一种腐植酸长效复混肥及其制备方法

1.一种腐植酸长效复混肥，其由如下重量份的原料制备而成：
腐植酸20-25，菌剂2-4，沸石粉4-8，镁粉5-10，钙粉5-10，尿素15-20，磷酸一铵
10-15，氯化钾10-15；
其制备方法包括如下步骤：
在搅拌罐中加入腐植酸和氯化钾搅拌混合反应15分钟，待温度达到50℃时，将搅拌罐中的物料送入反应器中，在反应器中加入尿素和磷酸一铵，并通入与尿素相同质量的水，保温反应15分钟，得糊状料液；然后将糊状料液送入高塔造粒机，同时加入沸石粉、镁粉以及钙粉进行造粒和烘干，最后添加菌剂，搅拌机搅拌均匀，即得；
所述菌剂包括下述重量份的原料：5份圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum) ATCC4412、3份巴氏芽孢杆菌（Bacillus pasteurii）ATCC6452、2份多黏类芽孢杆菌 (Paenibacillus polymyxa) ATCC842、2份嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）ATCC4356。

一种腐植酸长效复混肥及其制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种腐植酸长效复混肥及其制备方法。\n背景技术\n[0002] 进入二十一世纪后，随着农业现代化生产的发展，人们盼望着肥料领域能够出现具有肥效持久以及损失少的肥料，能改良土壤提高农作物的产量和质量，提高生产效率，降低生产或者改善劳动条件，保护自然环境。由于土壤的利用过度，目前大部分土壤存在较多的问题，例如作物吸收养分能力差，土壤没有活性，保水保肥能力差，连年沉积导致土壤盐渍化严重，土壤土传性病害严重，微量元素不易吸收，作物品质下降。\n[0003] 另外，由于人们在传统肥料中盲目大量使用氮磷钾肥料，使土壤中的养分积累，造成肥料浪费，产生严重的环境问题。据报道，我国氮肥的利用率为30％到50％，磷肥利用率约10-15％，钾肥利用率约为30-60％，这主要是由于作物在不同营养阶段对养分的需求不同，而现有肥料的养分释放与作物对养分的吸收往往不同步，使过剩的养分在土壤中通过挥发、淋湿等方式进入水体和大气。如何有效地利用氮磷钾肥料，最大限度挥发其肥效以及降低其使用量是现有技术亟待解决的问题。\n[0004] 腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛应用于农林牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域，横跨几十个行业。腐植酸及其制品有多种用途。在农业方面，与氮、磷、钾等元素结合制成的腐植酸类肥料，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能。近年来对腐植酸在肥料中的应用掀起了热潮。例如，中国专利CN2012101654992，公开了生物菌保水有机肥，但是该肥料并不适合大规模工业化生产，而且存在肥效低等缺陷。中国专利CN201210330016X公开了一种苹果专用微生物菌肥，该菌肥中添加了菌剂和腐植酸成分，但是该菌肥使用了大量菌剂，成本较高，控制肥料和水份的流失的效果较差，而且不易应用于红薯以及白菜等农作物。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的是提供腐植酸长效复混肥，该腐植酸长效复混肥可以有效地控制肥料和水份的流失，提高农作物的产量，并且大大降低成本。\n[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种腐植酸长效复混肥，其由如下重量份的原料制备而成：\n[0007] 腐植酸20-25，菌剂2-4，沸石粉4-8，镁粉5-10，钙粉5-10，尿素15-20，磷酸一铵\n10-15，氯化钾10-15。\n[0008] 一种腐植酸长效复混肥的制备方法，其包括如下步骤：\n[0009] 在搅拌罐中加入腐植酸和氯化钾搅拌混合反应15分钟，待温度达到50℃时，将搅拌罐中的物料送入反应器中，在反应器中加入尿素和磷酸一铵，并通入与尿素相同质量的水，保温反应15分钟，得糊状料液；然后将糊状料液送入高塔造粒机，同时加入沸石粉、镁粉以及钙粉进行造粒和烘干，然后添加菌剂，搅拌机搅拌均匀，即得。\n[0010] 本发明菌剂包括下述重量份的原料：5份圆褐固氮菌(Azotobacter \nchroococcum) ATCC4412（Production of exocellular polysaccharide by Azotobacter chroococcum. Appl Biochem Biotechnol. 1991 Sep;30(3):273-84.） 、3份巴氏芽孢杆菌（Bacillus pasteurii）ATCC 6452（CN101054552公开使用）、2份多黏类芽孢杆菌 (Paenibacillus polymyxa) ATCC 842（Genome Snapshot of Paenibacillus polymyxa ATCC 842，J. Microbiol. Biotechnol. (2006), 16(10), 1650–1655）、2份嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）ATCC 4356（Antioxidative Effect of Intestinal Bacteria Bifidobacterium longum ATCC 15708 and Lactobacillus acidophilus ATCC \n4356，Digestive Diseases and Sciences，2000年）；\n[0011] 圆褐固氮菌的培养：将圆褐固氮菌接种到琼脂斜面培养基上，32℃下一级斜面培\n8\n养，然后二级种子培养、混合发酵培养至产品中活菌数达到1.0×10 个/克。\n[0012] 巴氏芽孢杆菌、多黏类芽孢杆菌的培养：将巴氏芽孢杆菌、多黏类芽孢杆菌试管种分别首先接种在牛肉膏蛋白胨培养基上，30℃，作一级斜面培养，然后接种到三角瓶里做振荡二级液体培养，然后转入液体发酵罐做三级液体培养，最后接种到固体培养基上作四级\n8\n培养，至产品中活菌数达到1.0×10 个/克。\n[0013] 嗜酸乳杆菌的培养：将嗜酸乳杆菌种接种在MRS培养基上，32℃，pH6.0，作一级斜\n8\n面培养，然后二级种子培养、混合发酵培养至活菌数达到1.0×10 个/克。将上述培养的菌按所述的质量比进行搅拌混合得到菌剂。\n[0014] 注，上述步骤中菌种扩大培养及制备菌剂的方法不是唯一的，本领域技术人员可\n8\n以根据常识选择合适的培养基及扩大培养方法，使活菌数达到10 个/克，以及按照常规制备菌剂的方法制备。本发明所述菌种均可以从美国模式培养物集存库（ATCC）购买得到。\n[0015] 本发明具有以下有益的效果：\n[0016] 1.本发明采用微生物菌剂技术，将微生物菌剂和传统肥料有机结合，大大提高了肥料的保持率，提高了肥效。\n[0017] 2. 本发明添加了合适量的腐植酸，以物理和化学键合方式络合养分，延缓养分释放快慢，实现肥效速缓兼备，把分散的土粒胶结一起形成团粒结构，聚合吸附可被作物吸收利用的养分，聚合絮凝物可解决养分的沉淀、挥发蒸腾、淋失、流失，提高土壤保肥、保水能力，锁住养分控制流失。\n[0018] 3. 本发明在复混肥中加入Mg粉、钙粉以及沸石粉，补充中了微量元素，肥效持久全面，增强作物抗病抗逆能力。\n[0019] 4.本发明采用腐植酸和菌剂有机结合，有效地控制肥料和水份的流失，不但提高了肥效，而且降低了成本。\n[0020] 5. 本发明选择的多种微生物采用科学配比，使其在生长过程中产生的有用物质及其分泌物质成为各自或相互生长的基料和原料，通过共生增殖关系，形成了一个复杂而稳定的微生态系统，发挥了多功能的优势。不但能够有效地固氮保水，而且还能够与腐植酸一起协同作用，大大提高了肥效。\n具体实施方式\n[0021] 以下将采用具体实施例的方式对本发明进行详尽的描述，但是不应该理解为对本发明的限制。\n[0022] 实施例1\n[0023] 一种腐植酸长效复混肥，其由如下重量份的原料制备而成：\n[0024] 腐植酸20，菌剂2，沸石粉4，镁粉5，钙粉5，尿素15，磷酸一铵10，氯化钾10。\n[0025] 该腐植酸长效复混肥的制备方法，其包括如下步骤：\n[0026] 在搅拌罐中加入腐植酸和氯化钾搅拌混合反应15分钟，待温度达到50℃时，将搅拌罐中的物料送入反应器中，在反应器中加入尿素和磷酸一铵，并通入与尿素相同质量的水，保温反应15分钟，得糊状料液；然后将糊状料液送入高塔造粒机，同时加入沸石粉、镁粉以及钙粉进行造粒和烘干，然后添加菌剂，搅拌机搅拌均匀，即得。\n[0027] 所述菌剂包括下述重量份的原料：5份圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum) ATCC4412、3份巴氏芽孢杆菌（Bacillus pasteurii）ATCC 6452、2份多黏类芽孢杆菌 (Paenibacillus polymyxa) ATCC 842、2份嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）ATCC 4356；\n[0028] 其中，\n[0029] 圆褐固氮菌的培养：将圆褐固氮菌接种到琼脂斜面培养基上，32℃下一级斜面培\n8\n养，然后二级种子培养、混合发酵培养至产品中活菌数达到1.0×10 个/克。\n[0030] 巴氏芽孢杆菌、多黏类芽孢杆菌的培养：将巴氏芽孢杆菌、多黏类芽孢杆菌试管种分别首先接种在牛肉膏蛋白胨培养基上，30℃，作一级斜面培养，然后接种到三角瓶里做振荡二级液体培养，然后转入液体发酵罐做三级液体培养，最后接种到固体培养基上作四级\n8\n培养，至产品中活菌数达到1.0×10 个/克。\n[0031] 嗜酸乳杆菌的培养：将嗜酸乳杆菌种接种在MRS培养基上，32℃，pH6.0，作一级斜\n8\n面培养，然后二级种子培养、混合发酵培养至活菌数达到1.0×10 个/克。将上述培养的菌按所述的质量比进行搅拌混合得到菌剂。\n[0032] 实施例2\n[0033] 一种腐植酸长效复混肥，其由如下重量份的原料制备而成：\n[0034] 腐植酸25，菌剂4，沸石粉8，镁粉10，钙粉10，尿素20，磷酸一铵15，氯化钾15。\n[0035] 一种腐植酸长效复混肥的制备方法，其包括如下步骤：\n[0036] 在搅拌罐中加入腐植酸和氯化钾搅拌混合反应15分钟，待温度达到50℃时，将搅拌罐中的物料送入反应器中，在反应器中加入尿素和磷酸一铵，并通入与尿素相同质量的水，保温反应15分钟，得糊状料液；然后将糊状料液送入高塔造粒机，同时加入沸石粉、镁粉以及钙粉进行造粒和烘干，然后添加菌剂，搅拌机搅拌均匀，即得。\n[0037] 本发明菌剂包括下述重量份的原料：5份圆褐固氮菌(Azotobacter \nchroococcum) ATCC4412、3份巴氏芽孢杆菌（Bacillus pasteurii）ATCC 6452、2份多黏类芽孢杆菌 (Paenibacillus polymyxa) ATCC 842、2份嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）ATCC 4356；\n[0038] 圆褐固氮菌的培养：将圆褐固氮菌接种到琼脂斜面培养基上，32℃下一级斜面培\n8\n养，然后二级种子培养、混合发酵培养至产品中活菌数达到1.0×10 个/克。\n[0039] 巴氏芽孢杆菌、多黏类芽孢杆菌的培养：将巴氏芽孢杆菌、多黏类芽孢杆菌试管种分别首先接种在牛肉膏蛋白胨培养基上，30℃，作一级斜面培养，然后接种到三角瓶里做振荡二级液体培养，然后转入液体发酵罐做三级液体培养，最后接种到固体培养基上作四级\n8\n培养，至产品中活菌数达到1.0×10 个/克。\n[0040] 嗜酸乳杆菌的培养：将嗜酸乳杆菌种接种在MRS培养基上，32℃，pH6.0，作一级斜\n8\n面培养，然后二级种子培养、混合发酵培养至活菌数达到1.0×10 个/克。将上述培养的菌按所述的质量比进行搅拌混合得到菌剂。\n[0041] 实施例3\n[0042] 肥效试验\n[0043] 腐植酸长效复混肥进行近三年的作物施肥实验，总结如下：\n[0044] 腐植酸长效有机无机复混肥经在临沂的莒南县、河东区等几个县区实践来看地，在施用同等肥量的腐植酸长效复混肥与其它多元有机有相比，亩增产效果显著。腐植酸长效复混肥2011至2012年两年间在费县各乡镇进行施用，对大田作物玉米、地瓜等，经济作物大豆、青椒等以及瓜果蔬菜类的甜瓜、西红柿、白菜、葡萄、梨、萝卜等多种多样农作物进行田间肥效示范实验结果表明，腐植酸长效复混肥增产及改善产品品质效果显著，增强作物抗寒、抗旱、抗病虫害、抗倒伏等抗逆性能明显，甜瓜、西红柿、白菜、青椒等口感好，深受群众欢迎。现将部分实验结果总结如下：\n[0045] 一、2010年十字路镇高粱腐植酸长效肥实验\n[0046] 对比实验设在该镇坡岭地进行，该土壤为黄棕色砂石土壤结构，地力较差，分设两\n2\n个处理小区进行对比种植实验，各小区种植面积各为30m.本发明腐植酸长效复混肥及其他品牌的复合肥（氮-磷-钾=23-7-6）比较实验，小区施肥重量5.5kg，亩施122.3 kg，5月下旬播种，10月下旬收割，各小实验小区单收计产，开始时因逢干旱，高粱幼苗长势不是很好，但施用腐植酸有机无机复混肥的小区保水性较好，其长势明显优于施用多元有机肥的小区。从表1可以看出秋收后的产量对比，腐植酸长效肥比多元有机肥增产10.93%，每亩增加收入水平152.06元。\n[0047] 表1 十字路镇高梁腐植酸长效肥与多元有机肥产量对比\n[0048] \n 小区产量（Kg） 亩产量（Kg） 亩产增量（Kg） 增产(%)施肥投入(元) 亩收入(元)亩净增收益(元)其他复合肥 21.73 483.16 / / 305.7 1391.5 /\n实施例1腐植酸长效复混肥 24.11 535.96 52.8 10.93 305.7 1543.6 152.06\n[0049] 备注：肥料价格2010年按2500元/吨，高粱按2010年市场价格2.88元/ Kg计。\n[0050] 二、2011年汤河镇腐植酸长效有机无机复混肥实验\n[0051] 汤河镇高梁田为水改旱田，所种植高梁品种为甜高粱雅津2号，实验为两个对比\n2\n实验小区，每个对比实验面积为长30米，宽7米（即面积各为210 m）两块相邻小区进行。\n对照组施用5.2 Kg二铵做底肥，亩施二铵16.68 Kg，亩追施尿素29.2 Kg，实验组：腐植酸长效肥一次性施用底肥18 Kg，亩施腐植酸长效肥44.5 Kg，与施用其它化肥处理的对照实验小区相比较，秋收时单收计产，实验结果见下表。\n[0052] 表2 汤河路镇高粱腐植酸长效肥与对照处理肥产量对比\n[0053] \n 实验小区产量（Kg） 亩产量（Kg） 亩产增量（Kg） 增产(%)小区施肥投入(元) 亩 收 入亩净增收益(元)(元)\n对照处理肥 283.76 426.21 / / 83.48 1072.6 /\n实施例2腐植酸长效复混肥 314.49 472.37 46.15 10.83 57.6 1189.9 117.33\n[0054] 备注：2011年(NH2)2CO、(NH4)2HPO4、腐植酸长效肥价格分别为2200元/吨、3700元/吨、3200元/吨计，高粱价格3元/ Kg计。\n[0055] 据上述十字路镇及汤河镇两年栽培高粱用肥实验结果比较来看，腐植酸长效有机无机肥比多元有机肥和化肥增产接近11%，表明了腐植酸长效有机无机复混肥比其它专用肥或化肥具有显著增产作用。\n[0056] 三、白菜腐植酸长效肥实验\n[0057] 种植“春夏王”品种白菜，实验田设三个处理小实验区来处理，1是对照处理，上下茬均施化肥；2是上茬腐植酸长效肥，下茬化肥；3是上茬化肥，下茬腐植酸长效肥。第1、2两个实验小区施化肥处理，底肥施用复合肥、硫酸钾、磷酸二铵混合肥料36Kg，每亩追施尿素19Kg，在面积为0.135亩的实验小区内撒施混合肥5Kg，追施尿素2.5Kg；在第3个实验田小区内施等量腐植酸长效肥36Kg，后期在该田内再追施19Kg。8月20日播种，11月2日收获，实验产量见下表。\n[0058] 表3 白菜种植区腐植酸长效肥与处理肥产量对比\n[0059] \n 实验区产量（Kg） 亩产量（Kg） 亩产增量（Kg） 增产(%) 亩施肥投入(元) 亩收入(元)亩净增收益(元)普通化肥 660 4891.3 / / 227.8 1711.96 /\n上茬腐植酸长效肥，下茬化肥 755.7 5600.6 709.3 14.5 227.8 1960.21 248.25\n上茬化肥，下茬腐植酸长效肥 797.6 5911.1 1019.8 20.85 176 2068.89 356.93\n[0060] 备注：肥料价格 (NH2)2CO按2200元/吨、(NH4)2HPO4按3700元/吨、K2SO4按3400元/吨、腐植酸长效复混肥按3200元/吨、三元复合肥按2800元/吨计，白菜按0.35元/ Kg计。\n[0061] 腐植酸长效有机无机肥施和于白菜种植中，比等量化肥增产20.85%，增产显著而且食用时口感较好。上茬腐植酸长效肥下茬化肥比单纯化肥增产14.5%，说明腐植酸长效肥的后效增产效果也是很显而易见的。腐植酸长效肥种植的白菜在烹炒过程中易烂好煮，味道鲜美，口感极佳，市场前景广阔。\n[0062] 四、红薯腐植酸长效肥实验\n[0063] 上冶镇红薯栽植培育实验田是在砂石与泥土对半的黄色土壤中进行的，试验设两次重复，4个处理试验小区。组1：三元复合肥（16-22-7）；组2：按照本发明实施例1制备方式，但是不添加菌剂和腐植酸；组3：照本发明实施例1制备方式，但是不添加菌剂；组4：本发明实施例1的腐植酸长效腐肥。各试验处理小区均亩施肥45Kg，各小区面积为0.15亩，小区内施肥量为5.4 Kg，2010年5月10日种植，于当年10月29日刨获采收。上述四个实验小区内红薯作物其对比产量如下：\n[0064] 表4 红薯种植区腐植酸长效肥与处理肥产量对比\n[0065] \n 试验区产量（Kg） 亩产量（Kg） 亩产增量（Kg） 增产(%)亩施肥投入(元) 亩收入(元) 亩净增收益(元)\n1 373.06 2487.91 / / 125.1 1492.75 /\n2 417.08 2781.39 293.48 11.80 126 1668.83 176.08\n3 425.08 2834.75 346.84 13.94 126 1700.85 208.1\n4 443.09 2954.81 466.9 18.77 144 1772.89 280.14\n[0066] 备注：复合肥料价格2780元/吨、普通腐肥2800元/吨、腐植酸长效复混肥按\n3200元/吨计，红薯按0.6元/ Kg计。\n[0067] 试验结果表明，生长期较长的红薯类作物，施用腐植酸类长效有机无机肥更有利