一種腐殖酸微生物包埋肥料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于肥料的工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種腐殖酸微生物包埋肥料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微生物肥料可以部分替代化學(xué)肥料，減少其大量使用造成的損失和浪費(fèi)，甚至造成土壤鹽堿化及污染環(huán)境，微生物肥料常見(jiàn)的劑型或?yàn)榘l(fā)酵后收貨的菌液，或以草炭為載體制成的吸附菌劑，兩種劑型在制備上比較方便，但均存在許多不足，如菌劑施入土壤后，菌體直接暴露在開(kāi)放狀態(tài)下，容易引起菌體死亡，若使活菌樹(shù)在短時(shí)間內(nèi)增殖到一定水平，不易達(dá)到。包埋法是近幾年發(fā)展起來(lái)的細(xì)胞固定化技術(shù)之一，是將微生物包埋在富含營(yíng)養(yǎng)、對(duì)外部環(huán)境相對(duì)封閉的顆粒中，對(duì)內(nèi)部微生物來(lái)說(shuō)，顆粒形成了一個(gè)微環(huán)境，對(duì)外部環(huán)境起緩沖作用，顆粒的微環(huán)境有利于微生物的增殖，易于形成優(yōu)勢(shì)菌群，有利于人工接種微生物的存活和與土壤菌的生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決以往包埋顆粒膠體太軟，無(wú)法混合肥料使用的特點(diǎn)，本發(fā)明研究新技術(shù)將包埋微生物用于肥料生產(chǎn)，提高微生物在土壤中的活性及各項(xiàng)性能，具體是通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)的:
一種腐殖酸微生物包埋肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:牡蠣殼粉20~25、2mo 1/L鹽酸溶液60~100、雞毛35~50、腐爛秸桿30~40、尿素10~15、碳酸氫銨20~25、土壤微生物菌劑8~10、荷塘淤泥30~50、磷酸氨鈣20~25、氯化鉀10~14、微生物包埋劑10-14和適量的水；
所述的微生物包埋劑由a液和b液以3: I比例共同組成，a液是混合海藻酸鈉6~10和聚乙烯醇8~12加入40~50倍其重量份的水中，加熱70~80°C攪拌溶解制成，保溫28°C備用；b液是無(wú)水氯化|丐5~6、草炭3~7、石灰石粉末12~16、亞麻籽油8~12、丙稀酸酯15~20、乙醇14~18和適量的水；制備方法是在反應(yīng)釜中將乙醇加水稀釋6~8倍，然后加入丙烯酸酯，加熱至80~10(TC攪拌溶解，然后兌入無(wú)水氯化鈣、草炭、石灰石粉末和亞麻籽油，并在300~500r/min轉(zhuǎn)速保溫條件下作用0.5~2h進(jìn)行復(fù)配，成為均勻的乳液，保溫28°C備用。
[0004]—種腐殖酸微生物包埋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟:
(1)將雞毛與等體積2mol/L鹽酸溶液混合，浸泡處理15~20h，然后撈起后與腐爛秸桿、牡蠣殼粉、尿素及碳酸氫銨混合，統(tǒng)一粉碎成渣；
(2)將土壤微生物菌劑在28°C保溫條件下加入包埋劑a液中，于恒溫?cái)嚢杵魃险袷幓旌?0~15min，混勻，然后加入微生物包埋劑b液，繼續(xù)振蕩20~30min，然后靜置30~40min進(jìn)行包埋；
(3)待(2)完成后將整體統(tǒng)一進(jìn)行800~1000r/min離心，將下層沉淀通熱風(fēng)烘干，最后粉碎成20~40目篩大小顆粒； (4 )將(3 )所得顆粒加入到(I)所述的渣料中，適量加水調(diào)整含水量至55 % ~60 %，分解轉(zhuǎn)化吸附3~5天，然后加入荷塘淤泥、磷酸氨鈣、氯化鉀及其它剩余成分，混勻后造粒即可。
[0005]根據(jù)對(duì)微生物包埋技術(shù)的深入研究，發(fā)現(xiàn)海藻酸鈉(SA)和聚乙烯醇(PVA)在加熱條件下溶于水且粘度較低，在溶液中可與Ca2+、Ba2+、Fe3+等離子作用通過(guò)形成多個(gè)配位鍵而交聯(lián)成內(nèi)部空隙大小均勻的球形顆粒，其中Ca2+的效果最好且成本低廉；
研究發(fā)現(xiàn)在以以上的包埋劑包埋菌種的時(shí)候，適當(dāng)加入一些輔料入S12S CaCO 3等，利用輔料難溶于水的特性，可破壞包埋的部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得內(nèi)部的孔隙變大，增加顆粒通透性和傳質(zhì)性，提高細(xì)胞釋放率，同時(shí)可以提高顆粒的機(jī)械強(qiáng)度。
[0006]本發(fā)明通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明SA及PVA實(shí)際應(yīng)用中的可行性及顯著效果，具體方法如下:在35°C下，以SA的2.5%、3.0%、3.5%和PVA的1.0%、2.0%、3.0%分別——組合成9個(gè)濃度配比，配置1ml溶液，稱(chēng)取濕菌體1.0g，加入以上不同濃度配比的包埋劑溶液，于恒溫磁力攪拌器上振蕩混勻，用8#針頭主神器按照一定的速度均勻滴加到20ml含有3.0CaCl2的飽和硼酸溶液中，交聯(lián)24h，濾出顆粒，先后用生理鹽水和無(wú)菌水洗滌10次，稱(chēng)取1.0g顆粒于YMY培養(yǎng)液，于28°C，180r/min，增殖培養(yǎng)72h，測(cè)定顆粒內(nèi)活菌熟，剩余顆粒置于無(wú)菌水中，4°C保藏備用，每個(gè)處理3次，結(jié)果取平均值。
[0007]稱(chēng)取新鮮包埋顆粒和經(jīng)過(guò)增殖培養(yǎng)的顆粒各1.0g,分別于0.2mol/L的檸檬酸溶液中，定容至10ml，以旋渦式振蕩器充分振蕩至顆粒完全溶解，使菌體全部溶出，用稀釋平板法于28°C培養(yǎng)3d，菌落計(jì)數(shù)，每個(gè)處理3次重復(fù)，結(jié)果取平均值，各項(xiàng)指標(biāo)按以下公式計(jì)算:
顆?；罹鷶?shù)(cfu/g)=(—定稀釋度的活菌數(shù)X稀釋倍數(shù)X菌液數(shù))/顆粒重增殖倍數(shù)=增值后顆粒活菌數(shù)/增殖前顆?；罹鷶?shù)包埋率(％ )=被包埋在顆粒中的活菌數(shù)/總活菌數(shù)X 100
發(fā)明得出結(jié)論:包埋顆粒經(jīng)過(guò)增殖培養(yǎng)有效活菌數(shù)達(dá)到4.8X10ncfU/g以上，用SA包埋菌種所得包埋顆粒提高了 3倍，分別使用SA和PVA將活性污泥包埋成顆粒，SA及PVA球的顆粒傳質(zhì)速度達(dá)到最大值所需的時(shí)間為25min和45min ；
同時(shí)配合使用SA和PVA在綜合性能方面較單一材料的包埋可以有較大改善，同時(shí)機(jī)械性能、活菌傳質(zhì)速率和活性等更方面都更出色，在以此為基礎(chǔ)加以改進(jìn)，制成生物菌專(zhuān)用的包埋劑，由包埋成分a液部分和成型部分b液組成，a液是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果配比一定量的SA和PVA，實(shí)現(xiàn)效果最好，b液是Ca'石灰石粉末、樹(shù)脂組成單體、植物油及一些溶劑組成，Ca2+作用通過(guò)形成多個(gè)配位鍵而交聯(lián)成內(nèi)部空隙大小均勻的球形顆粒，有交聯(lián)提高韌性的作用，而石灰石粉末中的0&0)3顆?？墒沟冒裾w內(nèi)部的孔隙變大，增加顆粒通透性和傳質(zhì)性，提高細(xì)胞釋放率，同時(shí)可以提高顆粒的機(jī)械強(qiáng)度，樹(shù)脂單體的加入可彌補(bǔ)SA及PVA成膠性質(zhì)的不足，加強(qiáng)固化程度，易于肥料的工業(yè)化生產(chǎn)，植物油有利于b液乳化，使用前不易交耳關(guān)。
[0008]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明利用包埋微生物有機(jī)菌種的特性，用于發(fā)酵雞毛及腐爛秸桿，然后加入尿素及碳酸氫銨制備粗制廉價(jià)的腐殖酸成分，用于肥料，腐殖酸添加至肥料，其交聯(lián)特性及不飽和鍵吸附作用效果明顯，這里利用改性包埋劑包埋微生物，先是與產(chǎn)腐殖酸成分的材料作用，分解和吸附，同時(shí)相互共存，保證微生物的生命力，因此具備更強(qiáng)的生物學(xué)價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例1:
一種腐殖酸微生物包埋肥料，其特征在于，由以下重量份(Kg)的原料制成:牡蠣殼粉25、2mo 1/L鹽酸溶液80、雞毛40、腐爛秸桿35、尿素12、碳酸氫銨22、土壤微生物菌劑10、荷塘淤泥40、磷酸氨鈣22、氯化鉀12、微生物包埋劑10和適量的水；
所述的微生物包埋劑由a液和b液以3: I比例共同組成，a液是混合海藻酸鈉8和聚乙烯醇10加入40~50倍其重量份的水中，加熱70~80°C攪拌溶解制成，保溫28°C備用；b液是無(wú)水氯化鈣6、草炭4、石灰石粉末15、亞麻籽油10、丙烯酸酯20、乙醇15和適量的水；制備方法是在反應(yīng)釜中將乙醇加水稀釋6~8倍，然后加入丙烯酸酯，加熱至80~100°C攪拌溶解，然后兌入無(wú)水氯化鈣、草炭、石灰石粉末和亞麻籽油，并在300~500r/min轉(zhuǎn)速保溫條件下作用0.5~2h進(jìn)行復(fù)配，成為均勻的乳液，保溫28°C備用。
[0010]—種腐殖酸微生物包埋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟:
(1)將雞毛與等體積2mol/L鹽酸溶液混合，浸泡處理15~20h，然后撈起后與腐爛秸桿、牡蠣殼粉、尿素及碳酸氫銨混合，統(tǒng)一粉碎成渣；
(2)將土壤微生物菌劑在28°C保溫條件下加入包埋劑a液中，于恒溫?cái)嚢杵魃险袷幓旌?0~15min，混勻，然后加入微生物包埋劑b液，繼續(xù)振蕩20~30min，然后靜置30~40min進(jìn)行包埋；
(3)待(2)完成后將整體統(tǒng)一進(jìn)行800~1000r/min離心，將下層沉淀通熱風(fēng)烘干，最后粉碎成20~40目篩大小顆粒；
(4 )將(3 )所得顆粒加入到(I)所述的渣料中，適量加水調(diào)整含水量至55 % ~60 %，分解轉(zhuǎn)化吸附3~5天，然后加入荷塘淤泥、磷酸氨鈣、氯化鉀及其它剩余成分，混勻后造粒即可。
[0011]使用本發(fā)明的腐殖酸微生物包埋肥料，用于種植5畝桑樹(shù)田，作為實(shí)驗(yàn)組，同時(shí)選取另外5畝長(zhǎng)勢(shì)幾個(gè)方面均相同桑樹(shù)田為對(duì)照，結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組的桑樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)及各方面都要比對(duì)照組效果好，時(shí)節(jié)產(chǎn)的桑葉病蟲(chóng)害減少且葉片鮮嫩，同時(shí)減少肥料使用量及人工管理成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種腐殖酸微生物包埋肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:牡蠣殼粉20~25、2mo 1/L鹽酸溶液60~100、雞毛35~50、腐爛秸桿30~40、尿素10~15、碳酸氫銨20~25、土壤微生物菌劑8~10、荷塘淤泥30~50、磷酸氨鈣20~25、氯化鉀10~14、微生物包埋劑10-14和適量的水； 所述的微生物包埋劑由a液和b液以3: I比例共同組成，a液是混合海藻酸鈉6~10和聚乙烯醇8~12加入40~50倍其重量份的水中，加熱70~80°C攪拌溶解制成，保溫28°C備用；b液是無(wú)水氯化|丐5~6、草炭3~7、石灰石粉末12~16、亞麻籽油8~12、丙稀酸酯15~20、乙醇14~18和適量的水；制備方法是在反應(yīng)釜中將乙醇加水稀釋6~8倍，然后加入丙烯酸酯，加熱至80~10(TC攪拌溶解，然后兌入無(wú)水氯化鈣、草炭、石灰石粉末和亞麻籽油，并在300~500r/min轉(zhuǎn)速保溫條件下作用0.5~2h進(jìn)行復(fù)配，成為均勻的乳液，保溫28°C備用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種腐殖酸微生物包埋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟: (1)將雞毛與等體積2mol/L鹽酸溶液混合，浸泡處理15~20h，然后撈起后與腐爛秸桿、牡蠣殼粉、尿素及碳酸氫銨混合，統(tǒng)一粉碎成渣； (2)將土壤微生物菌劑在28°C保溫條件下加入包埋劑a液中，于恒溫?cái)嚢杵魃险袷幓旌?0~15min，混勻，然后加入微生物包埋劑b液，繼續(xù)振蕩20~30min，然后靜置30~40min進(jìn)行包埋； (3)待(2)完成后將整體統(tǒng)一進(jìn)行800~1000r/min離心，將下層沉淀通熱風(fēng)烘干，最后粉碎成20~40目篩大小顆粒； (4 )將(3 )所得顆粒加入到(I)所述的渣料中，適量加水調(diào)整含水量至55 % ~60 %，分解轉(zhuǎn)化吸附3~5天，然后加入荷塘淤泥、磷酸氨鈣、氯化鉀及其它剩余成分，混勻后造粒即可。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種腐殖酸微生物包埋肥料及其制備方法，由以下重量份的原料制成：牡蠣殼粉、2mol/L鹽酸溶液、雞毛、腐爛秸稈、尿素、碳酸氫銨、土壤微生物菌劑、荷塘淤泥、磷酸氨鈣、氯化鉀、微生物包埋劑和適量的水；這里利用改性包埋劑包埋微生物，先是與產(chǎn)腐殖酸成分的材料作用，分解和吸附，同時(shí)相互共存，保證微生物的生命力，因此具備更強(qiáng)的生物學(xué)價(jià)值。
【IPC分類(lèi)】C05G3/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105237195
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510639045
【發(fā)明人】王為明
【申請(qǐng)人】安徽省善田有機(jī)農(nóng)業(yè)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月8日