一种含有有机微生物的生态肥料及其生产方法

1.一种含有有机微生物的生态肥料，其特征在于：所述生态肥料由三层结构构成，内层为复合肥料颗粒，用脲酶抑制剂和硝化抑制剂包膜作为中间层后，外层包裹有机微生物包裹剂，所述包裹剂采用活性菌包裹法制备；所述有机微生物包裹剂为复合肥料颗粒质量的10%，所述有机微生物包裹剂成分及其质量分数包括：液体生物菌25%、有机质60%、植物生长调节剂2.5‰、中微量元素2.4~2.6%、粘合剂2.4~2.6%、水10%；
所述含有有机微生物的生态肥料的生产方法包括以下步骤：
①复混造粒：根据植物需要，配比大量元素和中微量元素，用聚谷氨酸进行络合，然后进行滚筒造粒、热风烘干、冷却备用，制得粒径为2-3mm的复合肥料颗粒作为内层；
②抑制剂包膜：脲酶抑制剂、硝化抑制剂涂膜复合肥料颗粒；
③有机微生物包裹：采用液体发酵工艺，生产出含10亿/克活菌的液体生物菌，采用活性菌包裹法，将液体生物菌直接拌入有机质内，形成含量为2.5亿/克的含生物菌的有机质；再加入粘合剂、中微量元素、植物生长调节剂，加水搅拌成粘稠体作为有机微生物包裹剂，投入包裹机内对复合肥料颗粒进行包裹；
④常温风干、筛分、包装、计量、入库；
所述聚谷氨酸加入量占复合肥料颗粒质量的1%，所述脲酶抑制剂和硝化抑制剂加入量为复合肥料颗粒质量的2.5‰；
所述有机质选用腐植酸，所述粘合剂选用聚谷氨酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、明胶中的一种或多种；
所述植物生长调节剂采用速效胺鲜酯DA-6、氯吡脲、复硝酚钠、芸苔素、赤霉素中的一种或多种；
所述脲酶抑制剂、硝化抑制剂的质量比为1：1，所述脲酶抑制剂的成分及其质量配比为NBPT: HQ = 1.5 : 1，所述硝化抑制剂的成分及其质量配比为DMPP : DCD = 1 : 2.5；
所述液体生物菌是由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)、腊样芽孢杆菌(Bacillus cereus.Frankland)、地衣芽孢杆菌(Baclicuslincheniformis)组成，其各组分的数量配比为2 : 2 : 1 : 1；所述液体生物菌还可以是由枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌组成，其各组分的数量配比为2 : 1.5 : 1 : 1。
2.如权利要求1所述的含有有机微生物的生态肥料的生产方法，其特征在于，所述包裹过程的工艺参数为：温度52~58℃、转速8~12转/分，包裹厚度2mm。

一种含有有机微生物的生态肥料及其生产方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于有机微生物复合肥生产技术领域，具体涉及一种含有有机微生物的生态肥料及其生产方法。\n背景技术\n[0002] 肥沃土壤的碳氮比应该在25：1，而据调查，目前土壤的碳氮比在8～10:1，1g土壤中约有1亿1千1百万个微生物菌株，其中有益菌株仅占2～5%，有害菌高出有益菌3倍以上，且80～90%有害菌只消耗营养而不工作，土壤中原始有益菌少，分解有机质、合成腐殖酸、转化土壤中难溶性矿物质养分及固氮作用弱。现市场上所销售的肥料中，有机肥，生物肥，中微量元素肥，含有机质、生物菌、中微量元素肥，无机成分低，不能满足植物对氮磷钾的需求；而复合肥、复混肥、控释肥、包膜缓释肥，氮磷钾满足植物需求，但污染土壤，不能改善地力。有机无机肥、生物有机肥、硫包衣尿素、包膜树脂复合肥、甲醛尿素、微生物复合肥等，只是部分解决了化肥释放速度的问题，未能从根本上解决土壤肥力衰退问题。为解决土壤肥力衰退的问题，部分企业利用微生物肥料和有机肥相混生产生物有机肥，有机质是土壤肥力的基础，微生物是土壤肥力形成和发展的核心动力，生物有机肥一定程度上改良了土壤。而生物有机肥质量的优劣,主要取决于肥料中有益微生物的活菌数及其作用强度,为了保证肥料中应有的活菌数，一些生物有机肥是用有机物为载体,制造工艺是把微生物菌株和化肥有机肥掺在一起，然后再进行烘干，施入土壤后，菌株直接化肥融合，这样造成微生物死亡率高，活性差，所含无机化肥养分低。一些复合肥工艺采用菌剂与化肥分开造粒后再混合，未从根本上解决“菌肥不能相混”的问题，施肥不便，产品中活菌在土壤中存活时间不长。\n[0003] 申请号为201010102525.8的专利《菌膜法生产的含有微生物的肥料及生产方法》，将芽孢菌作为生产菌种制造干菌粉，发酵后经分离精制，低温干燥制成菌数180~200亿/克、细度60微米以上的干燥的活性菌粉，通过成膜材料，涂在肥料颗粒表面。该工艺中，内层所用肥料颗粒为有机肥料或化学肥料，当内层采用有机颗粒时，有机质可以作为微生物的载体，但未提供植物所需的氮磷钾等大量元素，当内层采用化学肥料，精提纯干粉芽孢菌没有营养生长载体，并直接涂在肥料表层，容易被肥料本身的酸碱性杀死，造成涂在颗粒肥料表层的生物菌没营养载体，并在酸碱性特强肥料颗粒表面难以存活，此外，把生物菌提纯并制成粉状含量菌数180 ~200亿/克，在实际生产中不易实现。\n发明内容\n[0004] 本发明是为了弥补上述不足，提供一种含有有机微生物的生态肥料及其生产方法，该生产方法简单，所制得生态肥料营养全面、有效活菌存活期长、无机养分充足且施用方便、无需追肥，促进了化肥向无毒、无害化发展，且该生态肥料对连作病原真菌有明显拮抗作用，有效促进细菌增殖，明显改善了土壤微生态环境，作物收获后土壤肥沃，下茬作物生长更好。\n[0005] 一种含有有机微生物的生态肥料，所述生态肥料由三层结构构成，内层为复合肥料颗粒，用脲酶抑制剂和硝化抑制剂包膜作为中间层后，外层包裹有机微生物包裹剂，所述包裹剂采用活性菌包裹法制备。\n[0006] 所述含有有机微生物的生态肥料的生产方法，包括以下步骤：\n[0007] ①复混造粒：根据植物需要，配比大量元素和中微量元素，用聚谷氨酸进行络合，然后进行滚筒造粒、热风烘干、冷却备用，制得粒径为2-3mm的复合肥料颗粒作为内层；\n[0008] ②抑制剂包膜：脲酶抑制剂、硝化抑制剂涂膜复合肥料颗粒；\n[0009] ③有机微生物包裹：采用液体发酵工艺，生产出含10亿/克活菌的液体生物菌，采用活性菌包裹法，将液体生物菌直接拌入有机质内，形成含量为2.5亿/克的含生物菌的有机质；再加入粘合剂、中微量元素、植物生长调节剂，加水搅拌成粘稠体作为有机微生物包裹剂，投入包裹机内对复合肥料颗粒进行包裹；\n[0010] ④常温风干、筛分、包装、计量、入库。\n[0011] 作为本发明进一步的优化方案：所述聚谷氨酸占复合肥料颗粒质量的1%，所述脲酶抑制剂和硝化抑制剂加入量为复合肥料颗粒质量的2.5‰ ，所述有机微生物包裹剂为复合肥料颗粒质量的10%，所述有机微生物包裹剂成分及其含量（wt %）包括：液体生物菌25% 、有机质60%、植物生长调节剂2.5‰ 、中微量元素2.4~2.6%、 粘合剂2.4~2.6%、水10% 。\n[0012] 作为本发明进一步的优化方案：所述步骤③中，包裹过程的工艺参数为：温度\n52~58℃、转速8~12转/分，包裹厚度2mm；所述有机质选用腐植酸，所述粘合剂采用聚谷氨酸、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、明胶中的一种或几种，所述植物生长调节剂采用速效胺鲜酯DA-6、氯吡脲、复硝酚钠、芸苔素、赤霉素中的一种或几种。\n[0013] 作为本发明进一步的优化方案：所述脲酶抑制剂、硝化抑制剂的质量比为1：1，所述脲酶抑制剂的成分及其质量配比为NBPT: HQ = 1.5 : 1，所述硝化抑制剂的成分及其质量配比为DMPP : DCD = 1 : 2.5。\n[0014] 作为本发明进一步的优化方案：所述液体生物菌是由枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成，其各组分的数量配比为2 : 2 : 1 : 1；所述液体生物菌还可以是由枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌组成，其各组分的数量配比为2 : 1.5 : 1 : 1。\n[0015] 本发明的含有有机微生物的生态肥料，用脲酶抑制剂和硝化抑制剂包膜复合肥料颗粒，外层包裹有机微生物。内层复合肥颗粒采用聚谷氨酸作为粘性物料进行复混造粒，聚谷氨酸具有粘合、缓释、营养、保水、可生物降解等特性，能够提升离子养分与根系的亲和力，强化氮、磷、钾及微量元素的吸收，同时，它能够有效减缓内层复合肥料颗粒的释放速度，肥效更持久，使土壤中的大量元素和中微量元素一直保持在适宜浓度，达到既粘合包裹需要，又能满足植物和微生物生长发育的需要。脲酶抑制剂、硝化抑制剂协调控制氮流失和向有害化转化。外层采用有机质腐殖酸作为微生物的载体，使微生物存活期更长，协同植物生长调节剂、中微量元素，协调控制减少营养元素的流失。当肥料施入土壤后，外层微生物随水迁移至土壤中，外核里腐殖酸、中微量元素为微生物存活和芽孢发芽提供充足营养，肥料内核遇水形成高渗透压区域，微生物不会受化肥颗粒高渗透压胁迫，生物活性得以充分发挥。\n[0016] 本发明采用活性菌包裹法，避免了微生物在加工过程中的死亡和施入土壤后被化肥高渗透压造成死亡及土壤中营养贫瘠造成成活率低弊端，达到保证微生物肥效的目的。优选液体生物菌由枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成，优选各组分数量配比为2 : 2 : 1 : 1，或由枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌组成，其各组分的数量配比为2 : 1.5 : 1 : 1；这两种液体生物菌能够有效将土壤中的污染物和吸收到植物内部的污染物，转化为无害物质，微生物的协调和转化作用及聚谷氨酸吸附、营养作用，能极大地改善作物的品质；而且所述菌剂使用广谱，在各种土地、农作物上均可以使用，克服了普通微生物复合肥菌株在土壤中因缺乏养分、条件不适无法长期存活的缺点。\n[0017] 脲酶抑制剂采用NBPT（N-丁基硫代磷酰三胺）和HQ（氢醌）。NBPT抑制效果很好，能显著降低氨气的挥发性，HQ抑制效果不如NBPT，但在减少氮的总损失方面效果显著，两者按质量比1.5 : 1进行优化组合后，抑制效果和增产效果达到最佳。硝化抑制剂采用DMPP（3，5-二甲基吡啶磷酸盐）和DCD（双氰胺）；DCD可以在一段时间内抑制亚硝化细菌+\n等土壤微生物的活性，使施入的氮源能够较长时间的以NH4-H的形态存在，供作物利用，而且稳定的理化性质对人畜和环境无害；DMPP使用较低用量，即可获得很好的抑制效果，且+\n具有高度植物相容性；两者按质量比1 : 2.5配合施用，能较好的调控根系的NH4-H浓度，优化作物根系的氮素营养供应状况，减少硝酸盐积累和氧化氮气体排放。脲酶抑制剂和硝\n3-\n化抑制剂1：1配合施用，可以有效调控N的转化过程，促进产量提高，减少NO 等对环境的污染，再加上聚谷氨酸的缓释作用和微生物的转化平衡协调作用，使本发明能够满足各种农作物生长各个阶段的养分需求量，无需追肥，农作物前期不旺长，后期不脱肥，作物收获后土壤肥沃，下茬作物生长更好。\n[0018] 本发明通过对产品成分设计和优化配比，根据植物需要采用聚谷氨酸络合大量元素和中微量元素作为内层，脲酶抑制剂和硝化抑制剂包膜复合肥料颗粒，外层包裹采用活性菌包裹法制备的有机微生物包裹剂，生产方法简单，腐殖酸和抑制剂结合使用，促进了化肥的吸收利用，降低了化肥的残留和污染，促进了化肥向无毒、无害化发展，提高微生物的成活率，保护微生物的活性，有效活菌存活期长，不仅克服了复合微生物肥料中的无机化肥养分低的、菌肥分开施肥使用不便、菌肥相混成活率低的弊端，而且使微生物加入量稳定可控，保证产品质量稳定；该生态肥料对连作病原真菌有明显拮抗作用，有效促进细菌增殖，明显改善了土壤微生态环境，同时由于改变了产品颗粒内部结构，使产品中的微生物活性提以充分地发挥，功能明显提高，无机肥、有机肥、菌剂的有效融合，使营养全面、肥效持久，微生物加入量稳定可控，产品质量稳定，产品中的微生物活性能够充分地发挥，有效活菌存活期长，土壤肥力明显提高。\n附图说明\n[0019] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：\n[0020] 图1是小麦实验田施肥方案的田间排列图。\n具体实施方式\n[0021] 一种含有有机微生物的生态肥料及其生产方法，包括以下步骤：\n[0022] ①复混造粒：根据植物需要，配比大量元素和中微量元素，用聚谷氨酸10g进行络合，然后进行滚筒造粒、热风烘干、冷却备用，制得1kg复合肥料颗粒；\n[0023] ②抑制剂包膜：将2.5g脲酶抑制剂和硝化抑制剂，涂膜于颗粒表面；\n[0024] ③有机微生物包裹：采用液体发酵工艺，生产出含10亿/克活菌的液体生物菌，取\n25g液体生物菌，拌入60g腐植酸内，形成含2.5亿/克活性菌的有机微生物菌剂；再加入\n2.5g中微量元素、聚谷氨酸2.5g、0.025g植物生长调节剂DA-6、10ml水，加水搅拌成粘稠体作为包裹剂，投入包裹机内对复合肥料颗粒进行包裹；优选工艺参数为温度52~58℃、转速\n8~12转/分、包裹厚度2mm；\n[0025] ④低温烘干、筛分、包装、计量、入库。\n[0026] 实施例一\n[0027] 按照上述生产工艺，生产一种蔬菜瓜果用的含有有机微生物的生态肥料；\n[0028] 配比植物所需大量元素和中微量元素时选用原料为：尿素：170g，氯化铵280g、钙镁磷肥400g、氯化钾120g，加入30g聚谷氨酸；抑制剂包膜中脲酶抑制剂选用NBPT和 HQ ，硝化抑制剂选用DMPP 和DCD ，NBPT、HQ 、DMPP、DCD 用量分别为0.6g、0.4g、0.28g、\n0.72g，10亿/克液体生物菌中，含有枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，其各组分的数量配比为2: 2 : 1 : 1；2.5g中微量元素包括1.2g Ca、0.6g Mg、\n0.5g S，Fe+Cu+Mo+B+Zn+Mn 0.2g。\n[0029] 田间实验：\n[0030] a.试验地点\n[0031] 试验地点设在河南南阳宛城茶庵乡——西瓜示范基地。\n[0032] b.试验设计\n[0033] 处理1：施入复合肥100公斤+有机肥料40公斤；\n[0034] 处理2：西瓜专用肥100公斤+生态肥料所含的微生物菌剂3公斤；\n[0035] 处理3：生态肥料80公斤；\n[0036] 各处理组选取连作地块。\n[0037] 不同处理对西瓜生长、产量、防病效果及微生物的影响分别如下：\n[0038] \n[0039] 上表表明，不同处理与正茬、连作对照相比，西瓜的定植率不存在显著差异，说明土壤微生态环境对移植西瓜苗的成活率无影响；苗期处理的茎长和茎粗均明显大于连作对照，说明3个处理都能够促进西瓜生长，尤以处理3的效果最好，随着生育期的进行，3个处理与连作对照的差异逐渐增大，茎长达到极显著水平。\n[0040] 由上表可知，施加西瓜专用肥和菌剂能够加快植物生长，处理3与连作对照相比，可使西瓜的开花期提前4d，成熟期提前6d，同时第一次收获瓜重、经济产量、平均单瓜重以及生物产量也相应增加，增幅分别、为46.7%、50.9%、23.8%、66.7%，差异达到极显著水平。\n[0041] \n[0042] 由上表可知，处理3与连作对照比其连作发病率降低，防效可达到75%，明显抑制了连作病害，但与正茬对照还存在一定的差异；处理2和3表明，菌剂的施入能够改变土壤中的微生物数量，使连作土壤中的真菌数量降低，真菌数量与正茬对照差异不显著；处理3中细菌的数量、固氮菌、钾细菌的数量均有所上升，可见生态施肥能够有效促进细菌增殖，明显改善了土壤微生态环境；而且处理3的发病率明显降低，表明生态施肥对西瓜连作病原真菌有明显拮抗作用。\n[0043] 实施例二\n[0044] 按照上述生产工艺，生产一种粮食类专用的含有有机微生物的生态肥料；\n[0045] 配比植物所需大量元素和中微量元素时选用原料为：尿素：350g，磷酸二氢铵\n280g、硫酸钾350g，加入20g聚谷氨酸；抑制剂包膜中脲酶抑制剂选用NBPT和 HQ ，硝化抑制剂选用DMPP 和DCD ，NBPT、HQ 、DMPP、DCD 用量分别为0.6g、0.4g、0.28g、0.72g，10亿/克液体生物菌中，含有枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌组成，其各组分的数量配比为2 : 1.5 : 1 : 1。2.5g中微量元素包括1.2g Ca、0.5g Mg、0.5g S，Fe+Cu+Mo+B+Zn+Mn 0.25g。\n[0046] 田间实验：\n[0047] a.试验地点\n[0048] 试验地点设在许昌市许昌县长村张乡韩营村，土壤属于褐土类，地势平坦，中等肥力，前茬作物棉花，亩产皮棉60公斤左右。\n[0049] b.试验设计\n[0050] 本试验供试作物为冬小麦温麦6号，设计4个处理，每个处理田面积为10×3.33㎡，各处理重复3次，田间排列随机，试验田于10月30日整地，在整地时将供施肥料按处理方案全部施入底肥，10月31日播种冬小麦（播种量为15公斤/亩），11月17日出苗。第二年5月15日浇灌浆水一次。返青期喷施小麦除草剂一次，拔节期防止纹枯病、红蜘蛛一次，孕穗期防治麦蚜一次，6月9日收割小麦。\n[0051] 各处理方案如下：\n[0052] 处理1：当地常规施肥(每亩底施氮磷钾50公斤)；（对照）\n[0053] 处理2：底施生态肥料30斤/亩；\n[0054] 处理3：底施生态肥料35斤/亩；\n[0055] 处理4：底施生态肥料40斤/亩；\n[0056] 小麦实验田施肥方案的田间排列如附图1所示。\n[0057] 小麦成熟时，在各处理组内分别随机取5个点，每个点抽取25株，调查亩穗数，穗粒数，称千粒重，结果如下表所示：\n[0058] \n[0059] 各处理组同一时间分别收获、晾晒干，分别称重统计实际产量，结果如下表所示：\n[0060] \n[0061] 由上述两表可知，与常规施肥相比，施用生态肥料，亩穗数增加，穗粒数、千粒重等指标均有明显提高，增产效果显著。\n[0062] 根据观察，施用生态肥料的小麦区，小麦次生根显著增加，根系明显发达，小麦吸收养分和水分能力好，增产效果显著，小麦的抗病性（纹枯病、白粉病）显著提高。