瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥的生產方法及應用的製作方法
2023-05-16 13:18:11
專利名稱：瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥的生產方法及應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於農業技術領域，特別涉及一類化工廢棄物資源化利用生產瓜果類蔬菜 專用抗病蟲生物複合肥的方法及應用。
背景技術：
溼法生產磷酸和磷肥過程中產生大量的固體廢漁——磷石膏，全世界每年大約產 生1-2. 8億噸的鱗石膏，通常不加任何處理堆放地面，佔據並浪費大量土地資源，且引起嚴 重的環境汙染。我國有各類磷肥企業400多家，每年產生磷石膏廢渣3000-5000萬噸，這些 廢渣常常未經處理，堆放地面，不但佔用大量土地，而且因含有多種重金屬元素同時pH值 很低，汙染土壤和周圍環境。目前世界範圍內磷石膏的處置都是一個嚴重的問題，大約不到 15%的鱗石膏用於製造建築材料、磚頭、裝飾板、水泥等建築材料，但這些建築材料用量有 限，且需二次投資較大，更主要是因為磷石膏中含有天然放射性元素Ra和U等，用於建築材 料會對居住和生活在這類建築設施中的人體產生嚴重的放射性危害。美國環保局將磷石膏 分類為「工藝強化天然存在放射性材料(TEN0RM) 」，並從1990年開始禁止利用磷石膏生產 建築材料，歐盟從1992年開始不再批准施用磷石膏生產建築材料。將磷石膏製成土壤改良 劑用於農業，有廣闊的市場和應用前景。我國磷肥工業和磷酸工業每年副產3000-5000萬噸磷石膏，絕大多數棄置不用， 不僅佔用大量土地堆放，而且汙染環境，讓資源白白浪費。本項技術運用生態學原理，將磷 石膏當成一種可再生資源而不是當作廢物看待，發展循環經濟和生態經濟。循環經濟是一 種尊重和運用生態規律的經濟，它建立在「資源利用——綠色產品——資源再生」的封閉式 流程基礎上。以循環經濟代表的新發展模式已被國際社會普遍接受。循環經濟在我國已由 思想層面轉向實踐。瓜果類蔬菜中，辣椒和黃瓜在我國的蔬菜生產中佔有很重要的地位，每年種植面 積在1500-2000萬畝，由於經濟效益高，土地資源緊張，因而辣椒連作十分嚴重，土地得不 到恢復，地力衰竭，土壤理化性狀變壞，微生態系統遭受破壞，連作辣椒、黃瓜生長受阻，容 易發病，造成大量減產、品質下降。
發明內容
發明目的本發明針對磷化工廢物磷石膏和農牧業廢棄物畜禽糞便的環境汙染問 題，進行環境汙染物的資源化再生利用，提供一種含磷石膏的瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物 複合肥的製備方法及應用，這種抗病蟲生物複合肥通過工業化生產，將工業廢渣磷石膏、農 牧業廢棄物畜禽糞便進行資源化再生利用，提供農業生產所需生物農藥和生物肥料，可改 良和提高土壤生產力，促進作物生長，抑制病蟲害的發生，改善作物品質，提高作物產量，增 加農民經濟效益。該含磷石膏的抗病蟲生物複合肥在辣椒、黃瓜等瓜果類蔬菜上的應用，提 高了農田土壤中微生物多樣性和改善了土壤的生物活性和生態功能。技術方案瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥的生產方法，生產步驟為
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a.將化工廠的廢渣磷石膏乾燥，然後粉碎至200 400目備用；將畜禽糞便曬乾b.再將磷石膏粉與畜禽糞按照重量比(3 5) (7 5)混合拌勻，加入佔混合 物重量35-55%的水；c.將調製好的上述混合物堆置進行發酵，當發酵基質堆溫穩定在30-40°C，有一 股煮熟的飼料氣味，同時堆體積明顯縮小時，發酵完成；d.培養基滅菌後，控制培養溫度為28-32°C，先接種佔培養基重量2. 5-8%的蠟質 芽孢桿菌，培養2-3天；再接種佔培養基重量2. 5-7. 5 %的枯草芽孢桿菌，培養2-3天；最後 再接種佔培養基重量3. 5-10%的蘇雲金桿菌，繼續培養3-5天，收集得混合菌；
e.培養完成後，將得到的混合菌與步驟c製得的發酵混合物按重量比 1 500-1500混合，再加水調節含水重量至35-55%，徹底拌勻，室溫下堆置3_6天進行二 次共發酵；然後晾乾至含水重量達20-30%，粉碎後得粉末狀混合物即得產品。上述培養基的成分為按重量比將15-25%米糠、20-30%麥麩、2-8%花生餅粉、 2-5%菜子餅粉、10-15%玉米粉、0. 5-1%硫酸鎂、0. 1-0. 5%硫酸亞鐵、0. 1-0. 5%氯化鈣、 0. 1-0. 5%磷酸二氫鉀，餘量為水，配製好的培養基pH*5-7.4。上述培養基的滅菌方法為將培養基置於滅菌鍋中進行高溫滅菌45-60分鐘，保 持滅菌鍋中溫度為121°C左右，壓力為0. 08-0. 12Mpa;取出已滅菌的培養基，放置在無菌接 種室內冷卻，並放置2-3天；冷卻後，採用同樣方法再滅菌一次。步驟c的發酵方法為，將調製好的混合物堆置進行發酵，堆高1-1. 5米，底長10-30 米，寬10-20米，四周用塑料膜覆蓋保溫以促進發酵，夏季發酵10-15天，春季或秋季發酵 15-25天；發酵4天後，或當每天堆內15-20cm處的發酵基質溫度達到50°C時，立即翻堆，拌 勻，再次成堆、密封發酵，整個發酵過程中夏天翻堆3-5次，春秋翻堆2-3次；當成堆的發酵 基質堆溫穩定在30-40°C，有一股煮熟的飼料氣味，同時堆體積明顯縮小時，發酵完成。上述所製得的瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥在種植辣椒、黃瓜中的應用。有益效果本發明中使用的有益微生物蠟質芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌為抗病拮抗 菌和促生菌；蘇雲金桿菌為抗蟲菌。本發明的產品中含有豐富的抗作物連作、抗病抗蟲微生物，能在作物根系周圍固 定且大量繁殖，抑制土壤中的有害菌群，抑制瓜果生長過程中容易產生的鱗翅目、膜翅目、 鞘翅目、等翅目、同翅目等昆蟲的危害，能增強作物根系活力和生根能力，促進作物根系發 達，對作物因長期連作重茬和其它病害引起的根系生長緩慢，植株矮小，枯黃，落葉，落花、 落果等生理病害和蟲害有防治效果。本發明的產品為高效廣譜型多功能微生物製劑，同時含有多種有益微生物，適用 於辣椒、黃瓜等瓜果類蔬菜等因連作重茬引起的青枯病、立枯病、根腐病、褐斑病、灰黴病、 缺素症等；以及連作引起的髮根少、生長慢、植株矮小、枯黃、僵苗、弱苗等；同時能強烈抑 制鱗翅目、膜翅目、鞘翅目、等翅目、同翅目等昆蟲的危害。施用土壤後能增強辣椒根系活 力，促進作物葉片光合作用，植株健壯、紮根深、抗倒伏、抗早衰、抗連作、增花保果、增加產 量、改善品質。本發明的產品能活化土壤難溶的養分，防止土壤板結，激發土壤活力。同時具有供 應氮磷鉀和微量元素等多種養分、培肥、抗病功能，除了能直接提供土壤和植物養分外，還能提高肥料利用率20 %以上。同時本發明的產品因含有大量的畜禽糞便等有機質，能顯著 提高辣椒和黃瓜風味和品質，長期使用可以改善土壤的團粒結構，提高土壤保水保肥能力， 有利於土壤可持續發展。本發明的產品中含有多種活性功能微生物菌株，同時富含鈣、硫、鋅、硒、鐵、矽等 多種微量元素和有機質，作物吸收快，肥效持久，一般情況下使用本品能使瓜果類蔬菜增產 15% -20%左右，如在連作大中上使用，辣椒等可增產20-40%以上，是一種多功能的綠色 生態肥料。本發明相比現有技術具有的如下有益效果
1)本發明中採用的蠟質芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等能抑制土傳病害，改善和維護 農田土壤微生態環境，同時能分泌植物生長刺激物質，促進植物的生長；蘇雲金桿菌能抑制 多種辣椒、黃瓜等瓜果害蟲。2)本發明使用的磷石膏中含有的可溶性磷，是植物生長必須養分元素，所含的鈣 和硫也是植物生長必須的元素，所含的微量矽、鎂、銅、鋅、硒是作物生長必須的微量元素， 特別是磷石膏含有豐富的鈣，它能改良土壤，增加土壤團粒結構，能將土壤膠體上引起土壤 性質惡化的大量的鈉離子交換下來，形成穩定的土壤團粒膠體結構，有利於土壤保肥、保 水、通氣、保溫等，提高土壤的生產力，能提高農作物的產量和質量。磷石膏中含鈣、硫、矽、 磷等植物營養元素，能增加土壤中的養分，促進作物生長。3)本發明採用的畜禽糞便是天然的良好的有機肥料，能提高土壤肥力和有機質， 改良土壤團粒結構，增加土壤的保肥保水和透氣性，維護土壤地力，有利於農業可持續發 展，經土壤微生物分解轉化後，釋放並提供相當數量的植物能直接吸收利用的有效養分，滿 足作物生長的需要，提高和改善農作物品質。4)本發明將磷化工廠的廢渣磷石膏和農牧業廢棄物畜禽糞便資源化再生利用，減 少環境汙染。同時利用微生物工藝技術實現工業化、規模化生產，生產條件和生產過程容易 人工調控，質量容易控制，產品能進行連續化、批量化生產。採用的材料易得磷石膏可從所 有磷肥廠、磷酸廠獲得，而畜禽糞便在農村大量可見，隨處可得，所用有益微生物(蠟質芽 孢桿菌、枯草芽孢桿菌)、生防菌(蘇雲金桿菌)可從中國科學院微生物研究所、中國農科院 菌種保藏中心、山東大學、武漢大學、復旦大學、華中農業大學、南京信息工程大學等高校和 科研院所購買，也可從有關農業大學購買。
四
圖1是專用生物複合肥對黃瓜生長的影響。
五具體實施例方式以下結合實例對本發明作進一步的描述實施例1 一、磷石膏及有機肥料處理1)將化工廠的廢渣磷石膏乾燥，粉碎至300目備用；將畜禽糞便曬乾備用；2)按重量比將上述調製好的磷石膏粉與預處理的畜禽糞混合，製得混合物；混合 的重量比為磷石膏畜禽糞便=40 60 ；
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3)將上述混合物徹底拌勻，加入佔混合物重量50 %的水；4)將調製好的上述混合物堆置進行發酵，夏季發酵15天，春季或秋季發酵25天， 得發酵混合物；二、有益微生物培養1、將培養環境徹底消毒，包括培養池、曲盤、塑膠袋、培養室及培養室內空氣。2、將培養基按重量百分比為按重量比將20%麥麩、18%米糠、5%菜子餅粉、5% 花生餅粉、14%玉米粉、0. 5%硫酸鎂、0. 5%硫酸亞鐵、0. 氯化鈣、0. 2%磷酸二氫鉀，其 餘為自來水混合，控制PH為5-7，做成固體培養基，將固體培養基置於培養池、曲盤或塑料 袋中。3、將袋裝上述原料置於高壓滅菌鍋中進行高溫滅菌50分鐘，保持滅菌鍋中溫度 為 121°C，壓力為 0. 12MPa。4、取出已滅菌的袋裝培養基，放置在無菌接種室內冷卻，並放置2-3天。5、將放置2-3天的滅菌袋裝培養基再次高溫滅菌一次，方法同3，殺滅上次滅菌過 程中存活的孢子，冷卻。6、培養基滅菌後，控制培養溫度為30°C，先接種佔培養基重量5 %的蠟質芽孢杆 菌，培養3-4天；再接種佔培養基重量7%的枯草芽孢桿菌，繼續培養2天；最後接種佔培養基重量6 %的蘇雲金桿菌，繼續培養2-3天；培養時放置在培養室的培養池或培養架上進行培養，如塑膠袋培養，在接種後將 塑膠袋均勻打孔。三、抗病蟲生物複合肥料製備各種微生物均接種培養完成後，加入為培養基連同活菌總重量800倍的上述處理 過的磷石膏和畜禽糞便和作物秸稈發酵混合物，加水調節含水量至40 %，室溫下堆制3天 進行共發酵；以促進有益微生物的進一步繁殖和擴大數量，同時促進磷石膏和畜禽糞便有 關養分的轉化，並且讓有益微生物逐漸適應磷石膏環境。堆置時做成小方堆，堆高約1米，底寬約10米，長約15米，在室溫下進行各種微生 物共培養3-5天，然後連同培養基質、活菌體、芽孢、代謝產物一起混勻，晾乾，保持最後水 分大約25%，粉碎後得粉末狀混合物即為最終產品。實施例2 一、磷石膏及有機肥料處理1)將化工廠的廢渣磷石膏乾燥，粉碎至200目備用；將畜禽糞便曬乾備用；2)按重量比將上述調製好的磷石膏粉與預處理的畜禽糞混合，製得混合物；混合 的重量比為磷石膏畜禽糞便農作物秸稈=7 13;其中磷石膏350kg，畜禽糞便 650kg。 3)將上述三者徹底拌勻混合，加入600kg水；4)將調製好的上述混合物堆置進行發酵，夏季發酵15天，春季或秋季發酵30天， 得1. 6噸發酵混合物；二、有益微生物培養本發明中製作培養基時將4Kg麥麩、3. 5Kg米糠、0. 5Kg菜子餅粉、0. 8Kg花生餅粉、2. 5Kg玉米粉、0. IKg硫酸鎂、0. IKg硫酸亞鐵、0. OlKg氯化鈣、0. IKg磷酸二氫鉀，自來水 8. 4Kg，製成含水量為42%的固體培養基，培養基總重20Kg，pH為6. 5。其中各種菌的接種量為1、先接種蠟質芽孢桿菌0. 6kg，培養3天；
2、再接種枯草芽孢桿菌lKg，繼續培養2天；3、最後接種蘇雲金桿菌1. 5Kg，繼續培養3天；4、得到混合菌3. lKg。三、抗病蟲生物複合肥料製備培養後，加入事先已經堆置發酵混合物1.6噸，加水調節含水量至40%，室溫下 堆制5天進行二次發酵，其堆置方法和發酵過程同實施例1，連同培養基質、活菌體、芽孢、 代謝產物一起混勻，晾乾，保持最後水分大約25%，粉碎後得粉末狀混合物即為最終產品 2240Kg。實施例3瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥的生產方法，生產步驟為將化工廠的廢渣磷 石膏乾燥，然後粉碎至200 400目備用；將畜禽糞便曬乾備用；再將磷石膏粉與畜禽糞按 照重量比(3 5) (7 5)混合拌勻，加入佔混合物重量35-55%的水；將調製好的上述 混合物堆置進行發酵，發酵方法為將調製好的混合物堆置進行發酵，堆高1-1. 5米，底長 10-30米，寬10-20米，四周用塑料膜覆蓋保溫以促進發酵，夏季發酵10-15天，春季或秋季 發酵15-25天；發酵4天後，或當每天堆內15-20cm處的發酵基質溫度達到50°C時，立即翻 堆，拌勻，再次成堆、密封發酵，整個發酵過程中夏天翻堆3-5次，春秋翻堆2-3次；當成堆的 發酵基質堆溫穩定在30-40°C，有一股煮熟的飼料氣味，同時堆體積明顯縮小時，發酵完成。 配製培養基的成分為按重量比將15-25%米糠、20-30%麥麩、2-8%花生餅粉、2-5%菜子 餅粉、10-15%玉米粉、0. 5-1%硫酸鎂、0. 1-0. 5%硫酸亞鐵、0. 1-0. 5%氯化鈣、0. 1-0. 5% 磷酸二氫鉀，餘量為水，配製好的培養基PH為5-7. 4。對培養基進行滅菌將培養基置於滅 菌鍋中進行高溫滅菌45-60分鐘，保持滅菌鍋中溫度為121°C左右，壓力為0. 08-0. 12Mpa ； 取出已滅菌的培養基，放置在無菌接種室內冷卻，並放置2-3天；冷卻後，採用同樣方法再 滅菌一次。培養基滅菌後，控制培養溫度為28-32°C，先接種佔培養基重量2. 5-8 %的蠟質 芽孢桿菌，培養2-3天；再接種佔培養基重量2. 5-7. 5 %的枯草芽孢桿菌，培養2-3天；最 後再接種佔培養基重量3. 5-10%的蘇雲金桿菌，繼續培養3-5天，收集得混合菌；培養完成 後，將得到的混合菌與上步製得的發酵混合物按重量比1 (500-1500)混合，再加水調節 含水重量至35-55%，徹底拌勻，室溫下堆置3-6天進行二次共發酵；然後晾乾至含水重量 達20-30%，粉碎後得粉末狀混合物即得產品。本發明的應用實例將本發明中製得的含磷石膏、畜禽糞便和多種微生物的辣椒專用抗病蟲生物複合 月巴，用於大棚辣椒、黃瓜種植。1、在連作5年以上的辣椒大棚中種植辣椒，每穴施用本發明製成的含磷石膏的辣 椒專用抗病蟲生物複合肥50-100g，做基肥，移栽辣椒苗，澆足水分，可比對照提高辣椒苗成 活率50-80 %以上，株高增加20-30 %，增產35-45 %，青枯病發病率下降53 %左右，鱗翅目 等害蟲危害率下降47%以上；
2、在室內盆栽試驗條件下，按土壤重量0.5%用量施用本發明製得的含磷石膏的 瓜果蔬菜專用抗病蟲生物複合肥，與盆土拌勻，種植辣椒，移栽45天，植株株高比對照增加 27-39%，生物量(植株全株鮮重)比對照增加32-45%不等。3、在室內盆栽試驗條件下，按土壤重量0.5%用量施用本發明製得的含磷石膏的 瓜果蔬菜專用抗病蟲生物複合肥，與盆土拌勻，種植黃瓜，移栽45天，植株株高比對照增加 35-44%，生物量(植株全株鮮重)比對照增加40-51%不等(圖1)。
權利要求
瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥的生產方法，其特徵在於生產步驟為a.將化工廠的廢渣磷石膏乾燥，然後粉碎至200～400目備用；將畜禽糞便曬乾備用；b.再將磷石膏粉與畜禽糞按照重量比(3～5)∶(7～5)混合拌勻，加入佔混合物重量35-55％的水；c.將調製好的上述混合物堆置進行發酵，當發酵基質堆溫穩定在30-40℃，有一股煮熟的飼料氣味，同時堆體積明顯縮小時，發酵完成；d.培養基滅菌後，控制培養溫度為28-32℃，先接種佔培養基重量2.5-8％的蠟質芽孢桿菌，培養2-3天；再接種佔培養基重量2.5-7.5％的枯草芽孢桿菌，培養2-3天；最後再接種佔培養基重量3.5-10％的蘇雲金桿菌，繼續培養3-5天，收集得混合菌；e.培養完成後，將得到的混合菌與步驟c製得的發酵混合物按重量比1∶500-1500混合，再加水調節含水重量至35-55％，徹底拌勻，室溫下堆置3-6天進行二次共發酵；然後晾乾至含水重量達20-30％，粉碎後得粉末狀混合物即得產品。
2.根據權利要求1所述的瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥的生產方法，其特徵在於 所述培養基的成分為按重量比將15-25%米糠、20-30%麥麩、2-8%花生餅粉、2-5%菜子 餅粉、10-15%玉米粉、0. 5-1%硫酸鎂、0. 1-0. 5%硫酸亞鐵、0. 1-0. 5%氯化鈣、0. 1-0. 5% 磷酸二氫鉀，餘量為水，配製好的培養基pH為5-7.4。
3.根據權利要求1所述的瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥的生產方法，其特徵在於 培養基的滅菌方法為將培養基置於滅菌鍋中進行高溫滅菌45-60分鐘，保持滅菌鍋中溫 度為121°C左右，壓力為0. 08-0. 12Mpa;取出已滅菌的培養基，放置在無菌接種室內冷卻， 並放置2-3天；冷卻後，採用同樣方法再滅菌一次。
4.根據權利要求1所述的瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥的生產方法，其特徵在於 步驟c的發酵方法為，將調製好的混合物堆置進行發酵，堆高1-1. 5米，底長10-30米，寬 10-20米，四周用塑料膜覆蓋保溫以促進發酵，夏季發酵10-15天，春季或秋季發酵15-25 天；發酵4天後，或當每天堆內15-20cm處的發酵基質溫度達到50°C時，立即翻堆，拌勻，再 次成堆、密封發酵，整個發酵過程中夏天翻堆3-5次，春秋翻堆2-3次；當成堆的發酵基質堆 溫穩定在30-40°C，有一股煮熟的飼料氣味，同時堆體積明顯縮小時，發酵完成。
5.上述任一權利要求所製得的瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥在種植辣椒、黃瓜上 的應用。
全文摘要
本發明提供一種瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥的方法及應用，該瓜果類蔬菜專用抗病蟲生物複合肥通過以下步驟得到將磷石膏乾燥，粉碎至200-400目；畜禽糞便曬乾；將磷石膏與畜禽糞進行混合發酵；培養基滅菌後，控制培養溫度為28-32℃，先後接種多種有益微生物，並分別培養，培養結束後，將混合菌與已經製作好的發酵混合物按重量比1∶500-1500混合，加水調節含水量至35-55％，拌勻，室溫下堆置3-5天進行共發酵，晾乾至含水量達20-30％，粉碎後即得產品。該產品主要應用在辣椒、黃瓜等瓜果類蔬菜種植上。
文檔編號C05F17/00GK101830759SQ20101011503
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月1日 優先權日2010年3月1日
發明者吳洪生 申請人:南京信息工程大學