【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及肥料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物肥及其制備方法。

背景技術(shù)：

由于含重金屬飼料添加劑的大量使用和城市固體廢棄物的增多，大量重金屬污染物存在于畜禽糞便和城市污泥等有機(jī)肥原料中，造成土壤重金屬含量不斷升高，而長期使用含有硝酸銨、磷酸銨的化肥也可造成土壤重金屬含量增高，隨著進(jìn)入土壤的重金屬含量增加，土壤中有效重金屬含量也會(huì)增加，農(nóng)作物的吸收量也會(huì)隨之增長，導(dǎo)致農(nóng)作物重金屬超標(biāo)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，長期使用對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全帶來威脅。

當(dāng)前治理土壤重金屬污染的方法主要為植物修復(fù)法和工程修復(fù)法，其中植物修復(fù)法中，植物對(duì)污染物的耐性有限，難以滿足快速修復(fù)要求，而工程修復(fù)以電動(dòng)修復(fù)、土壤淋洗和熱處理為主，治理成本高且易形成二次污染，因此快速高效的降低土壤重金屬污染是當(dāng)前急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生物肥及其制備方法，該生物肥通過微生物分泌的胞外大分子蛋白酶和多孔原料的聯(lián)合作用，可將土壤中的重金屬離子粘合、吸附和鈍化，減少植物對(duì)重金屬離子的吸收和富集，提高了肥料的質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品的安全性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種生物肥，包括以下重量份數(shù)的原料：地衣芽孢桿菌發(fā)酵液50-60份、解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液30-40份、黑曲霉發(fā)酵液45-55份、熒光假單胞菌發(fā)酵液35-45份、硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液28-35份、草炭38-42份、膨潤土20-23份、腐熟有機(jī)物料20-26份、植酸鎂11-14份、甘露糖9-13份、烷基聚葡萄糖苷6-9份、磷酸二氫鈉12-16份、氯化鈣7-15份、硫酸亞鐵2-6份、硫酸錳3-5份、磷酸二氫鉀10-13份和明膠溶液18-22份。

進(jìn)一步地，所述地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液、黑曲霉發(fā)酵液、熒光假單胞菌發(fā)酵液和硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液中的有效活菌數(shù)均≧2.5億/g。

進(jìn)一步地，所述明膠溶液是由重量比為1:70-80的明膠與水混制而成。

進(jìn)一步地，所述腐熟有機(jī)物料由農(nóng)產(chǎn)品廢棄物、污泥、畜禽糞便中的兩種或兩種以上混合發(fā)酵而成。

根據(jù)上述配方，本發(fā)明還提供上述一種生物肥的制備方法，包括以下步驟：

(1)按上述重量份稱取各原料；

(2)將草炭、膨潤土和腐熟有機(jī)物料分別于120-126℃下高溫滅菌50-60分鐘，冷卻，粉碎，得到無菌草炭、無菌膨潤土和無菌腐熟有機(jī)物料；

(3)將地衣芽孢桿菌發(fā)酵液和解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液混勻成混合發(fā)酵液，用上述無菌草炭吸附所述混合發(fā)酵液，并將吸附有混合發(fā)酵液的無菌草炭自然風(fēng)干至重量為原重量的55-60％，得菌劑a；

(4)將黑曲霉發(fā)酵液與上述無菌膨潤土混勻，并將混合物料自然風(fēng)干至重量為原重量的40-55％，得菌劑b；

(5)將熒光假單胞菌發(fā)酵液、硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液與上述無菌腐熟有機(jī)物料混勻，并將混合物料自然風(fēng)干至重量為原重量的30-35％，得菌劑c；

(6)將植酸鎂、甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氫鈉、氯化鈣、硫酸亞鐵、硫酸錳、磷酸二氫鉀與菌劑a、菌劑b和菌劑c一同放入攪拌機(jī)中混合攪拌50-70分鐘，得到混合料，將所述混合料的ph調(diào)節(jié)為6-9后，置于造粒機(jī)中于30-45℃下造成顆粒，將顆粒烘干至含水量為15-20％，將烘干后的顆粒放入明膠溶液中，立即取出并陰干，即可得到所述生物肥。

進(jìn)一步地，所述顆粒粒徑為3.5-4.5mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明生物肥通過微生物分泌的胞外大分子蛋白酶和多孔原料的聯(lián)合作用，可將土壤中的重金屬離子粘合、吸附和鈍化，減少植物對(duì)重金屬離子的吸收和富集，提高了肥料的質(zhì)量。在受重金屬污染的土壤中使用本發(fā)明生物肥種植作物后，對(duì)整個(gè)植株內(nèi)重金屬含量進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)均無重金屬超標(biāo)現(xiàn)象，有效提高了農(nóng)產(chǎn)品的安全性。

本發(fā)明配方中地衣芽孢桿菌、解磷巨大芽孢桿菌、黑曲霉和熒光假單胞菌均能產(chǎn)生胞外大分子蛋白質(zhì)酶，胞外大分子蛋白質(zhì)酶具有很強(qiáng)的黏合作用，可將土壤中重金屬離子黏合，有效減少了植物對(duì)重金屬的吸收；同時(shí)，衣芽孢桿菌能產(chǎn)生抗活性物質(zhì)，可抑制致病菌的生長繁殖；熒光假單胞菌營養(yǎng)需求簡單，繁殖快，競爭定殖力強(qiáng)且能產(chǎn)生抗植物病害的活性物質(zhì)；解磷巨大芽孢桿菌可分解無機(jī)磷化物；硅酸鹽細(xì)菌可將難溶性鉀及磷溶解出來；因此，地衣芽孢桿菌、解磷巨大芽孢桿菌、黑曲霉、熒光假單胞菌和硅酸鹽細(xì)菌的協(xié)同作用不但增強(qiáng)黏合吸附重金屬能力，還可活化土壤，改善土壤理化性質(zhì)，減少土壤致病菌，提高土壤肥力。

本發(fā)明配方中植酸鎂和甘露糖可誘導(dǎo)促進(jìn)微生物產(chǎn)酶；磷酸二氫鈉、氯化鈣、硫酸亞鐵、硫酸錳和磷酸二氫鉀可維持和調(diào)節(jié)微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還參與微生物酶組成；烷基聚葡萄糖苷可加速微生物分泌胞外酶；因此，甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氫鈉、氯化鈣、硫酸亞鐵、硫酸錳和磷酸二氫鉀協(xié)同增效，可加速誘導(dǎo)和刺激微生物產(chǎn)生大量胞外蛋白酶，進(jìn)一步提高了本生物肥的黏合吸附性能。

本發(fā)明配方中的腐熟有機(jī)物料中含有大量的腐殖質(zhì)，腐殖質(zhì)可與土壤中的金屬元素相結(jié)合，同時(shí)，草炭和膨潤土具有較好的離子交換性能和吸附能力，進(jìn)一步提高了本生物肥的交換吸附性能。

【具體實(shí)施方式】

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

一種生物肥，包括以下重量份數(shù)的原料：地衣芽孢桿菌發(fā)酵液50份、解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液30份、黑曲霉發(fā)酵液45份、熒光假單胞菌發(fā)酵液35份、硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液28份、草炭38份、膨潤土20份、腐熟有機(jī)物料20份、植酸鎂11份、甘露糖9份、烷基聚葡萄糖苷6份、磷酸二氫鈉12份、氯化鈣7份、硫酸亞鐵2份、硫酸錳3份、磷酸二氫鉀10份和明膠溶液18份；其中所述地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液、黑曲霉發(fā)酵液、熒光假單胞菌發(fā)酵液和硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液中的有效活菌數(shù)均≧2.5億/g；所述明膠溶液是由重量比為1:70的明膠與水混制而成；所述腐熟有機(jī)物料由農(nóng)產(chǎn)品廢棄物、污泥、畜禽糞便混合發(fā)酵而成。

本實(shí)施例一種生物肥的制備方法，包括以下步驟：

(1)按上述重量份稱取各原料；

(2)將草炭、膨潤土和腐熟有機(jī)物料分別于120℃下高溫滅菌60分鐘，冷卻，粉碎，得到無菌草炭、無菌膨潤土和無菌腐熟有機(jī)物料；

(3)將地衣芽孢桿菌發(fā)酵液和解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液混勻成混合發(fā)酵液，用上述無菌草炭吸附所述混合發(fā)酵液，并將吸附有混合發(fā)酵液的無菌草炭自然風(fēng)干至重量為原重量的55％，得菌劑a；

(4)將黑曲霉發(fā)酵液與上述無菌膨潤土混勻，并將混合物料自然風(fēng)干至重量為原重量的40％，得菌劑b；

(5)將熒光假單胞菌發(fā)酵液、硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液與上述無菌腐熟有機(jī)物料混勻，并將混合物料自然風(fēng)干至重量為原重量的30％，得菌劑c；

(6)將植酸鎂、甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氫鈉、氯化鈣、硫酸亞鐵、硫酸錳、磷酸二氫鉀與菌劑a、菌劑b和菌劑c一同放入攪拌機(jī)中混合攪拌50分鐘，得到混合料，將所述混合料的ph調(diào)節(jié)為6后，置于造粒機(jī)中于30℃下造成粒徑為3.5mm的顆粒，將顆粒烘干至含水量為15％，將烘干后的顆粒放入明膠溶液中，立即取出并陰干，即可得到所述生物肥。

實(shí)施例2

一種生物肥，包括以下重量份數(shù)的原料：地衣芽孢桿菌發(fā)酵液60份、解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液40份、黑曲霉發(fā)酵液55份、熒光假單胞菌發(fā)酵液45份、硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液35份、草炭42份、膨潤土23份、腐熟有機(jī)物料26份、植酸鎂14份、甘露糖13份、烷基聚葡萄糖苷9份、磷酸二氫鈉16份、氯化鈣15份、硫酸亞鐵6份、硫酸錳5份、磷酸二氫鉀13份和明膠溶液22份；其中所述地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液、黑曲霉發(fā)酵液、熒光假單胞菌發(fā)酵液和硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液中的有效活菌數(shù)均≧2.5億/g；所述明膠溶液是由重量比為1:80的明膠與水混制而成；所述腐熟有機(jī)物料由農(nóng)產(chǎn)品廢棄物、污泥混合發(fā)酵而成。

本實(shí)施例一種生物肥的制備方法，包括以下步驟：

(1)按上述重量份稱取各原料；

(2)將草炭、膨潤土和腐熟有機(jī)物料分別于126℃下高溫滅菌50分鐘，冷卻，粉碎，得到無菌草炭、無菌膨潤土和無菌腐熟有機(jī)物料；

(3)將地衣芽孢桿菌發(fā)酵液和解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液混勻成混合發(fā)酵液，用上述無菌草炭吸附所述混合發(fā)酵液，并將吸附有混合發(fā)酵液的無菌草炭自然風(fēng)干至重量為原重量的60％，得菌劑a；

(4)將黑曲霉發(fā)酵液與上述無菌膨潤土混勻，并將混合物料自然風(fēng)干至重量為原重量的55％，得菌劑b；

(5)將熒光假單胞菌發(fā)酵液、硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液與上述無菌腐熟有機(jī)物料混勻，并將混合物料自然風(fēng)干至重量為原重量的35％，得菌劑c；

(6)將植酸鎂、甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氫鈉、氯化鈣、硫酸亞鐵、硫酸錳、磷酸二氫鉀與菌劑a、菌劑b和菌劑c一同放入攪拌機(jī)中混合攪拌70分鐘，得到混合料，將所述混合料的ph調(diào)節(jié)為9后，置于造粒機(jī)中于45℃下造成粒徑為4.5mm的顆粒，將顆粒烘干至含水量為20％，將烘干后的顆粒放入明膠溶液中，立即取出并陰干，即可得到所述生物肥。

實(shí)施例3

一種生物肥，包括以下重量份數(shù)的原料：地衣芽孢桿菌發(fā)酵液55份、解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液35份、黑曲霉發(fā)酵液50份、熒光假單胞菌發(fā)酵液40份、硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液30份、草炭40份、膨潤土22份、腐熟有機(jī)物料23份、植酸鎂13份、甘露糖11份、烷基聚葡萄糖苷7份、磷酸二氫鈉13份、氯化鈣11份、硫酸亞鐵4份、硫酸錳4份、磷酸二氫鉀12份和明膠溶液20份；其中所述地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液、黑曲霉發(fā)酵液、熒光假單胞菌發(fā)酵液和硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液中的有效活菌數(shù)均≧2.5億/g；所述明膠溶液是由重量比為1:75的明膠與水混制而成；所述腐熟有機(jī)物料由污泥、畜禽糞便混合發(fā)酵而成。

本實(shí)施例一種生物肥的制備方法，包括以下步驟：

(1)按上述重量份稱取各原料；

(2)將草炭、膨潤土和腐熟有機(jī)物料分別于123℃下高溫滅菌55分鐘，冷卻，粉碎，得到無菌草炭、無菌膨潤土和無菌腐熟有機(jī)物料；

(3)將地衣芽孢桿菌發(fā)酵液和解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液混勻成混合發(fā)酵液，用上述無菌草炭吸附所述混合發(fā)酵液，并將吸附有混合發(fā)酵液的無菌草炭自然風(fēng)干至重量為原重量的56％，得菌劑a；

(4)將黑曲霉發(fā)酵液與上述無菌膨潤土混勻，并將混合物料自然風(fēng)干至重量為原重量的49％，得菌劑b；

(5)將熒光假單胞菌發(fā)酵液、硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液與上述無菌腐熟有機(jī)物料混勻，并將混合物料自然風(fēng)干至重量為原重量的33％，得菌劑c；

(6)將植酸鎂、甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氫鈉、氯化鈣、硫酸亞鐵、硫酸錳、磷酸二氫鉀與菌劑a、菌劑b和菌劑c一同放入攪拌機(jī)中混合攪拌60分鐘，得到混合料，將所述混合料的ph調(diào)節(jié)為7后，置于造粒機(jī)中于40℃下造成粒徑為4mm的顆粒，將顆粒烘干至含水量為18％，將烘干后的顆粒放入明膠溶液中，立即取出并陰干，即可得到所述生物肥。

為了說明本發(fā)明生物肥可降低土壤重金屬對(duì)農(nóng)作物的污染，申請人做了以下對(duì)比試驗(yàn)：試驗(yàn)在一片質(zhì)地均勻且受重金屬污染的大田上進(jìn)行，將大田平均分為面積相等的6個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域之間相隔50cm，將這6個(gè)區(qū)域隨機(jī)分為第1組、第2組、第3組、對(duì)照組1、對(duì)照組2、對(duì)照組3、對(duì)照組4共7個(gè)小組，每個(gè)小組均種植等量的白蘿卜，其中第1組、第2組、第3組分別使用實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3制得的生物肥進(jìn)行施肥，對(duì)照組1施用的生物肥的配方中，無地衣芽孢桿菌發(fā)酵液和硅酸鹽細(xì)菌發(fā)酵液，其他配方與步驟均與實(shí)施例3相同；對(duì)照組2施用的生物肥的配方中，無解磷巨大芽孢桿菌發(fā)酵液、黑曲霉發(fā)酵液和熒光假單胞菌發(fā)酵液，其他配方與步驟均與實(shí)施例3相同；對(duì)照組3施用的生物肥的配方中，無硫酸亞鐵、硫酸錳和磷酸二氫鉀，其他配方與步驟均與實(shí)施例3相同；照組4施用的生物肥的配方中，無植酸鎂、甘露糖和烷基聚葡萄糖苷，其他配方與步驟均與實(shí)施例3相同。各小組施肥量和施肥時(shí)間均相同，且其它種植管理?xiàng)l件均一致，待蘿卜長至1-2斤后分別取各小組的整個(gè)蘿卜植株進(jìn)行鉛、鎘和汞等重金屬含量檢測，其中，檢測方法均采用原子吸收分光光度法進(jìn)行，檢測結(jié)果見表1：

表1蘿卜中重金屬含量情況

從第1組、第2組、第3組可知，在受重金屬污染的土壤中使用本發(fā)明有機(jī)肥種植白蘿卜，并對(duì)整個(gè)植株內(nèi)重金屬含量進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)均無重金屬超標(biāo)現(xiàn)象，有效提高了農(nóng)產(chǎn)品的安全性，其中鉛、鎘和汞的含量分別為0.01-0.08mg/kg、0.012-0.055mg/kg和0.001-0.008mg/kg，均低于國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)(gb15201-94，規(guī)定蔬菜的鉛含量應(yīng)≤0.1mg/kg，鎘含量應(yīng)≤0.05mg/kg，汞含量應(yīng)≤0.01mg/kg)。從第3組與對(duì)照組1、對(duì)照組2對(duì)比可知，本發(fā)明地衣芽孢桿菌、解磷巨大芽孢桿菌、黑曲霉、熒光假單胞菌和硅酸鹽細(xì)菌的協(xié)同作用可增強(qiáng)黏合吸附重金屬能力；從第3組與對(duì)照組3、對(duì)照組4的對(duì)比可知，本發(fā)明甘露糖、烷基聚葡萄糖苷、磷酸二氫鈉、氯化鈣、硫酸亞鐵、硫酸錳和磷酸二氫鉀協(xié)同增效，可加速誘導(dǎo)和刺激微生物產(chǎn)生大量胞外蛋白酶，進(jìn)一步提高了本生物肥的黏合吸附性能。

上述說明是針對(duì)本發(fā)明較佳可行實(shí)施例的詳細(xì)說明，但實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。