CN117303982A - 一种均衡营养肥及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种均衡营养肥及其制备方法和应用，属于肥料技术领域。均衡营养肥由以下质量份数的组分组成：禽畜粪便30‑40份、骨粉15‑25份、生物炭10‑15份、腐殖酸8‑15份、膨润土5‑8份、狗尾草提取物5‑8份、复合菌剂1‑2份、小球藻3‑5份、螺旋藻2‑3份。本发明利用生物炭对微生物菌进行负载，对禽畜粪便、骨粉和腐殖酸进行发酵过程中，通过小球藻和螺旋藻可以促进微生物菌的活性，增加微生物的存活率，提高发酵堆肥的腐熟度，通过膨润土和生物炭结合，形成土壤无机有机复合胶体，增加土壤的蓄水性能，提高土壤中氮肥的利用率，减少氮的损失和挥发，提高谷子的产量和品质。
Description
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，更具体的涉及一种均衡营养肥及其制备方法和应用。
背景技术
谷子，学名粟，为一年生禾本科狗尾草属草本植物，在我国中原地区广泛种植，在农作物中被列为小杂粮之首，有“百谷之长”之称。可种植在旱地、山坡地和薄地等，适应性较强，具有耐干旱贫瘠、抗逆性强、富含多种营养、饲草蛋白含量多等特点，在旱作农业生产中占有重要地位。谷子的营养丰富，各种养分比较平衡。其蛋白质的平均含量为11.7％，脂肪的平均含量为4.48％，且富含钙、磷、铁、胡萝卜素和维生素B等，氨基酸的含量也很丰富，特别是人体所必需的蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸的含量均高于大豆、玉米、小麦、高粱。在谷类作物中谷子必需氨基酸的配比合理，营养价值最高，是必不可少的营养保健食品之一。
随着人们对健康食品需求的增加，以及对小米营养价值的重新认识，人们对谷子的需求也日渐增多。近些年来，对于提高小米的产量和品质，主要是通过谷子育种的手段，以杂交育种、系统选育、辐射诱变、引种等生物技术手段方式进行培育，提高谷子的产量和品质，谷子生产有了较大的发展。谷子种子栽培过程中，为满足其生长发育的需要，通过施肥手段提高谷子在实际种植过程中产量和品质是必要的手段，通过对氮磷钾肥的调控给谷子的生长发育提供养分，从而显著提高作物的产量，改善作物的品质，然而，现有技术常采用无机肥料进行调控的方式提高土壤肥力，如申请号202210717790.X，一种用于提高谷子品质的肥料，原料包括尿素28-32份，磷酸二氢钾24-28份，硫酸钾8-12份，腐殖酸5-7份，螯合微量元素0.3-0.8份，品质提升剂0.5-0.8份组成，以氮磷钾无机肥和有机肥腐殖酸进行复配的方式提高谷子品质，但主要是通过大量使用氮磷钾无机肥，而长时间过量施用无机肥料，土壤保水性差，肥料利用效率将会降低，同时造成谷子的产量和质量下降，谷子生长发育受限。
发明内容
针对现有技术中长时间大量使用氮磷钾无机肥容易造成肥料利用效率降低，同时造成谷子的产量和质量下降，谷子生长发育受限，本发明提供了一种用于谷子栽培的均衡营养肥及其制备方法和应用，利用生物炭对微生物菌进行负载，对禽畜粪便、骨粉和腐殖酸进行发酵过程中，通过小球藻和螺旋藻可以促进微生物菌的活性，增加微生物的存活率，提高发酵堆肥的腐熟度，降低了堆肥的氮素损失率，通过膨润土和生物炭结合，形成土壤无机有机复合胶体，增加土壤的蓄水性能，提高土壤中氮肥的利用率，减少氮的损失和挥发，提高谷子的产量和品质。
本发明的第一个目的是提供一种均衡营养肥，由以下质量份数的组分组成：禽畜粪便30-40份、骨粉15-25份、生物炭10-15份、腐殖酸8-15份、膨润土5-8份、狗尾草提取物5-8份、复合菌剂1-2份、小球藻3-5份、螺旋藻2-3份。
优选的，所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入乙醇中浸泡，进行超声提取后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
优选的，所述狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：15-25mL，浸泡的时间为2-5h，所述超声的温度为70-85℃，时间为50-80min；所述混合物和水的料液比为1g:10-15mL。
优选的，所述小球藻和螺旋藻的质量比为2-3:1-2。
优选的，所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均≥1.5×109cfu/g。
优选的，所述骨粉是将动物骨头进行除杂后，在100-120℃下蒸制2-3h后进行粉碎、干燥后得到。
优选的，所述禽畜粪便为鸡粪和羊粪，鸡粪和羊粪的质量比为3:2。
本发明的第二个目的是提供均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
按以下重量份称取各组分：禽畜粪便30-40份、骨粉15-25份、生物炭10-15份、腐殖酸8-15份、膨润土5-8份、狗尾草提取物5-8份、复合菌剂1-2份、小球藻3-5份、螺旋藻2-3份；
向复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，然后依次加入小球藻、螺旋藻和生物混合均匀后在25-30℃下静置2d形成发酵物；
将禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分和pH后覆膜避光进行好氧发酵，好氧发酵过程中，定期翻堆，完成发酵后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀得到均衡营养肥。
优选的，所述复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，所述水分控制在55～60％，pH值控制在6.5～7.5，所述好氧发酵的温度为50～55℃，时间为45-55d。
本发明的第三个目的是提供上述均衡营养肥在谷子栽培中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明利用生物炭对微生物菌进行负载，对禽畜粪便、骨粉和腐殖酸进行发酵过程中，通过小球藻和螺旋藻可以促进微生物菌的活性，增加微生物的存活率，提高发酵堆肥的腐熟度，降低了堆肥的氮素损失率，通过膨润土和生物炭结合，形成土壤无机有机复合胶体，增加土壤的蓄水性能，提高土壤中氮肥的利用率，减少氮的损失和挥发，提高谷子的产量和品质。
(2)本发明复合微生物、小球藻和螺旋藻的相互作用，通过小球藻和螺旋藻的共同作用对微生物菌具有相互作用，分泌出氨基酸、糖类、多肽和少量激素等含氮化合物和活性物质，对微生物菌的活性具有促进作用，提高了均衡营养肥内微生物菌的代谢活性和增殖速率，增加了微生物菌的相对丰度，同时小球藻和螺旋藻在土壤中，提高土壤微生物的相对丰度，合成和分泌多种促生长物质，促进了谷子发育及生长调节性，强化了谷子生长中酶的代谢活性，从而增加了谷子籽粒品质。
(3)本发明采用的膨润土具有粘附作用，可以与生物炭、腐殖酸形成土壤无机有机复合胶体，可以吸附水分，增强土壤蓄水性能，膨润土可与氮肥形成不稳定的有机复合物，可缓慢释放土壤中的氮素，从而提高土壤中氮肥的利用率，减少氮的损失和挥发，改善土壤团聚结构。
(4)本发明发现对狗尾草中的有效物质进行提取，将所得提取物作为复合肥的有效成分，对谷子籽粒的总氨基酸、可溶性蛋白、脂肪酸和总黄酮具有显著的提升作用，还增加对谷子产量。
具体实施方式
下面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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围，除非另有特别说明，本发明以下各实施例中用到的各种原料、试剂、仪器和设备均可通过市场购买得到或者通过现有方法制备得到。本发明实施例中涉及的枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌购买于山东益昊生物科技有限公司，固氮菌和EN菌购买于潍坊康恩地生物技术有限公司，生物炭购买于江苏华丰农业生物工程有限公司，且下述各实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
本发明提供了一种均衡营养肥，由以下质量份数的组分组成：禽畜粪便30-40份、骨粉15-25份、生物炭10-15份、腐殖酸8-15份、膨润土5-8份、狗尾草提取物5-8份、复合菌剂1-2份、小球藻3-5份、螺旋藻2-3份。
本发明利用生物炭对微生物菌进行负载，对禽畜粪便、骨粉和腐殖酸进行发酵过程中，通过小球藻和螺旋藻可以促进微生物菌的活性，增加微生物的存活率，提高发酵堆肥的腐熟度，降低了堆肥的氮素损失率，通过膨润土和生物炭结合，形成土壤无机有机复合胶体，增加土壤的蓄水性能，提高土壤中氮肥的利用率，减少氮的损失和挥发，提高谷子的产量和品质。
在一个具体的实施例中，所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入乙醇中浸泡，进行超声提取后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得狗尾草提取物。所述狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：15-25mL，浸泡的时间为2-5h，所述超声的温度为70-85℃，时间为50-80min；所述混合物和水的料液比为1g:10-15mL。
本发明发现对狗尾草中的有效物质进行提取，将所得提取物作为复合肥的有效成分，对谷子籽粒的总氨基酸、可溶性蛋白、脂肪酸和总黄酮具有显著的提升作用，还增加对谷子产量。
在一个具体的实施例中，所述小球藻和螺旋藻的质量比为2-3:1-2。
在一个具体的实施例中，所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均≥1.5×109cfu/g。
本发明通过复合微生物、小球藻和螺旋藻的相互作用，通过小球藻和螺旋藻的共同作用对微生物菌具有相互作用，分泌出氨基酸、糖类、多肽和少量激素等含氮化合物和活性物质，对微生物菌的活性具有促进作用，提高了均衡营养肥内微生物菌的代谢活性和增殖速率，增加了微生物菌的相对丰度，同时小球藻和螺旋藻在土壤中，提高土壤微生物的相对丰度，合成和分泌多种促生长物质，促进了谷子发育及生长调节性，强化了谷子生长中酶的代谢活性，从而增加了谷子籽粒品质。
在一个具体的实施例中，所述骨粉是将动物骨头进行除杂后，在100-120℃下蒸制2-3h后进行粉碎、干燥后得到。
在一个具体的实施例中，所述禽畜粪便为鸡粪和羊粪，鸡粪和羊粪的质量比为3:2。
本发明的第二个目的是提供上述均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、按以下重量份称取各组分：禽畜粪便30-40份、骨粉15-25份、生物炭10-15份、腐殖酸8-15份、膨润土5-8份、狗尾草提取物5-8份、复合菌剂1-2份、小球藻3-5份、螺旋藻2-3份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，然后依次加入小球藻、螺旋藻和生物混合均匀后在25-30℃下静置2d形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分和pH后覆膜避光进行好氧发酵，好氧发酵过程中，定期翻堆，完成发酵后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀得到均衡营养肥。
在一个具体的实施例中，所述复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，所述水分控制在55～60％，pH值控制在6.5～7.5，所述好氧发酵的温度为50～55℃，时间为45-55d。
将均衡营养肥作为基肥用于谷子栽培中，在种植谷子前，将均衡营养肥均匀地撒到地面上，然后将其深度翻耕，均衡营养肥的施用量为167kg/亩。
以下结合具体的实施例进行进一步说明。
实施例1
一种用于谷子栽培的均衡营养肥，由以下质量份数的组分组成：
鸡粪21份、羊粪14份、骨粉20份、生物炭10份、腐殖酸8份、膨润土6份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、小球藻4份、螺旋藻2份。
所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入无水乙醇中浸泡3h(狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：20mL)，在80℃下进行超声提取80min后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，混合物和水的料液比为1g:12mL，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均为2×109cfu/g。
所述骨粉是将猪骨头和牛骨头以质量比2:1混合进行除杂后，在110℃下蒸制2h后进行粉碎、干燥后得到。
提供上述用于谷子栽培的均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌以质量比为5:2:1:3混合得到复合菌剂，按以下重量份称取各组分：鸡粪21份、羊粪的14、骨粉20份、生物炭10份、腐殖酸8份、膨润土6份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、小球藻4份、螺旋藻2份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，然后依次加入小球藻、螺旋藻和生物混合均匀后在25-30℃下静置2d形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分在55％和pH为6.5后覆膜避光进行好氧发酵，发酵的温度为50℃，好氧发酵过程中，每隔7d定期翻堆，发酵45d后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀后干燥得到均衡营养肥；干燥后的均衡营养肥含水率为5％。
实施例2
一种用于谷子栽培的均衡营养肥，由以下质量份数的组分组成：
鸡粪24份、羊粪16份、骨25份、生物炭15份、腐殖酸10份、膨润土8份、狗尾草提取物5份、复合菌剂2份、小球藻5份、螺旋藻3份。
所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入无水乙醇中浸泡3h(狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：20mL)，在80℃下进行超声提取80min后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，混合物和水的料液比为1g:12mL，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均为3×1010cfu/g。
所述骨粉是将猪骨头和牛骨头以质量比2:1混合进行除杂后，在110℃下蒸制2h后进行粉碎、干燥后得到。
提供上述用于谷子栽培的均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌以质量比为5:2:1:3混合得到复合菌剂，按以下重量份称取各组分：鸡粪24份、羊粪的16份、骨25份、生物炭15份、腐殖酸10份、膨润土8份、狗尾草提取物5份、复合菌剂2份、小球藻5份、螺旋藻3份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，然后依次加入小球藻、螺旋藻和生物混合均匀后在25-30℃下静置2d形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分在60％和pH为6.8后覆膜避光进行好氧发酵，发酵的温度为55℃，好氧发酵过程中，每隔7d定期翻堆，发酵54d后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀后干燥得到均衡营养肥；干燥后的均衡营养肥含水率为5％。
实施例3
一种用于谷子栽培的均衡营养肥，由以下质量份数的组分组成：
鸡粪18份、羊粪12份、骨粉20份、生物炭12份、腐殖酸10份、膨润土5份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1份、小球藻3份、螺旋藻2份。
所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入无水乙醇中浸泡3h(狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：20mL)，在80℃下进行超声提取80min后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，混合物和水的料液比为1g:12mL，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均为2×109cfu/g。
所述骨粉是将猪骨头和牛骨头以质量比2:1混合进行除杂后，在110℃下蒸制2h后进行粉碎、干燥后得到。
提供上述用于谷子栽培的均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌以质量比为5:2:1:3混合得到复合菌剂，按以下重量份称取各组分：鸡粪18份、羊粪12份、骨粉20份、生物炭12份、腐殖酸10份、膨润土5份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1份、小球藻3份、螺旋藻2份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，然后依次加入小球藻、螺旋藻和生物碳混合均匀形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分在55％和pH为6.5后覆膜避光进行好氧发酵，发酵的温度为50℃，好氧发酵过程中，每隔7d定期翻堆，发酵50d后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀后干燥得到均衡营养肥；干燥后的均衡营养肥含水率为5％。
实施例4
一种用于谷子栽培的均衡营养肥，由以下质量份数的组分组成：
鸡粪22.8份、羊粪15.2份、骨粉22份、生物炭15份、腐殖酸12份、膨润土8份、狗尾草提取物6份、复合菌剂2份、小球藻4份、螺旋藻3份。
所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入无水乙醇中浸泡3h(狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：20mL)，在80℃下进行超声提取80min后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，混合物和水的料液比为1g:12mL，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均为2×109cfu/g。
所述骨粉是将猪骨头和牛骨头以质量比2:1混合进行除杂后，在110℃下蒸制2h后进行粉碎、干燥后得到。
提供上述用于谷子栽培的均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌以质量比为5:2:1:3混合得到复合菌剂，按以下重量份称取各组分：鸡粪22.8份、羊粪15.2份、骨粉22份、生物炭15份、腐殖酸12份、膨润土8份、狗尾草提取物6份、复合菌剂2份、小球藻4份、螺旋藻3份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，然后依次加入小球藻、螺旋藻和生物碳混合均匀形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分在55％和pH为6.5后覆膜避光进行好氧发酵，发酵的温度为50℃，好氧发酵过程中，每隔7d定期翻堆，发酵54d后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀后干燥得到均衡营养肥；干燥后得到的均衡营养肥的含水率为5％。
实施例5
一种用于谷子栽培的均衡营养肥，由以下质量份数的组分组成：
鸡粪21份、羊粪的14、骨粉22份、生物炭12份、腐殖酸15份、膨润土8份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、小球藻3份、螺旋藻2份。
所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入无水乙醇中浸泡5h(狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：25mL)，在75℃下进行超声提取60min后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，混合物和水的料液比为1g:15mL，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均为2×109cfu/g。
所述骨粉是将猪骨头和牛骨头以质量比2:1混合进行除杂后，在120℃下蒸制2h后进行粉碎、干燥后得到。
提供上述用于谷子栽培的均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌以质量比为5:2:1:3混合得到复合菌剂，按以下重量份称取各组分：鸡粪21份、羊粪的14、骨粉22份、生物炭12份、腐殖酸15份、膨润土8份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、小球藻3份、螺旋藻2份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，然后依次加入小球藻、螺旋藻和生物碳混合均匀形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分在55％和pH为6.5后覆膜避光进行好氧发酵，发酵的温度为50℃，好氧发酵过程中，每隔7d定期翻堆，发酵45d后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀后干燥得到均衡营养肥；干燥后的均衡营养肥含水率为5％。
对比例1
一种用于谷子栽培的均衡营养肥，基本同实施例1，区别在于，不添小球藻。由以下质量份数的组分组成：鸡粪21份、羊粪14份、骨粉20份、生物炭10份、腐殖酸8份、膨润土6份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、螺旋藻2份。
所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入无水乙醇中浸泡3h(狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：20mL)，在80℃下进行超声提取80min后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，混合物和水的料液比为1g:12mL，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均为2×109cfu/g。
所述骨粉是将猪骨头和牛骨头以质量比2:1混合进行除杂后，在110℃下蒸制2h后进行粉碎、干燥后得到。
上述用于谷子栽培的均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌以质量比为5:2:1:3混合得到复合菌剂，按以下重量份称取各组分：鸡粪21份、羊粪14份、骨粉20份、生物炭10份、腐殖酸8份、膨润土6份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、螺旋藻2份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，然后依次加入螺旋藻和生物混合均匀后在25-30℃下静置2d形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分在55％和pH为6.5后覆膜避光进行好氧发酵，发酵的温度为50℃，好氧发酵过程中，每隔7d定期翻堆，发酵45d后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀后干燥得到均衡营养肥；干燥后的均衡营养肥含水率为5％。
对比例2
一种用于谷子栽培的均衡营养肥，基本同实施例1，区别在于，不添小球藻和螺旋藻。由以下质量份数的组分组成：鸡粪21份、羊粪14份、骨粉20份、生物炭10份、腐殖酸8份、膨润土6份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份。
所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入无水乙醇中浸泡3h(狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：20mL)，在80℃下进行超声提取80min后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，混合物和水的料液比为1g:12mL，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均为2×109cfu/g。
所述骨粉是将猪骨头和牛骨头以质量比2:1混合进行除杂后，在110℃下蒸制2h后进行粉碎、干燥后得到。
提供上述用于谷子栽培的均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌以质量比为5:2:1:3混合得到复合菌剂，按以下重量份称取各组分：鸡粪21份、羊粪的14、骨粉20份、生物炭10份、腐殖酸8份、膨润土6份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、小球藻4份、螺旋藻2份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，然后加入生物混合均匀后在25-30℃下静置2d形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分在55％和pH为6.5后覆膜避光进行好氧发酵，发酵的温度为50℃，好氧发酵过程中，每隔7d定期翻堆，发酵45d后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀后干燥得到均衡营养肥；干燥后的均衡营养肥含水率为5％。
对比例3
一种用于谷子栽培的均衡营养肥，基本同实施例1，区别在于，复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为1:1:1:1混合而成。由以下质量份数的组分组成：鸡粪21份、羊粪14份、骨粉20份、生物炭10份、腐殖酸8份、膨润土6份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、小球藻4份、螺旋藻2份。
所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入无水乙醇中浸泡3h(狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：20mL)，在80℃下进行超声提取80min后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，混合物和水的料液比为1g:12mL，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为1:1:1:1混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均为2×109cfu/g。
所述骨粉是将猪骨头和牛骨头以质量比2:1混合进行除杂后，在110℃下蒸制2h后进行粉碎、干燥后得到。
提供上述用于谷子栽培的均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌以质量比为1:1:1:1混合得到复合菌剂，按以下重量份称取各组分：鸡粪21份、羊粪的14、骨粉20份、生物炭10份、腐殖酸8份、膨润土6份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、小球藻4份、螺旋藻2份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，然后依次加入小球藻、螺旋藻和生物混合均匀后在25-30℃下静置2d形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分在55％和pH为6.5后覆膜避光进行好氧发酵，发酵的温度为50℃，好氧发酵过程中，每隔7d定期翻堆，发酵45d后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀后干燥得到均衡营养肥；干燥后的均衡营养肥含水率为5％。
对比例4
一种用于谷子栽培的均衡营养肥，基本同实施例1，区别在于，不添生物炭和膨润土，由以下质量份数的组分组成：鸡粪21份、羊粪14份、骨粉20份、腐殖酸8份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、小球藻4份、螺旋藻2份。
所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入无水乙醇中浸泡3h(狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：20mL)，在80℃下进行超声提取80min后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，混合物和水的料液比为1g:12mL，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均为2×109cfu/g。
所述骨粉是将猪骨头和牛骨头以质量比2:1混合进行除杂后，在110℃下蒸制2h后进行粉碎、干燥后得到。
提供上述用于谷子栽培的均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌以质量比为5:2:1:3混合得到复合菌剂，按以下重量份称取各组分：鸡粪21份、羊粪的14、骨粉20份、腐殖酸8份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、小球藻4份、螺旋藻2份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，然后依次加入小球藻、螺旋藻混合均匀后在25-30℃下静置2d形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分在55％和pH为6.5后覆膜避光进行好氧发酵，发酵的温度为50℃，好氧发酵过程中，每隔7d定期翻堆，发酵45d后得到生物有机肥，干燥得到均衡营养肥；干燥后的均衡营养肥含水率为5％。
对比例5
一种用于谷子栽培的均衡营养肥，基本同实施例1，区别在于，不添加狗尾草提取物。由以下质量份数的组分组成：鸡粪21份、羊粪14份、骨粉20份、生物炭10份、腐殖酸8份、膨润土6份、狗尾草提取物6份、复合菌剂1.5份、小球藻4份、螺旋藻2份。
所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均为2×109cfu/g。
所述骨粉是将猪骨头和牛骨头以质量比2:1混合进行除杂后，在110℃下蒸制2h后进行粉碎、干燥后得到。
上述用于谷子栽培的均衡营养肥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌以质量比为5:2:1:3混合得到复合菌剂，按以下重量份称取各组分：鸡粪21份、羊粪的14、骨粉20份、生物炭10份、腐殖酸8份、膨润土6份、复合菌剂1.5份、小球藻4份、螺旋藻2份；
S2、向S1中复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，然后依次加入小球藻、螺旋藻和生物混合均匀后在25-30℃下静置2d形成发酵物；
S3、将S1中禽畜粪便、骨粉和腐殖酸混合均匀后，加入发酵物后控制水分在55％和pH为6.5后覆膜避光进行好氧发酵，发酵的温度为50℃，好氧发酵过程中，每隔7d定期翻堆，发酵45d后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀后干燥得到均衡营养肥；干燥后的均衡营养肥含水率为5％。
分别检测实施例1-3及对比例1～5中制备出的均衡营养肥及室温储藏3个月后的均衡营养肥中有效活菌数的进行检测，按照无菌平板计数法进行检测，结果如表1所示。
表1均衡营养肥的有效活菌数
由表1可知，实施例1-3及对比例1～5中制备出的均衡营养肥中的有效活菌数均符合NY/T 798-2015《复合微生物肥料》中有效活菌数≥0.2亿/g的规定。而实施例1-3及对比例5均衡营养肥的有效活菌数含量显著，而没有添加小球藻如对比例1，均衡营养肥的有效活菌数含量下降，仅仅只有实施例1的60％，没有添加小球藻和螺旋藻如对比例2，有效活菌数含量仅有实施例1的45％，说明小球藻、螺旋藻的共同作用对微生物菌具有相互作用，分泌出氨基酸、糖类、多肽和少量激素等含氮化合物和活性物质，对微生物菌的活性具有促进作用，提高了均衡营养肥内微生物菌的代谢活性和增殖速率，增加了微生物菌的相对丰度，而当不添加生物炭和膨润土后如对比例4，有效活菌数含量仅有实施例1的59％，说明生物炭吸附能力对微生物菌的活性具有重要的影响，减少了外界环境的影响，增加微生物菌的活性。
经过室温储藏90d后，实施例1-3和对比例1-5的有效活菌数也符合NY/T798-2015《复合微生物肥料》中有效活菌数≥0.2亿/g的规定。而不添加生物炭和膨润土如对比例4，效活菌数存活率显著下降，其有效菌数的存活率只有48％，说明生物炭和膨润土结合形成土壤无机有机复合胶体对微生物菌的稳定性存储有显著的影响，再如对比例1-2，其有效菌数的存活率只有52％和56％，可见，小球藻和螺旋藻对微生物菌的活性稳定性具有促进作用，在室温储藏中保持了微生物菌的生物量，建立互利共生关系，而改变菌种的配比如对比例3，微生物菌的活性稳定性具有所下降，有效菌数的存活率为87％，说明微生物菌的配比对微生物菌的互利共生有一定的影响。综上，本发明利用生物炭对微生物菌进行负载，对禽畜粪便、骨粉和腐殖酸进行发酵过程中，通过小球藻和螺旋藻可以促进微生物菌的活性，增加微生物的存活率，减少了外界环境的影响，提高了复合微生物的活性，提高发酵堆肥的腐熟度，降低了堆肥的氮素损失率。
下面结合本发明制备出的均衡营养肥在谷子栽培种植的应用来对本发明的效果做进一步的说明，具体试验过程及结果如下。
试验对象：供试谷子品种：邯谷5号，将实施例1和对比例1-5制备的均衡营养肥作为基肥进行施用，在种植谷子前，将均衡营养肥均匀地撒到地面上，然后将其深度翻耕，试验设计为随机区组，设计共7个小区，每个小区面积为20m2，设计对照组为化学肥料，配比为尿素:磷酸二氢钾:硫酸钾＝5:2:2，实施例1及对比例1-5、对照组的施用量为5kg，播种量按7.5kg/hm2进行播种，除了施肥种类不同，各个处理的其他生产管理措施均一致，日常对谷子进行定期定量浇水管理，谷子在生长过程中不再施加任何复合肥，按照当地习惯常规处理统一田间管理。对谷子的生长状况和收获后的产量进行各项测定。结果如表2-3所示。
表2谷子的生长状况和收获后的产量
从表2可以看出，相比于化学肥料(对照组)，实施例1及对比例1-5的均衡营养肥对谷子发芽率具有促进作用，其中实施例1对谷子发芽率有极显著提高作用，谷子的株高、穗长、穗粗、单穗重和千粒重等性能现在增加，谷子的产量增加，说明通过膨润土和生物炭结合，形成土壤无机有机复合胶体，增加土壤的蓄水性能，禽畜粪便、骨粉和腐殖酸发酵的衡营养肥中微生物菌的活性增加，增加土壤中氮、磷、钾的含量，增加了提高土壤中有机质及养分元素的含量，肥力也大大提高，增强谷子的出苗率，增加氮肥的利用率，促进了谷子发育及生长调节性；如小球藻或小球藻和螺旋藻如对比例1和对比例2，谷子的株高、穗长、穗粗、单穗重和千粒质量的作用性差，说明小球藻和螺旋藻之间也具有相互作用，分泌出氨基酸、糖类、多肽和少量激素等含氮化合物和活性物质，合成和分泌多种促生长物质，促进了谷子发育及生长调节性，而改变微生物的菌种配比后如对比例3，其谷子的株高、穗长、穗粗、单穗重和千粒质量的也有所降低，说明菌种的配比对谷子的生长发育有一定的影响，谷子的各方面效果均较实施例1差，而不添加生物炭和膨润土如对比例4，其有机肥的对土壤的蓄水性能减少，土壤中的氮素没有缓释效果，氮肥的利用率减少，氮的损失和挥发增加，其谷子的各方面效果降低，谷子的产量降低。
表3谷子籽粒的品质性能
从表3可以看出，施用实施例1均衡营养肥后，谷子籽粒中总氨基酸、粗蛋白、粗脂肪、淀粉和总黄酮含量得到了明显的提升，相比于对比例5，说明狗尾草提取物对谷子籽粒品质具有较好的提升，相比于对比例1-2，说明小球藻和螺旋藻对谷子籽粒品质具有主要影响，小球藻和螺旋藻可以合成和分泌多种促生长物质，促进了谷子发育及生长调节性，强化了谷子生长中酶的代谢活性，并对微生物菌的活性稳定性具有促进作用，提高了复合微生物的活性，从而增加了谷子籽粒品质，相比于对比例3，改变微生物的菌种配比，谷子籽粒的品质也有所降低，而不添加如对比例4，土壤的氮肥的利用率减少，氮的损失和挥发增加，微生物菌的活性稳定性差，导致谷子籽粒的品质降低。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种均衡营养肥，其特征在于，由以下质量份数的组分组成：禽畜粪便30-40份、骨粉15-25份、生物炭10-15份、腐殖酸8-15份、膨润土5-8份、狗尾草提取物5-8份、复合菌剂1-2份、小球藻3-5份、螺旋藻2-3份。
2.根据权利要求1所述的均衡营养肥，其特征在于，所述狗尾草提取物的制备方法包括以下步骤：
将狗尾草粉碎后加入乙醇中浸泡，进行超声提取后减压浓缩除去溶剂得到混合物，向混合物加入水搅拌形成悬浮液，向悬浮液中分别加入等体积的乙酸乙酯进行萃取，收集水相，浓缩后干燥得到狗尾草提取物。
3.根据权利要求2所述的均衡营养肥，其特征在于，所述狗尾草和乙醇的质量体积比为1g：15-25mL，浸泡的时间为2-5h，所述超声的温度为70-85℃，时间为50-80min；所述混合物和水的料液比为1g:10-15mL。
4.根据权利要求1所述的均衡营养肥，其特征在于，所述小球藻和螺旋藻的质量比为2-3:1-2。
5.根据权利要求1所述的均衡营养肥，其特征在于，所述复合菌剂以枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌、固氮菌质量比为5:2:1:3混合而成，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EN菌和固氮菌中有效活菌数均≥1.5×109cfu/g。
6.根据权利要求1所述的均衡营养肥，其特征在于，所述骨粉是将动物骨头进行除杂后，在100-120℃下蒸制2-3h后进行粉碎、干燥后得到。
7.根据权利要求1所述的均衡营养肥，其特征在于，所述禽畜粪便为鸡粪和羊粪，鸡粪和羊粪的质量比为3:2。
8.一种权利要求1所述的用均衡营养肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按以下重量份称取各组分：禽畜粪便30-40份、骨粉15-25份、生物炭10-15份、腐殖酸8-15份、膨润土5-8份、狗尾草提取物5-8份、复合菌剂1-2份、小球藻3-5份、螺旋藻2-3份；
向复合菌剂依次加入红糖和水在25-30℃下浸泡2h，然后依次加入小球藻、螺旋藻和生物混合均匀后在25-30℃下静置2d形成发酵物；
将禽畜粪便、骨粉、腐殖酸和狗尾草提取物混合均匀后，加入发酵物后控制水分和pH后覆膜避光进行好氧发酵，好氧发酵过程中，定期翻堆，完成发酵后得到生物有机肥，然后加入膨润土混合均匀得到均衡营养肥。
9.根据权利要求8所述的均衡营养肥的制备方法，其特征在于，所述复合菌剂、红糖和水的质量比为0.5：1.5：25，所述水分控制在55～60％，pH值控制在6.5～7.5，所述好氧发酵的温度为50～55℃，时间为45-55d。
10.一种权利要求1所述均衡营养肥在谷子栽培中的应用。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202311335392.2A CN117303982A (zh) | 2023-10-16 | 2023-10-16 | 一种均衡营养肥及其制备方法和应用 |
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| CN202311335392.2A CN117303982A (zh) | 2023-10-16 | 2023-10-16 | 一种均衡营养肥及其制备方法和应用 |
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| CN (1) | CN117303982A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115745694A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-07 | 晋中学院 | 一种用于谷子栽培的专用均衡营养肥及其制备方法和应用 |
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2023
- 2023-10-16 CN CN202311335392.2A patent/CN117303982A/zh active Pending
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| CN115745694A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-07 | 晋中学院 | 一种用于谷子栽培的专用均衡营养肥及其制备方法和应用 |
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