CN111689801A - 一种复合腐殖酸肥料及其制备与应用 - Google Patents

一种复合腐殖酸肥料及其制备与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合腐殖酸肥料及其制备与应用，所述复合腐殖酸肥料由如下重量配比的原料制成：腐殖酸20‑25份，氨基酸5‑8份，微量营养元素2‑5份，玉米秸秆10‑15份，复合菌种0.02‑0.05g份。本发明提供一种高活性复合腐殖酸肥料及其制备方法，具有生产的腐殖酸分子量小、对作物活性高、较常见氮磷钾肥能增产20％以上，同时具有无毒、无残留、广谱等优点。

Description

一种复合腐殖酸肥料及其制备与应用
(一)技术领域
本发明涉及肥料加工领域，具体涉及一种以腐殖酸为主要有机成分的高活性复合腐殖酸肥料及其制备方法与应用。
(二)背景技术
腐殖酸(HA)是动植物遗骸，主要是植物的遗骸，经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质，主要成分为多种高分子有机弱酸混合物。它的总量大得惊人，数以万亿吨计。江河湖海，土壤煤矿，大部分地表上都有它的踪迹。由于它的广泛存在，所以对地球的影响也很大，涉及到碳的循环、矿物迁移积累、土壤肥力、生态平衡等方面。腐殖酸有机元素主要包括C、H、O、N、S等，腐殖酸组分中主要有腐殖酸、棕腐酸和黑腐酸三种组分。其中黄腐酸(FA)分子量小、活性高、效果好，是腐殖酸的精华。腐殖酸的酸性官能团如羧基和酚羟基对金属离子具有络合能力，可以大大提高金属离子的生物有效性。腐殖酸还具有很强的生物活性，腐殖酸不仅通过改良土壤理化性状，提高肥效，活化土壤养分。从而改善作物的生长环境，同时腐殖酸本身也具有促进作物根系生长，增强作物对养分的吸收、积累与转运，促进呼吸作用，提高生物酶的活性，提高植物抗逆能力等多种生物活性。
中国腐殖酸资源丰富，储量大，分布广，品质好。作为有机物原料，广泛地应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药、卫生、环保等各个领域。在腐殖酸综合利用方面，虽然起步晚，其技术水平在世界上并不落后。其中作为肥料也是腐殖酸的重要应用。目前科学研究表明，腐殖酸是一种具有良好生物活性，多种官能团构成的有机载体，也是一个植物呼吸和光合作用代谢功能的中间物质，因此它具有很大的可容性，可与多种物质结合。使用腐殖酸，可改善土壤性状，为植物根系生长发育创造良好的条件。同时它还可以疏松耕层土壤，破坏盐分积累，降低表土含盐量。土壤微生物是土壤组分的重要组成成分之一，对土壤有机无机质的转化，营养元素的循环；以及对植物生命活动过程中必不可少的生物活性物质—酶的形成均有重要的影响。腐殖酸能够促进土壤微生物活动，增加土壤物生物的数量，增强土壤酶的活性。
腐殖酸类复合肥料，对各种作都有明显的刺激效果。不仅可以提早发芽以及提高出苗率，而且促进根系生长，增强根系对养分的吸收。在养分供应充足的基础上，腐殖酸的刺激作用可使植株地上部分营养体生长茂盛，增加产量。综合表现在对根系发育的促进，对作物产量、质量因素的良好影响。它在增加作物抗干旱能力、抗霜冻、抗盐碱、防治植物病虫害和免疫力等能力方面也均有较好的效果，所以逐渐被市场认识并接受，已经成为肥料家族中一个重要的品种。
本发明通过对矿源腐殖酸进行混合菌种发酵后使之与植物需要的有机元素结合、氨基酸按一定比例复合制得一种高活性的腐殖酸复合肥的新品种。腐殖酸含有的多种官能团在与混合菌种一起发酵后，得到了进一步的活化，被活化的腐殖酸在提高肥料的利用率和提高农产品品质方面具有较大的意义。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种高活性复合腐殖酸肥料及其制备与应用，提高植物肥料的利用率，提高农产品品质。
本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种高活性复合腐殖酸肥料，所述复合腐殖酸肥料由如下重量配比的原料制成：腐殖酸20-25份，氨基酸5-8份，微量营养元素2-5份，玉米秸秆10-15份，复合菌种0.02-0.05份；
所述氨基酸包括但不限于丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸或亮氨酸中的一种或多种的混合；
所述微量营养元素为硫酸铜、硫酸镁、硫酸亚铁铵、氧化锌、钼酸钠、碳酸锰、硝酸锶、二氧化硒或硼酸中的任意三种或者三种以上按任意比例的混合物；
所述复合菌种为哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum)、绿色木霉菌(Trichoderma viride)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium de Bary，1884)、酵母菌((saccharomyce)、金霉菌(Streptomycesaureofaciens)、里氏木霉(Trichodermareesei)中的一种或者一种以上任意比例的混合。
进一步，所述腐殖酸为主要含有黄腐酸(65％-90％)的矿源腐殖酸，经烘干、粉碎、过筛去除杂物后制成，优选过40目筛。
进一步，所述氨基酸为下列之一：(1)由丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸和组氨酸按质量比1:1:1:1:1:1比例混合组成；(2)由丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸和组氨酸按质量比1:1:1:1:1:1:1比例混合组成。
进一步，所述微量营养元素为下列之一：(1)由硫酸镁、硫酸亚铁铵、碳酸锰、硝酸锶、二氧化硒和硼酸按照质量比1:1:1:1:1:1比例混合组成；(2)由硫酸铜、硫酸镁、硫酸亚铁铵、碳酸锰、氧化锌、二氧化硒和硼酸按照质量比1:1:1:1:1:1:1比例混合组成。
进一步，所述复合菌种优选为下列之一：(1)哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、里氏木霉按照质量比2:1:1:1:1混合；(2)哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、里氏木霉按照质量比2:1:1:1:1混合。本发明所述哈茨木霉菌菌体含量为3*108CFU/g；绿色木霉菌菌体含量为2*109CFU/g；枯草芽孢杆菌菌体含量为1*1011CFU/g；巨大芽孢杆菌菌体含量为0.8～1*1010CFU/g；酵母菌菌体含量为2*1010CFU/g；金霉菌菌体含量为0.8～1*109CFU/g；里氏木霉菌体含量为5*109CFU/g。
进一步，所述复合腐殖酸肥料由如下重量配比的原料制成：腐殖酸20份，氨基酸5份，微量营养元素2份，玉米秸秆10份，复合菌种0.03份；所述氨基酸由丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸和组氨酸按质量比1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述微量营养元素由硫酸镁、硫酸亚铁铵、碳酸锰、硝酸锶、二氧化硒和硼酸按照质量比1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述复合菌种为哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、里氏木霉按照质量比2:1:1:1:1混合。
进一步，所述复合腐殖酸肥料由如下重量配比的原料制成：腐殖酸25份，氨基酸8份，微量营养元素3份，玉米秸秆10份，复合菌种0.02份；所述氨基酸由丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸和组氨酸按质量比1:1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述微量营养元素由硫酸铜、硫酸镁、硫酸亚铁铵、碳酸锰、氧化锌、二氧化硒和硼酸按照质量比1:1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述复合菌种为哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、里氏木霉按照质量比2:1:1:1:1混合。
本发明还提供一种复合腐殖酸肥料的制备方法，所述方法为：
(1)按配方量，将腐殖酸与玉米秸秆碎屑混合均匀，接种复合菌种，控制发酵湿度为50-70％，在温度50-80℃的条件下发酵7-15天；发酵完成后通风干燥，用粉碎机将大块粉碎，过40目筛，获得发酵基质；
(2)按配方量，将氨基酸和微量营养元素加入步骤(1)发酵基质中，混合均匀后包装，获得所述复合腐殖酸肥料。
进一步，步骤(1)中发酵湿度为55％，发酵温度为60％，发酵时间为9天。
本发明所述复合菌种添加量≥1010cfu/g。
本发明还提供一种所述复合腐殖酸肥料作为植物肥料的应用。
与现有技术相比，本发明有益效果主要体现在：本发明提供一种高活性复合腐殖酸肥料及其制备方法，具有生产的腐殖酸分子量小、对作物活性高、较常见氮磷钾肥能增产20％以上，同时具有无毒、无残留、广谱等优点。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
本发明实施例所用哈茨木霉菌购自山东长泰生物科技有限公司，菌体含量为3*108CFU/g；绿色木霉菌购自山东长泰生物科技有限公司，菌体含量为2*109CFU/g；枯草芽孢杆菌购自山东德佳生物科技有限公司，菌体含量为1*1011CFU/g；酵母菌购自河北嘉琪生物科技有限公司，菌体含量为2*1010CFU/g；里氏木霉购自沂源康源生物科技有限公司，菌体含量为5*109CFU/g。
实施例1：复合腐殖酸肥料
1、高活性复合腐殖酸肥料由如下重量配比的原料制成：腐殖酸20份、氨基酸5份，微量营养元素2份，玉米秸秆10份，复合菌种0.03份。其中腐殖酸为含有质量浓度65％黄腐酸的矿源腐殖酸，经60℃烘干、粉碎、过40目筛去除杂物制成；所述氨基酸由丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸和组氨酸按质量比1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述微量营养元素由硫酸镁、硫酸亚铁铵、碳酸锰、硝酸锶、二氧化硒和硼酸按照质量比1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述复合菌种为哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、里氏木霉按照质量比2:1:1:1:1混合。
2、高活性复合腐殖酸肥料按如下步骤制备：
(1)按配方量，将20kg的腐殖酸粉末与10kg玉米秸秆碎屑混合均匀，接种30g复合菌种，控制发酵湿度为60％，在温度65℃的条件下发酵9天。发酵完成后通风干燥，用粉碎机将大块粉碎，过40目筛，获得发酵基质23kg。
(2)按配方量，将称5kg氨基酸和2kg微量营养元素加入步骤(1)所得发酵基质中，混合均匀后包装，获得所述复合腐殖酸肥料30kg。
3、高活性复合腐殖酸制剂的应用
分别使用普通复合化肥(氮磷钾三元复合肥，氮磷钾质量含量均为≥15％)和步骤2制备的高活性复合腐殖酸肥料作为丝瓜和青椒种植前的基肥，使用量均为30kg肥料/亩。在作物完全成熟后分别统计产量，结果见表1所示。
表1不同肥料试验结果
Figure BDA0002503898750000041
Figure BDA0002503898750000051
高活性复合腐殖酸肥料用于丝瓜和青椒，能够促进植物吸收，吸收效率提高，根茎发达，叶色浓绿，叶面肥厚，可增加结实率，果大均匀，品质好、口感好。由上表数据可以看出，高活性复合腐殖酸肥料与普通复合肥相比，能够增产达到25％以上。
实施例2：高活性复合腐殖酸肥料
1、高活性复合腐殖酸肥料由如下重量配比的原料组成：腐殖酸25份、氨基酸8份，微量营养元素3份，玉米秸秆10份，复合菌种0.02份。其中腐殖酸为含有质量浓度65％黄腐酸的矿源腐殖酸，经60℃烘干、粉碎、过40目筛去除杂物制成；所述氨基酸由丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸和组氨酸按质量比1:1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述微量营养元素由硫酸铜、硫酸镁、硫酸亚铁铵、碳酸锰、氧化锌、二氧化硒和硼酸按照质量比1:1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述复合菌种为哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、里氏木霉按照质量比2:1:1:1:1混合。
2、高活性复合腐殖酸肥料按如下步骤制备：
(1)按配方量，将25kg的腐殖酸粉末与10g玉米秸秆碎屑混合均匀，接种20g复合菌种，控制发酵湿度为60％，在温度65℃的条件下发酵10天。发酵完成后通风干燥，用粉碎机将大块粉碎，再分筛备用，过40目筛，获得发酵基质25kg。
(2)按配方量，将8kg氨基酸和3kg微量营养元素加入步骤(1)所得发酵基质中，混合均匀后包装，获得高活性复合腐殖酸肥料36kg。
3、高活性复合腐殖酸肥料应用
分别使用普通复合化肥(氮磷钾三元复合肥，同实施例1)和步骤2制备的高活性复合腐殖酸肥料作为黄瓜和番茄种植前的基肥，使用量均为30kg肥料/亩。在作物完全成熟后分别统计产量，结果见表2所示。
表2
Figure BDA0002503898750000052
Figure BDA0002503898750000061
高活性复合腐殖酸肥料用于黄瓜和番茄，能够促进植物吸收，提高吸收效率，根茎发达，叶色浓绿，叶面肥厚，可增加结实率，果大均匀，品质好、口感好。由上表数据可以看出，高活性复合腐殖酸肥料与普通复合肥相比，能够增产达到20％以上。

Claims (10)

1.一种复合腐殖酸肥料，其特征在于所述复合腐殖酸肥料由如下重量配比的原料制成：腐殖酸20-25份，氨基酸5-8份，微量营养元素2-5份，玉米秸秆10-15份，复合菌种0.02-0.05份；
所述氨基酸包括但不限于丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸或亮氨酸中的一种或多种的混合；
所述微量营养元素为硫酸铜、硫酸镁、硫酸亚铁铵、氧化锌、钼酸钠、碳酸锰、硝酸锶、二氧化硒或硼酸中的任意三种或者三种以上按任意比例的混合物；
所述复合菌种为哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、酵母菌、金霉菌、里氏木霉中的一种或者一种以上任意比例的混合。
2.如权利要求1所述复合腐殖酸肥料，其特征在于所述腐殖酸为含有65％-90％黄腐酸的矿源腐殖酸，经烘干、粉碎、过筛去除杂物后制成。
3.如权利要求1所述复合腐殖酸肥料，其特征在于所述氨基酸为下列之一：(1)由丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸和组氨酸按质量比1:1:1:1:1:1比例混合组成；(2)由丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸和组氨酸按质量比1:1:1:1:1:1:1比例混合组成。
4.如权利要求1所述复合腐殖酸肥料，其特征在于所述微量营养元素为下列之一：(1)由硫酸镁、硫酸亚铁铵、碳酸锰、硝酸锶、二氧化硒和硼酸按照质量比1:1:1:1:1:1比例混合组成；(2)由硫酸铜、硫酸镁、硫酸亚铁铵、碳酸锰、氧化锌、二氧化硒和硼酸按照质量比1:1:1:1:1:1:1比例混合组成。
5.如权利要求1所述复合腐殖酸肥料，其特征在于所述复合菌种优选为下列之一：(1)哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、里氏木霉按照质量比2:1:1:1:1混合；(2)哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、里氏木霉按照质量比2:1:1:1:1混合。
6.如权利要求1所述复合腐殖酸肥料，其特征在于所述哈茨木霉菌菌体含量为3*108CFU/g；绿色木霉菌菌体含量为2*109CFU/g；枯草芽孢杆菌菌体含量为1*109CFU/g；巨大芽孢杆菌菌体含量为0.8～1*108CFU/g；酵母菌菌体含量为2*1010CFU/g；金霉菌菌体含量为0.8～1*108CFU/g；里氏木霉菌体含量为5*109CFU/g。
7.如权利要求1所述复合腐殖酸肥料，其特征在于所述复合腐殖酸肥料由如下重量配比的原料制成：腐殖酸20份，氨基酸5份，微量营养元素2份，玉米秸秆10份，复合菌种0.03份；所述氨基酸由丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸和组氨酸按质量比1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述微量营养元素由硫酸镁、硫酸亚铁铵、碳酸锰、硝酸锶、二氧化硒和硼酸按照质量比1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述复合菌种为哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、里氏木霉按照质量比2:1:1:1:1混合。
8.如权利要求1所述复合腐殖酸肥料，其特征在于所述复合腐殖酸肥料由如下重量配比的原料制成：腐殖酸25份，氨基酸8份，微量营养元素3份，玉米秸秆10份，复合菌种0.02份；所述氨基酸由丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸和组氨酸按质量比1:1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述微量营养元素由硫酸铜、硫酸镁、硫酸亚铁铵、碳酸锰、氧化锌、二氧化硒和硼酸按照质量比1:1:1:1:1:1:1比例混合组成；所述复合菌种为哈茨木霉菌、绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、里氏木霉按照质量比2:1:1:1:1混合。
9.一种权利要求1复合腐殖酸肥料的制备方法，其特征在于所述方法为：
(1)按配方量，将腐殖酸与玉米秸秆混合均匀，接种复合菌种，控制发酵湿度为50-70％，在温度50-80℃的条件下发酵7-15天；发酵完成后通风干燥，用粉碎机将大块粉碎，过40目筛，获得发酵基质；
(2)按配方量，将氨基酸和微量营养元素加入步骤(1)发酵基质中，混合均匀后包装，获得所述复合腐殖酸肥料。
10.一种权利要求1所述复合腐殖酸肥料作为植物肥料的应用。
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