专利名称：一种解磷钾生物固氮有机肥及专用菌种制备的制作方法
技术领域：
本发明是一种涉及生物肥技术领域中的解磷钾生物固氮有机肥制品，是一种利用
钾长石矿粉、铁矿粉、无机养分、有机养分和微生物混合发酵，通过微生物的分解转化变为 有利于各种植物吸收利用，满足农作物快速生长所需，以提高农作物产量和质量的生物有 机不规则粉状肥料。
背景技术：
土壤中的磷主要来自土壤母质，生物遗体和施用的肥料。磷营养是植物生长的三 大要素之一，而植物只能利用可溶性磷。在我国有75%的耕地土壤缺磷，而土壤中95%的 磷是以不溶性的无效磷形式存在，植物很难直接吸收利用。据中国科学院台站网络"八五" 期间对我国农业土壤磷素平衡状况进行了研究，结果表明，我国农田土壤全磷含量均超过 支出的l倍以上。据统计，在1949年-1992年，我国累计施入农田的磷肥有7.88X107吨 (P205)，其中大约有6X107吨(P205)积累在土壤中不能被利用。辽宁省、内蒙古地区农田 的磷素在20世纪90年间至21世纪间积累更为明显，而且磷素含量还在以每年2. 6g/kg 土 壤的速度增长。 土壤中的钾有三种形态存在①水溶性钾KN03、KC1、KH2、P04，钾是以离子状态存 在的，才能被植物直接吸收利用，但它们容易流失；②交换性钾，属吸附于土壤胶体中的钾 离子，能被其它阳离子交换出来；③难溶性钾，这是存在土壤中的钾、这类钾约占土壤总钾 的98%以上，每年向土壤中施用的磷钾肥除小部分被植物吸收外，大部分难溶性磷钾元素 埋在土层中无法利用，即使有些生物复合肥能够溶解一部分，但由于菌种和菌力的不足以 及各种土壤条件差异的情况下，也很难全部溶解而达到目地。 本发明的目地是提供一种能够溶磷和解钾的微生物菌种，与无机养分，钾长石矿 粉、铁矿尾粉有机养分的混合发酵、生产出溶磷解钾效果好的生物有机肥。这种解磷钾的 菌种组配互相不拮抗、共生共存、营养互补，而且耐6(TC高温和耐高浓度无机盐。下面就将 本发明的菌种选择、物料组配作用机理以及制备方法做具体说明 1、土壤中有机磷约占全磷量的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。土壤中的有机磷不能被利用。微生物转化磷的机制因不同的菌种而有 所不同，有机磷在土壤缺磷的情况下，可向外分泌植酸酶、核酸酶和磷酸酶在转化为无机磷
酸盐磷细菌产生的乳酸、羟基乙酸、延胡索酸和琥珀酸能够降低ra值，又可与铁、铝、硅、钙
离子结合，从而使难溶性磷酸盐溶解，其作用的大小不仅取决于分泌酸的种类和数量，更与 其机制的缓冲及能与磷酸根离子螯合和离子多少，由其是土壤中的Ca2+多少有关，研究认 为，在不同的有机磷对铁、铝、钙、硅、镁离子的整合能力有所不同，添加硫氧化细菌与磷矿 物和不溶性磷混用，可使硫氧化成硫酸才能溶解难溶性磷。磷营养是植物生长的三大要素 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无效磷形态存在的，磷 细菌可以将不溶性磷转化为有效磷，提供植物生长发育所需的磷营养，以增加土壤的相应 肥力。
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2、钾不同于其它元素，它不参与植物体的组成，而是在代谢中发挥作用，促进植物 生长发育，钾已成为继氮、磷元素之后限制农作物产量和质量的第三种大量元素。钾在土壤 中以三种形式存在，即水溶性钾、交换性钾和难溶性钾。本发明采用的微生物菌能够有效分 解难溶性钾，这类微生物称之为钾细菌，也叫硅酸盐，研究表明，硅酸盐细菌能分解难溶性 钾，还能分解磷矿粉和磷酸盐，分解土壤中含钾、铝、硅酸盐，具有溶磷、解磷，解钾及固氮能 力。现归纳出以下几个硅酸盐细菌解钾作用的进程 ①硅酸盐菌在培养基中不断增殖，产生大量多糖物质，通过自身的黏结作用，使矿 物颗粒与细胞物质纽结在一起，形成了细菌一 矿物复合体，这种复合体的形成促使了细菌 细胞与矿物颗粒进一步接触，甚至在培养基中小分子的协助下，使矿物格层间域增大，从而 有利于钾离子的释放。 ②当硅酸盐细菌在含有钾硅酸盐物的培养基中生长，随着细胞数量及各种细胞物 质的不断增多，使细菌 一 对矿物复合体中有机物质与矿物颗粒的相互作用，这将促进硅酸 盐细菌对矿物表面的溶蚀作用。随着时间的延长，细胞物质就以无孔不入的特征，向矿物颗 粒的间隙及深层延伸。 ③细菌一矿物复合体对有机酸和一些无机离子具有明显吸附作用，复合体主要 吸附硅酸盐细菌自身分泌的代谢产物，在土壤环境中则吸附自身代谢产物外，还包括其周 围的有机，无机物质，促使大量酸根离子及其它离子集中在细菌 一 矿物复合体中，发生着 生化解钾作用。 ④细菌对钾离子的主动吸收也促进了矿物本身的溶解进程。含钾硅酸盐矿物表面 的质点会由于本身的热裂动和各种酸根离子吸引而离开矿物表面。生物细胞都是通过细胞 表面的主动传递过程来完成对钾离子的吸收，因此，在缺乏可溶性钾素的情况下，生命活动 的要求迫使细菌消耗能量(ATP)并逐步吸收钾离子，细菌的主动吸收以及钾离子与酸根离 子的结合，打破了矿物的溶解与结晶过程中暂时的动态平衡状态，促使矿物降解和更多的 钾离子释放。在细菌-=矿物复合体多因素协同作用，使其互相促进，互相影响，共同导致 矿物中钾离子的逐步析出。 3、纤维素分解菌我国是农业大国，每年的农作物秸秆约有7亿吨，列世界之首， 农作物秸秆中含有大量的有机质、氮、磷、钾和微量元素，分析显示，每100kg鲜秸秆中含有 氮0. 48kg、磷0. 38kg、钾1. 67kg，相当于2. 4kg氮肥，3. 8kg磷肥、3. 4kg钾肥。利用微生物 分解作用经过发酵腐熟、分解，可将大分子长链的有机物转化为小分子的葡萄糖、氨基酸、 脂肪酸，并最终转化为C02、 NH3、 H20及诸多种无机盐类，在制备解磷钾，生物固氮有机肥中 添加部分植物秸秆粉与多种微生物菌混合发酵，目的是，当微生物肥料放入田间后，纤维素 分解菌可以分解土壤中的各种纤维素物质，为其它生物功能的微生物提供小分子营养，协 助它们快速转化繁殖，更好地发挥其生物有机肥的整体功能作用。
4、菌种组配 ①解磷菌解磷假单孢杆菌、巨大芽孢杆菌、埃希氏菌、硫杆菌；
②解钾菌胶冻样芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、固氮菌； ③纤维分解菌扣囊拟内孢酵母菌、水稻芽孢杆菌、纤维分解芽孢杆菌、光合菌、油 脂酵母菌。这些菌种分别通过麦麸三次扩大培养后，得到较多的生产菌，以备在工业化生产 菌种用量大时，减少成本投入。
5、物料组配 ①60目的钾长石粉、60目的铁矿尾粉、60目的各种植物秸秆粉、60目的磷酸一铵 粉，做为氮、磷、钾的三大元素生物有机肥料。 ②无机养分硝酸氮、硫酸钾、硫酸镁、硫酸锌、氯化铁、硫酸钙，这些无机养分能够
协助细菌解磷钾，腐熟和分解纤维以及在植物生长期的营养元素补充。
5、制备说明 ①制备解磷钾生物固氮有机肥，首先制做混合菌种培养液，添加适宜菌丝生长的 无机元素，有机养料和经IO(TC高温的灭菌水混合培养。 ②选用的是钾长石矿粉、铁矿尾粉、各种植物秸秆粉，按要求比例混合后，加入菌 种发酵液并翻拌均匀，车间水泥地面上堆成长方形状、高1.3米，用黑色塑料布暗光下发酵 培养，发酵温度不能超过4(TC，以免温度过高导致细菌死亡，以每天翻拌1次为好，发酵期 6-7天，这个期间，磷、钾、铁、铝、硅矿物颗粒和秸秆粉在细菌的协同作用下，全部分解。
③向发酵后的物料喷洒添充剂，以充实物料中的营养含量，然后堆积6小时，平散 在水泥地面上，自然晾干，在含水份10%以下时，以每袋40kg的计量，塑料编织袋内封口、 打码，即成为一种解磷钾生物固氮有机肥。 解磷钾生物固氮有机肥是以不规则粉状形式体现的，每克含各种细菌2. 6-5亿个 活性菌株，施入田间后在各种细菌作用下，菌肥力强，缓释析出时间长，肥效期达138天，这
种生物有机肥做植物的底肥施用，也可做中间段追加肥用。经多年的与施用化肥对比表明， 可使玉米增产13%，大豆增产11%，小麦增产16%，水稻增产10%，各种果树和各种瓜果蔬 菜的增产效果比施用化肥、复合肥增产明显。
本发明的优点在于 a、促进各种农作物对其它营养物质的吸收，溶磷钾微生物可以吸附作物根系周围 的、铜、钙、硅等微量元素，改善植物营养环境，而且还能分泌生长调节物质，以促进根系生 长； b、增强植物抗病能力，多种细菌在根系大量生长繁殖下，在一段时间内成为根系 的优势菌，由于它们的不断繁殖，抑制和减少了病原微生物的滋生，有的细菌还具有抗病原 微生物的作用； c.减少环境污染并能够修复土壤。由于采用的是多种解磷钾菌和纤维分解菌做为 生物有机肥菌种，在生产中无污染，无排放，有机肥中多种微生物可以溶解以往施用化肥时 被固定的无效磷和难溶性钾，活化土壤，向植物提供各种营养物质，省工又省钱；
d、适用于旱田、水田、果树、蔬菜、花卉、牧草，施用成本仅为化肥的70%。
具体实施例方式
—种解磷钾生物固氮有机肥及专用菌种制备，其方法是 1、混合菌种培养液将2400kg灭菌水注入发酵罐内，分别加入葡萄糖4. 6kg、红糖 8kg、氨基酸3. 6kg、硫酸镁36g、硫酸锌36g、硫酸钾40g、氯化亚铁30g、硫酸钙20g、 VB1260 片、VC260片，假单孢杆菌6. 5kg、巨大芽孢杆菌6. 5kg、硫杆菌6. 5kg、胶冻样芽孢杆菌 6. 5kg、胶质芽孢杆菌6. 5kg、固氮菌6kg、纤维芽孢杆菌6. 5kg、水稻芽孢杆菌6. 5kg、光合细 菌6kg、油脂酵母菌6kg、混合后充分搅拌并使其全部溶解，静置24小时，然后充分给氧，不
5间断的搅拌，直到加工完成时；培养液35t:，培养12-13天，待液内长满菌丝时止，放入乙灭 菌的塑料容器内封口，做为向干粉物料中喷洒的混合菌种发酵液； 2、添充液将灭菌水400kg放入发酵罐内，分别加入红糖4kg、蜂蜜3kg、酵素菌 500g。固氮菌300g、磷细菌300g、钾细菌300g。纤维芽孢杆菌400g。乳酸菌300g、醋酸菌 300g、Em菌400g、光合菌400g、蜡质芽孢杆菌300g、水稻芽孢杆菌300g、氨基酸2kg、钼酸铵 200g、硫酸亚铁200g、硫酸锌200g、硝酸钾200g、硫酸镁200g、VB1150片、VC150片，充分搅 拌并使其全部溶解后，静置24小时，然后充分给氧，不间断搅拌，待液内长满菌丝时止；
3、干粉物料60目的钾长石粉1900kg、60目的铁矿尾粉1900kg、60目的各种植物 秸秆粉2000kg、60目的腐殖酸粉200kg ; 4、发酵将2400kg的混合菌种培养液喷入6吨的混合干粉物料中，用翻抛机循环 推进式翻抛，边喷边翻，拌合均匀后菌液与干粉物料为2400 : 6000，堆积成长方形，高1.3 米的梯形发酵堆，用黑色塑料布盖严，在暗光下发酵培养，发酵温度为35-38°C ，堆温升到 4(TC时，翻拌降温1次，每天翻拌1次，发酵期6-7天； 5、发酵后处理将400kg的添充剂喷洒在发酵后的物料中，边喷边翻；同时加入磷 酸-铵粉200kg，硝酸钾粉200kg、翻拌均匀后，堆积24小时，然后平散在车间水泥地面上自 然通风晾干，过筛，含水份在10X以下时，以40kg计量，装入塑料编织袋内封口、打码，即成 为解磷钾生物固氮有机肥。
权利要求
一种解磷钾生物固氮有机肥及专用菌种制备，其特征为1、葡萄糖4.6kg、红糖8kg、氨基酸3.6kg、硫酸镁36g、硫酸锌36g、硫酸钾40g、氯化亚铁30g、硫酸钙20g、VB1260片、VC260片，假单孢杆菌6.5kg、巨大芽孢杆菌6.5kg、硫杆菌6.5kg、胶冻样芽孢杆菌6.5kg、胶质芽孢杆菌6.5kg、固氮菌6kg、纤维芽孢杆菌6.5kg、水稻芽孢杆菌6.5kg、光合细菌6kg、油脂酵母菌6kg；2·红糖4kg、蜂蜜3kg、酵素菌500g、固氮菌300g、磷细菌300g、钾细菌300g、纤维芽孢杆菌400g、乳酸菌300g、醋酸菌300g、光合细菌400g、蜡质芽孢杆菌300g、水稻芽孢杆菌300g、氨基酸2kg、钼酸铵200g、硫酸亚铁200g、硫酸锌200g、硝酸钾200g、硫酸镁200g、VB1150片、VC150片；3、60目的钾长石粉1900kg、60目的铁矿尾粉1900kg、60目的各种植物秸秆粉2000kg、60目的腐殖酸粉200kg；4、同时加入磷酸-铵粉200kg、硝酸钾粉200kg。
2 红糖4kg、蜂蜜3kg、酵素菌500g、固氮菌300g、磷细菌300g、钾细菌300g、纤维芽 孢杆菌400g、乳酸菌300g、醋酸菌300g、光合细菌400g、蜡质芽孢杆菌300g、水稻芽孢杆 菌300g、氨基酸2kg、钼酸铵200g、硫酸亚铁200g、硫酸锌200g、硝酸钾200g、硫酸镁200g、 VBJ50片、VC150片;
3、 60目的钾长石粉1900kg、60目的铁矿尾粉1900kg、60目的各种植物秸秆粉2000kg、 60目的腐殖酸粉200kg ;
4、 同时加入磷酸_铵粉200kg、硝酸钾粉200kg。
全文摘要
本发明提出了一种解磷钾生物固氮有机肥及专用菌种制备，它是由多种微生物菌、无机养分、有机养料的三次分级扩培，在与钾矿物粉混合发酵添充工艺处理的一种适合水田、旱田、果蔬、花卉等各种植物生长的生物有机肥，它能够显著的提高土壤中相应养分的供给，并将不溶性磷和难溶性钾及硅酸盐分解转化为植物易吸收利用的有效磷和有效钾，在同等条件下，能够提高各种农作物产量10-31％；本发明工艺简便易操作，原料来源广、制做成本低。
文档编号C05G3/00GK101774860SQ201010124420
公开日2010年7月14日 申请日期2010年3月16日 优先权日2010年3月16日
发明者范鸿基 申请人:范鸿基