一種多元素矽肥及其製備方法和用途與流程

2023-10-06 07:14:09 2

本發明涉及一種肥料，更具體地涉及一種多元素矽肥及其製備方法和用途，屬於肥料化學和農業技術領域。

背景技術：

目前，我國作為世界上人口最多的國家，對於糧食的安全保障一直極為重視。此外，我國作為農業大國，也是世界上消耗化肥量最多最大的國家。

據不完全統計，我國2014年化肥消耗量已達5100多萬噸，主要類型包括單一肥料和複合肥。但這些純化學類肥料的長期使用，也存在著一些問題，例如流失量大、造成土壤板結、單一肥料的使用造成土壤營養活性的降低、環境汙染(尤其是磷肥對於水體的汙染)等等。

正是由於這些缺陷和原因，目前對於新型肥料有著迫切的需求，人們在經過大量的勞動後，也研發出了多種新型有機肥料，例如：

CN105802898A公開了一種解澱粉芽孢桿菌菌株及生物有機肥。該解澱粉芽孢桿菌菌株的保藏編號為CGMCC No.12335。將保藏編號為CGMCC No.12335的解澱粉芽孢桿菌菌株加入到生物有機肥中，能夠改善作物根系微生物群落結構，增加土壤中微生物數量，能夠改良土壤結構，防止土壤板結，能夠有效改善土壤酸化，提高種植作物的產量，增強作物抗病蟲害能力。

CN105732236A公開了一種生物有機肥，其由下列重量份數的原料組成：草炭土560-700份，煙末150-200份，稻殼30-60份，蔗渣20-50份，雞糞10-90份，牛糞20-55份，羊糞10-35份，菜籽油渣18-35份，腐植酸50-130份，尿素2-9份，磷酸一銨2-5份，鉀肥4-6份，硫酸亞鐵0.1-1份，硫酸鋅0.2-0.8份，硫酸鎂0.3-0.9份，硼酸0.5-1。所述肥料既能提高化肥的利用率，減少農藥的使用量，也能降低汙染、提高農作物產品質量。

CN102964176A公開了一種生物有機肥及其製備方法。所述有機肥是由下述配比的原料製備而成的：(1)脫水汙泥50-80重量份；(2)蛋白質廢渣10-50重量份；(3)尿素0-10重量份；(4)活性炭0-10重量份；(5)功能性菌種菌劑0.2-1重量份。所述製備方法包括如下步驟：(1)功能性菌種製備；(2)原料發酵；(3)後處理。解決了菌絲體CSTR厭氧發酵、有機酸廢水EGSB厭氧發酵－好氧處理過程中產生的汙泥與有機酸工廠微生物發酵產生的蛋白質廢渣帶來的二次環境汙染問題，變廢為寶，符合循環經濟的相關要求，所得生物有機肥有機質含量及有效活菌數含量等指標均滿足相關行業標準的要求。此外，所述製備方法工藝簡單，無三廢排放，且投資少，見效快，成本低。

CN103011920A公開了一種生物有機肥的，其製備方法包括以下步驟：(1)菌液的配製：將微生物發酵菌劑用水稀釋培養8-12小時，配製成菌液；(2)原料的混合攪拌：以重量份數比計，將主要原料新鮮雞糞30-70份、蠶沙0-40份、繅絲濃縮廢液0-15份、統糠10-20份、草炭8-12份、過磷酸鈣按2-8份投入攪拌設備中進行混合攪拌；(3)菌液與原料的混合：將稀釋後的菌液噴灑到不斷攪拌的混合原料中，形成發酵物料，控制發酵物料最終水分重量百分比在45-60％，碳氮比在20-30:1；(4)自然發酵：將充分混合的發酵物料運到空場地堆放，進行20-25天的自然發酵，待發酵物料內部升溫至60℃時，便進行翻堆，自然發酵過程中需要翻堆3-5次；(5)乾燥、過篩、包裝：物料完全腐熟後，進行脫水乾燥、粉碎、過篩裝包，即可得到所述生物有機肥。

CN102826875A公開了一種有機肥，該有機肥是以畜禽糞便、頁巖、農作物廢棄物、雜草樹葉及城市生活垃圾為原料，經過酵母菌發酵處理而成；所述酵母菌為釀酒酵母；所述有機肥的配方包括：畜禽糞便50-80％，農作物廢棄物、雜草樹葉、頁巖、城市生活垃圾各佔20-50％，酵母菌1-2％，赤砂糖10-15％，水適量。有機肥通過酶及活性物質進而幫助催化和分解殘留在農田裡的農殘藥殘和重金屬，降低所有毒素的含量。酵母菌的擴菌活性很強，灌根後益菌對成蟲和卵進行分解吞吃，因此，除蟲用酵母菌發酵製作的有機肥料，種植農作物的產品，都能達到綠色食品的質量檢測標準，並且是提高了產品的質量。

CN102992867A公開了一種生物有機肥，其是由下述重量份的原料製得：花生油渣10-15、雞糞25-30、硅藻土4-8、澱粉1-2、磷酸二銨10-15、氯化鉀18-22、EM菌劑1-2、爛梨子10-15、爛橘子15-20、菌糠20-25、蠶沙10-12、胺基酸螯合液2-4、過期奶粉8-12、蛇床子2-4、幹茶葉渣2-5、桉樹葉2-4、南瓜藤1-2。其可以有效地提高作物抗病抗旱性，對土壤的損害也相應的有所減緩，爛水果漿、幹茶葉渣、花生油渣等密閉發酵使用，豐富了營養含量的同時，節約成本，變廢為寶，醋泡中藥可以使得中藥的營養更好的發揮作用，營養更容易釋放，從而被作物吸收。

CN103360141A公開了一種一種高效生物有機肥，由如下重量份的成分組成：70重量份的生物發酵幹兔糞；11重量份的尿素；10重量份的磷酸一銨；11重量份的硫化鉀；1重量份的白雲石鈣粉；0.5重量份的硼砂；0.2重量份的硫酸銅；0.1重量份的硫酸鋅；0.2重量份的硫酸錳；0.1重量份的鉬酸銨；另外還包括光合液，光合液是含有重量份分別為0.67％的麵粉、0.13％的紅糖和0.2％的光合菌劑的水溶液。較好地解決了一般有機肥、生物有機肥，肥效低，不適應大田作物的不足，是一種多功能廣譜新型農用肥。

CN103524217A公開了一種微生物有機肥及其製備方法，其由以下質量百分比的原料混合發酵而成：含水量為50-60wt％的禽畜糞便：50-70％；煙渣：5-15％；米糠粕：2-8％；秸杆粉或草粉：2-8％；骨渣：5-15％；貝殼粉：4-12％；地衣芽孢桿菌：0.1-0.13％；功能菌種：0.1-0.13％，上述原料總和為100％。所述微生物有機肥配方科學、有效養分高，並能從其他輔料中分解出有機N、P、K，微生物菌落活性大，抗病蟲害，養分全面，適用做各種作物的底肥和土壤改良。

如上所述，現有技術中已經開發了多種多樣的有機肥，但對於新型的有機肥仍存在繼續研究的必要，尤其是最近多年來沿海城市海域多次發生嚴重的海藻汙染現象(藍潮)，如何對數量巨大的海藻進行無害化處理，仍是一個非常重要的研究課題。

有鑑於此，本發明提供了一種多元素矽肥，其通過多種組分的綜合選擇和協同，從而取得了諸多優異的技術效果，具有良好的應用前景和工業化生產潛力。

綜上可知，現有技術在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

技術實現要素：

為了研製新型的多元素矽肥，本發明人對此進行了大量深入的研究，在付出了充分的創造性勞動和經過深入的科學探究後，從而完成了本發明。

具體而言，本發明主要涉及如下幾個方面。

第一個方面，本發明涉及一種多元素矽肥，所述多元素矽肥包括矽質基肥、海藻酸\活性發酵肥、改性貝殼粉、復混胺基酸、腐殖酸、金屬複合物、動物骨粉、亞硒酸鈉、澱粉、殼聚糖、EDDHA螯合鐵和黃腐酸鉀。

在本發明的所述多元素矽肥中，以重量份計，所述多元素矽肥包括如下含量的具體組分：

矽質基肥 30-40

海藻酸 1～15

活性發酵肥 20-35

改性貝殼粉 2-4

復混胺基酸 0.04-0.06

腐殖酸 0.2-0.3

金屬複合物 0.04-0.08

動物骨粉 1-2

亞硒酸鈉 0.02-0.05

澱粉 1.2-1.6

殼聚糖 0.4-0.6

EDDHA螯合鐵 0.02-0.04

黃腐酸鉀 0.1-0.2

在本發明的所述多元素矽肥中，涉及組成的「包括」，既包含了開放式的「包括」、「包含」等及其類似含義，也包含了封閉式的「由…組成」等及其類似含義。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述矽質基肥的重量份為30-40份，例如可為30份、35份或40份。

所述矽質基肥是按照包括如下步驟的方法製得的：

A1：將石英砂粉末與無機強鹼或純鹼反應，然後將所得固體粉碎過100目篩，得到矽基質；

A2：將所述矽基質與碳酸氫銨、磷酸二銨和氯化鉀按照15:1-2:1.5-3:1的質量比進行均勻混合，從而得到所述矽質基肥。

其中，在所述步驟A1中，所述無機強鹼可為苛性鈉(即固體片鹼)、苛性鉀(即片狀的固體KOH)或苛性鈉與苛性鉀的等質量混合物。

其中，所述步驟A1的反應(反應條件、工藝、原料用量比等)是非常公知的反應，例如可見於CN1038070A、CN1046508A、CN104071800A等文獻，在此不再一一贅述。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述活性發酵肥的重量份為20-35份，例如可為20份、25份、30份或35份。

所述活性發酵肥是按照包括如下步驟的方法製得的：

B1：地衣芽孢桿菌培養液的製備

將地衣芽孢桿菌在30-34℃下活化15小時，然後接種於營養培養液I中，在30±2℃下進行培養，直至營養培養液I中的地衣芽孢桿菌的菌體含量為109-1010cfu/mL，從而得到地衣芽孢桿菌培養液；

B2：解澱粉芽孢桿菌培養液的製備

將解澱粉芽孢桿菌常溫下接種於營養培養液II中，然後在34-36℃下進行培養，直至營養培養液II中的解澱粉芽孢桿菌的菌體含量為108-109cfu/mL，從而得到解澱粉芽孢桿菌培養液；

B3：發酵乳桿菌培養液的製備

將發酵乳桿菌常溫下接種於營養培養液II中，然後在30-34℃下進行培養，直至營養培養液II中的發酵乳桿菌的菌體含量為109-1010cfu/mL，從而得到發酵乳桿菌培養液；

B5：活性發酵肥的製備，包括如下步驟：

B5-1：將2重量份棉粕、1重量份花生餅、3重量份乾燥雞糞、4重量份幹蠶沙、0.1重量份紅糖、12重量份乾燥的植物秸稈粉、0.4重量份黃豆粉、1重量份麥麩、1重量份玉米粉、0.6重量份草木灰、4重量份乾燥的甘蔗渣、3.5重量份乾燥酒糟、0.01重量份纖維素酶、3重量份乾燥鋸末和20重量份乾燥海藻粉混合後，加入水並混合均勻，使所得混合物的水分質量百分比含量為30-35％，然後裝入長、寬、深分別為2米、1.5米和1.5米的發酵槽中，自然堆積發酵70-80小時，並通風保持發酵槽內部的中心溫度為54-56℃，得到第一發酵料；

B5-2：將所述地衣芽孢桿菌培養液用水稀釋200倍，得到地衣芽孢桿菌噴灑液；將所述解澱粉芽孢桿菌培養液用水稀釋150倍，得到解澱粉芽孢桿菌噴灑液；將所述發酵乳桿菌培養液用水稀釋200倍，得到發酵乳桿菌噴灑液；

B5-3：向所述初始發酵料中均勻噴灑入3重量份的所述地衣芽孢桿菌噴灑液和5重量份的所述解澱粉芽孢桿菌噴灑液，均勻翻堆後繼續進行發酵，待料堆中心溫度升至60-65℃時，保持該溫度範圍，並在該溫度範圍下發酵20-30小時，得到第二發酵料，發酵期間不定期噴灑水以保持料堆中的水分質量百分含量為40-45％；

B5-4：向所述第二發酵料中均勻噴灑入3.5重量份的所述發酵乳桿菌噴灑液，均勻翻堆後繼續進行發酵，仍保持料堆中心溫度為60-65℃，並在該溫度範圍下發酵35-42小時，發酵期間不定期噴灑水以保持料堆中的水分質量百分含量為40-45％，發酵結束後，出槽，即得所述活性發酵肥。

其中，在所述步驟B1中，所述營養培養液I以1000ml計，包括如下組分：牛肉粉4g、糖蜜10g、瓊脂3.5g、K2HPO4 1.5g、NH4Cl 2g、硼酸1.5g、金屬元素水溶液30ml、葡萄糖5g，餘量為蒸餾水。

其中，在所述步驟B2和B3中，所述營養培養液II以1000ml計，包括如下組分：乙二胺四乙酸二鈉2g、蛋白腖4g、紅糖2.5g、甘氨酸5g、瓊脂3g、維生素C 2g、金屬元素水溶液50ml、KI 4.5g、肌醇1.2g，餘量為蒸餾水。

其中，所述營養培養液I和營養培養液II中使用的金屬元素水溶液是將5g鉬酸銨、3g氯化鋅、1.5g氯化鈷、2.5g硝酸銅、2g氯化鈣、5g氯化錳、3g氯化亞鐵、6g氯化鎂、2.5g氯化鐵和3.5g硫酸氯溶於1000ml蒸餾水中而得到的。然後分別準確量取30ml和50ml，便為1000ml所述營養培養液I和所述營養培養液II中分別所包含的30ml金屬元素水溶液和50ml金屬元素水溶液。

其中，所述營養培養液I和營養培養液II的製備可通過將所包含的上述各種組分溶解在適量蒸餾水中，然後用蒸餾水定容至1000ml即可，本領域技術人員在閱讀本發明後，可顯而易見地選擇合適的配製方法，在此不再詳細描述。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述改性貝殼粉的重量份為2-4份，例如可為2份、3份或4份。

所述改性貝殼粉是按照包括如下步驟的方法製得的：

C1：將乾淨的貝殼粉碎並研磨，過200目篩，得到貝殼粉；

C2：將貝殼粉在800℃下煅燒2-3小時，然後自然冷卻至室溫，得到煅燒粉末；

C3：將煅燒粉末加入到硫酸銨和氯化鉀的水溶液中，其中硫酸銨和氯化鉀的摩爾濃度分別為4mol/L和3.5mol/L，然後攪拌下超聲分散30-40分鐘，過濾，乾燥，從而得到所述改性貝殼粉。

其中，在所述步驟C1中，所述貝殼並沒有特別的限定，例如可為青蛤、牡蠣、扇貝、蟶子等中的任意一種，本領域技術人員可進行合適的選擇，在此不再進行詳細描述。

其中，在所述步驟C3中，所述煅燒粉末與水溶液(即硫酸銨和氯化鉀的水溶液)的質量比為1:2-3，例如可為1:2、1:2.5或1:3。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述復混胺基酸的重量份為0.04-0.06份，例如可為0.04份、0.05份或0.06份。

所述復混胺基酸為質量比1:2:1的甘氨酸、酪氨酸與精氨酸的混合物。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述腐殖酸的重量份為0.2-0.3份，例如可為0.2份、0.25份或0.3份。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述金屬複合物的重量份為0.04-0.08份，例如可為0.04份、0.06份或0.08份。

所述金屬複合物是按照包括如下步驟的方法製得的：

D1：向1mol/L的矽酸鈉水溶液中加入等體積的摩爾濃度為1mol/L的氯化鎂水溶液，然後攪拌均勻，再加入為矽酸鈉水溶液0.5倍體積的摩爾濃度為2mol/L的硝酸鋅水溶液，充分攪拌反應30-40分鐘，得到粘稠狀反應物，真空乾燥完全，研磨過200目篩，得到金屬複合粉末；

D2：將1重量份羥甲基纖維素加入2重量份熱水中，充分攪拌，直至成為均勻的粘性物，然後加入0.6重量份所述金屬複合粉末，並充分攪拌，直至金屬複合粉末被羥甲基纖維素的粘性物完全包覆，最後真空乾燥除去水分，將所得乾燥粉末過100目篩，即為所述金屬複合物。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述動物骨粉的重量份為1-2份，例如可為1份、1.5份或2份。

所述動物骨粉例如可為魚骨粉、豬骨粉、牛骨粉、雞骨粉、羊骨粉等中的任意一種或任意多種的混合物，其粒度為50-100目。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述亞硒酸鈉的重量份為0.02-0.05份，例如可為0.02份、0.03份、0.04份或0.05份。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述澱粉的重量份為1.2-1.6份，例如可為1.2份、1.4份或1.6份。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述殼聚糖的重量份為0.4-0.6份，例如可為0.4份、0.5份或0.6份。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述EDDHA螯合鐵的重量份為0.02-0.04份，例如可為0.02份、0.03份或0.04份。

在本發明的所述多元素矽肥中，所述黃腐酸鉀的重量份為0.1-0.2份，例如可為0.1份、0.15份或0.2份。

第二個方面，本發明涉及所述多元素矽肥的製備方法，所述製備方法包括如下步驟：

S1：以重量份計，分別稱取30-40份矽質基肥、1～15份海藻酸、20-35份活性發酵肥、2-4份改性貝殼粉、0.04-0.06份復混胺基酸、0.2-0.3份腐殖酸、0.04-0.08金屬複合物、1-2份動物骨粉、0.02-0.05份亞硒酸鈉、1.2-1.6份澱粉、0.4-0.6份殼聚糖、0.02-0.04份EDDHA螯合鐵和0.1-0.2黃腐酸鉀；

S2：將所述復混胺基酸、腐殖酸、亞硒酸鈉、殼聚糖、EDDHA螯合鐵和黃腐酸鉀加入到70重量份水中，並充分攪拌，得到混合物；

S3：將所述矽質基肥、活性發酵肥、改性貝殼粉、金屬複合物、動物骨粉和澱粉加入到步驟S2中的混合物中，充分混合均勻並乾燥完全，即得所述多元素矽肥。

當然，在步驟S3的充分混合均勻並乾燥完全後，還可以將其製備成其它多種形式，例如粒狀(經常規造粒即可)、粉末狀(經粉碎即可)、漿液狀(加入適量水攪拌混合即可)，這些都是本領域技術人員的常規技術手段，可根據需要進行合適的選擇與確定，不再一一贅述。

第二個方面，本發明涉及所述多元素矽肥在農作物栽培領域或名貴花草培育領域中的用途。

本發明的所述多元素矽肥具有優異的多個性能，如良好的透氣性、保水性、改善土壤pH值、作物增產效果等等，從而在農業技術領域具有良好的應用前景和潛力。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發明進行詳細說明，但這些例舉性實施方式的用途和目的僅用來例舉本發明，並非對本發明的實際保護範圍構成任何形式的任何限定，更非將本發明的保護範圍局限於此。

基礎製備例1：金屬元素水溶液的製備

將5g鉬酸銨、3g氯化鋅、1.5g氯化鈷、2.5g硝酸銅、2g氯化鈣、5g氯化錳、3g氯化亞鐵、6g氯化鎂、2.5g氯化鐵和3.5g硫酸氯溶於1000ml蒸餾水中，從而得到金屬元素水溶液。

除非另有規定，否則下文中所使用的均為本基礎製備例1所製得的金屬元素水溶液。

基礎製備例2：營養培養液I的製備

稱取牛肉粉4g、糖蜜10g、瓊脂3.5g、K2HPO4 1.5g、NH4Cl 2g、硼酸1.5g、金屬元素水溶液30ml和葡萄糖5g，將這些物質加入到適量蒸餾水中，充分攪拌均勻，然後繼續用蒸餾水定容至1000ml，從而得到所述營養培養液I。

除非另有規定，否則下文中所使用的均為本基礎製備例2所製得的營養培養液I。

基礎製備例3：營養培養液II的製備

稱取乙二胺四乙酸二鈉2g、蛋白腖4g、紅糖2.5g、甘氨酸5g、瓊脂3g、維生素C 2g、金屬元素水溶液50ml、KI 4.5g和肌醇1.2g，將這些物質加入到適量蒸餾水中，充分攪拌均勻，然後繼續用蒸餾水定容至1000ml，從而得到所述營養培養液II。

除非另有規定，否則下文中所使用的均為本基礎製備例3所製得的營養培養液II。

基礎製備例4：地衣芽孢桿菌培養液的製備

將地衣芽孢桿菌在32℃下活化15小時，然後接種於營養培養液I中，在30℃下進行培養，直至營養培養液I中的地衣芽孢桿菌的菌體含量為109-1010cfu/mL，從而得到地衣芽孢桿菌培養液，將其命名為DYYBGJ。

基礎製備例5：解澱粉芽孢桿菌培養液的製備

將解澱粉芽孢桿菌常溫下接種於營養培養液II中，然後在35℃下進行培養，直至營養培養液II中的解澱粉芽孢桿菌的菌體含量為108-109cfu/mL，從而得到解澱粉芽孢桿菌培養液，將其命名為JDFYBGJ。

基礎製備例6：發酵乳桿菌培養液的製備

將發酵乳桿菌常溫下接種於營養培養液II中，然後在32℃下進行培養，直至營養培養液II中的發酵乳桿菌的菌體含量為109-1010cfu/mL，從而得到發酵乳桿菌培養液，將其命名為FJRGJ。

製備例1：矽質基肥的製備

A1：將石英砂粉末與苛性鈉(即固體片鹼)和苛性鉀(即片狀的固體KOH)的等質量混合物進行反應，然後將所得固體粉碎過100目篩，得到矽基質；

A2：將所述矽基質與碳酸氫銨、磷酸二銨和氯化鉀按照15:1.5:2.2:1的質量比進行均勻混合，從而得到所述矽質基肥。

製備例2：活性發酵肥的製備

B5-1：將2重量份棉粕、1重量份花生餅、3重量份乾燥雞糞、4重量份幹蠶沙、0.1重量份紅糖、12重量份乾燥的植物秸稈粉、0.4重量份黃豆粉、1重量份麥麩、1重量份玉米粉、0.6重量份草木灰、4重量份乾燥的甘蔗渣、3.5重量份乾燥酒糟、0.01重量份纖維素酶、3重

量份乾燥鋸末和20重量份乾燥海藻粉混合後，加入水並混合均勻，使所得混合物的水分質量百分比含量為32％，然後裝入長、寬、深分別為2米、1.5米和1.5米的發酵槽中，自然堆積發酵75小時，並通風保持發酵槽內部的中心溫度為55℃，得到第一發酵料；

B5-2：將地衣芽孢桿菌培養液DYYBGJ用水稀釋200倍，得到地衣芽孢桿菌噴灑液；將解澱粉芽孢桿菌培養液JDFYBGJ用水稀釋150倍，得到解澱粉芽孢桿菌噴灑液；將發酵乳桿菌培養液FJRGJ用水稀釋200倍，得到發酵乳桿菌噴灑液；

B5-3：向所述初始發酵料中均勻噴灑入3重量份的所述地衣芽孢桿菌噴灑液和5重量份的所述解澱粉芽孢桿菌噴灑液，均勻翻堆後繼續進行發酵，待料堆中心溫度升至60-65℃時，保持該溫度範圍，並在該溫度範圍下發酵25小時，得到第二發酵料，發酵期間不定期噴灑水以保持料堆中的水分質量百分含量為42％；

B5-4：向所述第二發酵料中均勻噴灑入3.5重量份的所述發酵乳桿菌噴灑液，均勻翻堆後繼續進行發酵，仍保持料堆中心溫度為60-65℃，並在該溫度範圍下發酵38小時，發酵期間不定期噴灑水以保持料堆中的水分質量百分含量為42％，發酵結束後，出槽，即得所述活性發酵肥，將其命名為FJF。

對比製備例2-1至2-2：活性發酵肥的製備

對比製備例2-1：除將步驟B5-4中的發酵乳桿菌噴灑液在步驟B5-3中加入外(即在步驟B5-3中噴入所有的3種噴灑液)，其它操作均不變，從而重複實施了製備例2，得到活性發酵肥，將其命名為FJF1。

對比製備例2-2：除將步驟B5-3中的地衣芽孢桿菌噴灑液和解澱粉芽孢桿菌噴灑液在步驟B5-4中加入外(即在步驟B5-4中噴入所有的3種噴灑液)，其它操作均不變，從而重複實施了製備例2，得到活性發酵肥，將其命名為FJF2。

製備例3：改性貝殼粉的製備

C1：將乾淨的青蛤貝殼粉碎並研磨，過200目篩，得到貝殼粉；

C2：將貝殼粉在800℃下煅燒2.5小時，然後自然冷卻至室溫，得到煅燒粉末；

C3：將煅燒粉末加入到硫酸銨和氯化鉀的水溶液(所述煅燒粉末與水溶液的質量比為1:2.5)中，其中硫酸銨和氯化鉀的摩爾濃度分別為4mol/L和3.5mol/L，然後攪拌下超聲分散35分鐘，過濾，乾燥，從而得到改性貝殼粉，將其命名為BKF。

對比製備例3-1：改性貝殼粉的製備

除省略掉步驟C2外(即未進行煅燒)，其它操作均不變，從而重複實施了製備例3，得到改性貝殼粉，將其命名為BKF1。

製備例4：復混胺基酸的製備

將質量比1:2:1的甘氨酸、酪氨酸與精氨酸進行均勻混合，便得到復混胺基酸。

製備例5：金屬複合物的製備

D1：向1mol/L的矽酸鈉水溶液中加入等體積的摩爾濃度為1mol/L的氯化鎂水溶液，然後攪拌均勻，再加入為矽酸鈉水溶液0.5倍體積的摩爾濃度為2mol/L的硝酸鋅水溶液，充分攪拌反應35分鐘，得到粘稠狀反應物，真空乾燥完全，研磨過200目篩，得到金屬複合粉末；

D2：將1重量份羥甲基纖維素加入2重量份熱水中，充分攪拌，直至成為均勻的粘性物，然後加入0.6重量份所述金屬複合粉末，並充分攪拌，直至金屬複合粉末被羥甲基纖維素的粘性物完全包覆，最後真空乾燥除去水分，將所得乾燥粉末過100目篩，即得金屬複合物。

實施例1

S1：以重量份計，分別稱取35份製備例1的矽質基肥、10份海藻酸(現有)、28份活性發酵肥FJF、3份改性貝殼粉BKF、0.05份製備例4的復混胺基酸、0.25份腐殖酸、0.06份製備例5的金屬複合物、1.5份動物骨粉(魚骨粉)、0.035份亞硒酸鈉、1.4份澱粉、0.5份殼聚糖、0.03份EDDHA螯合鐵和0.15黃腐酸鉀；

S2：將所述復混胺基酸、腐殖酸、亞硒酸鈉、殼聚糖、EDDHA螯合鐵和黃腐酸鉀加入到70重量份水中，並充分攪拌，得到混合物；

S3：將所述矽質基肥、活性發酵肥、改性貝殼粉、金屬複合物、動物骨粉和澱粉加入到步驟S2中的混合物中，充分混合均勻並乾燥完全，即得多元素矽肥，將其命名為SW1。

實施例2

S1：以重量份計，分別稱取30份製備例1的矽質基肥、15份海藻酸、35份活性發酵肥FJF、2份改性貝殼粉BKF、0.06份製備例4的復混胺基酸、0.2份腐殖酸、0.08份製備例5的金屬複合物、1份動物骨粉(魚骨粉)、0.05份亞硒酸鈉、1.2份澱粉、0.6份殼聚糖、0.02份EDDHA螯合鐵和0.2黃腐酸鉀；

S2：將所述復混胺基酸、腐殖酸、亞硒酸鈉、殼聚糖、EDDHA螯合鐵和黃腐酸鉀加入到70重量份水中，並充分攪拌，得到混合物；

S3：將所述矽質基肥、活性發酵肥、改性貝殼粉、金屬複合物、動物骨粉和澱粉加入到步驟S2中的混合物中，充分混合均勻並乾燥完全，即得多元素矽肥，將其命名為SW2。

實施例3

S1：以重量份計，分別稱取40份製備例1的矽質基肥、1份海藻酸、20份活性發酵肥FJF、4份改性貝殼粉BKF、0.04份製備例4的復混胺基酸、0.3份腐殖酸、0.04份製備例5的金屬複合物、2份動物骨粉(魚骨粉)、0.02份亞硒酸鈉、1.6份澱粉、0.4份殼聚糖、0.04份EDDHA螯合鐵和0.1黃腐酸鉀；

S2：將所述復混胺基酸、腐殖酸、亞硒酸鈉、殼聚糖、EDDHA螯合鐵和黃腐酸鉀加入到70重量份水中，並充分攪拌，得到混合物；

S3：將所述矽質基肥、活性發酵肥、改性貝殼粉、金屬複合物、動物骨粉和澱粉加入到步驟S2中的混合物中，充分混合均勻並乾燥完全，即得多元素矽肥，將其命名為SW3。

對比例1-6

對比例1-3：除將其中的活性發酵肥FJF替換為FJF1外，其它均相同，從而重複操作了實施例1-3，將得到的多元素矽肥順次命名為D1、D2和D3。

對比例4-6：除將其中的活性發酵肥FJF替換為FJF2外，其它均相同，從而重複操作了實施例1-3，將得到的多元素矽肥順次命名為D4、D5和D6。

對比例7-9

除將其中的改性貝殼粉BKF替換為BKF1外，其它均相同，從而重複操作了實施例1-3，將得到的多元素矽肥順次命名為D7、D8和D9。

對比例10-12

除將其中的金屬複合物替換為其中所含的氯化鎂和硝酸鋅外(即僅僅使用了同量的氯化鎂和硝酸鋅，而未進行本發明的如此處理)，其它均相同，從而重複操作了實施例1-3，將得到的多元素矽肥順次命名為D10、D11和D12。

性能測試

1、對土壤的pH值改善效果測試

在多個長、寬、深分別為1米、0.5米和0.5米的相同土樣槽中，按照20cm的株距在土樣槽中種植5棵玉米，所使用的基土均為pH值為6.2的酸性土壤，其中分組以及所使用的土壤如下：

基土：即pH值為6.2的酸性土壤

對照槽：基土，期間不進行任何施肥。

化肥槽：基土，期間進行化學肥料(N、P和K肥)的正常施用。

多元素矽肥槽：基土+本發明生物不同有機肥(為基土質量的5％)，期間不再施用任何額外的化學肥料。

在玉米的生長期間，進行同樣的種植管理(如澆水、除草等)，在玉米收穫後，再次測定各個槽的土壤pH值，結果見下表1。

表1

其中，SW1-SW3對應的收穫後pH為6.8、6.8和6.8，意思是指使用SW1、SW2和SW3收穫後pH值都為6.8，而D1-D6所對應的「6.4-6.5」則是指D1-D6這6中多元素矽肥中，最高pH值為6.5，最低pH值為6.4，其他的D7-D9、D10-D12與pH值的對應關係也具有如此的相應含義，不再一一進行描述(在下面的其它測試中也具有相同的對應關係，不再一一描述)。

由上表1可見，當使用本發明的多元素矽肥時，能夠對土壤酸性起到良好的改善作用，而對照槽和化肥槽正相反，進一步加重了土壤的酸性，有泛酸化的趨勢。

還可以看出，在本發明的多元素矽肥中，活性發酵肥的製備過程能夠顯著地影響著對pH值的改善效果，只有FJF才能取得最好的效果，而FJF1和FJF2僅僅由於活性菌加入順序的不同，而導致最終對土壤的酸鹼性改善有顯著的降低，而D7-D12也在一定程度上降低了對土壤酸鹼性的改善(但仍顯著優於對照槽和化學槽)。

2、土壤保水性能測試

將土壤進行分堆平鋪成土層(長0.4米、寬0.3米、厚為0.2米)，其中空白組僅僅為土壤，其它組中則是向土壤中加入為其質量5％的各個多元素矽肥，然後向所有組中加入水，使得各組的土壤中水分質量百分含量均為80％。

然後，在恆溫20℃下避光進行自然蒸發測試，分別測試20天和50天後各個土樣中的水分質量百分含量，結果見下表2所示。

表2

由此可見，本發明的多元素矽肥具有非常優異的保水率，在50天後，仍具有51.6-53.2％的水分含量，而D1-D6由於活性菌加入順序的不同而導致最終肥料的保水率顯著降低至42.6-43.8％。雖然貝殼粉的處理不同和金屬複合物的處理不同，也導致了保水率有所降低，但降低程度要弱於D1-D6(但仍顯著差於SW1-SW3)。

3、作物增產測試

選擇同一試驗田，每50m2作為一個試驗區塊，對照區塊不使用任何肥料，化學區塊則按照每畝75kg複合肥(為質量比1:1:0.5的碳酸氫銨、磷酸二銨和硫酸鉀的混合物)的用量進行施肥，本發明多元素矽肥組則是每個區塊使用10kg多元素矽肥，並施用化學區塊用量1/5的同樣的複合肥。收穫後折算成平均畝產量。

種植作物為玉米，具體品種為德利農988，實驗結果見表3。

表3

由表3的結果可看出，本發明的多元素矽肥能夠顯著地提高作物產量，而D1-D12則有顯著的降低，尤其是D1-D6降低最為顯著，這證明活性發酵肥的製備方法(尤其是其中活性菌的不同加入階段)對於最終的肥效有著顯著的、不可預測的影響。

4、花草培育測試

使用相同的土壤進行滴水蓮的栽培測試，採用相同的花土(有機質2％，硝態氮120.8mg/kg，有效磷88.2mg/kg，有效鉀56.5mg/kg，pH值為5.8)作為基土，其中對照組僅僅使用基土，實驗組使用質量比5:1的基土與本發明多元素矽肥的混合物，按照相同的方式進行日常管理，分別考察栽培後20天、60天和120天後的性狀，所述性狀主要考察葉片顏色深淺、植株茁壯程度、植株整體高度等能夠顯而易見的外在指標，結果見下表4。

表4

其中，將使用基土的對照組在20天、60天、120天的性狀均用「A」表示，將SW1-SW3以及D1-D12的性狀與之相比較，從而綜合衡量出在不同天數時的性狀。

其中，SW1-SW3在這個三個時間點上均表現出了最優異的外在性狀：高度最高、最為茁壯、葉片肥厚且顏色墨綠。

而D1-D12在20天時也是表現出了同樣優異的性狀，但隨著時間的延長，其性狀慢慢要差於SW1-SW3，尤其是D7-D12在120天時，綜合性狀已經與對照組相差無幾，這證明貝殼粉的改性處理和金屬複合物的處理能夠在更長的時間內緩慢發揮功效，從而對於營養成分具有緩釋、長效的功能。

5、土壤透氣性與板結測試

將複合肥(為質量比1:1:0.5的碳酸氫銨、磷酸二銨和硫酸鉀的混合物)和本發明的多元素矽肥分別加入到土壤中，加入量均為土壤質量的5％，並混合均勻，得到測試土壤。自頂部噴淋入為測試土壤10％的水分，然後在恆定的溫室環境下(溫度為25℃，相對溼度為50％RH)自然放置10個月；最後測量不同土壤的透氣性能，從而進一步考察了板結情況，結果見下表5。

表5

由表5的數據可見，SW1-SW3具有最優異的總孔隙率和非毛管孔隙率，而D1-D12均有一定程度的減低，尤其是D1-D6降低最為明顯，這證明活性發酵肥的製備方法的不同可導致不可預測的影響。上述數據還證明了SW1-SW3具有最好的土壤鬆散性，能夠長期保持土壤疏鬆，從而更有利於植物生長。相對於SW1-SW3，對照組具有一定程度的板結。

綜上所述，本發明提供了一種多元素矽肥及其製備方法和用途，所述多元素矽肥通過特定的組分選擇以及某些組分的特定製備方法，從而取得了優異的良好的透氣性、保水性、改善土壤pH值、作物增產效果等效果，從而在農業技術領域具有良好的應用前景和潛力。

應當理解，這些實施例的用途僅用於說明本發明而非意欲限制本發明的保護範圍。此外，也應理解，在閱讀了本發明的技術內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動、修改和/或變型，所有的這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的保護範圍之內。