CN114409463A - 一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥及制造方法 - Google Patents

一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥，按照重量份由以下原料组成：EDTA螯合铁3‑4份、尿素10‑12份、硝酸磷肥10‑15份、黄腐植酸10‑12份、磷酸脲5‑10份、羧甲基纤维素钠10‑20份、马来酸1‑2份、磷酸二氢钾5‑10份、硝酸钙1‑2份、偏硅酸0.5‑1份、氯化镁0.5‑1份、硫酸锌1‑2份、钼酸铵0.5‑1份、γ‑聚谷氨酸5‑15份、糖蜜2‑3份、鼠李糖脂1‑2份、芽孢杆菌10‑15份、纳米生物炭5‑15份。本发明充分借助酸碱中和原理，解决了现有技术中存在的土壤改良剂、化肥及生物肥的功能独立以及水溶性差的问题，具有显著的节水降盐碱及提升土壤肥力的效果。本发明还公开了一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法。

Description

一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥及制造方法
技术领域
本发明属于生物肥技术领域，涉及一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥，本发明还涉及上述节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法。
背景技术
干旱、半干旱地区存在土面蒸发强烈，导致土壤返盐碱现象明显，此外普遍存在土壤肥力低、作物长势弱等问题。如何提高干旱、半干旱地区农田节水能力同时降低土壤盐碱危害并且提高土壤肥力以成为政府和科学家面临的主要难题。而现有的土壤改良剂以改良土壤结构为主、化肥以快速提高肥力为主、生物肥以促进作物生长为主，而部分产品的水溶性较差，影响了改良效果，这些无法满足当前干旱、半干旱地区盐碱地改良技术的复合性技术需求。
针对干旱、半干旱地区普遍存在的土壤盐碱含量高、有益微生物少及作物产量低、土地生产力薄弱等特点，充分借助酸碱中和原理，利用常见的有机酸、有机酸盐、中微量元素等配料，制取盐碱地用多效水溶性微生物肥，对干旱、半干旱地区土壤改良与培肥具有重要价值。
发明内容
本发明的目的是，提供一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥，充分借助酸碱中和原理，解决了现有技术中存在的土壤改良剂、化肥及生物肥的功能单一以及水溶性差的问题。
本发明的另一目的是提供一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法。
本发明所采用的技术方案是，一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥，按照重量份由以下原料组成：EDTA螯合铁3-4份、尿素10-12份、硝酸磷肥10-15份、黄腐植酸10-12份、磷酸脲5-10份、羧甲基纤维素钠10-20份、马来酸1-2份、磷酸二氢钾5-10份、硝酸钙1-2份、偏硅酸0.5-1份、氯化镁0.5-1份、硫酸锌1-2份、钼酸铵0.5-1份、γ-聚谷氨酸5-15份、糖蜜2-3份、鼠李糖脂1-2份、芽孢杆菌10-15份、纳米生物炭5-15份。
本发明采用的另一种技术方案是，一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法，按照如下步骤实施：
步骤1，按照重量份称取以下原料：EDTA螯合铁3-4份、尿素10-12份、硝酸磷肥10-15份、黄腐植酸10-12份、磷酸脲5-10份、羧甲基纤维素钠10-20份、马来酸1-2份、磷酸二氢钾5-10份、硝酸钙1-2份、偏硅酸0.5-1份、氯化镁0.5-1份、硫酸锌1-2份、钼酸铵0.5-1份、γ-聚谷氨酸5-15份、糖蜜2-3份、鼠李糖脂1-2份、芽孢杆菌10-15份、纳米生物炭5-15份；
步骤2，对步骤1称取的EDTA螯合铁、尿素、硝酸磷肥、黄腐植酸、磷酸脲、羧甲基纤维素钠、马来酸、磷酸二氢钾、硝酸钙、偏硅酸、氯化镁、硫酸锌、钼酸铵原料进行粉碎；
步骤3，将经步骤2处理之后的EDTA螯合铁、尿素、硝酸磷肥、黄腐植酸、磷酸脲、羧甲基纤维素钠、马来酸、磷酸二氢钾、硝酸钙、偏硅酸、氯化镁、硫酸锌、钼酸铵混合均匀在反应池中反应6-24小时后得到混合物；
步骤4，取步骤3得到的混合物样品在200℃下干燥12-24小时后与纯水按质量比1:5混合后，利用pH计测定溶液酸碱性，待溶液pH低于6.8时，将得到的混合物在150-200℃下干燥10-20小时后再经破碎，得到粉末；
步骤5，将步骤4得到的粉末与γ-聚谷氨酸充分搅拌混合后，再均匀喷洒芽孢杆菌、糖蜜与鼠李糖脂和纳米生物炭的混合溶液，然后恒温干燥后再经粉碎得到节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥，水溶性成分大于99％。
本发明的特征还在于，
步骤2中对固体原料采用粉碎机破碎然后过100目筛。
步骤4中破碎后过150目筛。
γ-聚谷氨酸为阴离子型，分子量不高于3万，纳米生物炭直径不大于200nm。
步骤5中芽孢杆菌、糖蜜与鼠李糖脂和纳米生物炭的混合溶液浓度不高于5g/L。
步骤5中芽孢杆菌的有效活菌数不小于200亿/g。
步骤5中恒温干燥的温度为25-30℃且干燥至含水量小于等于6％，步骤5粉碎后过200目筛得到节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥。
步骤5中制备得到的多效水溶性微生物肥为酸性肥，其pH≤6.5，成品为粉状、水溶性成分不小于99％。
本发明的有益效果是：
本发明一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥及其制造方法与现有技术相比，具有的优点和效果：本发明的节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥，pH≤6.5，充分借助酸碱中和原理，具有明显的降低土壤碱化程度，调理根区微环境的作用；其所含有的有机质质量分数≥8％，具有提高节水抗旱、促进盐分淋洗、提高了水肥利用效率等功能；其所含有的大量营养元素及中微量营养元素种类全面且均衡，能够有效提高盐碱地的地力并有力促进作物生长；其所含有的芽孢杆菌，有效活菌数>200亿/g，可有效提高作物的抗病能力，利于作物根系生长分布以及获得高产；其成品为粉状且水溶性极强，水溶性成分大于99％，特点是便于水肥一体化系统随水滴施，尤其是解决了微生物菌和复合肥、复混肥混施时不能完全溶解于水的问题。
本发明将上述原料依次组合在一起，确定了不同原料具体的应用比例及制备步骤，明确了不同物质间具有显著的提质增效效果，为微生物的扩繁增殖提供了充足的营养物质和适宜的生存环境，且该水溶性肥的水溶性极佳，可通过水肥一体化设备施入，具有降低土壤盐碱、改善土壤结构、提高地力、促进植物生长作用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥，按照重量份由以下原料组成：EDTA螯合铁3-4份、尿素10-12份、硝酸磷肥10-15份、黄腐植酸10-12份、磷酸脲5-10份、羧甲基纤维素钠10-20份、马来酸1-2份、磷酸二氢钾5-10份、硝酸钙1-2份、偏硅酸0.5-1份、氯化镁0.5-1份、硫酸锌1-2份、钼酸铵0.5-1份、γ-聚谷氨酸5-15份、糖蜜2-3份、鼠李糖脂1-2份、芽孢杆菌10-15份、纳米生物炭5-15份。
本发明一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法，按照如下步骤实施：
步骤1，按照重量份称取以下原料：EDTA螯合铁3-4份、尿素10-12份、硝酸磷肥10-15份、黄腐植酸10-12份、磷酸脲5-10份、羧甲基纤维素钠10-20份、马来酸1-2份、磷酸二氢钾5-10份、硝酸钙1-2份、偏硅酸0.5-1份、氯化镁0.5-1份、硫酸锌1-2份、钼酸铵0.5-1份、γ-聚谷氨酸5-15份、糖蜜2-3份、鼠李糖脂1-2份、芽孢杆菌10-15份、纳米生物炭5-15份；
步骤2，对步骤1称取的原料采用粉碎机粉碎然后过100目筛；
步骤3，将经步骤2处理之后的EDTA螯合铁、尿素、硝酸磷肥、黄腐植酸、磷酸脲、羧甲基纤维素钠、马来酸、磷酸二氢钾、硝酸钙、偏硅酸、氯化镁、硫酸锌、钼酸铵原料混合均匀在反应池中反应6-24小时得到混合物；
步骤4，取步骤3得到的混合物样品在150-200℃下干燥10-20小时后与纯水按质量比1:5混合后，利用pH计测定溶液酸碱性，待溶液pH低于6.8时，将得到的混合物在150-200℃下干燥10-20小时后再经破碎过150目筛得到粉末；
步骤5，将步骤4得到的粉末与γ-聚谷氨酸(阴离子型，分子量不高于3万)充分搅拌混合后，再均匀喷洒芽孢杆菌、糖蜜与鼠李糖脂和纳米生物炭(直径小于200nm)的混合溶液，混合溶液的浓度不高于5g/L，然后在25～30℃下恒温干燥至水量小于等于6％再经粉碎后过200目筛得到节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥，芽孢杆菌的有效活菌数不小于200亿/g。
实施例1
将原料经粉碎机破碎，过100目筛，再按原料重量份为EDTA螯合铁3份、尿素10份、硝酸磷肥10份、黄腐植酸10份、磷酸脲5份、羧甲基纤维素钠10份、马来酸2份、磷酸二氢钾5份、硝酸钙1份、偏硅酸1份、氯化镁0.5份、硫酸锌2份、钼酸铵0.5份，混均并在反应池中静置6小时后，在200℃下干燥12小时后与纯水按质量比1:5混合后待pH低于6.8时，在200℃干燥12小时后再经粉碎机破碎，过150目筛；第二步是将过150目筛的粉末与γ-聚谷氨酸5份充分搅拌混合后，均匀喷洒芽孢杆菌菌种10(有效活菌数>200亿/g；菌种编号ACCC 19743)、糖蜜(2份)与鼠李糖脂(1份)和纳米生物炭(5份)的混合溶液(不高于2g/L)；第三步是恒温(25℃)干燥后(质量含水量≤6％)再经粉碎，过200目筛后装袋。
实施例2
将原料经粉碎机破碎，过100目筛，再按原料重量份为EDTA螯合铁4份、尿素11份、硝酸磷肥11份、黄腐植酸11份、磷酸脲6份、羧甲基纤维素钠11份、马来酸2份、磷酸二氢钾6份、硝酸钙1份、偏硅酸1份、氯化镁1份、硫酸锌1份、钼酸铵1份，混均并在反应池中静置7小时后，在200℃下干燥18小时后与纯水按质量比1:5混合后待pH低于6.8时，在200℃干燥18小时后再经粉碎机破碎，过150目筛；第二步是将过150目筛的粉末与γ-聚谷氨酸8份充分搅拌混合后，均匀喷洒芽孢杆菌菌种12份(有效活菌数>200亿/g；菌种编号ACCC 19743)、糖蜜(3份)与鼠李糖脂(1份)和纳米生物炭(7份)的混合溶液(不高于3g/L)；第三步是恒温(28℃)干燥后(质量含水量≤6％)再经粉碎，过200目筛后装袋。
实施例3
将原料经粉碎机破碎，过100目筛，再按原料重量份为EDTA螯合铁4份、尿素12份、硝酸磷肥15份、黄腐植酸12份、磷酸脲10份、羧甲基纤维素钠18份、马来酸2份、磷酸二氢钾10份、硝酸钙1份、偏硅酸0.5份、氯化镁0.5份、硫酸锌2份、钼酸铵1份，混均并在反应池中静置8小时后，在180℃下干燥20小时后与纯水按质量比1:5混合后待pH低于6.8时，在200℃干燥20小时后再经粉碎机破碎，过150目筛；第二步是将过150目筛的粉末与γ-聚谷氨酸11份充分搅拌混合后，均匀喷洒芽孢杆菌菌种13份(有效活菌数>200亿/g；菌种编号ACCC19743)、糖蜜(2份)与鼠李糖脂(1份)和纳米生物炭(11份)的混合溶液(不高于3g/L)；第三步是恒温(28℃)干燥后(质量含水量≤6％)再经粉碎，过200目筛后装袋。
实施例4
将原料经粉碎机破碎，过100目筛，再按原料重量份为EDTA螯合铁4份、尿素12份、硝酸磷肥15份、黄腐植酸12份、磷酸脲10份、羧甲基纤维素钠18份、马来酸2份、磷酸二氢钾10份、硝酸钙1.5份、偏硅酸0.5份、氯化镁1份、硫酸锌1.5份、钼酸铵0.5份，混均并在反应池中静置8小时后，在200℃下干燥20小时后与纯水按质量比1:5混合后待pH低于6.8时，在200℃干燥20小时后再经粉碎机破碎，经干燥后再经粉碎机破碎，过150目筛；第二步是将过150目筛的粉末与γ-聚谷氨酸15份充分搅拌混合后，均匀喷洒芽孢杆菌菌种15份(有效活菌数>200亿/g；菌种编号ACCC19743)、糖蜜(3份)与鼠李糖脂(2份)和纳米生物炭(15份)的混合溶液(不高于5g/L)；第三步是恒温(30℃)干燥后(质量含水量≤6％)再经粉碎，过200目筛后装袋。
为验证本发明的效果，现提供以下实验：
试验1，实施例2中的一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥对土壤水分、盐碱程度及放线菌和养分含量的影响：
试验方法：
研究采用田间试验，试验地地点新疆阿克苏地区沙雅县沙雅镇，土壤类型为灰漠土，播种前的土壤含盐量8.8g/kg，土壤pH 9.38，作物为中棉35，灌溉方式为膜下滴灌，设置2个处理，分别为对照处理(CK)、节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥(350kg/公顷)，试验时间为2019年3月-10月。节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥，在棉花浇头水时随水滴入150kg/公顷，棉花打顶时时随水滴入100kg/公顷，在棉花的盛花期、盛铃期分别随水滴入50kg/公顷。收获期分别采集膜下滴灌棉田根层0-15cm、15-40cm的土壤，风干后检测土壤含水量、总盐、pH、放线菌数量及全氮、全磷及全钾含量等指标。
结果分析：
本发明所述的一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥处理对土壤含水量、盐碱程度及养分含量的有一定影响，试验表明(见表1)：使用节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥后可明显降低土壤总盐、pH，降幅10～50％不等；可明显增加土壤含水量及养分含量(全氮、全磷及全钾含量)(p<0.05)，增幅达15～50％以上，具有明显的节水降盐碱及培肥作用；此外，土壤中的放线菌数量增加了一倍以上(p<0.05)，促使土壤形成团粒结构。表1滴灌用多效水溶性微生物肥对土壤水分、盐碱程度、放线菌数量及养分含量的影响
Figure BDA0003471401490000081
注：表中同一列数据后的相同字母表示差异未达到显著性水平(p＜0.05)。
结论：
使用350kg/公顷的多效水溶性微生物肥处理，通过水肥一体化施用方式具有显著的节水降盐碱及提升土壤肥力的效果。
实施例
试验2，实施例4中一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥对棉花产量的影响：
试验方法：
研究采用田间试验，试验地地点新疆阿克苏地区沙雅县沙雅镇，土壤类型为灰漠土，播种前的土壤含盐量8.8g/kg，土壤pH 9.38，作物为中棉35，灌溉方式为膜下滴灌，设置2个处理，分别为空白土壤(CK)、多效水溶性微生物肥(使用量为350kg/公顷)，试验时间为2019年3月-10月。多效水溶性微生物肥，在棉花浇头水时随水滴入150kg/公顷，棉花打顶时时随水滴入100kg/公顷，在棉花的盛花期、盛铃期分别随水滴入50kg/公顷。收获期10月10日对棉花进行测产，对苗数、根系、单株棉铃数、单铃数、衣份含量及产量等进行统计。
结果分析：
不同试验处理对棉花生长、单株铃数、亩株数、单铃重、产量及品质等影响见表2。
表2滴灌用多效水溶性微生物肥对棉花生长、产量及品质的影响
Figure BDA0003471401490000091
注：表中同一列数据后的相同字母表示差异未达到显著性水平(p＜0.05)。
由表2中可以看出：盐碱改良剂处理的单株玲数较对增加1.53个，达到显著性差异(p<0.05)；节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥处理的亩株数较对照大幅度增加，增幅达22.54％，达到显著性差(p<0.05)；各处理产量分别为388.76、476.38kg/亩，节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥相对于对照增产22.54％，与对照比较达到显著性差异(p<0.05)。
结论：使用本发明所述的一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥不仅能明显降低根层土壤总盐和pH，而且能有效提高农田节水能力及土壤肥力，促进了棉花保苗数和增加了棉花铃数、铃重及棉花产量。

Claims (9)

1.一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥，其特征在于，按照重量份由以下原料组成：EDTA螯合铁3-4份、尿素10-12份、硝酸磷肥10-15份、黄腐植酸10-12份、磷酸脲5-10份、羧甲基纤维素钠10-20份、马来酸1-2份、磷酸二氢钾5-10份、硝酸钙1-2份、偏硅酸0.5-1份、氯化镁0.5-1份、硫酸锌1-2份、钼酸铵0.5-1份、γ-聚谷氨酸5-15份、糖蜜2-3份、鼠李糖脂1-2份、芽孢杆菌10-15份、纳米生物炭5-15份。
2.一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法，其特征在于，按照如下步骤实施：
步骤1，按照重量份称取以下原料：EDTA螯合铁3-4份、尿素10-12份、硝酸磷肥10-15份、黄腐植酸10-12份、磷酸脲5-10份、羧甲基纤维素钠10-20份、马来酸1-2份、磷酸二氢钾5-10份、硝酸钙1-2份、偏硅酸0.5-1份、氯化镁0.5-1份、硫酸锌1-2份、钼酸铵0.5-1份、γ-聚谷氨酸5-15份、糖蜜2-3份、鼠李糖脂1-2份、芽孢杆菌10-15份、纳米生物炭5-15份；
步骤2，对步骤1称取的原料进行粉碎；
步骤3，将经步骤2处理之后的EDTA螯合铁、尿素、硝酸磷肥、黄腐植酸、磷酸脲、羧甲基纤维素钠、马来酸、磷酸二氢钾、硝酸钙、偏硅酸、氯化镁、硫酸锌、钼酸铵混合均匀在反应池中反应6-24小时后得到混合物；
步骤4，取步骤3得到的混合物样品在200℃下干燥12-24小时后与纯水按质量比1:5混合后，利用pH计测定溶液酸碱性，待溶液pH低于6.8时，将得到的混合物在200℃下干燥12-24小时后再经破碎，得到粉末；
步骤5，将步骤4得到的粉末与γ-聚谷氨酸充分搅拌混合后，再均匀喷洒芽孢杆菌、糖蜜与鼠李糖脂和纳米生物炭的混合溶液，然后恒温干燥后再经粉碎得到节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥。
3.根据权利要求2所述的一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法，其特征在于，所述步骤2中对固体原料采用粉碎机破碎然后过100目筛。
4.根据权利要求3所述的一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法，其特征在于，所述步骤4中破碎后过150目筛。
5.根据权利要求4所述的一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法，其特征在于，所述γ-聚谷氨酸为阴离子型，分子量不高于3万，纳米生物炭直径不大于200nm。
6.根据权利要求5所述的一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法，其特征在于，所述步骤5中芽孢杆菌、糖蜜与鼠李糖脂和纳米生物炭的混合溶液浓度≤5g/L。
7.根据权利要求6所述的一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法，其特征在于，所述步骤5中芽孢杆菌的有效活菌数不小于200亿/g。
8.根据权利要求7所述的一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法，其特征在于，所述步骤5中恒温干燥的温度为25-30℃且干燥至含水量≤6％，粉碎后过200目筛得到节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥。
9.根据权利要求8所述的一种节水降盐碱的滴灌用多效水溶性微生物肥的制造方法，其特征在于，所述步骤5制备得到的多效水溶性微生物肥为酸性肥，其pH≤6.5，成品为粉状、水溶性成分不小于99％。
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