一種微生物肥料顆粒、顆粒載體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微生物肥料顆粒，其包含：核心層，所述核心層含有均勻混合的4-8重量份的粉碎后的秸稈、2-6重量份的粉碎后的木屑、10-12重量份的粘土、以及纖維素降解菌、固氮菌和解磷菌每類各兩種菌株，其中，每種菌株的數(shù)量為每克核心層混合物中IX105?6個以上；以及包裹層，所述包裹層由包裹于核心層外側(cè)的3%?6%的明膠溶液陰干形成。本發(fā)明還涉及上述微生物肥料顆粒的制備方法以及相應(yīng)的微生物肥料顆粒載體。本發(fā)明的微生物肥料顆?？朔爽F(xiàn)有微生物肥料中的微生物在土壤中不能穩(wěn)定定殖的不足，并有益地對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中難以處理的廢棄生物材料進行了再利用。
【專利說明】一種微生物肥料顆粒、顆粒載體及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的肥料領(lǐng)域，尤其涉及一種微生物肥料顆粒、顆粒載體及 其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著糧食需求的不斷增長，化肥的使用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中總體呈增長趨勢，但是，對農(nóng) 田施用大量化肥會引起水體、土壤和大氣的污染。原因在于，農(nóng)田施用的任何種類和形態(tài)的 化肥都不可能全部被植物吸收利用。就化肥利用率來說，氮為30-60%，磷為2-25%，鉀為 30-60 %。未被植物及時利用的各種化合物，會隨下滲的土壤水轉(zhuǎn)移至根系密集層以下而造 成污染。由此，可導(dǎo)致河川、湖泊和內(nèi)海的富營養(yǎng)化；土壤受到污染，物理性質(zhì)惡化；食品、 飼料和飲用水中有毒成分增加。為防止對有限生存環(huán)境的進一步污染，目前迫切需要對化 學(xué)肥料的使用進行控制和管理。
[0003] 為了解決上述問題，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，改善環(huán)境水平，同時滿足人們的生產(chǎn) 需求，微生物肥料逐漸進入人們的視野，并在環(huán)境保護方面得到了廣泛認可。
[0004] 微生物肥料俗稱細菌肥料，簡稱菌肥、微肥。微生物肥料是從土壤中分離出的微生 物，經(jīng)過人工選育與繁殖后制成的菌劑。經(jīng)施用后，通過微生物肥料中的微生物的生命活 動，借助其代謝過程或代謝產(chǎn)物來改善植物生長條件，尤其是營養(yǎng)環(huán)境。如固定空氣中的游 離氮素，參與土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，增加有效養(yǎng)分，分泌激素刺激植物根系發(fā)育，抑制有害微 生物活動等。微生物肥料正在逐步取代或大幅降低化肥的施用，在實現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中極 具潛力和吸引力。
[0005] 然而，目前公知的傳統(tǒng)微生物肥料只是由一種或數(shù)種有益微生物活細胞制成的簡 單懸液、干粉等。這些微生物肥料在施入土壤后，極易受到物理和生物環(huán)境等諸多因素的影 響，其中的益生菌數(shù)量在短時間內(nèi)會迅速下降、肥效很快降低甚至消失。如欲保持傳統(tǒng)微生 物肥料肥效，需不斷施用，但這將致成本高昂，且微生物肥料中其它成分的過多施入也將對 土壤結(jié)構(gòu)和作物生長等造成危害。這是微生物肥料未能有效推廣使用的最主要因素。
[0006] 目前已經(jīng)發(fā)展出一些方法來解決以上所述問題，例如專利文獻CN103172444 A公 布了一種微生物肥料顆粒，其中，將微生物與填充材料、生物可分解聚合物和營養(yǎng)物質(zhì)混合 并造粒，可以達到延長益生菌存活時間、增加微生物肥料的保存期限的效果。
[0007] 但是，這種簡單的微生物肥料顆粒結(jié)構(gòu)仍然讓微生物直接暴露于土壤的物理和生 物環(huán)境，無法為其提供緩沖屏障，不能很好地解決傳統(tǒng)微生物肥料在土壤中不能穩(wěn)定定殖 的技術(shù)難題，同時造價較高。因此，其存在較大的改進余地。
[0008] 此外，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，廢棄的農(nóng)作物秸桿的處理方式多為焚燒或直接粉碎返田，這 種處理常常造成環(huán)境污染、或因自然腐解緩慢而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，導(dǎo)致生物材料的浪費。目前 工業(yè)以及建筑業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的木屑的處理方面也有相似的問題。因此，目前還需要一種處 理農(nóng)作物秸桿及廢棄木屑的更好方式，該方式應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)作物秸桿及廢棄木屑的更快 腐解，不僅降低對環(huán)境的污染，而且能夠?qū)⑥r(nóng)作物秸桿及廢棄木屑腐解得更充分，進而還田 以改善土質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種新型微生物肥料顆粒，該微生物肥料顆?？朔爽F(xiàn)有 微生物肥料中的微生物在土壤中不能穩(wěn)定定殖的不足，并有益地對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中難以處理的 廢棄生物材料進行了再利用。
[0010] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0011] 一種微生物肥料顆粒，包含：
[0012] 核心層，所述核心層含有均勻混合的4-8重量份的粉碎后的秸桿、2-6重量份的粉 碎后的木屑、10-12重量份的粘土、以及纖維素降解菌、固氮菌和解磷菌每類各兩種菌株，其 中，每種菌株的數(shù)量為每克核心層混合物中IX 1〇5~6個以上；以及
[0013] 包裹層，所述包裹層由包裹于核心層外側(cè)的3 %?6 %的明膠溶液陰干形成。
[0014] 進一步地,結(jié)桿為5重量份,木屑為5重量份,粘土為10重量份。
[0015] 進一步地，所述包裹層由包裹于核心層外側(cè)的3%的明膠溶液陰干形成。
[0016] 進一步地，所述微生物肥料顆粒為直徑5mm、長度Icm的圓柱形顆粒。
[0017] 一種微生物肥料顆粒的制備方法，包含以下步驟：
[0018] 步驟一：將4-8重量份的農(nóng)作物秸桿及2-6重量份的木屑粉碎并混合均勻后加入 10-12重量份粘土，充分攪拌后滅菌；
[0019] 步驟二：從纖維素降解菌、固氮菌、解磷菌中每類各選擇兩種菌株加入到步驟1中 得到的混合物中，充分攪拌均勻，使平均每種菌株在每克由步驟1得到的混合物中的最終 數(shù)量為IXlO 5?6個以上；
[0020] 步驟三：將混合物放入顆粒機中造粒，隨后陰干；
[0021] 步驟四：將步驟三得到的微生物肥料顆粒浸入到3%?6%的明膠溶液中，立即取 出并陰干。
[0022] 進一步地,在步驟一中,結(jié)桿為5重量份,木屑為5重量份,粘土為10重量份。
[0023] 進一步地，在步驟4中，明膠溶液的濃度為3%。
[0024] 進一步地，制備得到的微生物肥料顆粒為直徑5mm、長度Icm的圓柱形顆粒。
[0025] 一種微生物肥料顆粒載體，包含：
[0026] 核心層，所述核心層含有均勻混合的4-8重量份的粉碎后的秸桿、2-6重量份的粉 碎后的木屑、10-12重量份的粘土、以及纖維素降解菌，其中，纖維素降解菌的數(shù)量為每克核 心層混合物中IXlO 5?6個以上；以及
[0027] 包裹層，所述包裹層由包裹于核心層外側(cè)的3%?6%的明膠溶液陰干形成。
[0028] 進一步地,結(jié)桿為5重量份,木屑為5重量份,粘土為10重量份,所述包裹層由包 裹于核心層外側(cè)的3%的明膠溶液陰干形成。
[0029] 本發(fā)明的有益效果為：
[0030] 1.有利于菌株在土壤中穩(wěn)定定植,大大提高其存活率
[0031] 明膠構(gòu)成了微生物肥料顆粒的保護屏障，使得在施用后的較長時間內(nèi)顆粒內(nèi)外的 微生物不能自由進出，但同時又可以向外界輸出顆粒內(nèi)微生物的代謝產(chǎn)物，使顆粒中的微 生物菌群能在這種微環(huán)境中穩(wěn)定繁殖，進而長時間保持較高的數(shù)量、充分發(fā)揮功效；
[0032] 2.給出了一種更好的農(nóng)作物秸桿及木屑處理方式
[0033] 通過微生物肥料顆粒中的多種微生物，能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)作物秸桿及廢棄木屑的更快腐 解，不僅大大降低環(huán)境污染，而且能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)作物秸桿及廢棄木屑的更充分腐解，進而還田 以改善土質(zhì)；
[0034] 3.微生物肥料顆粒的菌種搭配上充分發(fā)揮了多菌種配合的優(yōu)勢
[0035] 秸桿屑和木屑為纖維素降解菌提供不同形式的底物以及作為微生物肥料顆粒的 支撐材料，其降解后可為其他菌株提供碳源，并將秸桿中的其它養(yǎng)分緩慢釋放入土壤中。纖 維素降解菌分泌的纖維素酶也可以透過微肥顆粒載體釋放到環(huán)境中，促進環(huán)境中的纖維素 降解、釋放養(yǎng)分；固氮菌將空氣中的氮氣固定成氨，不僅可以供顆粒載體內(nèi)的微生物利用， 也可以釋放到土壤中提高土壤氮素；同樣，解磷菌分泌的酸類釋放到土壤中，降解土壤中的 礦物磷、礦物鉀為可溶磷、鉀，從而提高了土壤養(yǎng)分；
[0036] 4.秸桿和木屑的搭配大大延長了肥料顆粒保持完整性的時間
[0037] 在纖維素降解菌的代謝周期中，大部分秸桿在早期被降解，而木屑則在較后期被 降解，通過二者的合理配比，大大延長了微生物肥料顆粒保持完整性的時間；
[0038] 5.顆粒微生物肥料可有效提高土壤養(yǎng)分和改善土壤結(jié)構(gòu)
[0039] 本發(fā)明為顆粒微生物肥料，其加入土壤中之后，纖維素支撐物可使原來板結(jié)的土 地變得松軟透氣、提高了土壤的保水性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040] 圖1為本發(fā)明的微生物肥料顆粒的縱剖面示意圖；
[0041] 圖2為本發(fā)明的微生物肥料顆粒的橫剖面示意圖；
[0042] 圖3為本發(fā)明的微生物肥料顆粒的制備方法的流程圖；
[0043] 圖4為通過體視顯微鏡獲得的本發(fā)明的微生物肥料顆粒的顯微照片；
[0044] 圖5為通過體視顯微鏡獲得的本發(fā)明的微生物肥料顆粒的顯微照片；
[0045] 圖6為通過體視顯微鏡獲得的本發(fā)明的微生物肥料顆粒的顯微照片。
[0046] 附圖標記說明
[0047] 1為包裹層，即明膠外層；2為秸桿、木屑和粘土構(gòu)成的肥料顆粒的支撐物混合物， 3為加入肥料顆粒載體的多種微生物。

【具體實施方式】
[0048] 為充分公開的目的，以下將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng) 理解，以下所述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。附圖 中，相同的附圖標記表示相同或相似的部件。
[0049] 試劑和儀器
[0050] 試劑：酵母提取物、蛋白胨、酸水解酪蛋白胨購自廣東環(huán)凱微生物有限公司；葡 萄糖、淀粉、K 2HPO3購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司；丙酮酸鈉和瓊脂購自BI0SHARP; MgSO 4 ·7Η20 和 EDTA 購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司；FeCl3、MnS04 .H2CKH3BO3XuSO4 ·5Η20、 (NH4)6Mo7O 24 · 4H20、ZnS04、CaCl · 2Η02購自天津市致遠化學(xué)試劑有限公司。
[0051] 儀器：SKJ-150型平模飼料顆粒機為山東振通機械廠生產(chǎn)；9FZ-35型電動直聯(lián)多 功能粉碎機為泰安市岱岳區(qū)泰峰農(nóng)牧機械廠生產(chǎn)；體視顯微鏡為尼康公司（NIKON)生產(chǎn)； 高溫蒸汽滅菌器購自TOMY SEIKO有限公司。
[0052] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步說明。
[0053] 實施例1 :微生物肥料的基本支撐物組分及含量：
[0054] 將農(nóng)作物秸桿以及木屑用帶有5mm模具的多功能粉碎機粉碎。將兩者按質(zhì)量1:1 混合，混合均勻后加入粘土。本發(fā)明中所述的粘土可以是除沙土以外的任何土，其起到粘合 混合物的作用。加入粘土比例的優(yōu)化實驗數(shù)據(jù)如表1 :
[0055] 表1 :微生物肥料顆粒的基本支撐物不同配比下的纖維素含量

【權(quán)利要求】
1. 一種微生物肥料顆粒，其特征在于，包含： 核心層，所述核心層含有均勻混合的4-8重量份的粉碎后的秸桿、2-6重量份的粉碎后 的木屑、10-12重量份的粘土、以及纖維素降解菌、固氮菌和解磷菌每類各兩種菌株，其中， 每種菌株的數(shù)量為每克核心層混合物中1Χ1〇 5~6個以上；以及 包裹層，所述包裹層由包裹于核心層外側(cè)的3 %?6 %的明膠溶液陰干形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物肥料顆粒，其特征在于，秸桿為5重量份，木屑為5重 量份，粘土為10重量份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物肥料顆粒，其特征在于，所述包裹層由包裹于核心層 外側(cè)的3%的明膠溶液陰干形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物肥料顆粒，其特征在于，所述微生物肥料顆粒為直徑 5mm、長度Icm的圓柱形顆粒。
5. -種微生物肥料顆粒的制備方法，其特征在于，包含以下步驟： 步驟一：將4-8重量份的農(nóng)作物秸桿及2-6重量份的木屑粉碎并混合均勻后加入 10-12重量份的粘土，充分攪拌后滅菌； 步驟二：從纖維素降解菌、固氮菌、解磷菌中每類各選擇兩種菌株加入到步驟1中得到 的混合物中，充分攪拌均勻，使平均每種菌株在每克由步驟1得到的混合物中的最終數(shù)量 為IXlO5? 6個以上； 步驟三：將混合物放入顆粒機中造粒，隨后陰干； 步驟四：將步驟三得到的微生物肥料顆粒浸入到3%?6%的明膠溶液中，立即取出并 陰干。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述微生物肥料顆粒的制備方法，其特征在于，在步驟一中，秸桿為 5重量份，木屑為5重量份，粘土為10重量份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述微生物肥料顆粒的制備方法，其特征在于，在步驟4中，明膠溶 液的濃度為3%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述微生物肥料顆粒的制備方法，其特征在于，制備得到的微生物 肥料顆粒為直徑5mm、長度Icm的圓柱形顆粒。
9. 一種微生物肥料顆粒載體，其特征在于，包含： 核心層，所述核心層含有均勻混合的4-8重量份的粉碎后的秸桿、2-6重量份的粉碎后 的木屑、10-12重量份的粘土、以及纖維素降解菌，其中，纖維素降解菌的數(shù)量為每克核心層 混合物中IX IO4?5個以上；以及 包裹層，所述包裹層由包裹于核心層外側(cè)的3 %?6 %的明膠溶液陰干形成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的微生物肥料顆粒載體，其特征在于，秸桿為5重量份，木屑為 5重量份，粘土為10重量份，所述包裹層由包裹于核心層外側(cè)的3%的明膠溶液陰干形成。
【文檔編號】C05G3/00GK104211519SQ201410451655
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】張勝男, 鞏瑞紅, 孟建宇, 梁允剛, 馮福應(yīng) 申請人:馮福應(yīng), 張勝男, 鞏瑞紅, 孟建宇, 梁允剛