CN114195574A - 一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料及其生产工艺，该复合肥料按质量份计包括腐殖酸组合物5份、发酵肥料20份和菌剂颗粒15份；本发明中将过滤出来的粗纤维堆肥处理制得发酵肥料，其中的粗纤维经微生物分解后成为细小的纤维和腐殖质前体物质，增加肥效的同时进一步降低含有牛粪的发酵肥料的粘度，配合腐殖酸组合物能够增加复合肥料的分散性，施用后还可以改善土壤的透气保水性能，促进土壤微生物的活性；该复合肥料中含有菌剂颗粒，通过基质吸附枯草芽孢杆菌的孢子，这些孢子随着复合肥料的施用开始萌发，增加土壤中枯草芽孢杆菌的含量，便于激活植物抗性等作用机制，刺激植物产生抗菌物质，从而达到防治植物病害的效果。
Description
技术领域
本发明属于复合肥料技术领域，具体地，涉及一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料及其生产工艺。
背景技术
腐殖酸是有动植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及一系列的化学过程和积累起来的一类有机物质，它是由芳香族及其多种官能团构成的高分子有机酸，具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能。
公告号为CN101486599B的专利公开了一种以减法草浆黑液为原料的黄腐酸肥料及其制备方法，利用造纸的废液生产含有腐殖酸的肥料，与动物粪便相比，其中的钠盐含量更低，可以避免土壤盐碱化，具有不错地肥效，但是有机肥料使土壤肥沃也会滋生害虫，地下昆虫和线虫破坏植物的地下根系，导致根系腐烂，使农作物患上根腐病。农业生产中常常喷施农药对根腐病进行防治，但是过度使用农药极易导致环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料及其生产工艺，环保地解决植物根系的虫害问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料，按质量份计包括如下原料：腐殖酸组合物5份、发酵肥料20份和菌剂颗粒15份；
进一步地，腐殖酸组合通过如下步骤进行制备：
步骤一：将草料粉碎后加入高压蒸煮锅中，并向高压蒸煮锅中加入氢氧化钾后开始加热，升温至100-120℃后保温35-45min，继续加热升温至155-165℃，保温65-75min；冷却至室温并过滤掉粗糙的固体草渣备用，将过滤液浓缩干燥，得到黑液类腐殖酸钾固体；氢氧化钾的用量为草料干重量的18-30％；
步骤二：将黑液类腐殖酸钾固体和腐殖酸钠搅拌混合并通过球磨机进行粉碎，得到腐殖酸组合物；黑液类腐殖酸钾固体和腐殖酸钠的用量比为4g：1g，该腐殖酸钠购买于山东鸿鑫圆化工有限公司；
进一步地，发酵肥料通过如下步骤制得：
在室内将牛粪和草渣搅拌均匀得到混合料，调节含水量至60-65％并堆成锥形的料堆，用铁铲在料堆中央开槽并撒上菌种，翻拌均匀后堆成条状山形的发酵堆，发酵堆底部的宽度为120-150cm，高度为70-80cm；控制室温至38-42℃，每隔5-6天翻一次发酵堆，堆肥发酵45-50天；在75-85℃的条件下在烘房内烘干，用粉碎机将发酵好的混合料粉碎均匀得到发酵肥料；
其中牛粪和草渣用量的质量比为6：1，牛粪的含水量在60-80％，菌种包括灰略红链霉菌、放线菌和酵母菌；灰略红链霉菌的接种浓度为1×109CFU/g，接种量为10g/kg；放线菌的接种浓度为1×108CFU/g，接种量为12g/kg；酵母菌的接种浓度为1×109CFU/g，接种量为6g/kg；
进一步地，菌剂颗粒按质量份计包括60-70份基质、3-5份分散剂、4.8-5.6份保护剂和80-90份浓缩菌液，菌剂颗粒通过如下步骤制得：
将基质、分散剂和保护剂搅拌10-15min，继续加入浓缩菌液并同时进行搅拌，使基质不结块且烧瓶中无流动液体后静置20-30min，用造粒机制粒得到菌剂颗粒；
其中基质为硅藻土，分散剂为十二烷基硫酸钠，保护剂为环糊精；
浓缩菌液通过如下步骤制备：
将胰蛋白胨、酵母粉、豆饼粉、花生饼份、氯化钠、葡萄糖和水按照30g：40g：16g：16g：10g：40g：10L进行配比制得培养液，将培养液通入机械搅拌式发酵罐中，并用质量分数为3％的氢氧化钠水溶液调节pH至6.5-7.5，接种上枯草芽孢杆菌，控制发酵罐温度为30-37℃，搅拌桨转速为130-140r/min；发酵过程中检测芽孢率，待芽孢率达到80％后停止发酵，在3-5℃和转速为4000r/min的条件下离心8-12min，去除上层液体得到浓缩菌液；
芽孢率的检测方法：将菌液滴落在载玻片上静置晾干，待液珠不再流动后用火焰加热固定，滴加5％的孔雀石绿色染液并在载玻片上涂抹均匀，静置染色10-12min后水洗至无孔雀石绿色染液脱出，滴加0.1％的番红O染色液复染2-3min并水洗至无番红O染色液脱出，干燥后用显微镜观察芽孢个数；芽孢率＝芽孢数目/总菌数目×100；
一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料的生产工艺，包括如下步骤：将发酵肥料、腐殖酸组合物、菌剂颗粒用混合机搅拌15min，得到该复合肥料。
本发明的有益效果：
1、草料中的纤维较粗，生产出的纸品较差，若是进一步加工去生产优质的纸张，不但生产成本较高，也会进一步造成污染，本发明中将过滤出来的粗纤维堆肥处理制得发酵肥料，不仅提高了草料的利用率，而且其中的粗纤维经微生物分解后成为细小的纤维和腐殖质前体物质，增加肥效的同时进一步降低含有牛粪的发酵肥料的粘度，配合腐殖酸组合物能够增加复合肥料的分散性，施用后还可以改善土壤的透气保水性能，促进土壤微生物的活性。
2、该复合肥料中含有菌剂颗粒，通过基质吸附枯草芽孢杆菌的孢子，这些孢子随着复合肥料的施用开始萌发，增加土壤中枯草芽孢杆菌的含量，便于激活植物抗性等作用机制，刺激植物产生抗菌物质，从而达到防治植物病害的效果；其中环糊精作为保护剂可以对枯草芽孢杆菌起到保护作用，防止菌体在自然环境中被紫外线杀死，提高菌剂颗粒的效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备腐殖酸组合物，包括如下制备步骤：
步骤一：将5kg草料粉碎后加入高压蒸煮锅中，并向高压蒸煮锅中加入0.9kg氢氧化钾后开始加热，升温至100℃后保温35min，继续加热升温至155℃，保温65min；冷却至室温并过滤掉粗糙的固体草渣备用，将过滤液浓缩干燥，得到黑液类腐殖酸钾固体；
步骤二：将1kg黑液类腐殖酸钾固体和250g腐殖酸钠搅拌混合并通过球磨机进行粉碎，得到腐殖酸组合物。
实施例2
制备腐殖酸组合物，包括如下制备步骤：
步骤一：将5kg草料粉碎后加入高压蒸煮锅中，并向高压蒸煮锅中加入1.2kg氢氧化钾后开始加热，升温至110℃后保温40min，继续加热升温至160℃，保温70min；冷却至室温并过滤掉粗糙的固体草渣备用，将过滤液浓缩干燥，得到黑液类腐殖酸钾固体；
步骤二：将1kg黑液类腐殖酸钾固体和250g腐殖酸钠搅拌混合并通过球磨机进行粉碎，得到腐殖酸组合物。
实施例3
制备腐殖酸组合物，包括如下制备步骤：
步骤一：将5kg草料粉碎后加入高压蒸煮锅中，并向高压蒸煮锅中加入1.5kg氢氧化钾后开始加热，升温至120℃后保温45min，继续加热升温至165℃，保温75min；冷却至室温并过滤掉粗糙的固体草渣备用，将过滤液浓缩干燥，得到黑液类腐殖酸钾固体；
步骤二：将1kg黑液类腐殖酸钾固体和250g腐殖酸钠搅拌混合并通过球磨机进行粉碎，得到腐殖酸组合物。
实施例4
制备发酵肥料，包括如下制备步骤：
在室内将60kg牛粪和实施例2中得到的10kg草渣搅拌均匀得到混合料，调节含水量至60-65％并堆成锥形的料堆，用铁铲在料堆中央开槽并撒上0.7kg灰略红链霉菌、0.84kg放线菌和0.42kg放线菌，翻拌均匀后堆成条状山形的发酵堆，发酵堆底部的宽度为120cm，高度为70cm；控制室温至38℃，每隔5天翻一次发酵堆，堆肥发酵45天；在75℃的条件下在烘房内烘干，用粉碎机将发酵好的混合料粉碎均匀得到发酵肥料；
其中灰略红链霉菌的接种浓度为1×109CFU/g，放线菌的接种浓度为1×108CFU/g，酵母菌的接种浓度为1×109CFU/g。
实施例5
制备发酵肥料，包括如下制备步骤：
在室内将60kg牛粪和实施例2中得到的10kg草渣搅拌均匀得到混合料，调节含水量至62％并堆成锥形的料堆，用铁铲在料堆中央开槽并撒上0.7kg灰略红链霉菌、0.84kg放线菌和0.42kg放线菌，翻拌均匀后堆成条状山形的发酵堆，发酵堆底部的宽度为135cm，高度为75cm；控制室温至40℃，每隔5天翻一次发酵堆，堆肥发酵45天；在80℃的条件下在烘房内烘干，用粉碎机将发酵好的混合料粉碎均匀得到发酵肥料；
其中灰略红链霉菌的接种浓度为1×109CFU/g，放线菌的接种浓度为1×108CFU/g，酵母菌的接种浓度为1×109CFU/g。
实施例6
制备发酵肥料，包括如下制备步骤：
在室内将60kg牛粪和实施例2中得到的10kg草渣搅拌均匀得到混合料，调节含水量至60-65％并堆成锥形的料堆，用铁铲在料堆中央开槽并撒上0.7kg灰略红链霉菌、0.84kg放线菌和0.42kg放线菌，翻拌均匀后堆成条状山形的发酵堆，发酵堆底部的宽度为150cm，高度为80cm；控制室温至42℃，每隔6天翻一次发酵堆，堆肥发酵50天；在85℃的条件下在烘房内烘干，用粉碎机将发酵好的混合料粉碎均匀得到发酵肥料；
其中灰略红链霉菌的接种浓度为1×109CFU/g，放线菌的接种浓度为1×108CFU/g，酵母菌的接种浓度为1×109CFU/g。
实施例7
制备菌剂颗粒，包括如下制备步骤：
将0.3kg胰蛋白胨、0.4kg酵母粉、0.16kg豆饼粉、0.16kg花生饼份、0.1kg氯化钠、0.4kg葡萄糖和100L水配比制得培养液，将培养液通入机械搅拌式发酵罐中，并用质量分数为3％的氢氧化钠水溶液调节pH至6.5，接种上枯草芽孢杆菌，控制发酵罐温度为30℃，搅拌桨转速为130r/min；发酵过程中检测芽孢率，待芽孢率达到80％后停止发酵，在3℃和转速为4000r/min的条件下离心8min，去除上层液体得到浓缩菌液；
将6kg硅藻土、0.3kg十二烷基硫酸钠和0.48kg环糊精搅拌混合10min，继续加入8kg实施例5制得的浓缩菌液并同时进行搅拌，使基质不结块且烧瓶中无流动液体后静置20min，用造粒机制粒得到菌剂颗粒。
实施例8
制备菌剂颗粒，包括如下制备步骤：
将0.3kg胰蛋白胨、0.4kg酵母粉、0.16kg豆饼粉、0.16kg花生饼份、0.1kg氯化钠、0.4kg葡萄糖和100L水配比制得培养液，将培养液通入机械搅拌式发酵罐中，并用质量分数为3％的氢氧化钠水溶液调节pH至7，接种上枯草芽孢杆菌，控制发酵罐温度为35℃，搅拌桨转速为135r/min；发酵过程中检测芽孢率，待芽孢率达到80％后停止发酵，在4℃和转速为4000r/min的条件下离心10min，去除上层液体得到浓缩菌液；
将6.5kg硅藻土、0.4kg十二烷基硫酸钠和0.52kg环糊精搅拌混合12min，继续加入8.5kg实施例5制得的浓缩菌液并同时进行搅拌，使基质不结块且烧瓶中无流动液体后静置25min，用造粒机制粒得到菌剂颗粒。
实施例9
制备菌剂颗粒，包括如下制备步骤：
将0.3kg胰蛋白胨、0.4kg酵母粉、0.16kg豆饼粉、0.16kg花生饼份、0.1kg氯化钠、0.4kg葡萄糖和100L水配比制得培养液，将培养液通入机械搅拌式发酵罐中，并用质量分数为3％的氢氧化钠水溶液调节pH至7.5，接种上枯草芽孢杆菌，控制发酵罐温度为37℃，搅拌桨转速为140r/min；发酵过程中检测芽孢率，待芽孢率达到80％后停止发酵，在5℃和转速为4000r/min的条件下离心12min，去除上层液体得到浓缩菌液；
将7kg硅藻土、0.5kg十二烷基硫酸钠和0.56kg环糊精搅拌混合15min，继续加入9kg实施例5制得的浓缩菌液并同时进行搅拌，使基质不结块且烧瓶中无流动液体后静置30min，用造粒机制粒得到菌剂颗粒。
实施例10
制备含有腐殖酸的微生物菌剂复合肥料，包括如下制备步骤：
将20kg实施例5制得的发酵肥料、5kg实施例2制得的腐殖酸组合物和15kg实施例7制得的菌剂颗粒用混合机搅拌15min，得到该复合肥料。
对比例1
与实施例7相比，不使用环糊精，制得菌剂颗粒，再按照实施例10中的步骤制得复合肥料。
对比例2
与实施例2相比，不添加草渣制得发酵肥料，再按照实施例10中的步骤制得复合肥料。
对比例3
与实施例10相比，不添加菌剂颗粒，制得复合肥料。
对实施例10和对比例1-3进行性能测试，测试方法：选取一块因土壤虫害而发生过根腐病的农田，分成4块10m2的方形试验田，分别种植20株健康状况相同的番茄苗，分别施用不同的复合肥料，15天后观察根系情况，结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，添加有环糊精作为保护剂的菌剂颗粒对根腐病的防治效果更好。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料，其特征在于，按质量份计包括如下原料：腐殖酸组合物5份、发酵肥料20份和菌剂颗粒15份；菌剂颗粒通过如下步骤制得：
将基质、分散剂和保护剂搅拌10-15min后加入浓缩菌液，搅拌混合后静置20-30min，制粒后得到菌剂颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料，其特征在于，所述基质、分散剂、保护剂和浓缩菌液用量的质量比为60-70：3-5：4.8-5.6：80-90。
3.根据权利要求1所述的一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料，其特征在于，腐殖酸组合物通过如下步骤进行制备：
步骤一：将草料粉碎后加入氢氧化钾并进行蒸煮，升温至100-120℃后保温35-45min，继续加热升温至155-165℃，保温65-75min；冷却后过滤草渣备用，将过滤液浓缩干燥，得到腐殖酸钾固体；
步骤二：将黑液类腐殖酸钾固体和腐殖酸钠搅拌混合后进行粉碎，得到腐殖酸组合物。
4.根据权利要求1所述的一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料，其特征在于，发酵肥料通过如下步骤制得：
将牛粪和草渣搅拌均匀得到混合料，调节含水量至60-65％，撒上菌种进行翻拌，堆成发酵堆后控制室温至38-42℃，堆肥发酵45-50天；烘干并粉碎后得到发酵肥料。
5.根据权利要求2所述的一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料，其特征在于，基质为硅藻土，分散剂为十二烷基硫酸钠，保护剂为环糊精。
6.根据权利要求2所述的一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料，其特征在于，浓缩菌液通过如下步骤制备：
将培养液调节pH至6.5-7.5，接种上枯草芽孢杆菌进行发酵，待芽孢率达到80％后停止发酵，离心去除上层液体得到浓缩菌液。
7.根据权利要求6所述的一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料，其特征在于，所述培养液为胰蛋白胨、酵母粉、豆饼粉、花生饼份、氯化钠、葡萄糖和水按照30g：40g：16g：16g：10g：40g：10L进行配比制得。
8.根据权利要求1所述的一种含有腐植酸的微生物菌剂复合肥料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将发酵肥料、腐殖酸组合物、菌剂颗粒用混合机搅拌15min，得到该复合肥料。
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| CN103113144A (zh) * | 2013-03-23 | 2013-05-22 | 李文标 | 一种烟草用有机肥及其制备方法 |
| CN106699245A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-24 | 宁夏紫荆花纸业有限公司 | 以生物酶预处理+氢氧化钾碱法稻草制浆提取黑液生产黄腐酸钾有机肥的方法 |
| CN110205271A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-09-06 | 湖南泰谷生态工程有限公司 | 地衣芽孢杆菌的深层发酵方法及其应用 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 蒋国民: "《卫生杀虫剂剂型技术手册》", 31 October 2000, 化学工业出版社 * |
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