CN1346818A - 磁化多元生物菌肥的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁化多元生物菌肥的制备方法,用于生产肥料。选用根瘤菌、固N菌、解P菌、解K菌、赤霉菌、矮壮素、黄豆粉等,将其载入已处理的泥炭中,将Fe、Cu、Zn、Mn、Mo、B等元素分别载入已处理的非金属矿石粉中,将泥炭粉和非金属矿粉再加入铁矿粉混合、造粒、磁化制成磁化多元生物菌肥,是绿色食品和有机食品发展的环保型生态肥料。改良土壤,培育地力,提高产量,改善果实品位,土地利用产生良性循环。

Description

磁化多元生物菌肥的制备方法

所属领域：本发明属于农业肥料中的一种生物肥料的生产工艺方法。

背景技术：肥料是农作物的营养、生长要素，粮食增产与否，肥料是至关重要的因素之一。地球不会再长大了，民以食为天，人口在增加，可耕地面积在减少，寻求单位面积粮食增产、高产，人类的努力探索从未停止过。化学肥料的问世，在人类科学发展史上的功绩是肯定的，可是给人类带来的危害越来越显示出来，且越发严重，人类探索新的肥种、肥源尤为重要，随着科学的发展，技术的进步，人类是会找到一种好肥种、好肥源的。目前世界上各种肥料大致可分为三大类：一是有机肥，如人畜粪尿、绿肥、沤肥、堆肥、土杂肥、饼肥等，是一种传统肥料，是一种氮(N)、磷(P)、钾(K)养分和作物需要的铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锰(Mn)、钼(Mo)硼(B)等诸多微量元素都含有的，缓效和速效并存的全效肥料，经细菌转化成有效养分供作物吸收利用；二是无机肥料，称为化学肥料，也叫化肥，是用化学方法生产的肥料，如硫酸铵[(NH₄)₂SO₄]、碳酸氢铵(NH₄HCO₃)、尿素[(NH₂)₂CO]、硫酸钾(K₂SO₄)、过磷酸钙[Ca(H₂PH₄)₂]等，它们可以直接向作物提供养分，促使作物提高产量，但是它们对农业生态环境乃至整个生态环境造成了破坏，对人类健康带来的影响，越来越被世人所关注；三是生物肥料，如根瘤菌、固N菌、P细菌、K细菌等制品，他们是靠细菌生命活动过程中的产物，向作物提供养分，促进作物生长，从而提高作物产量。现时广大农村和农场有机肥源少，肥量不足，满足不了肥料市场的需要；化学肥料造成的生态环境的破坏，给人类健康带来的影响；生物肥料多为制剂，叶面喷洒、拌种等制品，由于生产工艺存在某些问题，没有形成规模生产。

发明内容：本发明的目的是提供一种磁化多元生物菌肥的制备方法，使用该方法生产的肥料，无毒、无污染、无残留、无公害并具有全效、速效、高效、长效性能，能够提高作物产量，实现作物的高产、稳产。本发明的目的是通过以下制备方法实现的：本发明为一种磁化多元生物菌肥的制备方法，在肥料的制备过程中，将对农作物有益的多种微生物菌群，分别制成菌液，根据不同作物对养分的需要，再制成不同比例的混合型菌液，将混合型菌液载入已处理好的泥炭粉中，将作物需要的多种微量元素，分别载入已处理好的多种非金属矿石粉的混合物中，再加入铁矿石粉，将上述粉状物混合、造粒、磁化：

(1)将分离出来的根瘤菌、固N菌、解P菌、解K菌、赤霉菌、矮壮素等进行选优、扩繁，分别制成菌液：根瘤菌4-5亿个/g，固N菌4-5亿个/g，解P菌3-4亿个/g、解K菌3-4亿个/g，赤霉菌2-3亿个/g，矮壮素1-2亿个/g，黄豆粉2000-6000g/亩，菌液水分为30-35％，菌液的PH值为6.2-7.2，杂菌率小于5％，保存期8个月以上，储运及使用温度不能高于30℃；

(2)将泥炭(草炭)取30-80％炭化，不需炭化部分与炭化部分混合均匀，将其粉碎至100-300目，用粉碎至100-300目的石灰，将泥炭粉的PH值调整到6.7-7.2之间；

(3)按照不同种类的作物，对N、P、K需要情况，及对赤霉菌和矮壮素的需要情况，以及各种土壤中所含各种养分的不同，配制成不同比例的混合型菌液，再将混合型菌液载入已处理好的泥炭粉中；

(4)根据不同作物对Fe、Cu、Zn、Mn、Mo、B等诸多微量元素需要和土壤中这些元素的丰贫情况，分别配制出微肥溶液，再将其载入过100-300目的沸石粉、麦饭石粉、蛋白土粉的物理混合物中，将其PH值调整在6.7-7.2之间；

(5)将上述已载入多种细菌的泥炭粉与已载入多种微量元素的非金属矿石粉，按不同作物对各种元素的需要，配制不同比例的物理混合物，再加入10-40％的铁矿石粉，铁矿石粉的含铁量在40％以上，将其搅拌均匀，用造粒机将其造成φ1-4mm的颗粒，再用磁场强度为1-1.8万高斯磁化机，将已造粒的多元生物菌肥进行磁化处理，剩磁不得小于300特斯拉，其颗粒的含水量为8-10％；按上述进行处理，即制成磁化多元生物菌肥。

本发明针对二十一世纪是生态世纪和目前正在兴起的AA级绿色食品及有机食品均要求不能使用化肥，农业发展从产量型转向质量型，及生物肥料生产工艺的不足，提出一种磁化多元生物菌肥的制备方法(以下简称磁菌肥料)，生产一种无毒、无污染、无残留、无公害的“四无”肥料，同时具有全效、速效、高效、长效性能，从而提高作物产量，并能高产、稳产的“生态”肥料，利用根瘤菌、固N菌、解P菌、解K菌、赤霉菌、矮壮素、黄豆粉等一些对作物有益的细菌做生物，将其合理级配，载入经过处理的泥炭(草炭)粉中；将作物需要的Fe、Cu、Zn、Mn、Mo、B等诸多微量元素，分别载入沸石、麦饭石、蛋白土等非金属矿石粉混合物中，使泥炭粉与非金属矿石粉的物理混合物呈中性，PH值在6.7-7.2之间，再将物理混合物造粒、磁化，制成全效、速效、高效的磁化多元生物菌肥。可以根据作物对肥料的养分需要不同和土壤中某些养分，如N、P、K及Fe、Cu、Zn、Mn、Mo、B等的丰贫，配制出适合作物需要的和适应土壤对作物最大提供养分的磁菌肥料，代替以往使用的其他肥料而用于农业生产；本发明可以配制出适用于农作物、经济作物、果树、树木、蔬菜、花卉、瓜果类等所有植物所需要的磁菌肥料。

本发明选用的菌种是从土壤中分离出的根瘤菌、固N菌、P细菌和K细菌等，经过高科技手段处理，并经科学组合形成的高纯高效微生物菌群，多元化，功能强大，生命活力旺盛，这些菌群均是对作物有益的微生物，选用多种具有天然分子筛结构的非金属矿物为载体，用科学的方法，合理的级配，组成一套能促使多种微生物相互作用，相互促进其本能充分发挥的工艺方法；空气中N气占4/5，N气通过地表进入土壤，这种N气是惰性分子，是“游离态N”，不能被植物吸收，利用根瘤菌和固N菌，把进入土壤的“游离态N”固定、转化成NH₄ ⁺-N(铵态N)、NO₃ ^--N(硝态N)和NO₂ ^--N(亚硝态N)，作物就可以吸收利用了；雷雨时空中放电，每年可使大气中约4亿吨N₂分子氧(O)化成NO和NO₃等N的氧化物，随降水进入土壤，可被细菌固定、转化成NH₄ ⁺-N、NO₃ ^--N或NO₂ ^--N供作物吸收利用，这一巨大的N源，人类应充分的利用它；空气中进入土壤的N气，是细菌微生物固定、转化成NH₄ ⁺-N、NO₃ ^--N或NO₂ ^--N供作物吸收利用的主要N素来源，这种N素来源是取之不尽，用之不竭，其次是土壤中的有机物被细菌分解、转化成NH₄ ⁺-N、NO₃ ^--N供作物吸收利用；我国在二十世纪五十年代初期开始使用化肥中的N肥，从最初施用3-5Kg/亩，逐年增加，否则就不增产了，甚至减产，到现在施用到40-50Kg/亩，个别地区施到65Kg/亩，N肥的利用率为30-40％，未被利用的N肥，一部分随降水产生径流而流失，大部分被土壤中的胶体所固定，形成“固定态铵”也叫“非交换态铵”，不能被作物吸收利用，这部分N素在土壤中的含量相当高，根瘤菌、固N菌可以把它分解、转化成NH₄ ⁺-N、NO₃ ^--N供作物吸收利用；P化肥是二十世纪六十年代中期开始使用的，P化肥的利用率为10-25％，绝大部分被土壤中的胶体固定了，少部分流失，解P菌可以将其分解、转化成有效P供作物吸收利用；K化肥是二十世纪八十年代初期开始使用的，K化肥的利用率为15-30％，大量的K素被土壤中胶体固定成“缓效态K”，解K菌可将“缓效态K”分解、转化成有效K，供作物吸收利用；就土壤中胶体所固定的化肥三大养分----N、P、K的量，也足够细菌分解、转化成有效养分，供作物吸收利用五十年以上；为使土壤中的养分被作物果实带走得到归还，在制备磁菌肥料时，选用的载体是有机质含量较高的优质泥炭，和富含可溶性硅酸及30多种微量元素的非金属矿物，再加之施用磁菌肥料时，每亩地要施用500-1000Kg有机肥，这样可以在3-5年改变因施用化肥造成的土地板结，保持土地永远不会贫瘠，使土壤中被作物果实带走的养分得到了充分而有效的归还；微生物菌群在以裂变方式繁殖，以几何级数增长的生命活动过程中，能分泌出一种有机酸物质，可促使土壤中的P、K及Fe、Cu、Zn、Mn、Mo、B等元素溶解，转化成有效养分供作物吸收利用；土壤中的原生矿物质和次生矿物质从未被分解利用过的，如钾长石、云母石、正长石、石英、长石、粘粒、胶粒、磷灰石、磷铝石等，其含量十分丰富，都可以在微生物菌群的生命活动过程中被分解、转化成有效养分供作物吸收利用；施入土壤的菌群，是以泥炭等有机物为食物，以土壤中的水分为H源，以进入土壤的空气为N源和O源，以土壤中的矿物质和被土壤固定的化肥的各种养分为N源、P源和K源，进行固定、分解和转化活动，也就是菌群的生命活动过程，也就是菌群的新陈代谢过程，菌群的这一过程是它自身生存的需要，同时也给作物提供了养分。

本发明的磁化处理，是使肥料具有剩磁效应，剩磁效应分为土壤磁效应和生物磁效应，前者能促进土壤中有效养分的转化、形成和输送，后者与前者相互作用，促使作物对养分吸收率提高，使作物明显增产；磁化后的肥料施入土壤，由于磁场作用，土壤团粒结构形成增加，从而改善土壤的物理性状，调节土壤的耕性，协调土壤中水、肥、气、热等状况，为土壤对作物的生理协调奠定了物质基础，增加土壤的有机质和有机无机胶体，促进土壤中的生物活性，增强了土壤保水、保肥和供水、供肥、透气的能力，提高了土壤的肥力，促进农业生态的良性循环，土地可恢复自然松散状态，从而促进农业免耕法的实现；磁菌肥料本身就有多种细菌微生物，再加之土壤中存在着许多不同种类的酶和趋磁性细菌，如球菌、杆菌、螺旋菌等，其体内合成并携带具有单磁畴的磁铁矿微晶粒，这些磁性微晶体，在酶和细菌中起着辅基、辅酶或活性中心的控制作用，在外界磁场发生变化时，其原子周围的电子自旋方向发生变化，使其金属离子活性度增加，提高了酶和细菌的活性，增加了土壤中养分的转化，也刺激种子胚胎和根系的发育和生长；磁菌肥料的剩磁效应，在土壤中水分的作用下，可使Fe形成Fe(OH)₃，从而降低了水解酸度，MgHCO₃可降低碱度，铁磁性物质在氧化和水解过程中释放能量，促进了土壤中水解性N和交换性K及速效P的积累，增加土壤中的养分，活化土壤，提高根系对养分的吸收能力；磁菌肥料的剩磁效应，可以使土壤中水分子的氢键被扭曲、拉伸，以致断裂生成更多个单水分子，同时磁场与水分子产生共振，水的粘度减小，水分子运动加快，水的溶解氧增加，溶解和携带养分的能力增加，流动性能和渗透性能提高，有利于向作物根系表皮和皮层渗透、输送养分和排除废物，从而促进作物的新陈代谢，同时土壤中水的含氧量增加了，促进好氧微生物的繁殖增加，土壤中微生物越多，土地越肥沃；磁菌肥料的载体多为高硅质、多维微孔的天然分子筛结构的非金属矿物，他们都具有较高的氢离子交换能力，施入土壤里，遇水后，活泼的钾、钠、钙、镁等元素离子被置换出来，形成无机盐类，这些都是作物所必需的养分，且硅遇水后，在一定的温度下，中性环境里，能与水分子在磁场作用下产生共振，水分子的形变及产生的功能，与上述水分子在磁场作用下产生的共振功能相同。

本发明的优点：

本发明的产品-----磁菌肥料是一种无毒、无污染、无残留、无公害的“四无”肥料。同时又具有速效、高效、全效、长效的性能；

磁菌肥料中N素来源，是以大气中所含有的4/5的N气为主要来源，是取之竭，用之不尽的；

磁菌肥料投入低，产出高，社会效益更高；

克服因施用化肥给生态环境造成的污染和破坏；

磁菌肥料有较高的氢离子交换能力，从而提高了土壤的自净能力；

克服因施用化肥造成的土地板结和贫瘠，土壤的团粒结构增加、松散，增强了土壤的保水性、保肥性和气、热的调节能力，避免土壤酸化，农业土地利用产生良性循环；

可根据土壤情况不同和作物种类需肥情况不同，配制生产适合各类作物的专用肥料；

施用这种磁菌肥料，作物根深、叶茂、茎杆粗挺、长势强壮、籽粒饱满，从而增强了作物抗倒伏能力、抗病虫害和抗旱的能力，达到增产，同时提高果实的质量，改善了果实的口味；

克服大豆重迎茬造成的减产；

是开发AA级绿色食品和有机食品的理想的生态肥料，必将促进绿色食品和有机食品的大发展；

施用磁菌肥料年头越多，土壤里的有益微生物越多，土地越肥沃增产越明显；

土壤中因作物果实带走的养分，得到了充分而有效的归还，有机质在不断地增加，土地永远不会贫瘠。

本发明的实施例：

本发明选用了多种对作物有益的微生物菌群，多种微量元素，以多种具有天然分子筛结构的非金属矿物为载体，进行物理混合，造粒并进行磁化处理的一种磁化多元生物菌肥的制备方法，用于肥料生产，其中根瘤菌、固N菌、解P菌、解K菌、泥炭、石灰，微量元素Fe、Cu、Zn、Mn、Mo、B以及造粒机、磁化机等均以用于肥料生产，均从市场上选购，其中有的材料是新选用的，如沸石、麦饭石、蛋白土等，可以在市场上选购，磁化处理细菌肥料也是新采用的方法。

就哈尔滨市郊区香坊农场的土地情况，土壤分析结果，其主要参数为：黑土壤，有机质含量为2.79％，全N为0.17％，水解N为166.0PPm，全P为0.08％、速效P为24.0PPm，全K为2.26％、速效K为174.0PPm，PH值为7.7，微量元素Fe44.5PPm、Cu3.7PPm、Zn4.5PPm、Mn30.75PPm、B2.27PPm。该土地是属中低产田，种玉米在200Kg/亩左右，我们采取如下办法合成磁菌肥料，可使玉米产量提高到250-300Kg/亩，并且土地板结会得到缓解。第二年继续使用本发明生产的磁菌肥料，产量还将提高。

(1)将已制备好的4亿个/g根瘤菌液取80％与4亿个/g的固N菌液20％制成混合菌液A，解P菌液3亿个/g B，解K菌液4亿个/g C，赤霉菌液2亿个/g D，取A菌液40％，取B菌液20％，取C菌液10％，取D菌液10％，制成混合菌液E，其PH值为7，杂菌率为5％，菌液水分为35％；黄豆粉3000g/亩；

(2)取泥炭30％炭化，再与70％不炭化的泥炭先混合均匀，再粉碎至200目，将其与粉碎至200目的石灰混合制成物理混合物F，其PH值控制在6.5-7之间；

(3)将菌液E和黄豆粉3000g/亩载入物理混合物F中，制成物理混合物G；；

(4)将沸石粉碎至200目，与粉碎至200目的蛋白土混合，制成物理混合物H，，其PH值控制在6.5-7之间；

(5)以每亩地施入微肥的量，分别制成溶液：硼砂1.5Kg、硫酸铜0.7Kg、硫酸锌0.8Kg、钼酸铵0.05Kg。将上述各微肥溶液分别载入5Kg/亩的物理混合物H中，在将其混合制成物理混合物J；

(6)取物理混合物G80％，取物理混合物J10％，再加入10％的铁矿石粉，铁矿石粉的粒度为200目，铁含量在40％以上，将上述混合物再进行混合、造粒，直径φ1-4mm；

(7)用磁场强度为1.2万高斯的磁化机，将已造粒的肥料进行磁化处理，即制成适合香坊农场土地种植玉米达到高产的磁化多元生物菌肥。

实验证明，玉米对N素和K素需要较多，对P素需要相对较少。玉米对Zn素和Mn素敏感，施用增产效果明显，农场土壤中Fe、Mn含量都较高，可以不再施入；矮壮素是针对水稻和小麦使用的；PH值7.7略显碱性，综合考虑，针对香坊农场的土壤分析结果，提出上述种植玉米的实施方案，达到增产的目的。

Claims (1)

1、一种磁化多元生物菌肥的制备方法，其特征是：在肥料的制备过程中，将对农作物有益的多种微生物菌群，分别制成菌液，根据不同作物对养分的需要，再制成不同比例的混合型菌液，将混合型菌液载入已处理好的泥炭粉中，将作物需要的多种微量元素，分别载入已处理好的多种非金属矿石粉的混合物中，再加入铁矿石粉，将上述粉状物混合、造粒、磁化：

(1)将分离出来的根瘤菌、固N菌、解P菌、解K菌、赤霉菌、矮壮素等进行选优、扩繁，分别制成菌液：根瘤菌4-5亿个/g，固N菌4-5亿个/g，解P菌3-4亿个/g、解K菌3-4亿个/g，赤霉菌2-3亿个/g，矮壮素1-2亿个/g，黄豆粉2000-6000g/亩，菌液水分为30-35％，菌液的PH值为6.2-7.2，杂菌率小于5％，保存期8个月以上，储运及使用温度不能高于30℃；

(2)将泥炭(草炭)取30-80％炭化，不需炭化部分与炭化部分混合均匀，将其粉碎至100-300目，用粉碎至100-300目的石灰，将泥炭粉的PH值调整到6.7-7.2之间；

(3)按照不同种类的作物，对N、P、K需要情况，及对赤霉菌和矮壮素的需要情况，以及各种土壤中所含各种养分的不同，配制成不同比例的混合型菌液，再将混合型菌液载入已处理好的泥炭粉中；

(4)根据不同作物对Fe、Cu、Zn、Mn、Mo、B等诸多微量元素需要和土壤中这些元素的丰贫情况，分别配制出微肥溶液，再将其载入过100-300目的沸石粉、麦饭石粉、蛋白土粉的物理混合物中，将其PH值调整在6.7-7.2之间；

(5)将上述已载入多种细菌的泥炭粉与已载入多种微量元素的非金属矿石粉，按不同作物对各种元素的需要，配制不同比例的物理混合物，再加入10-40％的铁矿石粉，铁矿石粉的含铁量在40％以上，将其搅拌均匀，用造粒机将其造成φ1-4mm的颗粒，再用磁场强度为1-1.8万高斯磁化机，将已造粒的多元生物菌肥进行磁化处理，剩磁不得小于300特斯拉，其颗粒的含水量为8-10％；按上述进行处理，即制成磁化多元生物菌肥。