一種解磷鉀生物固氮有機肥及專用菌種製備的製作方法

2023-10-11 11:36:19 1

專利名稱：一種解磷鉀生物固氮有機肥及專用菌種製備的製作方法
技術領域：
本發明是一種涉及生物肥技術領域中的解磷鉀生物固氮有機肥製品，是一種利用
鉀長石礦粉、鐵礦粉、無機養分、有機養分和微生物混合發酵，通過微生物的分解轉化變為 有利於各種植物吸收利用，滿足農作物快速生長所需，以提高農作物產量和質量的生物有 機不規則粉狀肥料。
背景技術：
土壤中的磷主要來自土壤母質，生物遺體和施用的肥料。磷營養是植物生長的三 大要素之一，而植物只能利用可溶性磷。在我國有75%的耕地土壤缺磷，而土壤中95%的 磷是以不溶性的無效磷形式存在，植物很難直接吸收利用。據中國科學院臺站網絡"八五" 期間對我國農業土壤磷素平衡狀況進行了研究，結果表明，我國農田土壤全磷含量均超過 支出的l倍以上。據統計，在1949年-1992年，我國累計施入農田的磷肥有7.88X107噸 (P205)，其中大約有6X107噸(P205)積累在土壤中不能被利用。遼寧省、內蒙古地區農田 的磷素在20世紀90年間至21世紀間積累更為明顯，而且磷素含量還在以每年2. 6g/kg 土 壤的速度增長。 土壤中的鉀有三種形態存在①水溶性鉀KN03、KC1、KH2、P04，鉀是以離子狀態存 在的，才能被植物直接吸收利用，但它們容易流失；②交換性鉀，屬吸附於土壤膠體中的鉀 離子，能被其它陽離子交換出來；③難溶性鉀，這是存在土壤中的鉀、這類鉀約佔土壤總鉀 的98%以上，每年向土壤中施用的磷鉀肥除小部分被植物吸收外，大部分難溶性磷鉀元素 埋在土層中無法利用，即使有些生物複合肥能夠溶解一部分，但由於菌種和菌力的不足以 及各種土壤條件差異的情況下，也很難全部溶解而達到目地。 本發明的目地是提供一種能夠溶磷和解鉀的微生物菌種，與無機養分，鉀長石礦 粉、鐵礦尾粉有機養分的混合發酵、生產出溶磷解鉀效果好的生物有機肥。這種解磷鉀的 菌種組配互相不拮抗、共生共存、營養互補，而且耐6(TC高溫和耐高濃度無機鹽。下面就將 本發明的菌種選擇、物料組配作用機理以及製備方法做具體說明 1、土壤中有機磷約佔全磷量的1/3-1/2，其中50%是磷酸肌醇、磷脂、核酸和少量 的磷蛋白、磷酸糖。土壤中的有機磷不能被利用。微生物轉化磷的機制因不同的菌種而有 所不同，有機磷在土壤缺磷的情況下，可向外分泌植酸酶、核酸酶和磷酸酶在轉化為無機磷
酸鹽磷細菌產生的乳酸、羥基乙酸、延胡索酸和琥珀酸能夠降低ra值，又可與鐵、鋁、矽、鈣
離子結合，從而使難溶性磷酸鹽溶解，其作用的大小不僅取決於分泌酸的種類和數量，更與 其機制的緩衝及能與磷酸根離子螯合和離子多少，由其是土壤中的Ca2+多少有關，研究認 為，在不同的有機磷對鐵、鋁、鈣、矽、鎂離子的整合能力有所不同，添加硫氧化細菌與磷礦 物和不溶性磷混用，可使硫氧化成硫酸才能溶解難溶性磷。磷營養是植物生長的三大要素 之一，植物只能利用可溶性磷，而土壤中95%以上的磷是以不溶性的無效磷形態存在的，磷 細菌可以將不溶性磷轉化為有效磷，提供植物生長發育所需的磷營養，以增加土壤的相應 肥力。
3
2、鉀不同於其它元素，它不參與植物體的組成，而是在代謝中發揮作用，促進植物 生長發育，鉀已成為繼氮、磷元素之後限制農作物產量和質量的第三種大量元素。鉀在土壤 中以三種形式存在，即水溶性鉀、交換性鉀和難溶性鉀。本發明採用的微生物菌能夠有效分 解難溶性鉀，這類微生物稱之為鉀細菌，也叫矽酸鹽，研究表明，矽酸鹽細菌能分解難溶性 鉀，還能分解磷礦粉和磷酸鹽，分解土壤中含鉀、鋁、矽酸鹽，具有溶磷、解磷，解鉀及固氮能 力。現歸納出以下幾個矽酸鹽細菌解鉀作用的進程 ①矽酸鹽菌在培養基中不斷增殖，產生大量多糖物質，通過自身的黏結作用，使礦 物顆粒與細胞物質紐結在一起，形成了細菌一 礦物複合體，這種複合體的形成促使了細菌 細胞與礦物顆粒進一步接觸，甚至在培養基中小分子的協助下，使礦物格層間域增大，從而 有利於鉀離子的釋放。 ②當矽酸鹽細菌在含有鉀矽酸鹽物的培養基中生長，隨著細胞數量及各種細胞物 質的不斷增多，使細菌 一 對礦物複合體中有機物質與礦物顆粒的相互作用，這將促進矽酸 鹽細菌對礦物表面的溶蝕作用。隨著時間的延長，細胞物質就以無孔不入的特徵，向礦物顆 粒的間隙及深層延伸。 ③細菌一礦物複合體對有機酸和一些無機離子具有明顯吸附作用，複合體主要 吸附矽酸鹽細菌自身分泌的代謝產物，在土壤環境中則吸附自身代謝產物外，還包括其周 圍的有機，無機物質，促使大量酸根離子及其它離子集中在細菌 一 礦物複合體中，發生著 生化解鉀作用。 ④細菌對鉀離子的主動吸收也促進了礦物本身的溶解進程。含鉀矽酸鹽礦物表面 的質點會由於本身的熱裂動和各種酸根離子吸引而離開礦物表面。生物細胞都是通過細胞 表面的主動傳遞過程來完成對鉀離子的吸收，因此，在缺乏可溶性鉀素的情況下，生命活動 的要求迫使細菌消耗能量(ATP)並逐步吸收鉀離子，細菌的主動吸收以及鉀離子與酸根離 子的結合，打破了礦物的溶解與結晶過程中暫時的動態平衡狀態，促使礦物降解和更多的 鉀離子釋放。在細菌-=礦物複合體多因素協同作用，使其互相促進，互相影響，共同導致 礦物中鉀離子的逐步析出。 3、纖維素分解菌我國是農業大國，每年的農作物秸稈約有7億噸，列世界之首， 農作物秸稈中含有大量的有機質、氮、磷、鉀和微量元素，分析顯示，每100kg鮮秸稈中含有 氮0. 48kg、磷0. 38kg、鉀1. 67kg，相當於2. 4kg氮肥，3. 8kg磷肥、3. 4kg鉀肥。利用微生物 分解作用經過發酵腐熟、分解，可將大分子長鏈的有機物轉化為小分子的葡萄糖、胺基酸、 脂肪酸，並最終轉化為C02、 NH3、 H20及諸多種無機鹽類，在製備解磷鉀，生物固氮有機肥中 添加部分植物秸稈粉與多種微生物菌混合發酵，目的是，當微生物肥料放入田間後，纖維素 分解菌可以分解土壤中的各種纖維素物質，為其它生物功能的微生物提供小分子營養，協 助它們快速轉化繁殖，更好地發揮其生物有機肥的整體功能作用。
4、菌種組配 ①解磷菌解磷假單孢桿菌、巨大芽孢桿菌、埃希氏菌、硫桿菌；
②解鉀菌膠凍樣芽孢桿菌、膠質芽孢桿菌、固氮菌； ③纖維分解菌扣囊擬內孢酵母菌、水稻芽孢桿菌、纖維分解芽孢桿菌、光合菌、油 脂酵母菌。這些菌種分別通過麥麩三次擴大培養後，得到較多的生產菌，以備在工業化生產 菌種用量大時，減少成本投入。
5、物料組配 ①60目的鉀長石粉、60目的鐵礦尾粉、60目的各種植物秸稈粉、60目的磷酸一銨 粉，做為氮、磷、鉀的三大元素生物有機肥料。 ②無機養分硝酸氮、硫酸鉀、硫酸鎂、硫酸鋅、氯化鐵、硫酸鈣，這些無機養分能夠
協助細菌解磷鉀，腐熟和分解纖維以及在植物生長期的營養元素補充。
5、製備說明 ①製備解磷鉀生物固氮有機肥，首先製做混合菌種培養液，添加適宜菌絲生長的 無機元素，有機養料和經IO(TC高溫的滅菌水混合培養。 ②選用的是鉀長石礦粉、鐵礦尾粉、各種植物秸稈粉，按要求比例混合後，加入菌 種發酵液並翻拌均勻，車間水泥地面上堆成長方形狀、高1.3米，用黑色塑料布暗光下發酵 培養，發酵溫度不能超過4(TC，以免溫度過高導致細菌死亡，以每天翻拌1次為好，發酵期 6-7天，這個期間，磷、鉀、鐵、鋁、矽礦物顆粒和秸稈粉在細菌的協同作用下，全部分解。
③向發酵後的物料噴灑添充劑，以充實物料中的營養含量，然後堆積6小時，平散 在水泥地面上，自然晾乾，在含水份10%以下時，以每袋40kg的計量，塑料編織袋內封口、 打碼，即成為一種解磷鉀生物固氮有機肥。 解磷鉀生物固氮有機肥是以不規則粉狀形式體現的，每克含各種細菌2. 6-5億個 活性菌株，施入田間後在各種細菌作用下，菌肥力強，緩釋析出時間長，肥效期達138天，這
種生物有機肥做植物的底肥施用，也可做中間段追加肥用。經多年的與施用化肥對比表明， 可使玉米增產13%，大豆增產11%，小麥增產16%，水稻增產10%，各種果樹和各種瓜果蔬 菜的增產效果比施用化肥、複合肥增產明顯。
本發明的優點在於 a、促進各種農作物對其它營養物質的吸收，溶磷鉀微生物可以吸附作物根系周圍 的、銅、鈣、矽等微量元素，改善植物營養環境，而且還能分泌生長調節物質，以促進根系生 長； b、增強植物抗病能力，多種細菌在根系大量生長繁殖下，在一段時間內成為根系 的優勢菌，由於它們的不斷繁殖，抑制和減少了病原微生物的滋生，有的細菌還具有抗病原 微生物的作用； c.減少環境汙染並能夠修復土壤。由於採用的是多種解磷鉀菌和纖維分解菌做為 生物有機肥菌種，在生產中無汙染，無排放，有機肥中多種微生物可以溶解以往施用化肥時 被固定的無效磷和難溶性鉀，活化土壤，向植物提供各種營養物質，省工又省錢；
d、適用於旱田、水田、果樹、蔬菜、花卉、牧草，施用成本僅為化肥的70%。
具體實施例方式
—種解磷鉀生物固氮有機肥及專用菌種製備，其方法是 1、混合菌種培養液將2400kg滅菌水注入發酵罐內，分別加入葡萄糖4. 6kg、紅糖 8kg、胺基酸3. 6kg、硫酸鎂36g、硫酸鋅36g、硫酸鉀40g、氯化亞鐵30g、硫酸鈣20g、 VB1260 片、VC260片，假單孢桿菌6. 5kg、巨大芽孢桿菌6. 5kg、硫桿菌6. 5kg、膠凍樣芽孢桿菌 6. 5kg、膠質芽孢桿菌6. 5kg、固氮菌6kg、纖維芽孢桿菌6. 5kg、水稻芽孢桿菌6. 5kg、光合細 菌6kg、油脂酵母菌6kg、混合後充分攪拌並使其全部溶解，靜置24小時，然後充分給氧，不
5間斷的攪拌，直到加工完成時；培養液35t:，培養12-13天，待液內長滿菌絲時止，放入乙滅 菌的塑料容器內封口，做為向乾粉物料中噴灑的混合菌種發酵液； 2、添充液將滅菌水400kg放入發酵罐內，分別加入紅糖4kg、蜂蜜3kg、酵素菌 500g。固氮菌300g、磷細菌300g、鉀細菌300g。纖維芽孢桿菌400g。乳酸菌300g、醋酸菌 300g、Em菌400g、光合菌400g、蠟質芽孢桿菌300g、水稻芽孢桿菌300g、胺基酸2kg、鉬酸銨 200g、硫酸亞鐵200g、硫酸鋅200g、硝酸鉀200g、硫酸鎂200g、VB1150片、VC150片，充分攪 拌並使其全部溶解後，靜置24小時，然後充分給氧，不間斷攪拌，待液內長滿菌絲時止；
3、乾粉物料60目的鉀長石粉1900kg、60目的鐵礦尾粉1900kg、60目的各種植物 秸稈粉2000kg、60目的腐殖酸粉200kg ; 4、發酵將2400kg的混合菌種培養液噴入6噸的混合乾粉物料中，用翻拋機循環 推進式翻拋，邊噴邊翻，拌合均勻後菌液與乾粉物料為2400 : 6000，堆積成長方形，高1.3 米的梯形發酵堆，用黑色塑料布蓋嚴，在暗光下發酵培養，發酵溫度為35-38°C ，堆溫升到 4(TC時，翻拌降溫1次，每天翻拌1次，發酵期6-7天； 5、發酵後處理將400kg的添充劑噴灑在發酵後的物料中，邊噴邊翻；同時加入磷 酸-銨粉200kg，硝酸鉀粉200kg、翻拌均勻後，堆積24小時，然後平散在車間水泥地面上自 然通風晾乾，過篩，含水份在10X以下時，以40kg計量，裝入塑料編織袋內封口、打碼，即成 為解磷鉀生物固氮有機肥。
權利要求
一種解磷鉀生物固氮有機肥及專用菌種製備，其特徵為1、葡萄糖4.6kg、紅糖8kg、胺基酸3.6kg、硫酸鎂36g、硫酸鋅36g、硫酸鉀40g、氯化亞鐵30g、硫酸鈣20g、VB1260片、VC260片，假單孢桿菌6.5kg、巨大芽孢桿菌6.5kg、硫桿菌6.5kg、膠凍樣芽孢桿菌6.5kg、膠質芽孢桿菌6.5kg、固氮菌6kg、纖維芽孢桿菌6.5kg、水稻芽孢桿菌6.5kg、光合細菌6kg、油脂酵母菌6kg；2·紅糖4kg、蜂蜜3kg、酵素菌500g、固氮菌300g、磷細菌300g、鉀細菌300g、纖維芽孢桿菌400g、乳酸菌300g、醋酸菌300g、光合細菌400g、蠟質芽孢桿菌300g、水稻芽孢桿菌300g、胺基酸2kg、鉬酸銨200g、硫酸亞鐵200g、硫酸鋅200g、硝酸鉀200g、硫酸鎂200g、VB1150片、VC150片；3、60目的鉀長石粉1900kg、60目的鐵礦尾粉1900kg、60目的各種植物秸稈粉2000kg、60目的腐殖酸粉200kg；4、同時加入磷酸-銨粉200kg、硝酸鉀粉200kg。
2 紅糖4kg、蜂蜜3kg、酵素菌500g、固氮菌300g、磷細菌300g、鉀細菌300g、纖維芽 孢桿菌400g、乳酸菌300g、醋酸菌300g、光合細菌400g、蠟質芽孢桿菌300g、水稻芽孢杆 菌300g、胺基酸2kg、鉬酸銨200g、硫酸亞鐵200g、硫酸鋅200g、硝酸鉀200g、硫酸鎂200g、 VBJ50片、VC150片;
3、 60目的鉀長石粉1900kg、60目的鐵礦尾粉1900kg、60目的各種植物秸稈粉2000kg、 60目的腐殖酸粉200kg ;
4、 同時加入磷酸_銨粉200kg、硝酸鉀粉200kg。
全文摘要
本發明提出了一種解磷鉀生物固氮有機肥及專用菌種製備，它是由多種微生物菌、無機養分、有機養料的三次分級擴培，在與鉀礦物粉混合發酵添充工藝處理的一種適合水田、旱田、果蔬、花卉等各種植物生長的生物有機肥，它能夠顯著的提高土壤中相應養分的供給，並將不溶性磷和難溶性鉀及矽酸鹽分解轉化為植物易吸收利用的有效磷和有效鉀，在同等條件下，能夠提高各種農作物產量10-31％；本發明工藝簡便易操作，原料來源廣、製做成本低。
文檔編號C05G3/00GK101774860SQ201010124420
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月16日 優先權日2010年3月16日
發明者範鴻基 申請人:範鴻基