CN109956835A - 一种有机复合肥及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机复合肥及其制备方法和应用。该有机复合肥由尿素和含有机质的物质混合组成，所述有机质的总含量为57.0～59.6%，所述含有机质的物质为茶粕、茶壳、腐植酸、菌种培养物、泥粉和烟杆。该有机复合肥尤其适用于油茶树等农作物的基肥，使用后油茶树的生长高度与亩产籽量、出油率、叶子中的叶绿素含量都显著大于对照组，对油茶树的生长发育取得了意想不到的技术效果。

Description

一种有机复合肥及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及复合肥料的技术领域，更具体地，涉及一种有机复合肥及其制备方法和应用。

背景技术

化学肥料因为成本较低、效率较高受到普遍的使用。但是，施用化学肥料不仅会使土壤的理化条件变坏，而且阻碍土壤中腐生性生物的繁殖，威胁着它们的生存，紊乱了土壤生态系统，其后果是有害的寄生性生物容易活跃，从而提高了它们的繁殖密度，于是易于多发病虫害，并使上壤扳结，地力降低。

尿素虽然是有机物，但其是一种氮肥，成分单一。尿素在土壤微生物作用以后只水解成碳酸铵一种成分，属于速效肥。尿素不会给土壤带来有机质，也不会促进微生物繁殖，不会改善土壤的理化性质和生物活性，大量使用后会降低土壤理化性质和生物活性，使土壤板结。

施用优质有机质肥能有效促进土壤中有益菌的繁殖，改善，提供或者促进土壤中有益菌生成农作物所必需的养分，对农作物发育起到重要作用，并对土壤中的生态系统起到良好的改善作用。

但是，现有的有机肥料中，如人畜禽粪便常常带有较多的各种病毒、寄生虫卵、恶臭味等，有些有机肥如杂草等常常带有各种病虫害传染体及种子等，所以一般的有机肥如果不经过科学的处理，最终有机肥的良好效果都会被打上大大的折扣。有机质种类较为繁多，对于不同的植物，或者同一植物的不同生长期间来说，其需要的有机肥的有机质含量、营养元素的种类有所不同；而现有一般的有机肥配伍中，还可能含有不适宜某种植物的某些成分，例如海肥等常常带有较高的对茶树生长有害的物质(如氯离子)等。因此，为实现某种特定种植和培育目的，针对性研究总结得到特定组成的有机肥具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有有机复合肥的技术不足，提供一种有机复合肥。

本发明另一要解决的技术问题是提供所述有机复合肥的制备方法。

本发明还有一个需要解决的技术问题是提供所述有机肥复合肥的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

提供一种有机复合肥，由尿素和含有机质的物质混合组成，所述有机质的总含量为57.0～59.6％，所述含有机质的物质为茶粕、茶壳、腐植酸、菌种培养物、泥粉和烟杆；所述腐植酸采用褐煤风化腐殖酸；

所述菌种培养物由链霉菌属菌株“TY-001#”发酵得到；链霉菌属菌株“TY-001#”的培养基为：取大豆进行浸泡或取豆粕进行预发酵后，进行打浆、过滤；然后往滤液中加入糖后，加水定容至培养基中糖的浓度≥100g/L，pH为7.4～7.6；所述链霉菌属菌株“TY-001#”于2017年3月24日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，分类命名为Streptomyces.，其保藏编号为GDMCC No.：60152，保藏地址是中国广东省广州市先烈中路100号省微生物所实验楼五楼。

优选地，所述的有机复合肥，按照有机复合肥所含有机质的总含量计算，所述烟杆提供的有机质含量为2.5～5.0％；所述茶粕和茶壳提供的有机质含量为10～15％；所述腐殖酸提供的有机质含量为3.1～7.0％；所述泥粉提供的有机质含量为1～5％；所述菌种培养物提供的有机质含量为25～50％。

优选地，所述的有机复合肥，所述烟杆提供的有机质含量为3.5％；所述茶粕提供的有机质含量为6.72％；所述茶壳提供的有机质含量为4.56％；所述腐殖酸提供的有机质含量为5.2％；所述泥粉提供的有机质含量为3.2％；所述菌种培养物提供的有机质含量为32.9～36.4％。

优选地，所述的有机复合肥，按照质量份数计，所述有机复合肥由以下各组分按比例组成：

所述泥粉可选无污染的泥土、黑土泥土、干塘泥土等，泥土取回后进行晒干、捣碎、研磨后，过筛即可获得黑土泥粉、干塘泥粉。或者选用市面上购买的白泥粉、煤渣泥粉或者高岭土粉。

本发明同时提供了所述有机复合肥的制备方法，包括以下步骤:

S1.往茶粕中加入生物发酵剂后进行发酵得到茶粕发酵料；准备菌种培养物；将茶壳、腐植酸、泥粉和烟杆组分进行粉碎过筛，混合得到粉碎混合料；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎混合料按比例混合，调pH值后再与尿素混合，包装或者进行造粒后包装即得；

所述生物发酵剂为固氮菌或复合EM微生物菌剂。

所述有机复合肥为颗粒状或粉状。

优选地，步骤S1所述茶粕的含水率调整为40～50％左右；

优选地，步骤S1所述生物发酵剂的加入量按照茶粕：生物发酵剂的质量比为10～20:1确定。

优选地，步骤S1所述发酵的工艺条件为：发酵温度为55～60℃、发酵时间为10～14天，每4～7天翻堆一次。

优选地，步骤S1所述将其他各组分粉碎的粉碎是分别将茶壳粉碎至粒径为过10目筛，腐植酸粒径为30～100目筛，泥粉粒径为20～80目筛，烟杆粒径为10目筛。

优选地，步骤S2所述调pH值是调节至pH值为5.5～8；进一步地，优选采用工业盐酸或生石灰调节至pH值；优选采用质量百分比浓度为5～10％的硫酸调节pH值。

进一步优选地，所述菌种培养物的制备方法包括以下步骤：

S01.制备培养基：取大豆进行浸泡或取豆粕进行预发酵后，进行打浆、过滤；然后往滤液中加入糖后，加水定容至培养基中糖的浓度≥100g/L，pH为7.4～7.6；

S02.接种：取链霉菌属菌株“TY-001#”的液体菌种，接种到培养基中，搅拌均匀；

S03.发酵：在发酵过程中往培养基中持续通入氧气，于20～28℃下持续发酵7～8天后，得到发酵液；

S04.终止发酵：将发酵液灌装密闭静置15天，即得菌种培养物。

进一步地，前述预发酵的步骤为：

S011.往豆粕中加水，并搅拌充分均匀，直至豆粕用手紧捏达到滴水成线的状态即可；

S012.用薄膜覆盖在豆粕表面，不留缝隙，计时开始预发酵过程；

S013.预发酵时间为3～5天；开始发酵2天后，将温度计插入豆粕深处，发酵原料内部温度≥40℃时，将预发酵豆粕里外翻转一次，继续发酵2～3天。

一种所述链霉菌属菌株(Streptomyces)的培养方法，包括以下步骤：

Y1.取链霉菌属菌株“TY-001#”划线于固体培养基上，25～30℃倒置活化培养3～7天，制得活化后菌株；

Y2.取步骤Y1制得的活化后菌株接种至液体培养基中，在温度为25～30℃、转数为150～220转/分钟的条件下，摇床培养3～7天，得到菌液。

优选地，所述液体培养基每升组分如下：取大豆、豆粕100g磨成豆浆过滤，弃渣；白砂糖、蔗糖或红糖100g；水定容至1升，pH为7.4～7.6。

优选地，所述液体培养基每升组分如下：牛肉膏3.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠5.0g，水定容至1升，pH为7.4～7.6。

优选地，所述固体培养基每升组分如下：牛肉膏3.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠5.0g、琼脂15～25g，水定容至1升，pH为7.4～7.6。

本发明所述有机复合肥在应用于作为油茶种植的基肥或追肥获得显著优良的应用效果。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明制备的有机复合肥中富含丰富的有机质，能够有效促进油茶树结果亮色，植物茎叶生产速度显著提高，且有利于果实品质的提高，增加果实富含营养物质。有机质是植物养分的主要来源，含有植物生长发育所需要的各种营养元素，特别是土壤中的氮，有95％以上氮素是以有机状态存在于土壤中的。此外，有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。所以有机质多的土壤，养分含量也就多。有机质中的胡敏酸，可以增强植物呼吸，提高细胞膜的渗透性，增强对营养物质的吸收，同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。

本发明制备的肥料中添加合适比例的腐植酸，腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂，能促进良好结构的形成，还可增加土壤吸热能力，提高土壤肥力，创造适宜的土壤松紧度。

施用本发明的有机复合肥后，油茶树的生长发育取得了意想不到的技术效果。然而，该复合肥料对山茶树的植株生长以及果实发育没有起到实质的作用。可见，本发明的复合肥料对不同植株的生长发育具有选择性，对油茶的生长发育作用最为显著。

本发明提供的链霉菌属菌株“TY-001#”，该菌株能够适应高渗透压下通气发酵培养。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

实施例1菌种培养物的优选制备

1.实验材料和条件

(1)在湖南省郴州市某地采集到的土壤样品。

(2)液体培养基每升组分如下：牛肉膏3.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠5.0g，水定容至1升，pH为7.4。

固体培养基每升组分如下：牛肉膏3.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠5.0g、琼脂15g，水定容至1升，pH为7.4。

培养基分装，高压灭菌锅灭菌(121℃，30min)。

(3)无菌操作条件：所有器皿和用具均须经高压灭菌锅灭菌(121℃，30min)，接种等操作均在超净工作台内进行。

(4)菌株培养条件：置于25±1℃光照恒温箱(14L：10D)中培养，待菌落形成后，转移到PDA斜面，再转入5℃冰箱内保存。

2.菌株分离与筛选

(1)从湖南省郴州市某地的土壤样品中分离获得一株链霉菌属菌株T0。

(2)将分离得到的链霉菌属菌株T0接入固体培养基中斜面继代培养，再转入5℃冰箱内保存。

(3)将继代培养的菌株T0于液体培养基中，在振荡摇床上220转/分钟，25℃条件下培养5天。

(4)培养5天后的T0液体菌，放置于20瓦紫外线灯20cm处照射2小时。

(5)将照射后的T0液体菌接入固体斜面培养基中25℃下培养5天，然后挑出长得最好的存活菌落接入固体培养基继代培养。

(6)重复若干遍步骤(2)～(5)的过程循环。在每一遍重复过程循环中，固体培养基和液体培养基中的氯化钠用量都增加1克，直至固体培养基和液体培养基中的氯化钠用量达到25克。将最终存活的健壮菌株进行继代培养，再转入5℃冰箱内保存。

(7)将以上筛选出的耐高渗透压菌株T0，进行发酵生产试验。经7天25℃敞开有氧发酵后，测定发酵液中氨基态氮(按甲醛滴定法测定氨基氮标准检测)，挑选出氨基态氮含量(≥0.7mg/L)最高的菌株作为最终生产用菌株，命名“TY-001#”。

发酵生产试验所用的培养基如下：取大豆100g磨成豆浆过滤，弃豆渣；白砂糖100g，定容至1000mL，pH为7.4。

3.菌株“TY-001#”的鉴定

(1)形态学鉴定

形态特征为：菌落呈圆形，乳白色，边缘光滑，表明有炼乳状光泽；孢子革兰氏染色呈阳性。

形态学鉴定显示，该菌株属于链霉菌属。

综上所述，菌株“TY-001#”为链霉菌属，于2017年3月24日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，其保藏编号为GDMCC No.：60152，保藏地址是中国广州市先烈中路100号省微生物所实验楼五楼。

菌种培养物的制备方法如下：

S01.制备培养基：取大豆进行浸泡或取豆粕进行预发酵后，进行打浆、过滤；

然后往滤液中加入糖后，加水定容至培养基中糖的浓度≥100g/L，pH为7.4～7.6；

预发酵的步骤为：

S011.往豆粕中加水，并搅拌充分均匀，直至豆粕用手紧捏达到滴水成线的状态即可；

S012.用薄膜覆盖在豆粕表面，不留缝隙，计时开始预发酵过程；

S013.预发酵时间为4天；开始发酵2天后，将温度计插入豆粕深处，发酵原料内部温度≥40℃时，将预发酵豆粕里外翻转一次，继续发酵2天。

S02.接种：取链霉菌属菌株“TY-001#”的液体菌种，接种到步骤S01所得培养基中，搅拌均匀；液体菌种中每毫升有2亿个活菌；液体菌种与培养基的比例为165g:250L

S03.发酵：开启氧气泵，在发酵过程中往发酵桶中持续通入氧气，并根据发酵桶中单独浆液气泡情况，加入适量的消泡剂。发酵桶用透气膜覆盖，以免落入杂物，于25℃下持续发酵7天后，得到发酵液(菌种培养物)。

实施例2有机复合肥的制备

按照质量份数计，所述有机复合肥由以下各组分按比例组成：

通过以下制备步骤制备得到有机复合肥：

S1.往含水率为40％的茶粕中加入EM微生物菌剂后，于发酵温度为55℃条件下发酵10天，5天翻堆一次，得到茶粕发酵料；按实施例1中的方法步骤制备得到菌种培养物；将茶壳、腐植酸、泥粉和烟杆组分进行粉碎过筛，混合得到粉碎混合料；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎混合料按比例混合，使用5％的硫酸调pH值至5.5后再与尿素混合，造粒后包装即得有机复合肥；

步骤S1所述将其他各组分粉碎的粉碎是分别将茶壳粉碎至粒径为过10目筛，腐植酸粒径为30目筛，泥粉粒径为20目筛，烟杆粒径为10目筛。

所述菌种培养物采用实施例1制备的菌种培养物。

经检测，本实施例有机复合肥的氮磷钾(N—P₂O₅—K₂O)含量≥6％，有机质≥50％，达到59％；水份≤30％。

实施例3有机复合肥的制备

按照质量份数计，所述有机复合肥由以下各组分按比例组成：

通过以下制备步骤制备得到有机复合肥：

S1.往含水率为50％的茶粕中加入EM微生物菌剂后，于发酵温度为60℃条件下发酵14天，7天翻堆一次，得到茶粕发酵料；按实施例1中的方法步骤制备得到菌种培养物；将茶壳、腐植酸、泥粉和烟杆组分进行粉碎过筛，混合得到粉碎混合料；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎混合料按比例混合，使用生石灰调pH值至8后再与尿素混合，制备成粉状后包装即得有机复合肥；

步骤S1所述将其他各组分粉碎的粉碎是分别将茶壳粉碎至粒径为过10目筛，腐植酸粒径为30目筛，泥粉粒径为20目筛，烟杆粒径为10目筛。

所述菌种培养物采用实施例1制备的菌种培养物。

经检测，本实施例有机复合肥的氮磷钾(N—P₂O₅—K₂O)含量≥7％，有机质≥50％，达到59.2％；水份≤30％。

实施例4有机复合肥的制备

按照质量份数计，所述有机复合肥由以下各组分按比例组成：

通过以下制备步骤制备得到有机复合肥：

S1.往含水率为45％的茶粕中加入EM微生物菌剂后，于发酵温度为58℃条件下发酵12天，4天翻堆一次，得到茶粕发酵料；按实施例1中的方法步骤制备得到菌种培养物；将茶壳、腐植酸、泥粉和烟杆组分进行粉碎过筛，混合得到粉碎混合料；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎混合料按比例混合，使用6％的硫酸调pH值至6后再与尿素混合，造粒后包装即得有机复合肥；

步骤S1所述将其他各组分粉碎的粉碎是分别将茶壳粉碎至粒径为过10目筛，腐植酸粒径为30目筛，泥粉粒径为20目筛，烟杆粒径为10目筛。所述菌种培养物采用实施例1制备的菌种培养物。经检测，本实施例有机复合肥的氮磷钾(N—P₂O₅—K₂O)含量≥7％，有机质≥50％，达到59.6％；水份≤30％。

实施例5应用试验

1.促进油茶肥料的应用效果评价：

本发明肥料能快速补充油茶生长所需的养分，促进油茶生长。为验证本发明制备的肥料在油茶上大面积示范应用的实际效果，申请人选择在油茶上进行了试验示范。

1材料与方法

1.1供试地点1设在资兴市某油茶树基地内，试验地面积12亩，土壤肥力水平较均匀。

供试地点2设在建宁市某山茶树基地内，试验地面积12亩，土壤肥力水平较均匀。

1.2供试作物1油茶树，移栽后第一年，株行距2m*2m，长势中庸且一致。

供试作物2山茶树，移栽后第一年，株行距2m*2m，长势中庸且一致。

1.3供试肥料实施例1～4制得的有机复合肥，产品为粉状或者颗粒状。

1.4每个供试地点均进行2个试验处理，共有4个试验处理：

①实验组：每个月施用一次，每次40kg/亩，直至开花期和结果期共施用一次，每次50kg/亩。

②对照组：每亩每次以同实验组等量同类外产肥料(四川雷纳油茶专用复合化肥)同时期进行，其他施肥措施同处理①。

实验组和对照组均按当地常规栽培技术进行管理。试验各处理以每亩为小区，重复3次，管理一致。随机选取10株植株测定生长发育状况，求得平均值。

1.5试验要求

试验田土平均分3个小区，小区之间标示明显。按不同质地土壤分别做一个测试肥料对不同质地土壤的增产能力。每亩种植茶树约160株。

2结果与分析

2.1不同处理对植株生长发育的影响

由表1可知，施用该肥料后，油茶树的生长高度相比对照组增加了33.3％，亩产籽量相比对照组增加了62.7％，其出油率相比对照组增加了34.8％，叶子中的叶绿素含量相比对照组增加了27.3％。而山茶树的实验组与对照组的差异不明显，可见，本发明的复合肥料对油茶树的生长发育具有十分显著的效果，对不同品种的植株具有较高的选择性。

表1不同茶树生长情况结果

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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包含范围之内。

Claims (10)

1.一种有机复合肥，其特征在于，由尿素和含有机质的物质混合组成，所述有机质的总含量为57.0～59.6%，所述含有机质的物质为茶粕、茶壳、腐植酸、菌种培养物、泥粉和烟杆；所述腐植酸采用褐煤风化腐殖酸；

所述菌种培养物由链霉菌属菌株“TY-001#”发酵得到；链霉菌属菌株“TY-001#”的培养基为：取大豆进行浸泡或取豆粕进行预发酵后，进行打浆、过滤；然后往滤液中加入糖后，加水定容至培养基中糖的浓度≥100g/L，pH为7.4～7.6；

所述链霉菌属菌株“TY-001#”于2017年3月24日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，分类命名为Streptomyces.，其保藏编号为GDMCC No.：60152，保藏地址是中国广东省广州市先烈中路100号省微生物所实验楼五楼。

2.根据权利要求1所述的有机复合肥，其特征在于，按照有机复合肥所含有机质的总含量计算，所述烟杆提供的有机质含量为2.5～5.0%；所述茶粕和茶壳提供的有机质含量为10～15%；所述腐殖酸提供的有机质含量为3.1~7.0%；所述泥粉提供的有机质含量为1~5%；所述菌种培养物提供的有机质含量为25～50%。

3.根据权利要求2所述的有机复合肥，其特征在于，所述烟杆提供的有机质含量为3.5%；所述茶粕提供的有机质含量为6.72%；所述茶壳提供的有机质含量为4.56%；所述腐殖酸提供的有机质含量为5.2%；所述泥粉提供的有机质含量为3.2%；所述菌种培养物提供的有机质含量为32.9～36.4%。

4.根据权利要求1所述的有机复合肥，其特征在于，按照质量份数计，所述有机复合肥由以下各组分按比例组成：

尿素 20份；

茶粕 100份；

茶壳 60份；

腐植酸 200份；

菌种培养物 400～500份；

泥粉 120～180份；

烟杆 60份。

5.根据权利要求1所述的有机复合肥，其特征在于，所述泥粉为黑土泥粉、干塘泥粉、白泥粉、煤渣泥粉、高岭土粉中的一种或几种。

6.权利要求1至4任一项所述有机复合肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1.往茶粕中加入生物发酵剂后进行发酵得到茶粕发酵料；将茶壳、腐植酸、泥粉和烟杆组分进行粉碎过筛，混合得到粉碎混合料；准备菌种培养物；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎混合料按比例混合，调pH值后再与尿素混合，包装或者进行造粒后包装即得。

7.根据权利要求6所述的有机复合肥，其特征在于，步骤S1所述将其他各组分粉碎的粉碎是分别将茶壳粉碎至粒径为过10目筛，腐植酸粒径为30~100目筛，泥粉粒径为20~80目筛，烟杆粒径为10目筛。

8.根据权利要求1所述的有机复合肥，其特征在于，所述生物发酵剂为固氮剂或EM微生物菌剂。

9.根据权利要求1所述的有机复合肥，其特征在于，所述菌种培养物的制

备方法包括以下步骤：

S01. 制备培养基：取大豆进行浸泡或取豆粕进行预发酵后，进行打浆、过滤；然后往滤液中加入糖后，加水定容至培养基中糖的浓度≥100g/L，pH为7.4～7.6；

S02. 接种：取链霉菌属菌株“TY-001#”的液体菌种，接种到培养基中，搅拌均匀；

S03. 发酵：在发酵过程中往培养基中持续通入氧气，于20～28℃下持续发酵7～8天后，得到发酵液；

S04. 终止发酵：将发酵液灌装密闭静置15天，即得菌种培养物。

10.权利要求1至9任一项所述有机复合肥的应用，其特征在于，应用于作为油茶或蔬菜种植的基肥或追肥。