有益微生物进入土壤后与土壤中微生物形成相互间的共生增殖关系，抑制有害菌生长并转化为有益菌，相互作用，相互促进，起到群体的协同作用，有益菌在生长繁殖过程中产生大量的代谢产物，促使有机物的分解转化，能直接或间接为作物提供多种营养和刺激性物质，促进和调控作物生长。提高土壤孔隙度、通透交换性及植物成活率、增加有益菌和土壤微生物及种群。对人、畜、环境安全、无毒，是一种环保型肥料。
近年来水稻用微生物肥作为一种以微生物生命活动及其产物导致农作物得到特定肥料效应的微生物活体制品广受关注，它在培肥地力、提高化肥利用率、抑制农作物对重金属及农药等有害物质的吸收、净化和修复土壤、促进水稻秸秆和城市垃圾的腐熟利用、提高稻米品质具有优异效果。但是微生物肥料是活体肥料，它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活动来完成。只有当这些有益微生物处于旺盛的繁殖和新陈代谢的情况下，物质转化和有益代谢产物才能不断形成。多年以来，微生物肥料的多数加工方式只采用成品菌剂与填料混合，但是填料不能很好的给微生物提供良好的生存环境，导致微生物缺少发酵代谢产物，严重影响了微生物肥料产品的肥效，且微生物肥料对环境适应性较差，用微生物菌剂主要为单一的微生物菌种，难以还原微生态结构，且作用时间短，无法满足农作物生长对肥料的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前微生物肥料对环境适应性较差，作用时间短，无法满足农作物生长对肥料的需求的问题，本发明提供了用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合物与混合溶剂按质量比3:5～7混合，超声震荡，再加入混合物质量20～30％的添加剂，使用氨水调节pH至7.5～8.0，搅拌均匀，静置，过滤，洗涤，干燥，煅烧，收集煅烧物；
（2）将煅烧物、水及改性剂按质量比7:15～17:1，搅拌均匀，调节pH，加热，搅拌，过滤，洗涤，干燥，收集干燥物；
（3）按重量份数计，取160～190份水、40～45份干燥物、20～25份烯丙基胺、13～19份聚谷氨酸、7～12份营养物、4～6份辅助剂、1～3份引发剂、0.3～0.5份表面活性剂，首先将水、干燥物、烯丙基胺放入反应器中，使用氮气保护，使用浓盐酸调节pH至3.5～4.5，搅拌；
（4）待搅拌结束后，加入聚谷氨酸、营养物、辅助剂、表面活性剂，搅拌混合，升温，加入引发剂，搅拌反应，调节pH至中性，静置，出料，冷冻干燥，收集干燥物，即得用于增强微生物肥的增效颗粒。
所述步骤（1）中混合物为硫酸镁、硝酸锰、氯化铁按质量比4～7:2～5:7混合均匀，即得混合物。
所述步骤（1）中混合溶剂为乙醇溶液、丙酮按体积比14:1～3混合而成。
所述步骤（1）中添加剂为乙酸乙酯、二乙胺及碳酸氢铵按质量比4:7～10进行混合，即得。
所述步骤（2）中改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种与硼酸三异丙酯按质量比3～5:1混合而成。
所述营养物的配置方法为按重量份数计，取60～90份水、10～15份酵母浸膏、8～12份蔗糖、1～3份微量元素，搅拌均匀，即得营养物。
所述微量元素为硫酸钠、硝酸镁中的任意一种。
所述辅助剂为柠檬酸、海藻酸钠按质量比5:2混合而成。
所述引发剂过硫酸铵、过硫酸钾按质量比1:2～4混合而成。
所述表面活性剂为卵磷脂。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以硫酸镁、硝酸锰、氯化铁作为基础原料，通过添加剂的作用，在碱性环境下，形成空心的磁性氧体，随后将其与改性剂进行改性，通过改性剂的作用，提高了磁性氧体的表面活性基团的种类，增强了与聚合物结合能力，随后再将其与烯丙基胺等进行混合，通过引发剂的作用，形成聚合物，利用磁性氧体表面的基团可以很好的与聚合物进行结合，最后与聚谷氨酸及营养物质进行混合，通过聚谷氨酸及聚合物的包裹，从而得到用于增强微生物肥的增效颗粒；
（2）本发明在使用时，首先颗粒表面的聚合物具有很好的水溶性及分解性能，可以进行降解，降解形成的小分子物质可以被微生物进行利用，其次聚合物降解后内部的营养物质被释放，吸引微生物进行聚集，通过微生物的聚集可以，一是提高营养物质的利用，二是利用磁性氧体的表面活性基团对微生物产生的酶进行吸附性结合，通过磁性氧体的作用提高了酶的活性，进而增强了微生物肥的作用，同时通过其中磁性氧体及聚合物的作用，增强了微生物对环境的适应性。
具体实施方式
混合物为硫酸镁、硝酸锰、氯化铁按质量比4～7:2～5:7混合均匀，即得混合物。
混合溶剂为乙醇溶液、丙酮按体积比14:1～3混合而成。
添加剂为乙酸乙酯、二乙胺及碳酸氢铵按质量比4:7～10进行混合，即得。
改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种与硼酸三异丙酯按质量比3～5:1混合而成。
营养物的配置方法为按重量份数计，取60～90份水、10～15份酵母浸膏、8～12份蔗糖、1～3份微量元素，搅拌均匀，即得营养物。
微量元素为硫酸钠、硝酸镁中的任意一种。
辅助剂为柠檬酸、海藻酸钠按质量比5:2混合而成。
引发剂过硫酸铵、过硫酸钾按质量比1:2～4混合而成。
表面活性剂为卵磷脂。
一种用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合物与混合溶剂按质量比3:5～7混合，超声震荡10min，再加入混合物质量20～30％的添加剂，使用氨水调节pH至7.5～8.0，搅拌均匀，静置3～5h，过滤，使用水洗涤，干燥，在600～800℃煅烧2h，收集煅烧物；
（2）将煅烧物、水及改性剂按质量比7:15～17:1，搅拌均匀，使用醋酸调节pH至4.0，加热至60℃，搅拌5h，过滤，使用乙醇洗涤，干燥，收集干燥物；
（3）按重量份数计，取160～190份水、40～45份干燥物、20～25份烯丙基胺、13～19份聚谷氨酸、7～12份营养物、4～6份辅助剂、1～3份引发剂、0.3～0.5份表面活性剂，首先将水、干燥物、烯丙基胺放入反应器中，使用氮气保护，使用浓盐酸调节pH至3.5～4.5，搅拌3h；
（4）待搅拌结束后，加入聚谷氨酸、营养物、辅助剂、表面活性剂，搅拌混合，升温，加入引发剂，搅拌反应，调节pH至中性，静置7h，出料，冷冻干燥，收集干燥物，即得用于增强微生物肥的增效颗粒。
混合物为硫酸镁、硝酸锰、氯化铁按质量比7:5:7混合均匀，即得混合物。
混合溶剂为0.3mol/L乙醇溶液、丙酮按体积比14:3混合而成。
添加剂为乙酸乙酯、二乙胺及碳酸氢铵按质量比4:10进行混合，即得。
改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种与硼酸三异丙酯按质量比3～5:1混合而成。
营养物的配置方法为按重量份数计，取90份水、15份酵母浸膏、12份蔗糖、3份微量元素，搅拌均匀，即得营养物。
微量元素为硫酸钠。
辅助剂为柠檬酸、海藻酸钠按质量比5:2混合而成。
引发剂过硫酸铵、过硫酸钾按质量比1:4混合而成。
表面活性剂为卵磷脂。
一种用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合物与混合溶剂按质量比3:7混合，超声震荡10min，再加入混合物质量30％的添加剂，使用氨水调节pH至8.0，搅拌均匀，静置5h，过滤，使用水洗涤，干燥，在800℃煅烧2h，收集煅烧物；
（2）将煅烧物、水及改性剂按质量比7:17:1，搅拌均匀，使用醋酸调节pH至4.0，加热至60℃，搅拌5h，过滤，使用乙醇洗涤，干燥，收集干燥物；
（3）按重量份数计，取190份水、45份干燥物、25份烯丙基胺、19份聚谷氨酸、12份营养物、6份辅助剂、3份引发剂、0.5份表面活性剂，首先将水、干燥物、烯丙基胺放入反应器中，使用氮气保护，使用浓盐酸调节pH至4.5，搅拌3h；
（4）待搅拌结束后，加入聚谷氨酸、营养物、辅助剂、表面活性剂，搅拌混合，升温，加入引发剂，搅拌反应，调节pH至中性，静置7h，出料，冷冻干燥，收集干燥物，即得用于增强微生物肥的增效颗粒。
混合物为硫酸镁、硝酸锰、氯化铁按质量比6:3:7混合均匀，即得混合物。
混合溶剂为0.3mol/L乙醇溶液、丙酮按体积比14:2混合而成。
添加剂为乙酸乙酯、二乙胺及碳酸氢铵按质量比4:9进行混合，即得。
改性剂为乙烯基三乙氧基硅烷与硼酸三异丙酯按质量比4:1混合而成。
营养物的配置方法为按重量份数计，取80份水、13份酵母浸膏、10份蔗糖、2份微量元素，搅拌均匀，即得营养物。
微量元素为硝酸镁。
辅助剂为柠檬酸、海藻酸钠按质量比5:2混合而成。
引发剂过硫酸铵、过硫酸钾按质量比1:3混合而成。
表面活性剂为卵磷脂。
一种用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合物与混合溶剂按质量比3:6混合，超声震荡10min，再加入混合物质量25％的添加剂，使用氨水调节pH至7.5，搅拌均匀，静置4h，过滤，使用水洗涤，干燥，在700℃煅烧2h，收集煅烧物；
（2）将煅烧物、水及改性剂按质量比7:16:1，搅拌均匀，使用醋酸调节pH至4.0，加热至60℃，搅拌5h，过滤，使用乙醇洗涤，干燥，收集干燥物；
（3）按重量份数计，取180份水、43份干燥物、23份烯丙基胺、16份聚谷氨酸、9份营养物、5份辅助剂、2份引发剂、0.4份表面活性剂，首先将水、干燥物、烯丙基胺放入反应器中，使用氮气保护，使用浓盐酸调节pH至4.0，搅拌3h；
（4）待搅拌结束后，加入聚谷氨酸、营养物、辅助剂、表面活性剂，搅拌混合，升温，加入引发剂，搅拌反应，调节pH至中性，静置7h，出料，冷冻干燥，收集干燥物，即得用于增强微生物肥的增效颗粒。
混合物为硫酸镁、硝酸锰、氯化铁按质量比4:2:7混合均匀，即得混合物。
混合溶剂为0.3mol/L乙醇溶液、丙酮按体积比14:1混合而成。
添加剂为乙酸乙酯、二乙胺及碳酸氢铵按质量比4:7进行混合，即得。
改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷与硼酸三异丙酯按质量比3:1混合而成。
营养物的配置方法为按重量份数计，取60份水、10份酵母浸膏、8份蔗糖、1份微量元素，搅拌均匀，即得营养物。
微量元素为硫酸钠。
辅助剂为柠檬酸、海藻酸钠按质量比5:2混合而成。
引发剂过硫酸铵、过硫酸钾按质量比1:2混合而成。
表面活性剂为卵磷脂。
一种用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合物与混合溶剂按质量比3:5混合，超声震荡10min，再加入混合物质量20％的添加剂，使用氨水调节pH至7.5，搅拌均匀，静置3h，过滤，使用水洗涤，干燥，在600℃煅烧2h，收集煅烧物；
（2）将煅烧物、水及改性剂按质量比7:15:1，搅拌均匀，使用醋酸调节pH至4.0，加热至60℃，搅拌5h，过滤，使用乙醇洗涤，干燥，收集干燥物；
（3）按重量份数计，取160份水、40份干燥物、20份烯丙基胺、13份聚谷氨酸、7份营养物、4份辅助剂、1份引发剂、0.3份表面活性剂，首先将水、干燥物、烯丙基胺放入反应器中，使用氮气保护，使用浓盐酸调节pH至3.5，搅拌3h；
（4）待搅拌结束后，加入聚谷氨酸、营养物、辅助剂、表面活性剂，搅拌混合，升温，加入引发剂，搅拌反应，调节pH至中性，静置7h，出料，冷冻干燥，收集干燥物，即得用于增强微生物肥的增效颗粒。
混合物为硫酸镁、硝酸锰、氯化铁按质量比6:3:7混合均匀，即得混合物。
混合溶剂为0.3mol/L乙醇溶液、丙酮按体积比14:2混合而成。
添加剂为乙酸乙酯、二乙胺及碳酸氢铵按质量比4:9进行混合，即得。
改性剂为乙烯基三乙氧基硅烷与硼酸三异丙酯按质量比4:1混合而成。
营养物的配置方法为按重量份数计，取80份水、13份酵母浸膏、10份蔗糖、2份微量元素，搅拌均匀，即得营养物。
微量元素为硝酸镁。
辅助剂为柠檬酸、海藻酸钠按质量比5:2混合而成。
引发剂过硫酸铵、过硫酸钾按质量比1:3混合而成。
表面活性剂为卵磷脂。
一种用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合物与混合溶剂按质量比3:6混合，超声震荡10min，再加入混合物质量25％的添加剂，使用氨水调节pH至7.5，搅拌均匀，静置4h，过滤，使用水洗涤，干燥，在700℃煅烧2h，收集煅烧物；
（2）将煅烧物、水及改性剂按质量比7:16:1，搅拌均匀，使用醋酸调节pH至4.0，加热至60℃，搅拌5h，过滤，使用乙醇洗涤，干燥，收集干燥物；
（3）按重量份数计，取180份水、43份干燥物、23份烯丙基胺、9份营养物、5份辅助剂、2份引发剂、0.4份表面活性剂，首先将水、干燥物、烯丙基胺放入反应器中，使用氮气保护，使用浓盐酸调节pH至4.0，搅拌3h；
（4）待搅拌结束后，加入营养物、辅助剂、表面活性剂，搅拌混合，升温，加入引发剂，搅拌反应，调节pH至中性，静置7h，出料，冷冻干燥，收集干燥物，即得用于增强微生物肥的增效颗粒。
与实施例2基本相同，唯独不同的是缺少营养物。
市售的微生物肥。
将实施例1～3和对比例1～2的增强微生物肥的增效颗粒与微生物肥按质量比3:80～90进行混合，再与对比例3进行试验测试，在插秧时期，按照每亩18～27千克，施加在水稻田中，供水稻利用，并且按照水稻不同时间，依次可以增加6～9％的量，最后按照NY 147-88（米质测定方法）测定稻米品质。
测试结果如表1。
表1
综上可得，本发明制备的增强微生物肥的增效颗粒可以很好的促进微生物肥的增肥效果。
Claims (5)
1.一种用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合物与混合溶剂按质量比3:5～7混合，超声震荡，再加入混合物质量20～30％的添加剂，使用氨水调节pH至7.5～8.0，搅拌均匀，静置，过滤，洗涤，干燥，煅烧，收集煅烧物；所述混合物为硫酸镁、硝酸锰、氯化铁按质量比4～7:2～5:7混合均匀，即得混合物；所述混合溶剂为乙醇溶液、丙酮按体积比14:1～3混合而成；所述添加剂为乙酸乙酯、二乙胺及碳酸氢铵按质量比4:7～10进行混合，即得；
（2）将煅烧物、水及改性剂按质量比7:15～17:1，搅拌均匀，调节pH，加热，搅拌，过滤，洗涤，干燥，收集干燥物；所述改性剂为氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种与硼酸三异丙酯按质量比3～5:1混合而成；
（3）按重量份数计，取160～190份水、40～45份干燥物、20～25份烯丙基胺、13～19份聚谷氨酸、7～12份营养物、4～6份辅助剂、1～3份引发剂、0.3～0.5份表面活性剂，首先将水、干燥物、烯丙基胺放入反应器中，使用氮气保护，使用浓盐酸调节pH至3.5～4.5，搅拌；
（4）待搅拌结束后，加入聚谷氨酸、营养物、辅助剂、表面活性剂，搅拌混合，升温，加入引发剂，搅拌反应，调节pH至中性，静置，出料，冷冻干燥，收集干燥物，即得用于增强微生物肥的增效颗粒。
2.根据权利要求1所述用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，其特征在于，所述营养物的配置方法为按重量份数计，取60～90份水、10～15份酵母浸膏、8～12份蔗糖、1～3份微量元素，搅拌均匀，即得营养物；所述微量元素为硫酸钠、硝酸镁中的任意一种。
3.根据权利要求1所述用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，其特征在于，所述辅助剂为柠檬酸、海藻酸钠按质量比5:2混合而成。
4.根据权利要求1所述用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，其特征在于，所述引发剂过硫酸铵、过硫酸钾按质量比1:2～4混合而成。
5.根据权利要求1所述用于增强微生物肥的增效颗粒的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为卵磷脂。
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