專(zhuān)利名稱(chēng)：一種生物肥料及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物肥料及其制造方法，具體地說(shuō)本發(fā)明涉及一種集多功能特效微生物菌劑、速效無(wú)機(jī)化肥和持效有機(jī)肥于一體的新型生物配方肥料及其制造方法。
肥料是作物的糧食，是增產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)踐越來(lái)越清楚地表明農(nóng)作物的增產(chǎn)不僅依賴(lài)于肥料，而且更重要的是依賴(lài)于科學(xué)施肥、配方施肥。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的肥料大致可分為三大類(lèi)即無(wú)機(jī)肥、有機(jī)肥、微生物肥料。無(wú)機(jī)肥肥效快，在土壤肥力充分的情況下合理施用，增產(chǎn)效果顯著；有機(jī)肥肥效慢，卻有利于土壤結(jié)構(gòu)的良性循環(huán)，但我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)難以單靠有機(jī)肥來(lái)耕作；微生物肥料具有特殊效果，可以增加土壤中有益微生物群體，達(dá)到改良土壤微生物區(qū)系，提高土壤肥力，促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)，抑制植物病害等多種效果，但長(zhǎng)期單獨(dú)施用單一菌種或某些菌種，不僅施用不方便，而且還效果不明顯，作用不穩(wěn)定。由此可見(jiàn)根據(jù)各類(lèi)肥料的不同特點(diǎn)，通過(guò)肥料二次加工的技術(shù)革新，研制出一種配方合理，集上述三種功能于一體的新型多功能肥料是最理想的選擇。
另一方面在我國(guó)由于長(zhǎng)期大量施用氮肥，忽視了磷鉀肥、有機(jī)肥以及微生物肥料的配合施用，造成土壤扳結(jié)、地力衰退、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題。特別是90年代初在土地連續(xù)高水平產(chǎn)出的同時(shí)，得不到植物營(yíng)養(yǎng)元素的平衡補(bǔ)充，大部分土地普遍缺磷缺鉀，氮肥的增產(chǎn)效果顯著下降，因此平衡施肥、配方施肥已是刻不容緩。若能在肥料的組成上下功夫，研制出一種營(yíng)養(yǎng)元素平衡，既能提供速效的無(wú)機(jī)肥，又能提供持效的有機(jī)肥、有益微生物群體的新型肥源將是解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中上述嚴(yán)重問(wèn)題的最佳途徑。
為了解決上述問(wèn)題，近年來(lái)出現(xiàn)了一些集無(wú)機(jī)肥料，有機(jī)物與微生物菌劑于一體的生物復(fù)混肥。1992年申請(qǐng)者們率先在中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公告上公布了一種集磷鉀肥、有機(jī)物以及微生物菌劑于一體的生物活性磷鉀復(fù)合肥(92105447.5)，接著中國(guó)專(zhuān)利CN 10224131C也公布了一種耐氨菌劑與改造后的銨態(tài)氮肥相混合的三維強(qiáng)力肥。這兩種生物復(fù)混肥的特征都在于所用活性微生物為抗逆性強(qiáng)的芽孢桿菌，這在理論上保證了微生物在復(fù)合體中的生存力，但特別是以粉劑狀態(tài)均勻相混的情況下，活性微生物究竟能在化學(xué)肥料中存活多久卻都未加以說(shuō)明?；瘜W(xué)肥料對(duì)于微生物的生存是一種惡劣環(huán)境，怎樣從肥料加工技術(shù)上加以革新，確?；钚晕⑸镌趶?fù)合體中長(zhǎng)期存活是肥料二次加工技術(shù)中的一大難題。
本發(fā)明的目的在于篩選出高效解磷解鉀促生抑病的且抗逆性強(qiáng)的多功能菌株，并對(duì)微生物菌劑與肥料的相混技術(shù)進(jìn)行革新，在此基礎(chǔ)上通過(guò)科學(xué)配方，制成一種生物活性高、營(yíng)養(yǎng)元素全、物理性狀好、質(zhì)量穩(wěn)定；既能向農(nóng)作物供肥又能向農(nóng)作物根際土壤中引入有益微生物群體，起到壯苗肥田促生抑病優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)等效果的新型多功能生物配方肥料。
本發(fā)明是這樣來(lái)達(dá)到上述目的的。一方面利用生物技術(shù)篩選出了分別具有解磷解鉀促生抑病的特效細(xì)菌，選用農(nóng)副產(chǎn)品的下腳料作為培養(yǎng)基或用基質(zhì)載體如草炭作為吸附劑配成多功能特效微生物與有機(jī)物的混合物后，經(jīng)造粒制成顆粒狀生物活化劑；另一方面采用科學(xué)配方將氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)混肥料、有機(jī)肥料以及微量元素肥按一定比例配制成多元混合物，同樣經(jīng)造粒制成顆粒狀肥料。最后將上述兩種粒狀物按一定比例均勻混合，制成一種將多種肥源有機(jī)地組合在一起的綠康生物肥料，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
本發(fā)明的綠康生物肥料由顆粒狀肥料和顆粒生物活化劑組成。所述的顆粒狀肥料可以是氮肥、磷肥、鉀肥、微量元素肥料、復(fù)混肥料、有機(jī)肥料之一種肥料或一種以上的肥料混合物；以顆粒狀肥料總重量計(jì)，一種肥料或一種以上的肥料混合物為氮肥0～60％(重量)、磷肥0～80％(重量)、鉀肥0～30％(重量)、微量元素肥0～5％(重量)、有機(jī)肥0～70％(重量)、基質(zhì)載體0～70％(重量)、粘合劑小于1％(重量)。所述的顆粒狀生物活化劑是高效磷細(xì)菌Bacillus sp.A1(CGMCCNO.0275)、高效鉀細(xì)菌Bacillussp.A2(CGMCC NO.0275)和促生抑病菌Bacillussp.A3(CGMCC NO.0275)的發(fā)酵液被基質(zhì)載體吸附后經(jīng)造粒制成的固體顆粒；或所述發(fā)酵液接種子用農(nóng)副產(chǎn)品下腳料配制成的固體培養(yǎng)基進(jìn)行固體發(fā)酵后，經(jīng)造粒而制成的固體顆粒。顆粒狀生物活化劑的有效菌含量≥1億個(gè)活菌/克，而生物肥料有效菌含量約為1×107～9×108個(gè)活菌/克。所述的生物肥料以生物肥料總重量計(jì)，顆粒狀肥料為10～90％(重量)，顆粒狀生物活化劑為90～10％(重量)。
除含有上述組份外，本發(fā)明的綠康生物肥料還可以包括本領(lǐng)域公知的其它對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)有益的成份如植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、土壤改良劑、肥料增效劑、除草劑、殺蟲(chóng)劑等以及改良肥料理化性狀的賦形劑、包裹劑、增溶劑等。這些物質(zhì)的總的重量百分含量一般不大于5％。最典型的生物肥料是高效多功能活性菌群、氮磷鉀肥、有機(jī)物以及微量元素肥所組成的，其組成比例為上述的含量范圍。在實(shí)際應(yīng)用中各組份含量可根據(jù)不同土壤類(lèi)型、不同作物來(lái)配制含不同氮磷鉀比例的粒狀復(fù)混肥；也可以根據(jù)不同要求來(lái)配制不同肥料與生物活化劑比例的配方肥。可見(jiàn)本發(fā)明的生物肥料包括了適用于不同土壤不同作物不同要求的系列肥料。
本發(fā)明用作功能菌的是具有高效解磷解鉀促生抑病的微生物，具有抗逆性強(qiáng)的廣譜固氮菌也是本發(fā)明優(yōu)選的微生物。本發(fā)明所用的最好菌株是高效磷細(xì)菌Bucillus sp.A1，高效鉀細(xì)菌Bacillus sp.A2以及多功能促生抑病菌Bacillussp.A3。這三株菌已于1996年9月26日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏號(hào)均為(CGMCC NO.0275)。下面是這三株菌的生物學(xué)特性及其主要功能。高效磷細(xì)菌Bacillus sp.A1的生物學(xué)特性及其功能菌體桿狀，大小為0.6～0.8×2～3微米，革蘭氏陽(yáng)性，細(xì)胞原生質(zhì)染色均勻，運(yùn)動(dòng)，鞭毛側(cè)生，芽孢中生或偏中生，形狀柱形或橢園形，不使菌體膨大。在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上菌落乳白色，園形，邊緣不規(guī)則似毛狀突出，直徑1～2毫米。此菌對(duì)培養(yǎng)基的要求不高，能利用多種氮源或碳源，特別是能利用磷礦石和鉀長(zhǎng)石或硅酸鹽礦物為磷鉀來(lái)源。此菌的生長(zhǎng)溫度范圍為20～55℃，最適生長(zhǎng)溫度為25～32℃，能在pH5.7的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，最適pH為7.0～7.4。在不良條件下，菌體轉(zhuǎn)化成柱形或橢園形的厚膜孢子即芽孢，芽孢對(duì)不良環(huán)境的抗逆性極強(qiáng)，可耐受高達(dá)100℃的高溫以及干燥等惡劣環(huán)境條件。
此菌在以磷礦石為唯一磷源的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)良好，增加的水溶性磷是空白對(duì)照的近30倍；在以含鉀長(zhǎng)石和云母為唯一鉀源的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)良好，可增加水溶性鉀270％，這些性能均高于50年代曾在我國(guó)大面積推廣過(guò)的磷細(xì)菌(Bacillusmegatherium)和鉀細(xì)菌(Bacillus mucilaginosus)，此外該菌還有微弱的自生固氮活性，每利用1克糖可固定0.9毫克氮素。高效鉀細(xì)菌Bacillus sp.A2的生物學(xué)特性及其功能菌體桿狀，一般為1～1.2×2～5微米，革蘭氏陽(yáng)性，運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞有異染粒和聚β-羥基丁酸鹽。芽孢在中央或次端生，橢園形，不使菌體膨大。桿狀菌體有成鏈的趨勢(shì)，鏈的穩(wěn)定性決定著菌落的形態(tài)。在牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基平板上菌落形態(tài)多數(shù)園形，乳白色，表面略粗糙，邊緣不整齊，無(wú)光澤，不產(chǎn)色素，直徑2～6毫米。此菌能很好地利用多種氮源和碳源。兼性好氣，生長(zhǎng)溫度范圍為20～55℃，最適生長(zhǎng)溫度為25～30℃，最適pH為6.8～7.2。
此菌能在以鉀的長(zhǎng)石和云母為唯一鉀源的培養(yǎng)基中良好生長(zhǎng)，可增加水溶性鉀為空白對(duì)照的3.7倍。比50年代大面積推廣的膠凍樣芽孢桿菌301的提高了近40％。同時(shí)此菌還能產(chǎn)生多種激素(赤霉素、玉米素等)、多種維生素(如維生素B1、B2、B6等)、多種有機(jī)酸(如革酰乙酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸等)以及淀粉酶、堿性磷酸酶、脫落酸等。多功能促生抑病菌Bacillus sp.A3的生物學(xué)特性及其功能菌體桿狀，一般大小為0.6～0.8×2～3微米，革蘭氏陽(yáng)性，運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞原生質(zhì)染色均勻，芽孢中生或偏中生，為柱狀或橢園狀。在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上菌落多數(shù)園形，邊緣不規(guī)則，中央凹形，呈象牙白，無(wú)色素產(chǎn)生，直徑1～2毫米，此菌為兼性好氣菌。生長(zhǎng)溫度范圍為20～50℃最適溫度為28～32℃，最適pH為6.8～7.2。
此菌能分泌大量的抑菌蛋白和多肽，其中有2個(gè)蛋白和1個(gè)多肽已被鑒定出全部或部分氨基酸序列。這些抗菌蛋白或多肽對(duì)Xanthomonas、Pseudomonas以及Erwinia屬中的植物病原細(xì)菌有很強(qiáng)的抑菌效果，對(duì)許多植物病原真菌如稻瘟病菌，赤霉病菌以及疫霉菌也有較好的防治效果。同時(shí)該菌能在以磷礦石和含鉀礦物為磷鉀來(lái)源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好。此外該菌還能分泌生長(zhǎng)激素，將液體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的該菌細(xì)胞通過(guò)離心，取上清液上高效液相色譜儀(HPLC)進(jìn)行測(cè)定，與多種激素樣品的色譜峰進(jìn)行比較，結(jié)果表明該菌代謝物中含有類(lèi)似赤霉素和細(xì)胞分裂素(玉米素)的成份，以108cfu/ml的菌液濃度計(jì)算，兩種激素的含量都是在幾個(gè)ppm至幾十個(gè)ppm間。此外該菌還分泌與作物抗性相關(guān)的超氧化物歧化酶和過(guò)氧化物酶等，以及淀粉酶、蛋白酶、脫落酸等。
上述三種菌均為抗逆性強(qiáng)的芽孢桿菌，是在植物根際土壤中具有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的有益微生物，在不良條件下均可形成芽孢，用以抵抗諸如高溫，干燥等惡劣環(huán)境。這三種菌不僅具有很強(qiáng)的抗逆性，而且具有高效的解磷解鉀促生抑病的生物活性。將它們引植于作物根際土壤中，不僅頗具競(jìng)爭(zhēng)力而旺盛生長(zhǎng)，同時(shí)能轉(zhuǎn)化難溶性的磷鉀供植物吸收，還能產(chǎn)生植物生長(zhǎng)激素，抗菌物質(zhì)等，起到促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)發(fā)育，抑制土壤病害的功效。它們是目前應(yīng)用于生物肥料中的理想菌株。
本發(fā)明所述的顆粒狀生物活化劑是指將上述三菌株的發(fā)酵液，均按重量百分比5％接種于用農(nóng)副產(chǎn)品的下腳料制成的固體培養(yǎng)基進(jìn)行固體發(fā)酵，細(xì)菌數(shù)達(dá)到109cfu/克后，與5～9倍的無(wú)菌基質(zhì)載體相混后經(jīng)造粒形成的固體顆粒產(chǎn)品。其中農(nóng)副產(chǎn)品的下腳料主要指麩皮、米糠、粉狀玉米芯、粉狀棉籽餅、糖渣、酒渣以及煤渣等中的一種或多種；或者是將上述三種菌株的發(fā)酵液按1∶1∶1重量比例混合，再用基質(zhì)載體充分吸附后，經(jīng)造粒而形成的顆粒狀產(chǎn)品，其活菌數(shù)大于108cfu/克。其中的基質(zhì)載體是指本領(lǐng)域公知的用以吸附菌液的載體如草炭、輕質(zhì)碳酸鈣、膨潤(rùn)土、泥炭等。本發(fā)明優(yōu)選的制備顆粒狀生物活化劑的方法是草炭吸附法。具體制備方法如下所用培養(yǎng)基為本領(lǐng)域公知的LB培養(yǎng)基(每升中含酵母膏5克，蛋白胨10克，氯化鈉10克pH7.0，若為固體加瓊脂15克。1.1公斤/厘米2滅菌20分鐘)。首先用LB固體斜面培養(yǎng)基分別接種上述三種菌，置30℃恒溫培養(yǎng)24～36小時(shí)后分別接種LB液體培養(yǎng)基進(jìn)行液體放大培養(yǎng)，在30℃下振蕩培養(yǎng)24小時(shí)后進(jìn)入三級(jí)培養(yǎng)的最后階段搖瓶發(fā)酵。當(dāng)活菌數(shù)達(dá)到每毫升大于109個(gè)后，將上述三種發(fā)酵液以1∶1∶1均勻混合，再用5～9倍量(重量)的無(wú)菌基質(zhì)載體吸附，經(jīng)造粒制成顆粒狀生物活化劑。這種粒狀生物活化劑除含有活性微生物、基質(zhì)載體外，還含有在培養(yǎng)過(guò)程中活性微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物如激素、維生素、蛋白酶以及抗菌蛋白等。這種顆粒狀生物活化劑既可單獨(dú)作為微生物菌肥(綠康生物活性肥)直接施用，又可用作生物活化劑(綠康生物活化劑)，作為提高化肥利用率以及土壤肥力的生物添加劑。
本發(fā)明所述的顆粒狀肥料是指氮肥、磷肥、鉀肥、微量元素肥、復(fù)混肥料、有機(jī)肥料之一種肥料或一種以上的肥料混合物，可用以下方法制得。
以顆粒狀肥料總重量計(jì)，將所需肥料按以下重量百分比均勻地混合氮肥 0～60％(重量)磷肥 0～80％(重量)鉀肥 0～30％(重量)有機(jī)肥 0～90％(重量)微量元素肥 0～5％(重量)基質(zhì)載體 0～70％(重量)再加入適量的本領(lǐng)域公知的粘合劑(＜1％，重量)后，經(jīng)造粒形成顆粒狀產(chǎn)品。用于本發(fā)明的氮肥是液體氨、碳酸氫銨、磷酸二銨、尿素、硫酸銨、氯化銨、硝酸銨等中的一種或多種；磷肥是過(guò)磷酸鈣、重過(guò)磷酸鈣、磷酸一銨、磷酸二銨、鈣鎂磷肥、磷礦粉等中的一種或多種；鉀肥是氯化鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀等中的一種或多種；微量元素肥是指硼、鋅、鉬、錳、鐵、銅、鈷、鎂、氯、硫、硒以及稀土元素等元素化合物中的一種或多種，可在造粒前直接加入這些微量元素化合物例如硼砂、硼酸、硼泥、硫酸鋅、鉬酸銨、鉬酸鈉、硫酸錳、氯化錳、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、硫酸銅、含銅礦渣、硫酸鎂、氯化稀土、稀土氧化物等；有機(jī)肥為禽畜糞便、棉籽餅等與玉米芯、秸桿等以及草炭、淤泥、煤渣等按0.5～1.0∶0.5～1.0∶1.0～2.0相混，堆置完熟后的混合物；基質(zhì)載體是指草炭、輕質(zhì)碳酸鈣、澎潤(rùn)土、淤泥、泥炭等中的一種或多種。選用何種單質(zhì)肥料，選用幾種單質(zhì)肥料及其用量，將根據(jù)不同作物不同土壤而定；而且還可以根據(jù)不同作物不同土壤不同需求來(lái)調(diào)整顆粒狀肥料與顆粒狀生物活化劑的比例，因此本發(fā)明包括了適用于各種作物多種土壤不同要求的系列肥料。
將上述顆粒狀肥料與顆粒狀生物活化劑按前述比例均勻地混合在一起，就制成了集化學(xué)肥料、有機(jī)肥以及多功能活性微生物菌肥于一體的生物配方肥料。該生物肥料不僅所含多功能微生物的生物活性高抗逆性強(qiáng)，而且本發(fā)明通過(guò)加工技術(shù)革新從制造過(guò)程到最終產(chǎn)品形式都保證了多功能微生物能在生物肥料中長(zhǎng)期存活。許多實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明該產(chǎn)品在陰涼通氣處存放一年，其活性微生物存活率下降不到35％，這是目前生物肥中唯一一種能夠從制造工藝、最終形式上保證活性微生物能在三位一體的復(fù)合體中得以長(zhǎng)期存活的產(chǎn)品。
本發(fā)明的綠康生物肥料與目前農(nóng)業(yè)上推廣應(yīng)用的復(fù)混化肥和微生物肥料截然不同，是集化肥、有機(jī)肥和微生物肥以及微量元素肥于一體的多功能肥料；它與目前國(guó)內(nèi)外推廣的一些生物復(fù)混肥也完全不一樣，是通過(guò)肥料二次加工過(guò)程的革新，巧妙地將化學(xué)混合肥與含有活性微生物的有機(jī)物基質(zhì)載體分別造粒后相混，極大地減少了活性微生物與化學(xué)肥料的接觸面，達(dá)到了確保活性微生物長(zhǎng)期存活的目的，使兩者的混合更加趨于科學(xué)合理，是生物復(fù)混肥中唯一的一個(gè)與眾不同的新產(chǎn)品。本發(fā)明的生物肥料既含有化肥、微量元素肥、有機(jī)肥，又含有多功能活性微生物，是唯一一個(gè)集化肥的速效性、有機(jī)物的持效性、微量元素肥的增效性和微生物肥的特效性于一體的新型肥源。它既能向作物供給營(yíng)養(yǎng)元素平衡的肥料，又能將有機(jī)物、有益微生物群體引殖于作物根際土壤，以促進(jìn)難溶性磷鉀的轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生刺激作物生長(zhǎng)的物質(zhì)，分泌抑制土壤植物病原菌的物質(zhì)，從而提高了土壤肥力，促進(jìn)了作物根系生長(zhǎng)發(fā)育，抑制了土壤病害，改善了農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境條件，達(dá)到肥田壯苗促生抑病優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的生產(chǎn)目的。同時(shí)由于這種多功能生物肥料的營(yíng)養(yǎng)元素平衡，速效與持效特效增效相輔相成，從而最大限度地發(fā)揮了其增產(chǎn)作用，提高了施肥的經(jīng)濟(jì)效益，減少了化肥用量，減少了肥分損失，起到了促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)的良性循環(huán)，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的作用。
本發(fā)明的綠康生物肥料呈均勻的團(tuán)粒狀顆粒，物理性狀好，長(zhǎng)期保存不結(jié)塊潮解，便于運(yùn)輸與施用，既可作底肥又可作追肥。在北京、河北、四川、江蘇、山東、湖南等地，對(duì)多種作物(小麥、水稻、玉米、棉花、番茄、茄子、黃瓜、西瓜、梨樹(shù)、蘋(píng)果樹(shù)、葡萄等)進(jìn)行田間肥效對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明肥效明著增產(chǎn)顯著，與等量基質(zhì)肥(除活性微生物組份外)相比，普遍增產(chǎn)10％以上，特別是在大棚蔬菜上施用肥效特別顯著，增產(chǎn)幅度高達(dá)20～35％，可見(jiàn)該肥適用于不同土壤各類(lèi)作物。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但并不限制本發(fā)明(以下所述份數(shù)均為重量份數(shù))。實(shí)施例1一.制備顆粒狀肥料取40份硫酸銨，20份磷酸二銨，15份氯化鉀，24份草炭，1份微量元素化合物的混合物(硫酸鋅∶硼砂∶鉬酸銨∶氧化稀土＝1∶0.5∶0.5∶0.01)均勻混合，經(jīng)造粒制成直徑2～4mm的均勻顆粒。二.制備顆粒狀生物活化劑1.斜面菌種活化培養(yǎng)試管規(guī)格為16×120mm，裝5毫升LB固體培養(yǎng)基，制成斜面后分別接種Bacillus sp.A1，Bacillus sp.A2和Bacillus sp.A3，置30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24～36小時(shí)。
2.菌種液體放大培養(yǎng)用500ml的三角瓶，每瓶裝100毫升LB液體培養(yǎng)液，用上述斜面活化的菌體接種，每支斜面接種一瓶。在30℃下振蕩培養(yǎng)(180～200rpm)24小時(shí)后備用。
3.搖瓶發(fā)酵用3升的三角形，每瓶裝1升LB液體培養(yǎng)基，按大于5％的接種量接種上述振蕩培養(yǎng)的菌液，按上述條件培養(yǎng)24～36小時(shí)，待所用菌增殖到大于109cfu/ml時(shí)用于下一步的活化劑制備。
4.顆粒狀生物活化劑的制備將上述三種菌的發(fā)酵液，按1∶1∶1的比例充分混勻后，用5倍量的無(wú)菌干草炭吸附混合發(fā)酵液，加入適量含有粘合劑0.1％的羧甲基纖維素鈉水溶液后、經(jīng)造粒制成顆粒狀生物活化劑(直徑2～4mm)。三.制備生物肥料取90份顆粒狀肥料，取10份顆粒狀生物活化劑均勻相混后裝袋，制成典型的高產(chǎn)型綠康生物肥料。實(shí)施例2按實(shí)施例1的方法制備顆粒狀肥料和粒狀生物活化劑，取10份顆粒狀肥料，取90份顆粒狀生物活化劑混合均勻后裝袋，制成典型的優(yōu)質(zhì)型綠康生物肥料。實(shí)施例3一.制備顆粒狀肥料按實(shí)施例1的方法制備顆粒狀肥料。二.制備顆粒狀生物活化劑1.斜面菌種活化培養(yǎng)同實(shí)施例1。
2.菌種液體放大培養(yǎng)同實(shí)施例1。
3.固體發(fā)酵用農(nóng)副產(chǎn)品下腳料制成固體培養(yǎng)基，具體是將麩皮、粉碎充分的玉米芯與粉碎充分的棉子餅按4∶4∶2混合，用1.1公斤/厘米2滅菌20分鐘制成固體培養(yǎng)基。然后按5％的接種量接種，30℃固體發(fā)酵36～48小時(shí)，待發(fā)酵物活菌數(shù)增至大于109cfu/克后備用。
4.顆粒狀生物活化劑的制備，將上述固體發(fā)酵物與5倍量的無(wú)菌干草炭相混，加入適量含有粘合劑0.1％羧甲基纖維素鈉水溶液后，經(jīng)造粒形成顆粒狀生物活化劑。三.制備生物肥料按實(shí)施例1的方法制備高產(chǎn)型綠康生物肥料。實(shí)施例4一.制備顆粒狀肥料用雞糞、粉碎的玉米芯和煤渣以1∶2∶3 (重量)均勻相混， 調(diào)整含水量約30％，堆置積分溫度為200度日，即在溫度30℃時(shí)堆置約7天，完熟后經(jīng)造粒制成顆粒狀有機(jī)肥料。二.制備顆粒狀生物活化劑按實(shí)施例3的方法制備顆粒狀生物活化劑。三.制備生物肥料按實(shí)施例2的方法制備優(yōu)質(zhì)型綠康生物肥料。實(shí)施例5按實(shí)施例1的方法制備顆粒狀肥料；按實(shí)施例1的方法制備顆粒狀生物活化劑；然后取90份顆粒狀肥料裝袋，將另一裝有10份顆粒狀生物活化劑的小袋擱在90份粒狀復(fù)混肥的上層封口后，制成分裝的高產(chǎn)型綠康生物肥料，用時(shí)均勻混合后施用。實(shí)施例6按實(shí)施例1的方法制備不造粒的粉狀復(fù)混肥料；按實(shí)施3的方法制備不造粒的粉狀生物活化劑，然后按實(shí)施例5的方法制備分裝的高產(chǎn)型綠康生物肥料，特施用時(shí)均勻混合后再用。實(shí)施例7一.制備顆粒狀復(fù)混肥取75份過(guò)磷酸鈣(P2O5＞16％)，13.5份氯化鉀，11.5份草炭充分混勻后，經(jīng)造粒制成直徑2～4mm的均勻顆粒。二.制備顆粒狀生物活化劑按實(shí)施例3的方法制備顆粒狀生物活化劑。三.制備生物配方肥料1.按實(shí)施例1的方法配成典型的高產(chǎn)型綠康生物磷鉀肥，施用時(shí)與氮肥配合施用。
2.按實(shí)施例5的方法配成分裝的高產(chǎn)型綠康生物磷鉀肥，施用時(shí)與氮肥配合施用。實(shí)施例8(存活率測(cè)定)為了準(zhǔn)確地把握活性微生物在復(fù)合體中的存活率，對(duì)按實(shí)施例1方法制得的高產(chǎn)型綠康生物肥料取代號(hào)為1，按實(shí)施例2制得的優(yōu)質(zhì)型綠康生物肥料取代號(hào)為2，按實(shí)施例3制得的高產(chǎn)型綠康生物肥料取代號(hào)為3，按實(shí)施例4制得的優(yōu)質(zhì)型綠康生物肥料取代號(hào)為4，按實(shí)施5制得的高產(chǎn)型綠康生物肥料取代號(hào)為5，按實(shí)施例6制得的高產(chǎn)型綠康生物肥料取代號(hào)為6以及按實(shí)施例7制得的綠康生物磷鉀肥取代號(hào)為7。各產(chǎn)品分別取兩標(biāo)準(zhǔn)袋(50公斤裝)存放在陰涼通風(fēng)處，每隔3個(gè)月取樣，測(cè)定其活性微生物的活菌數(shù)，例如1號(hào)產(chǎn)品完成時(shí)活菌數(shù)為2.5×107個(gè)/克存放一年后實(shí)測(cè)為1.65×107個(gè)/克活菌數(shù)降低率為34.0％；而2號(hào)產(chǎn)品完成時(shí)活菌數(shù)為2.25×103個(gè)/克。存放一年后實(shí)側(cè)活菌數(shù)約為1.68×108個(gè)/克，活菌數(shù)降低率為25.3％。其余產(chǎn)品的活菌數(shù)的降低率介于2者之間，由此可見(jiàn)，按發(fā)明制造的生物肥料活菌數(shù)的降低率可控制在35％以內(nèi)。結(jié)果表明備種產(chǎn)品均可安全存放一年。實(shí)施例9(肥效實(shí)施例)按所有上述實(shí)施例1～7的方法制得的1～7號(hào)綠康生物肥料，都曾在不同土壤，不同作物上進(jìn)行過(guò)與基質(zhì)肥以及等價(jià)常規(guī)肥相比較的小區(qū)肥效試驗(yàn)。小區(qū)面積0.16畝，高產(chǎn)型生物配方肥每畝施100斤，優(yōu)質(zhì)型生物配方肥每畝施25斤，試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)?；|(zhì)肥是指除去活性微生物的上述肥料，用量分別與上述各生物配方肥用量相同。等價(jià)常規(guī)肥一般用磷酸二銨，尿素以及氯化鉀，每畝用量分別為(相對(duì)于高產(chǎn)型生物配方肥)40斤(例如可為15斤磷酸二銨，15斤尿素以及10斤氯化鉀)，或相對(duì)于優(yōu)質(zhì)型生物配方肥用量為10斤磷酸二銨。高產(chǎn)田的施法為75％作為基肥，25％作為追肥，優(yōu)質(zhì)型的則作為基肥，一次施完。
試驗(yàn)結(jié)果表明優(yōu)質(zhì)型的增產(chǎn)5～10％，而高產(chǎn)型的生物配方肥增產(chǎn)幅度普遍高于10％，在蔬菜甚至高達(dá)30％以上，詳細(xì)情況見(jiàn)表1和表2。
調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明綠康生物肥料的肥效高于基質(zhì)肥，這顯然是由于有益微生物發(fā)揮作用而產(chǎn)生的結(jié)果，而且作物的品質(zhì)較好，抗逆性較強(qiáng)，發(fā)病率低；優(yōu)質(zhì)型的生物配方肥適用于肥力中等偏上的田塊，增產(chǎn)幅度沒(méi)有高產(chǎn)型的大，但作物特別是蔬菜的色艷、口感、味道明顯好于單施化肥的對(duì)照。另外粒狀肥的后勁比粉狀肥足，7號(hào)肥由于配施了氮肥，總的有效氮磷鉀含量較高，所以增產(chǎn)幅度較大。
表1 高產(chǎn)型綠康生物肥料的田間肥效比較-番茄 生菜 黃瓜 小麥 玉米 水稻 棉花 甘蔗 葡萄1號(hào) 18.5 33.0 39.0 17.5 17.5 19.1 15.0 20.1 21.4基質(zhì)肥 9.2 16.4 22.1 6.5 8.2 8.7 7.1 10.1 12.3等價(jià)肥 8.0 16.3 16.3 5.1 6.0 4.3 5.8 7.8 9.8*數(shù)據(jù)均為比空白對(duì)照增產(chǎn)的百分比表2 綠康生物肥料的田間肥效比較-2號(hào) 3號(hào) 4號(hào) 5號(hào) 6號(hào) 7號(hào) **生菜 番茄 番茄 小麥 小麥 小麥生物配方肥 9.4 23.1 12.5 16.0 17.0 21.9基 質(zhì) 肥 0.5 12.2 3.2 6.0 6.8 9.1等 價(jià) 肥 2.3 9.8 4.3 6.1 6.0 8.8*同表1；**配施尿素每畝35斤
權(quán)利要求
1.一種生物肥料，其特征在于所述肥料由10-90％(以生物肥料總重量計(jì)的重量百分比)的顆粒狀肥料與90-10％(以生物肥料總重量計(jì)的重量百分比)顆粒狀生物活化劑組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物肥料，其特征在于所述的顆粒狀肥料可以是氮肥、磷肥、鉀肥、微量元素肥料、復(fù)混肥料、有機(jī)肥料之一種肥料或一種以上的肥料混合物；以顆粒狀肥料總重量計(jì)，一種肥料或一種以上的肥料混合物為氮肥0～60％(重量)、磷肥0～80％(重量)、鉀肥0～30％(重量)、微量元素肥料0～5％(重量)、有機(jī)肥料0～70％(重量)、基質(zhì)載體為0～70％(重量)、粘合劑小于1％(重量)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物肥料，其特征在于所述的顆粒狀生物活化劑是高效磷細(xì)菌Bacillus sp.A1，高效鉀細(xì)菌 Bacillus sp.A2和促生抑病菌Bacillus sp.A3的發(fā)酵液被基質(zhì)載體吸附后經(jīng)造粒制成的固本顆粒；或所述發(fā)酵液接種于用農(nóng)副產(chǎn)品下腳料配制成的固體培養(yǎng)基進(jìn)行固體發(fā)酵后，再與5～9倍的基質(zhì)載體相混經(jīng)造粒而制成的固體顆粒。顆粒狀生物活化劑的有效菌含量≥1億個(gè)活菌/克；生物肥料有效菌含量約為1×107～9×103個(gè)活菌/克。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物肥料，其特征在于以生物肥料總重量計(jì)，顆粒狀肥料為80～90％(重量)、顆粒狀生物活化劑為10～20％(重量)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物肥料，其特征在于以生物肥料總重量計(jì)，顆粒狀肥料為10～40％(重量)，顆粒狀生物活性劑為60～90％(重量)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物肥料，其特征在于所述的基質(zhì)載體是指草炭、輕質(zhì)碳酸鈣、膨潤(rùn)土、淤泥、泥炭等中的一種或多種；所述的農(nóng)副產(chǎn)品下腳料是指麩皮、米糠、棉籽餅、豆餅、玉米芯、糖渣、酒渣、煤渣、秸桿、禽畜糞等中的一種或多種；所述的氮肥是液體氮、碳酸氫銨、磷酸二氫銨、尿素、硫酸銨、氧化銨、硝酸銨等中的一種或多種；所述的磷肥是過(guò)磷酸鈣、重過(guò)磷酸鈣、鈣鎂磷肥、磷礦粉、磷酸二銨、磷酸一銨中的一種或多種；所述的鉀肥是氯化鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀、硝酸鉀等中的一種或多種；所述的微量元素肥是硼、鋅、鉬、銅、鐵、錳、鈷、氯、硫、鎂、硒以及稀土元素化合物等中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物肥料，其特征在于所述的復(fù)混肥料以顆粒狀肥料計(jì)為氮肥0～60％(重量)、磷肥10～80％(重量)、鉀肥5～30％ (重量)、微量元素肥料0～5％(重量)、基質(zhì)載體0～70％(重量)、粘合劑＜1％(重量)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物肥料，其特征在于所述的有機(jī)肥為禽畜糞便、棉籽餅等與玉米芯、秸桿等以及草炭、淤泥、煤渣等按0.5～1.0∶0.5～1.0∶1.0～2.0相混，堆置完熟后的混合物。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1～8所述生物肥料的制造方法，其特征在于它包括以下步驟a.將氮肥、磷肥、鉀肥、混合肥、有機(jī)肥、微量元素肥料中的一種肥料或一種以上的肥料混合物與一種或一種以上的基質(zhì)載體混合物，加入小于1％(重量)粘合劑造粒制成顆粒狀肥料，以顆粒狀肥料總重量計(jì)一種肥料或一種以上肥料混合物為氮肥0～60％(重量)、磷肥0～80％(重量)、鉀肥0～30％(重量)、微量元素肥0～5％(重量)、有機(jī)肥0～70％(重量)、基質(zhì)載體0～70％(重量)、粘合劑小于1％(重量)。b.高效磷細(xì)菌 Bacillus sp.A1、高效鉀細(xì)菌Bacillus sp.A2和促生抑病菌Bacillus sp.A3經(jīng)斜面活化、液體放大培養(yǎng)、搖瓶發(fā)酵，活菌數(shù)達(dá)到109cfu/ml后，用基質(zhì)載體吸咐上述一種或一種以上發(fā)酵液，經(jīng)造粒制成顆粒狀生物活化劑；或?qū)⑸鲜鲆环N或一種以上發(fā)酵液按5％(重量)接種于用農(nóng)副產(chǎn)品下腳料制成的固體培養(yǎng)基進(jìn)行固體發(fā)酵，活菌數(shù)達(dá)到109cfu/克后再與5～9倍的無(wú)菌基質(zhì)載體混合造粒制成顆粒狀生物活化劑。c.將步驟(a)與(b)所制得的顆粒狀肥料與顆粒狀生物活化劑均勻混合得到其產(chǎn)品，其混合比以生物肥料總重量計(jì)顆粒狀肥料為10～90％(重量)，顆粒狀生物活化劑為90～10％(重量)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型多功能生物配方肥料——綠康生物肥料及其制造方法。綠康生物肥料是將肥料和生物活化劑這兩大部分分別配制、分別造粒后再按一定比例混合而制成的一種完全新型生物復(fù)混肥。該生物肥料中的肥料可以是氮肥、磷肥、鉀肥、微量元素肥、復(fù)混肥、有機(jī)肥之一種肥料或一種以上肥料的混合物；其中的生物活化劑是具有解磷解鉀促生抑病且抗逆性強(qiáng)的多功能活性微生物菌體。這種新型生物配方肥料既能向農(nóng)作物供肥又能向作物根際土壤中引植有益微生物優(yōu)勢(shì)群體，達(dá)到肥田壯苗促生防病優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的生產(chǎn)目的。本發(fā)明工藝流程合理，適合規(guī)模生產(chǎn)。田間肥效試驗(yàn)表明，與等量基質(zhì)相比這種生物配方肥料普遍增產(chǎn)10％以上，并適用于多種土壤各種農(nóng)作物。
文檔編號(hào)C05G5/00GK1156712SQ9612008
公開(kāi)日1997年8月13日 申請(qǐng)日期1996年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月15日
發(fā)明者劉進(jìn)元, 曲長(zhǎng)芝, 葉朝暉 申請(qǐng)人:清華大學(xué)