一种有利于土壤微生物生长的肥料及其制备方法

文档序号:561731 发布日期:2021-05-18 浏览:2次 >En<

阅读说明:本技术 一种有利于土壤微生物生长的肥料及其制备方法 (Fertilizer beneficial to growth of soil microorganisms and preparation method thereof ) 是由 王晓春 罗冬贵 罗外成 刘西坤 于 2020-12-31 设计创作,主要内容包括:本发明涉及肥料技术领域,具体涉及一种有利于土壤微生物生长的肥料及其制备方法。该肥料包括有机发酵物、海藻提取物、草炭、腐植酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、透明质酸、硝酸磷肥、磷酸二氢钾、复硝基酚钠、水和微生物肥料,为土壤提供常量元素以及有机质,微生物肥料进能分解并释放出土壤中固定的钾和磷元素,降解土壤中的有害成分。还可以促进土壤形成良好的团粒结构,增加土壤中胶体的数量,从而打破土壤板结,疏松土壤,增加土壤通气性,有利于微生物的生产和活动。该肥料通过脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、透明质酸和水制成凝胶状的包膜液,再将水溶性肥料颗粒包裹。能使该肥料中的养分缓释到土壤中,提高肥料的利用率。(The invention relates to the technical field of fertilizers, in particular to a fertilizer beneficial to the growth of soil microorganisms and a preparation method thereof. The fertilizer comprises organic fermentation products, seaweed extracts, turf, humate, fatty alcohol-polyoxyethylene ether sodium sulfate, hyaluronic acid, a nitrophosphate fertilizer, monopotassium phosphate, compound sodium nitrophenolate, water and a microbial fertilizer, and can provide macroelements and organic matters for soil, and the microbial fertilizer can decompose and release potassium and phosphorus elements fixed in the soil and degrade harmful ingredients in the soil. Can also promote the soil to form a good granular structure and increase the number of colloids in the soil, thereby breaking soil hardening, loosening the soil, increasing the air permeability of the soil and being beneficial to the production and the activity of microorganisms. According to the fertilizer, fatty alcohol-polyoxyethylene ether sodium sulfate, hyaluronic acid and water are prepared into a gelatinous coating liquid, and water-soluble fertilizer particles are coated. The nutrients in the fertilizer can be slowly released into the soil, and the utilization rate of the fertilizer is improved.)

一种有利于土壤微生物生长的肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域,具体涉及一种有利于土壤微生物生长的肥料及其制备方法。

背景技术

中国是农业大国,以占世界7%的耕地养育了22%的人口,这其中化肥的作用功不可没。化肥是重要的农业生产资料,在农业生产发展中有着不可替代的作用,但同时,常年重复连作和不合理的使用化肥农药也产生了诸多问题。由于化学肥料成分在土壤中长期累积、残存、得不到有效分解和营养转化,导致土壤有机质下降、保肥保水能力下降、地力衰竭。同时诱发了土壤里的各种污染,譬如农药残留、化肥成分残留、各种重金属等等,生态系统遭受严重破坏。土壤中缺乏大量的有益微生物,最直接的影响就是作物的根系生长不好,继而影响作物品质和产量。

一般分为有机肥料、无机肥料、生物性肥料。有机肥主要来源于植物和(或)动物,施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。经生物物质、动植物废弃物、植物残体加工而来,消除了其中的有毒有害物质,富含大量有益物质,包括:多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素。不仅能为农作物提供全面营养,而且肥效长,可增加和更新土壤有机质,促进微生物繁殖,改善土壤的理化性质和生物活性,是绿色食品生产的主要养分。

但由于生物有机肥养分释放缓慢,单独使用时通常不能及时为作物供给养分,从而使作物产量下降。所以生物有机肥一般都是和无机肥搭配使用,但对作物生长和品质并无明显的促进作用。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种有利于土壤微生物生长的肥料,能够增加土壤中微生物的繁殖,减轻土传病害,还能增加土壤通气性,提高土壤保肥保水的能力;本发明的目的之二在于提供一种有利于土壤微生物生长的肥料的制备方法,将包膜液包裹在复合肥颗粒中形成包膜,该肥料溶解在土壤时,营养成分能缓释到土壤中,提高吸收率。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现:

一种有利于土壤微生物生长的肥料,包括以下重量份数的原料:有机发酵物70~100份、海藻提取物5~10份、草炭20~30份、腐植酸盐1~5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1~5份、透明质酸10~20份、硝酸磷肥20~30份、磷酸二氢钾10~20份、复硝基酚钠1~3份、水5~10份和微生物肥料40~50份;其中,微生物肥料为枯草芽孢杆菌、巴西固氮螺菌、胶质芽孢杆菌或解淀粉芽孢杆菌中的至少一种。

本发明的有利于土壤微生物生长的肥料所用的原料均为水溶性原料,海藻提取物、草炭、腐植酸盐、硝酸磷肥、磷酸二氢钾分别为土壤提供碳、氮、氧、磷、钾、钙、镁、硫等常量元素,有机发酵物提供有机质,微生物肥料进入土壤后在适宜的条件下能通过自身代谢活动,分解并释放出土壤中固定的钾、磷、硅等多种元素,供给作物吸收利用。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、透明质酸接触到土壤中的水分时可形成凝胶,促进土壤形成良好的团粒结构,增加土壤中胶体的数量,从而打破土壤板结,疏松土壤,增加土壤通气性,提高土壤保肥保水的能力。

土壤通气性除对根系生长有明显的影响外,还对土壤微生物的活性和养分的转化产生重要影响。当土壤中缺氧时,释放的速效性养分有限,硝化细菌不能活动,还可能引发反硝化作用,使氮素损失。在缺氧条件下,只有固氮能力很弱的厌氧性固氮菌活动,而固氮能力很强的根瘤菌和好气性自生固氮菌的活动则受到抑制。土壤通气性还会影响氧化还原状况。土壤中某些营养元素,如氮、硫、铁、锰、磷等,在土壤通气性良好时呈氧化态,而在通气不良时则呈还原态。若土壤通气不良,还原状态过强,硝态氮的含量会急剧下降。所以提高土壤透气性有利于土壤微生物生长和活动。

巴西固氮螺菌为螺旋状革兰氏阴性细菌,兼性厌氧,能利用多种碳源和氮源进行代谢,在不良环境下形成概念胞素,同时分泌大量多糖,并在体内形成聚B-羟基丁酸作为能源以度过不良环境。生长温度和pH条件范围较广,在适合条件下有较高的固氮酶活性,有溶磷特性和促进作物生长的作用。

枯草芽孢杆菌在空间位点竞争上占更多优势,即在植物体内及植物生长的土壤中快速、大量繁衍和定植,有效地阻止病原微生物的繁殖,干扰植物病原微生物对植物侵染,破坏病原微生物在植物上的定殖,从而达到抑菌控病效果。

胶质芽孢杆菌又称硅酸盐细菌,其重要特性是能够分解出长石、云母等矿物中的钾、硅,也能分解出磷灰石中的磷,以及分泌植物生长刺激素及多种酶,以增强作物对一些病害的抵抗力。

解淀粉芽孢杆菌的作用机理主要包括分泌抗菌物质,产生拮抗作用,营养与空间的竞争,诱导寄主产生抗性和促进植物生长等。解淀粉芽孢杆菌可产生低分子量抗生素以及抗菌蛋白或多肽等活性物质,抑制植物病原菌,并且可作为根围细菌促进植物生长。通过非核糖体途径合成分子量小热稳定性好、含有D-氨基酸、耐受蛋白酶水解以及有机溶剂作用的脂肽类抗生素,在生物防治应用中对植物病原细菌、真菌、病毒、线虫的抑制起到主要作用。

复硝基酚钠是一种强力细胞赋活剂,具有高效、低毒、无残留、适用范围广、无副作用、使用浓度范围宽等优点。与植物接触后能迅速渗透到植物体内,促进细胞的原生质流动,提高细胞活力。

海藻提取物含有大量的非含氮有机物、钾、钙、镁、锌、碘等40余种矿物质元素和丰富的维生素,特别含有海藻中所特有的海藻多糖、藻朊酸、高度不饱和脂肪酸和多种天然植物生长调节剂,具有很高的生物活性。

进一步,所述有利于土壤微生物生长的肥料还包括微量元素1~5份,所述微量元素为硼、锌、钼、铁、锰或铜中的至少一种。

再进一步,所述有机发酵物为动物粪便、秸秆、酒糟、茶叶渣或花渣中的至少一种。

进一步,所述腐植酸盐为腐植酸钠和/或腐植酸钾。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现:

有利于土壤微生物生长的肥料的制备方法,包括以下步骤:

1)将有机发酵物、复硝基酚钠、硝酸磷肥和磷酸二氢钾混合搅拌,得到第一混合物;

2)在第一混合物中加入腐植酸盐、海藻提取物和微生物肥料加热搅拌,得到第二混合物;

3)将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、透明质酸和水投入反应釜内加热,搅拌溶解,得包膜液;

4)将步骤2)所得的第二混合物进行造粒,得到复合肥颗粒,待复合肥颗粒冷却后进行筛分;

5)将步骤4)筛分后的复合肥颗粒与步骤3)所得的包膜液混合,干燥,使包膜液包裹在复合肥颗粒上形成包膜,得到有利于土壤微生物生长的肥料。

具体地,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、透明质酸和水制成凝胶状的包膜液,再将水溶性肥料颗粒包裹,干燥后在表面形成一层包膜。但本发明与常规包膜肥料不同,但本发明所选用的包膜均为可溶性材质,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和透明质酸在与土壤中的水接触时重新变成凝胶状,包膜内的肥料颗粒通过凝胶将营养成分缓释到土壤中,提高肥料的利用率。

进一步,步骤1)中,所述有机发酵物的制备方法为:将有机原料在65~70℃下放置5~7天进行发酵,其中,所述有机原料为动物粪便、秸秆、酒糟、茶叶渣或花渣中的至少一种。

再进一步,步骤2)中,所述微生物肥料的制备方法为:先将各种单一菌种接种到培养基上,在35~40℃下培养箱中培养4~6天,得到菌种发酵液;将菌种发酵液接种到固体发酵基质中,发酵4~6天,在40~50℃下烘干后得到单一的固体菌种;将各种固体菌种粉碎后混合,得到复合的微生物肥料。

进一步,步骤2)中,加热温度为50~60℃。

再进一步,步骤3)中,加热温度为70~80℃。

进一步,步骤5)中,筛分后的复合肥颗粒进入回转滚筒冷却机,步骤3)的包膜液在55~65℃下,压力为0.4~0.8MPa下雾化喷入回转滚筒回转机内,与复合肥颗粒混合。

相比现有技术,本发明的有益效果在于:

(1)本发明的有利于土壤微生物生长的肥料所用的原料均为水溶性原料,海藻提取物、草炭、腐植酸盐、硝酸磷肥、磷酸二氢钾分别为土壤提供碳、氮、氧、磷、钾、钙、镁、硫等常量元素,有机发酵物提供有机质,微生物肥料进入土壤后在适宜的条件下能通过自身代谢活动,分解并释放出土壤中固定的钾、磷、硅等多种元素,降解土壤中的有害成分。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和透明质酸和土壤中的水接触后形成凝胶,可以促进土壤形成良好的团粒结构,增加土壤中胶体的数量,从而打破土壤板结,疏松土壤,增加土壤通气性,有利于微生物的生产和活动,还能提高作物的吸收肥料的能力。

(2)有利于土壤微生物生长的肥料是通过脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、透明质酸和水制成凝胶状的包膜液,再将水溶性肥料颗粒包裹,干燥后在表面形成一层包膜制成的。与常规包膜肥料不同,本发明所选用的包膜均为可溶性材质,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和透明质酸在与土壤中的水接触时重新变成凝胶状,包膜内的肥料颗粒通过凝胶将营养成分缓释到土壤中,不断被作物吸收利用,减少可溶性养分的淋失、氨的挥发损失和磷的固定等,有利于提高肥料利用率。

具体实施方式

下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1

一种有利于土壤微生物生长的肥料,包括以下重量份数的原料:有机发酵物78份、海藻提取物8份、草炭21份、腐植酸钾4份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3份、透明质酸12份、硝酸磷肥24份、磷酸二氢钾11份、复硝基酚钠1份、水10份和微生物肥料46份;其中,微生物肥料为混合比为1:1:1:1的枯草芽孢杆菌、巴西固氮螺菌、胶质芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌。所述有利于土壤微生物生长的肥料还包括微量元素2份,所述微量元素包括硼、锌、钼、铁、锰或铜。

所述有机发酵物的制备方法为:将有机原料在70℃下放置7天进行发酵,其中,所述有机原料为动物粪便、秸秆、酒糟、茶叶渣和花渣。

所述微生物肥料的制备方法为:先将各种单一菌种接种到培养基上,在35~40℃下培养箱中培养4~6天,得到菌种发酵液;将菌种发酵液接种到固体发酵基质中,发酵4~6天,在40~50℃下烘干后得到单一的固体菌种;将各种固体菌种粉碎后混合,得到复合的微生物肥料。

有利于土壤微生物生长的肥料的制备方法,包括以下步骤:

1)将有机发酵物、复硝基酚钠、硝酸磷肥和磷酸二氢钾混合搅拌,得到第一混合物;

2)在第一混合物中加入腐植酸盐、海藻提取物和微生物肥料加热至50~60℃搅拌,得到第二混合物;

3)将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、透明质酸和水投入反应釜内在70~80℃下加热,搅拌溶解,得凝胶状的包膜液;

4)将步骤2)所得的第二混合物进行造粒,得到复合肥颗粒,待复合肥颗粒冷却后进行筛分;

5)将步骤4)筛分后的复合肥颗粒进入回转滚筒冷却机,步骤3)的包膜液在55~65℃下,压力为0.4~0.8MPa下雾化喷入回转滚筒回转机内,与复合肥颗粒混合,干燥,使包膜液包裹在复合肥颗粒上形成包膜,得到有利于土壤微生物生长的肥料。

实施例2

一种有利于土壤微生物生长的肥料,包括以下重量份数的原料:有机发酵物70份、海藻提取物5份、草炭20份、腐植酸钠1份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1份、透明质酸10份、硝酸磷肥20份、磷酸二氢钾10份、复硝基酚钠1份、水5份和微生物肥料40份;其中,微生物肥料为混合比为1:1:1的枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌。

本实施例的制备方法与实施例1的制备方法相同。

实施例3

一种有利于土壤微生物生长的肥料,包括以下重量份数的原料:有机发酵物100份、海藻提取物10份、草炭30份、腐植酸钾2份、腐植酸钠3份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5份、透明质酸20份、硝酸磷肥30份、磷酸二氢钾20份、复硝基酚钠3份、水10份和微生物肥料50份;其中,微生物肥料为混合比为1:1的巴西固氮螺菌和解淀粉芽孢杆菌。

本实施例的制备方法与实施例1的制备方法相同。

对比例1

对比例1与实施例1相比,不同之处在于:对比例1不添加海藻提取物。

对比例2

对比例2与实施例1相比,不同之处在于:对比例2不添加有机发酵物。

对比例3

对比例3与实施例1相比,不同之处在于:对比例3不添加透明质酸、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和水。制备方法中不包括步骤3)和步骤5)。

对比例4

对比例4与实施例1相比,不同之处在于:对比例4不添加微生物肥料。

性能测试

选用盆栽种植小白菜实验来验证肥料对作物的影响以及对微生物的影响。实验组一共有7组,每组在种植过程中每天分别施用实施例1~3的肥料和对比例1~4的肥料,每组肥料的使用量相同。设置空白对照组,即在种植过程中不使用肥料。每盘中含有1.5kg土壤(干重),土壤来源均相同。每组盆栽播种的小白菜种子大小数量均一致,都为20粒小白菜种子。在种植过程中,通过浇水使每盆小白菜含水量保持在60%。经过68d后,全部小白菜都成熟(注:68d为最后一盆小白菜成熟的时间),对每盆小白菜进行收获,清洗,晾干并称重;测定株高、茎粗和叶宽,数据如表1所示。分别收集每盘中的新鲜土壤,过筛后测量土壤中微生物数量,土壤微生物数量采用平板计数法,细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基,真菌采用马丁氏培养基,放线菌采用高氏一号培养基,数据如表2所示。

表1实施例1~3和对比例1~4的肥料对小白菜的影响

表2实施例1~3和对比例1~4的肥料对土壤中的微生物的影响

同列不同小写字母表示肥料对土壤微生物数量影响差异显著(P<0.01)

根据表1的数据可知,实施例1~3的肥料和对比例1~4的肥料均能提升小白菜的产量,实施例1~3的肥料同时包括常量化肥成分、有机发酵物和微生物肥料成分,所以株高、茎粗、叶宽和产量均优于对比例1~4相比。其中,实施例1为最优实施例。

根据表2的数据可知,实施例1~3的微生物(细菌、放线菌和真菌)的数量均高于对比例1~4和空白对照组。微生物数量排列顺序为:实施例1>实施例2>实施例3>对比例1>对比例2>对比例3>对比例4,根据上述顺序可知,影响微生物生长的组分的重要程度。

对比例4中没有微生物肥料,直接减少了微生物的加入量,所以对比例4的微生物数量是除空白对照组中最少的。

对比例3中没有加入透明质酸、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和水,即没有在复合肥颗粒外包裹有一层包膜,复合肥直接和土壤以及小白菜的根系接触,由于没有凝胶状包膜的缓冲,作物来不及吸收就通过空气蒸发,地下渗透,以及地表水冲失,所以造成营养成分流失;所以导致作物产量偏低,而且土壤疏松性和透气性不佳,水分和氧气难以被作物和土壤微生物吸收,微生物处于缺氧和干燥状态下繁殖速度受阻。

对比例2中没有添加有机发酵物,有机发酵物为土壤提供有机质,有机质的缺少会导致碳水化合物(包括一些简单的糖类及淀粉、纤维素和半纤维素等多糖类)、含氮化合物(主要为蛋白质)、木质素的缺失,从而影响作物的生长发育和土壤微生物的活动。

对比例1中没有添加海藻提取物,海藻提取物含有大量的非含氮有机物、钾、钙、镁、锌、碘等40余种矿物质元素和丰富的维生素,特别含有海藻中所特有的海藻多糖、藻朊酸、高度不饱和脂肪酸和多种天然植物生长调节剂,具有很高的生物活性。缺少海藻提取物中的养分也会对作物和微生物的生长有所影响。

综上所述,本发明通过适宜的组分配比和制备方法制备得到的有利于土壤微生物生长的肥料,能有效促进微生物的生长,还可以全面补充作物整个生长所需的常量和微量元素,提高作物吸收利用养分的能力、刺激作物生长。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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