CN112830841A - 一种生物刺激素包膜复混肥料、应用及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物刺激素包膜复混肥料，由以下重量份的组分组成：0.01～2份的生物刺激素包膜剂，0～1.5份的复合微生物菌，10～55份的化肥，0～0.5份的中微量元素，20～50份的有机发酵料，5～15份的粘结剂；还公开了该生物刺激素包膜复混肥料的制备方法及应用。本发明能够降解农药残留及重金属离子、改良盐碱地土壤、活化土壤、刺激作物生长、提高肥料利用率、大幅降低施肥成本，极大的提高作物的产量和品质，从而达到绿色无公害生产的目的。

Description

一种生物刺激素包膜复混肥料、应用及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种生物刺激素包膜复混肥料、应用及其制备方法。

背景技术

化学农药与肥料的出现促进了现代农业的发展，然而农药与肥料的过度使用与滥用不仅导致土壤养分比例失调、作物低产、品质差劣、抗逆性降低，而且引起环境污染和食品安全等一系列问题。为解决这一问题，人们开始利用以下肥料：1、有机-无机复混肥料既含有机质，又含有化学肥料养分，其兼具有机肥料和无机肥料的特点，但由于其养分释放速率缓慢，并不能满足作物对养分的供应量，尤其不能满足作物临界养分生育期对养分的吸收速率的要求，所以一般被用做基肥施用。2、复合微生物肥料是在有机无机复混肥料的基础上添加了功能性微生物菌，但常规的工艺要么是与化学原料混合后造粒，这样烘干过程中会由于高温将微生物菌杀死；要么是常规的包裹在颗粒表面，这样导致功能菌容易脱落，而且化学肥料中含有较多的盐离子，严重的影响到了微生物菌的存活、降低了活性。

生物刺激素是近几年出现的一类新型产品，生物刺激素的作用靶标是农作物本身和所在的土壤环境，主要是通过多种途径作用于作物从种子到成熟收获的整个生命周期。与传统的化学农药和肥料相比，生物刺激素的功能有很大不同。主要有：1.通过增强营养物质的吸收和运输促进植物的增长；2.通过增强植物免疫力来提高植物的抗病和抗逆性；3.调节和改善植物体内的水分平衡；4.提高土壤的理化性质，保护和改善土壤，促进土壤有益微生物的生长；5.提高农产品的质量(糖度和色泽)和延长储存时间。

目前生物刺激素的来源比较广泛，但是主要应用与水溶肥料、叶面肥料，用于有机无机复混肥料及复合微生物肥料并不多见，作为包膜形式出现的复混肥料也只是单一的氨基酸或腐殖酸类产品，以生物糖脂、复合生物刺激素、微生物菌复合而成的包膜技术并未出现。

发明内容

本发明所要解决的第一个问题是：提供一种生物刺激素包膜复混肥料，可以改良盐碱地土壤、活化土壤、刺激作物生长、提高肥料利用率、大幅降低施肥成本，极大的提高作物的产量和品质。

本发明所要解决的第二个问题是：提供一种生物刺激素包膜复混肥料的制备方法。

本发明所要解决的第三个问题是：提供一种生物刺激素包膜复混肥料的应用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种生物刺激素包膜复混肥料，由以下重量份的组分组成：0.01～2份的生物刺激素包膜剂，0～1.5份的复合微生物菌，10～55份的化肥，0～0.5份的中微量元素，20～50份的有机发酵料，5～15份的粘结剂。

优选的，所述的生物刺激素包膜复混肥料由以下重量份的组分组成：1份的生物刺激素包膜剂，0.75份的复合微生物菌，50份的化肥，0.5份的中微量元素，40份的有机发酵料，10份的粘结剂。

优选的，所述的生物刺激素包膜剂包括水溶性包膜剂和生物糖脂。(生物糖脂包括纤维二糖脂，或纤维二糖脂与海藻糖脂和/或鼠李糖脂形成复合物，其中纤维二糖脂至少占总重的50％)，其中水溶性包膜剂和生物糖脂的重量比为10:0.5～2。

进一步的，所述的生物刺激素包膜剂还包括生物刺激素，为海藻寡糖、聚合氨基酸、根际促生细菌(PGPR根际促生菌中的细菌)中的一种或几种。其添加量不超过生物刺激素包膜剂总重量的百分之三。

优选的，所述的复合微生物菌包括芽孢杆菌属中的一种或几种(具体包括枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌等)；化肥包括尿素、硫铵、磷酸一铵、硫酸钾、氯化钾、磷矿粉中的一种或其中几种；中微量元素包括硫酸镁、硝酸钙、氯化钙、四水八硼酸钾、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锰中的一种或几种；粘结剂为膨润土、粘土、高岭土中的一种或几种。

优选的，所述的有机发酵料为鸡粪、牛粪、猪粪、鸭粉、污泥中的一种或几种与秸秆(包括农作物秸秆和/或芦苇秸秆)按比例混合后的发酵产物。通过堆肥工艺进行发酵。其中秸秆的重量占比为20％～40％。

一种生物刺激素包膜复混肥料的制备方法，具体包括以下步骤：

a.生物刺激素包膜剂的制备：将水溶性包膜剂加入水中，保持温度在30℃以上，然后按比例依次添加生物刺激素、生物糖脂，搅拌均匀；

b.将复合微生物菌添加到步骤a得到的产物中得到生物刺激素包膜剂与复合微生物菌复合物，继续搅拌30min至均匀；

c.将发酵好的有机发酵料及各种原料粉碎后，按比例依次加入化肥、中微量元素和粘结剂，将混合好的物料造粒、烘干、冷却后，均匀喷洒上步骤b得到的生物刺激素包膜剂与复合微生物菌复合物，制得生物刺激素包膜复混肥料。

优选的，所述的步骤c中有机发酵料及各种原料配料采用静态自动配料秤，造粒采用滚筒造粒机，并通过加水汽来调节成粒率；烘干采用滚筒式烘干机，调节烘干滚筒的进口温度至600℃以上，出口温度至80℃以下；冷却采用冷却筒，包膜采用包膜滚筒机。

一种生物刺激素包膜复混肥料的应用，用于增加肥效、污染土壤改良和盐碱地改良。

(1)应用于植物培养增加肥效：将该肥料作为底肥(每亩施加40～100公斤)和生长不同时期的追肥(根据植物生长情况酌情添加)分别使用，促进植物增长。

(2)应用于污染土壤改良：将该肥料作为底肥(每亩施加50～100公斤)施加到被有机无机物污染土壤中，改善土壤状况。

(3)应用于盐碱地改良：将该肥料作为底肥(每亩施加50～100公斤)施加到盐碱地中，改善土壤状况。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明功能性生物刺激素包膜剂主要包含生物刺激素、生物糖脂活性剂、水溶性包膜剂的复合物，其可以形成有效的保护膜，既能隔离肥料中的盐碱离子的渗透作用对微生物功能菌带来的伤害，该生物刺激素包膜剂兼具提高肥料养分利用率、渗透盐碱离子、降解农药残留及重金属离子、螯合微量元素的功效，所以本发明产品可以改良盐碱地土壤、活化土壤、刺激作物生长、提高肥料利用率、大幅降低施肥成本，极大的提高作物的产量和品质，从而达到绿色无公害生产的目的。

本发明生物刺激素包膜剂中加入了生物糖脂，生物糖脂以包膜形式与复混肥料有机结合，大大提高了肥效。生物糖脂具有以下几种作用：1.具备表面活性剂的作用，在酸性条件下，生物糖脂的羧基端容易被质子化，从而显示非离子表面活性剂的的特性。2.抑制病原菌，对棉枯萎、苹果腐烂、小麦根腐、梨黑斑、西瓜炭疽等病害具有明显的生长抑制作用，在提供清洁能力、抗菌能力的同时可生物降解。3.促进根系的生成。4.增效剂，促进肥料渗透吸收，生物糖脂在土壤中遇水快速溶解，可以将肥料中的营养元素快速分散到作物根系周围，吸收更充分。5.金属离子的螯合剂，具备将部分微量元素螯合的功能，在弱碱性环境下电离出的羧基可固定根系周围的微量元素，降低微量元素在土壤中快速散失的可能性，保证了肥料的长效性。生物糖脂易与铜、锰、锌形成亲脂性络合物，促进植物吸收微量元素的能力。特别是纤维二糖脂的应用，本发明成功的规避了其对真菌的抑制作用，采用细菌来功能菌，结合其它组分，配制出具有相应功能的本产品。

本发明生物刺激素包膜剂加入了生物刺激素，生物刺激素通过调节农作物的新陈代谢和生理功能，刺激作物生长，促进作物根系生长，增加生物量进而提高农作物的产量，能缓解病虫害，预防冻害和干旱等非生物逆境，对农作物品质也有一定的改善作用。其中的海藻提取物通过增强植物根部硝酸还原酶和磷酸酶的积累，增强植物对矿物营养成分的吸收能力，提高了叶绿素含量，增强光合作用效率，提高了植物抵抗各种环境胁迫及病虫害的能力。聚合氨基酸属于大分子蛋白的水解产物，兼具提高肥效和螯合的功效。根际促生细菌可以在根部定殖，对根中的生长刺激反应较强，增强根系的活力，比放线菌、真菌和藻类都要强烈。

本发明生物刺激素包膜复混肥料中的生物刺激素可以对复合微生物菌起到保护作用，不被颗粒肥料里的离子所侵害，且微生物菌可以均匀的包裹在颗粒表面，施入土壤后，遇水生物刺激素包膜剂可以迅速溶解，其中的生物糖脂可以将有机酸、根际促生菌、复合微生物菌有效的分散到根系周围，之后生物糖脂会将大部分盐碱离子渗透到耕层80cm以下，来达到改善盐碱土壤和刺激作物生长的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例中对照组与实验组水稻长势比较图一；

图2是本发明实施例中对照组与实验组水稻长势比较图二；

图3是本发明实施例中对照组与实验组水稻抗倒伏对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明：

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用实验材料，如无特殊说明，均为市场购买的常规生化制剂。

实施例1：生物刺激素包膜复混肥料的制备一：

a.生物刺激素包膜剂的制备：将10kg水溶性包膜剂溶解于90kg温水中，加热温度保持30℃以上，添加1kg海藻寡糖溶液(海藻寡糖在18％以上)、1kg根际促生菌(PGPR)，充分搅拌10min，再加入0.8kg纤维二糖脂发酵液(纤维二糖脂含量50g/L以上)、0.2kg鼠李糖脂发酵液(鼠李糖脂含量60g/L以上)，搅拌10min，即制备好生物刺激素包膜剂，在30℃下保温待用。

b.将发酵好的有机发酵料(鸡粪:鸭粪:芦苇秸秆为6:1:3堆肥制成)及其它原材料分别粉碎过筛，并且按照以下的重量：50kg的有机发酵料、18kg的尿素、12kg的磷酸一铵、10kg的氯化钾、0.5kg的四水八硼酸钾、10kg的粘结剂(膨润土:高岭土为1:1)分别向对应的投料仓内投料，并按照该比例对静态自动配料秤进行参数设定，经皮带秤计量并且由皮带输送至混合搅拌机，混合好的物料进入滚筒造粒机，通过加水汽来调节成粒率，之后进行烘干冷却，调节烘干滚筒的进口温度至600℃以上，出口温度至80℃以下，经过冷却筒冷却，进入到包膜滚筒，将2kg枯草芽孢杆菌、1kg胶冻样芽孢杆菌加入到步骤a中制备好的生物刺激素包膜剂中，将加入了复合微生物菌的生物刺激素包膜剂按照1％的用量均匀喷洒到制备好的复混肥料表面(即10kg/吨)，则制备好生物刺激素包膜复混肥料。

实施例2：生物刺激素包膜复混肥料的制备二：

a.生物刺激素包膜剂的制备：将10kg水溶性包膜剂溶解于90kg温水中，加热温度保持30℃以上，添加1kg聚谷氨酸、1kg根际促生菌(PGPR)，充分搅拌10min，再加入1kg纤维二糖脂发酵液(纤维二糖脂含量50g/L以上)，搅拌10min，即制备好生物刺激素包膜剂，在30℃下保温待用。

b.将发酵好的有机发酵料(鸡粪:牛粪:芦苇秸秆为7:1:2堆肥制成)及其它原材料分别粉碎过筛，并且按照以下重量：40kg的有机发酵料、11kg的尿素、30kg的磷酸一铵、9kg的氯化钾、0.5kg的四水八硼酸钾、10kg的粘土分别向对应的投料仓内投料，并按照该比例对静态连续自动配料秤进行参数设定，经皮带秤计量并且由皮带输送至混合搅拌机，混合好的物料进入滚筒造粒机，通过加水汽来调节成粒率，之后进行烘干冷却，调节烘干滚筒的进口温度至600℃以上，出口温度至80℃以下，经过冷却筒冷却，进入到包膜滚筒，将步骤a中制备好的生物刺激素包膜剂，按照1.2％的用量均匀喷洒到制备好的复混肥料表面(即12kg/吨)，则制备好生物刺激素包膜复混肥料。

实施例3：生物刺激素包膜复混肥料的制备三：

a.生物刺激素包膜剂的制备：将10kg水溶性包膜剂溶解于90kg温水中，加热温度保持30℃以上，添加1kg海藻寡糖(海藻寡糖含量在18％以上)、0.5kg聚谷氨酸、1kg根际促生菌(PGPR)，充分搅拌10min，再加入再加入0.8kg纤维二糖脂发酵液(纤维二糖脂含量50g/L以上)、0.2kg海藻糖脂发酵液(海藻糖脂含量50g/L以上)，搅拌10min，即制备好生物刺激素包膜剂，在30℃下保温待用。

b.将发酵好的有机发酵料(鸡粪:猪粪:玉米秸秆为6:2:2堆肥制成)及其他原材料分别粉碎过筛，并且按照将重量分数为35％的有机发酵料、45％的尿素、10％的硫酸钾、0.5％的七水硫酸亚铁、10％的粘结剂(膨润土:粘土为1:1)分别向对应的投料仓内投料，并按照该比例对静态连续自动配料秤进行参数设定，经皮带秤计量并且由皮带输送至混合搅拌机，混合好的物料进入滚筒造粒机，通过加水汽来调节成粒率，之后进行烘干冷却，调节烘干滚筒的进口温度至600℃以上，出口温度至80℃以下，经过冷却筒冷却，进入到包膜滚筒，将步骤a中制备好的生物刺激素包膜剂，按照1％的用量均匀喷洒到制备好的复混肥料表面(即10kg/吨)，则制备好生物刺激素包膜复混肥料。

实施例4：生物刺激素包膜复混肥料的应用一

2020年4月，通过测土配方施肥，将实施例1、2、3制成的生物刺激素包膜复混肥料设计成套餐肥(依次为底肥、分蘖肥和灌浆肥)，以市场上销售的常规套餐肥做对照(辽宁津大肥业有限公司生产的)进行对比对水稻作物进行了生产试验。其中的施肥情况、生长情况及产量分别见表1、表2和表3：

表1对照与本发明的施肥情况

表2对照和本发明施用后的水稻的穗长、粒数、结实率、千粒重

表3对照和本发明施用后的水稻的产量

结合表1、表2、表3、图1、图2、图3可以看出，本发明生物刺激素包膜复混肥料处理水稻的穗长、每穗粒数、结实率、千粒重都要明显高于对照处理，而这些指标均是构成产量因素的重要条件，并且均与产量、增产率呈现良好的正相关性，平均计算的结果是本发明亩产755kg，比对照辽宁津大肥业有限公司生产的配方肥增产10.38％；且本发明配方更均衡，有机质含量高，养分释放均匀，肥料利用率高，能满足作物整个生育周期，添加的枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌，能够极大的释放土壤中被固化的氮磷钾元素，并且抗倒伏、抗涝性强，有效的改良盐碱土壤。

实施例5：生物刺激素包膜复混肥料的应用二

2020年5月，分别以CdCl₂溶液、PbCl₂溶液与玉米田土壤混合的形式对土壤进行Cd、Pb污染，使Cd污染土壤中Cd浓度为25mg/kg，Pb污染土壤中Pb浓度为300mg/kg，并且与辽宁津大肥业生产的有降解重金属效果的有机无机复混肥料做对照，施肥量同为100kg/亩，玉米收获后测定土壤、玉米根系中重金属含量，来验证生物刺激素包膜复混肥料对降解土壤重金属污染的效果。

表4对照与本发明施用后的重金属含量情况

从表4数据可以看出，与对照处理相比较，使用本发明生物刺激素包膜复混肥料产品，有效的降低了土壤中、玉米根系中的Cd、Pb重金属含量，说明生物刺激素及生物糖脂可以有效吸附、络合土壤中的无机态的重金属离子，转化为大分子或胶体等难为作物吸收的形式，并且生物糖脂对重金属具有很强的渗透作用。

实施例6：生物刺激素包膜复混肥料的应用三

盐碱地的盐分含量高时，土壤中溶液的渗透压高于植物细胞液的渗透压，会引起根毛细胞脱水，造成植物的“生理干旱”，出现枯萎或“烧苗”现象。高浓度的盐分干扰作物对养分的吸收，会破坏作物对其它离子的吸收，造成作物营养紊乱。如土壤溶液中的钠离子过高，会妨碍作物对钙、镁、钾的吸收，而钾离子浓度过高则会阻碍作物对铁和镁的吸收，导致诱发性缺素症。

本应用，对水稻盐碱地土壤使用本发明100kg/亩，与山东木美土里生物科技有限公司具有盐碱改良功效的微生物菌剂做对照，分析收获后土壤盐碱离子含量及酸碱度情况，来比较改良效果。

表5：对照与发明使用后对盐碱地的土壤改良情况

本发明产品为生理酸性肥料，有机质含量高，可以很好的改善土壤，并且能提高土壤保肥能力和对盐碱离子、有害离子的缓冲能力，降低土壤中盐分与pH值，减轻盐碱对农作物的危害，促进土壤熟化，发明中的生物糖脂还是一种渗透剂，能将地表的盐碱离子渗透到耕层以下，是作物根系不被盐碱离子侵害，本试验数据显示了生物刺激素包膜复混肥料对盐碱地土壤具有显著的改良效果。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种生物刺激素包膜复混肥料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：0.01～2份的生物刺激素包膜剂，0～1.5份的复合微生物菌，10～55份的化肥，0～0.5份的中微量元素，20～50份的有机发酵料，5～15份的粘结剂。

2.如权利要求1所述的生物刺激素包膜复混肥料，其特征在于：所述生物刺激素包膜复混肥料由以下重量份的组分组成：1份的生物刺激素包膜剂，0.75份的复合微生物菌，50份的化肥，0.5份的中微量元素，40份的有机发酵料，10份的粘结剂。

3.如权利要求1所述的生物刺激素包膜复混肥料，其特征在于：所述生物刺激素包膜剂包括水溶性包膜剂和生物糖脂，其中水溶性包膜剂和生物糖脂的重量比为10:0.5～2。

4.如权利要求3所述的生物刺激素包膜复混肥料，其特征在于：所述生物糖脂包括纤维二糖脂，或纤维二糖脂与海藻糖脂和/或鼠李糖脂形成复合物，其中纤维二糖脂至少占总重的50％。

5.如权利要求1所述的生物刺激素包膜复混肥料，其特征在于：所述生物刺激素包膜剂还包括生物刺激素，为海藻寡糖、聚合氨基酸、根际促生细菌中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的生物刺激素包膜复混肥料，其特征在于：所述复合微生物菌包括芽孢杆菌属中的一种或几种；化肥包括尿素、硫铵、磷酸一铵、硫酸钾、氯化钾、磷矿粉中的一种或其中几种；中微量元素包括硫酸镁、硝酸钙、氯化钙、四水八硼酸钾、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锰中的一种或几种；粘结剂为膨润土、粘土、高岭土中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的生物刺激素包膜复混肥料，其特征在于：所述有机发酵料为鸡粪、牛粪、猪粪、鸭粉、污泥中的一种或几种与秸秆按比例混合后的发酵产物。

8.一种生物刺激素包膜复混肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.生物刺激素包膜剂的制备：将水溶性包膜剂加入水中，保持温度在30℃以上，然后按比例依次添加生物刺激素、生物糖脂，搅拌均匀；

b.将复合微生物菌添加到步骤a得到的产物中得到生物刺激素包膜剂与复合微生物菌复合物，继续搅拌30min至均匀；

c.将发酵好的有机发酵料及各种原料粉碎后，按比例依次加入化肥、中微量元素和粘结剂，将混合好的物料造粒、烘干、冷却后，均匀喷洒上步骤b得到的生物刺激素包膜剂与复合微生物菌复合物，制得生物刺激素包膜复混肥料。

9.如权利要求8所述的生物刺激素包膜复混肥料的制备方法，其特征在于：所述步骤c中有机发酵料及各种原料配料采用静态自动配料秤，造粒采用滚筒造粒机，并通过加水汽来调节成粒率；烘干采用滚筒式烘干机，调节烘干滚筒的进口温度至600℃以上，出口温度至80℃以下；冷却采用冷却筒，包膜采用包膜滚筒机。

10.一种生物刺激素包膜复混肥料的应用，其特征在于：用于增加肥效、污染土壤改良和盐碱地改良。

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