CN116655427A - 一种微生物缓释有机肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微生物缓释有机肥及其制备方法，所述微生物缓释有机肥包括以下重量份数的原料：畜禽养殖粪便43~57份、农作物秸秆31~46份、草木灰22~28份、椰壳9~17份、海藻粉5~14份、缓蚀剂8~16份、粘结剂4~6份、复合菌剂1~5份。本发明的制备方法简单，易于推广。本发明的微生物缓释有机肥能显著增加土壤中的营养元素的含量，调节土壤的土壤酸度，降低降雨造成的营养流失，调节土壤微生态，增强作物的抗病性，提高农作物产量。

Description

一种微生物缓释有机肥及其制备方法

技术领域

本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及一种微生物缓释有机肥及其制备方法。

背景技术

肥料在我国粮食生产中占有非常重要的地位，由于肥料的生产和使用技术的限制，导致肥料中的养分没有得到有效地发挥，使得土壤肥力下降，肥料利用率降低，生态环境遭到破坏。化肥的大量使用易造成土壤酸化，土壤板结，土壤重金属含量超标等问题。制造化肥的原料中会掺杂许多重金属，这些重金属施用到土壤中，不易循环和分解，从而降低土壤品质；同时，这些重金属也会通过土壤进入植物体内，会对植株产生危害，降低作物的产量和品质。因此，微生物缓释有机肥成为了一种需求。

畜牧业是关系国计民生的重要产业。近年来，我国畜牧业综合生产能力不断增强，在保障国家食物安全、繁荣农村经济、促进农牧民增收等方面发挥了重要作用。动物排泄物中含有丰富的有机物和氮、磷、钾等养分，同时也能供给作物所需的钙、镁、硫等多种矿物质及微量元素，满足作物生长过程中对多种养分的需要。但是，目前畜禽粪便一直被人们就地施用，过于集中的畜牧养殖导致畜禽粪便在部分地区产量过大，传统施肥处理方式无法消纳，大量堆放对大气、土壤和水环境造成严重的污染。另外，红壤近几十年来，随着气候条件和大量的开垦不合理利用，导致红壤中矿质养分减少、保肥性能差、质地粘重、砂粒过多等不良性状产生，极大的制约了土壤肥力的发挥，影响农业增收。

因此，很有必要将目前土壤存在的状况和畜禽粪便结合起来综合考虑，以寻求一种废弃物资源化利用的新途径，同时解决我国的土壤存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种微生物缓释有机肥，能显著增加土壤中的营养元素的含量，可以满足土壤的施肥需求，同时对红壤的改善具有很好的效果，调节红壤的土壤酸度，降低降雨造成的营养流失，调节土壤微生态，同时增强作物的抗病性，提高产量。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种微生物缓释有机肥，包括以下重量份数的原料：畜禽养殖粪便43~57份、农作物秸秆31~46份、草木灰22~28份、椰壳9~17份、海藻粉5~14份、缓蚀剂8~16份、粘结剂4~6份、复合菌剂1~5份。

本发明通过将畜禽养殖粪便、农作物秸秆和椰壳发酵后的产物与海藻粉、草木灰复配，可增强土壤团粒结构的形成，协调土壤中水、肥、气三者的组成。而且，海藻粉呈现蜂窝型多孔结构，具有良好的吸附性，能起到吸附营养成分而缓慢释放的作用，与椰壳结合形成复杂的网状结构，进一步提高了营养元素的吸附能力和养分有效性。同时，海藻粉对根部的生长具有促进作用。

进一步地，所述畜禽养殖粪便选自猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪、鸭粪中的一种或多种。

进一步地，所述农作物秸秆选自油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、花生秸秆、小麦秸秆中的一种或多种。

更进一步地，所述农作物秸秆为重量比为1：（1~3）：（0.4~0.8）的油菜秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆。

本发明通过将三种农作物秸秆进行复配，得到的发酵产物能够有效减缓红壤的酸化程度。猜测是这三种农作物秸秆复配发酵后表面弱酸官能团解离产生的有机阴离子更多，与红壤中氢离子缔合，有效缓解土壤酸化问题。当农作物秸秆为重量比为1：（1~3）：（0.4~0.8）的油菜秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆时，农作物抗倒伏能力更强。猜测是该比例复配后钙、磷、钾含量更均衡，有利于农作物根系发育。

进一步地，所述复合菌剂包含酵母菌1~3份、植物乳杆菌1~5份、地衣芽孢杆菌2~4份和凝结芽孢杆菌2~4份。

在实际研发过程中，微生物缓释有机肥虽然可以提高根系的生长，但是根系容易产生病虫害的问题依然存在。本发明通过使用酵母菌1~3份、植物乳杆菌1~5份、地衣芽孢杆菌2~4份和凝结芽孢杆菌2~4份复配的复合菌剂发酵，得到的有机肥提升了土壤中细菌和真菌的物种丰度，可以调节了土壤根部的微生态环境，降低根部病害的产生。

进一步地，所述缓释剂选自钠基膨润土、聚磷酸铵、海藻酸钠中的一种或多种。更进一步地，所述缓释剂为重量比为1~3:1:1~5的钠基膨润土、聚磷酸铵和海藻酸钠。

进一步地，所述粘结剂选自羟乙基纤维素、凹凸棒土、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

更进一步地，所述粘结剂为重量比为1：（1~5）：1羟乙基纤维素、凹凸棒土、聚丙烯酰胺复配。

更进一步地，所述缓蚀剂和粘结剂的重量比为2~3:1。

本发明通过使用重量比为1~3:1:1~5的钠基膨润土、聚磷酸铵和海藻酸钠复配的缓释剂，使本体系下的有机肥能够具有合适的缓释速度，并且始终保持合理的缓释速度，提供农作物全生长周期的营养。但是，在红壤所在地区多雨的时节，肥料更容易流失。发明人发现当缓蚀剂和粘结剂的重量比为2~3:1时，可以缓解下雨造成的营养流失问题。猜测是凹凸棒土的晶体结构的孔穴和通道、羟乙基纤维素和聚丙烯酰胺的高分子结构可以吸附养分，粘结剂与缓蚀剂协同发挥作用，降低养分的流失。

为了提高有机肥使用初期养分的供应速度，更进一步地，所述羟乙基纤维素，摩尔取代度2.03M.S，粘度(1%，20℃水溶液)3540mpa.s，pH值7.06。所述凹凸棒土，粒度40微米，堆积密度＜0.95，动力粘度≥1800mp.s。所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，分子量为800~1000万，离子度为25~45。

本发明还提供了一种微生物缓释有机肥的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量份数称取各原料，将农作物秸秆、椰壳粉碎；

（2）将复合菌剂用水稀释40~50倍后，与畜禽养殖粪便、农作物秸秆、椰壳混合均匀，加入适量水，以手攥成团，指缝不滴水为宜，在厌氧条件下，35~40℃发酵15天，得到发酵肥料；

（3）将发酵肥料、草木灰、海藻粉、缓蚀剂和粘结剂混合均匀，得到微生物缓释有机肥。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：

1. 本发明通过将畜禽养殖粪便、农作物秸秆和椰壳发酵后产物与海藻粉、草木灰复配，可增强土壤团粒结构的形成，协调土壤中水、肥、气三者的组成。而且，海藻粉呈现蜂窝型多孔结构，具有良好的吸附性，能起到吸附营养成分而缓慢释放的作用，与椰壳形成复杂的网状结构，进一步提高了营养元素的吸附能力和养分有效性，同样适用于普通土壤。

2. 本发明通过将三种农作物秸秆进行复配，得到的发酵产物能够有效减缓红壤的酸化程度。当农作物秸秆选自重量比为1：（1~3）：（0.4~0.8）的油菜秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆时，农作物抗倒伏能力更强。

3. 本发明通过使用酵母菌1~3份、植物乳杆菌1~5份、地衣芽孢杆菌2~4份和凝结芽孢杆菌2~4份复配的复合菌剂，显著提升细菌和真菌的物种丰度，可以调节了土壤根部的微生态环境，降低根部病害的产生。

4. 本发明通过使用所述缓释剂为重量比为1~3:1:1~5的钠基膨润土、聚磷酸铵和海藻酸钠，使本体系下的有机肥能够具有合适的缓释速度，并且始终保持合理的缓释速度，提供农作物全生长周期的营养。将缓蚀剂和粘结剂的重量比为2~3:1时，可以缓解下雨造成的营养流失。

5.本发明的制备方法简单，便于推广使用，对于农业的增产增收具有重要意义，对生态环境的友好发展具有推动作用。

具体实施方式

下面将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。

本发明的原料购自以下厂家：

草木灰 山东瑞弘泽化工科技有限公司；

海藻粉 山东玉科化工有限公司；

羟乙基纤维素 肥城雨田化工有限公司 型号2500；

凹凸棒土 潍坊海瑞豪膨润土有限公司；

酵母菌 山东益昊生物科技有限公司有效活菌数：200亿CFU/g；

植物乳杆菌 山东克美思化工贸易有限公司有效活菌数：100亿CFU/g；

地衣芽孢杆菌 广州真微生物科技有限公司有效活菌数：1000亿CFU/g；

凝结芽孢杆菌 陕西然糠生物科技有限公司有效活菌数：100亿CFU/g；

枯草芽孢杆菌 广州真微生物科技有限公司有效活菌数：1000亿CFU/g；

解淀粉芽孢杆菌 广州真微生物科技有限公司有效活菌数：1000亿CFU/g；

胶质芽孢杆菌 陕西然糠生物科技有限公司有效活菌数：100亿CFU/g；

钠基膨润土 黑山县万程膨润土有限责任公司 200~400目；

聚磷酸铵 麦克林 A823395；

海藻酸钠 默克 180947；

聚丙烯酰胺 河南汉成环保科技有限公司；

聚乙烯醇 默克 1548065。

实施例1

本实施例提供了一种微生物缓释有机肥，包括以下重量份数的原料：畜禽养殖粪便53份、农作物秸秆40份、草木灰24份、椰壳12份、海藻粉9份、缓蚀剂12份、粘结剂5份、复合菌剂3份。

所述畜禽养殖粪便为重量比为1:1的猪粪和鸡粪。

所述农作物秸秆为重量比为1：2：0.5的油菜秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆。

所述复合菌剂包含酵母菌2份、植物乳杆菌4份、地衣芽孢杆菌3份和凝结芽孢杆菌3份。

所述缓释剂为重量比为2:1:3的钠基膨润土、聚磷酸铵和海藻酸钠。

所述粘结剂为重量比为1：3：1羟乙基纤维素、凹凸棒土、聚丙烯酰胺复配。

所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，分子量为800~1000万，离子度为25~45。

本实施例还提供了一种微生物缓释有机肥的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量份数称取各原料，将农作物秸秆、椰壳粉碎；

（2）将复合菌剂用水稀释45倍后，与畜禽养殖粪便、农作物秸秆、椰壳混合均匀，加入适量水，以手攥成团，指缝不滴水为宜，在厌氧条件下，37℃发酵15天，得到发酵肥料；

（3）将发酵肥料、草木灰、海藻粉、缓蚀剂和粘结剂混合均匀，得到微生物缓释有机肥。

实施例2

本实施例与实施例1的区别为：一种微生物缓释有机肥，包括以下重量份数的原料：畜禽养殖粪便43份、农作物秸秆46份、草木灰22份、椰壳9份、海藻粉5份、缓蚀剂8份、粘结剂6份、复合菌剂4份。

实施例3

本实施例与实施例1的区别为：所述农作物秸秆选自重量比为1：1：2的油菜秸秆、花生秸秆和棉花秸秆。

实施例4

本实施例与实施例1的区别为：所述复合菌剂包含枯草芽孢杆菌4份、植物乳杆菌1份、解淀粉芽孢杆菌5份和胶质芽孢杆菌1份。

实施例5

本实施例与实施例1的区别为：所述缓释剂为重量比为0.3:1:0.4的钠基膨润土、聚磷酸铵和聚乙烯醇。

实施例6

本实施例与实施例1的区别为：所述粘结剂为重量比为1：1：3羟乙基纤维素、凹凸棒土、聚丙烯酰胺复配。

实施例7

本实施例与实施例1的区别为：本实施例提供了一种微生物缓释有机肥，包括以下重量份数的原料：畜禽养殖粪便53份、农作物秸秆40份、草木灰24份、椰壳12份、海藻粉9份、缓蚀剂5份、粘结剂12份、复合菌剂3份。

实施例8

本实施例与实施例1的区别为：本实施例提供了一种微生物缓释有机肥，包括以下重量份数的原料：畜禽养殖粪便62份、农作物秸秆52份、草木灰24份、缓蚀剂5份、粘结剂12份、复合菌剂3份。

性能测试

本发明能显著增加红壤中的营养元素的含量，可以满足土壤的施肥需求，同时对红壤的改善具有很好的效果，调节红壤的土壤酸度，降低降雨造成的营养流失，调节土壤微生态，同时增强作物的抗病性，提高产量。将实施例1~8制备的微生物缓释有机肥应用红壤坡耕地种植春玉米，将90亩春玉米种植地分成9组，每组10亩，其中1组使用市售有机肥，作为对照组，同一时间种植，施加量均为700kg/亩，且上述各组春玉米种植过程中均不喷洒农药。计算每组的平均亩产量，记录其病害情况，结果见表1。

表1

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微生物缓释有机肥，其特征在于，包括以下重量份数的原料：畜禽养殖粪便43~57份、农作物秸秆31~46份、草木灰22~28份、椰壳9~17份、海藻粉5~14份、缓蚀剂8~16份、粘结剂4~6份、复合菌剂1~5份。

2.根据权利要求1所述的微生物缓释有机肥，其特征在于，所述畜禽养殖粪便选自猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪、鸭粪中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的微生物缓释有机肥，其特征在于，所述农作物秸秆选自油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、花生秸秆、小麦秸秆中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的微生物缓释有机肥，其特征在于，所述农作物秸秆选自重量比为1：（1~3）：（0.4~0.8）的油菜秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆。

5.根据权利要求1所述的微生物缓释有机肥，其特征在于，所述复合菌剂包含酵母菌1~3份、植物乳杆菌1~5份、地衣芽孢杆菌2~4份和凝结芽孢杆菌2~4份。

6.根据权利要求1所述的微生物缓释有机肥，其特征在于，所述缓释剂选自钠基膨润土、聚磷酸铵、海藻酸钠中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的微生物缓释有机肥，其特征在于，所述粘结剂选自羟乙基纤维素、凹凸棒土、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的微生物缓释有机肥，其特征在于，所述粘结剂为重量比为1：（1~5）：1羟乙基纤维素、凹凸棒土、聚丙烯酰胺复配。

9.根据权利要求1所述的微生物缓释有机肥，其特征在于，所述缓蚀剂和粘结剂的重量比为2~3:1。

10.权利要求1~9任一项所述的一种微生物缓释有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按重量份数称取各原料，将农作物秸秆、椰壳粉碎；

（2）将复合菌剂用水稀释40~50倍后，与畜禽养殖粪便、农作物秸秆、椰壳混合均匀，加入适量水，以手攥成团，指缝不滴水为宜，在厌氧条件下，35~40℃发酵15天，得到发酵肥料；

（3）将发酵肥料、草木灰、海藻粉、缓蚀剂和粘结剂混合均匀，得到微生物缓释有机肥。