一种不含粘结剂的生物有机无机全元复合微生物肥料及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种不含粘结剂的生物有机无机“全元”复合微生物肥料及其制备方法和应用，属于农业高新技术。所用肥料原料为粉粹过筛的生物有机肥和粉粹后的无机化肥；生物有机肥所用菌株为解淀粉芽孢杆菌Bacillus?amyloliquefaciens?SQR‐9；所用化肥为硫酸铵，过磷酸钙和氯化钾。工艺流程为将原料根据养分需求配比混匀，加入圆盘造粒机，间歇性喷雾造粒、分筛，最终在温度≤50℃条件下烘干至含水质量比低于20％，包装即为商品生物有机无机“全元”复合微生物肥料。此工艺大大降低了生物有机无机肥的生产成本，操作简单，肥料成粒率好，造粒效率高。
【专利说明】—种不含粘结剂的生物有机无机全元复合微生物肥料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不含粘结剂的生物有机无机“全元”复合微生物肥料及其制备方法和应用，属于农业高新【技术领域】。
【背景技术】
[0002]一些发达国家于上世纪20年代，我国于上世纪60年代开始进入农业现代化阶段——“高投入、高产出、高污染”的常规农业现代化发展模式，使农业生产水平大幅度提高，但同时也导致了资源的极度消耗，生态环境的严重破坏和污染。在我国由于化肥长期大量不合理施用，有机肥见效慢、施用面积及用量严重不足和生物菌肥效率低、应用规模小、无区域针对性等肥料使用特点，导致我国土壤结构遭到严重破坏、有机质含量急剧下降、土壤微生物群落结构严重失衡，从而造成农产品产量和质量大幅度下降和肥料利用率逐年降低等一系列突出的问题。因此，迫切需要研制能够集化肥速效、有机肥长效和生物肥增效为一体的新型肥料生产技术并将其产业化推广。
[0003]生物有机无机“全元”复合肥，兼具生物菌的活化土壤、转化土壤养分的功能，有机质培肥土壤、改良土壤的特点和无机养分的速效功能；能够增加土壤中氮素、有机质、可溶性磷、可溶性钾的营养物质含量，增加土壤中有益微生物的种群和数量，同时能够增强作物的抗病、抗旱能力以及代谢机能；对提高作物产量、改善作物品质、增加农民经济收入都有着积极的作用。生产“全元”复合微生物肥料可以利用微生物的特定功能，将农业有机废弃物进行无害化处理，变废为宝，使资源得到充分利用，环境得到改善和净化。由于颗粒肥较粉状肥有良好的物理性能，可防止结块；粒度比较一致，便于机械化施肥；减少扬尘，防止污染和损失，便于运输和贮存等特点，将肥料造粒是生产实际的迫切需要。而且有机肥进行造粒处理后在一定程度上增强了肥料的缓释性能【蔡树美，于斌等，造粒工艺对商品有机肥养分释放动态的影响，2008】。从目前农业生产实际需要、比价效应、施肥习惯、经济效益和环境保护等诸多因素考虑，把这三者综合起来是未来肥料发展的主要方向，会对农业生产产生巨大的推动作用。
[0004]目前市场上生产生物有机无机复混肥的方法有很多，标准也不统一。但依然存在生产成本高、功能微生物存活率低等缺点。本专利采用筛选优质活性菌株生产生物有机肥，再配以一定比例的无机化肥，无添加剂情况下利用圆盘造粒机直接混合造粒，经验证肥料满足6个月储存期内活性菌株的数量大于0.2亿/g肥料干重且肥料田间效果很好，此工艺大大降低了复合微生物肥料的生产成本，工艺简单，肥效显著，可大面积推广使用。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于针对目前生物有机无机“全元”复混肥粉剂肥料容易结块，易产生扬尘而造成损失并污染环境，不利于运输和贮存，不方便机械化施用等缺点，同时针对目前生物有机无机复混肥造粒工艺复杂，生产成本高，市场推广难度大等特点开发出不加粘结剂生产生物有机无机“全元”复混造粒肥的圆盘造粒工艺。
[0006]本发明的目的可通过如下技术方案实现:
[0007]—种圆盘造粒生产无粘合剂的生物有机无机“全元”复合微生物肥料的方法，由生物有机肥风干、粉碎过筛后，按照养分需求添加相应含量的粉碎后的化肥，利用圆盘造粒机造粒，成粒后在温度不超过50°C的条件下将“全元”造粒复合微生物肥料的含水量降至20%以下，即为成品“全元”复合微生物肥料；其中所述的圆盘造粒机造粒时不添加粘结剂仅在造粒过程中喷加相当于造粒总物料干重16% -35%的水使混合物料抓握成团一触就散；所述的化肥选自过磷酸钙或选自过磷酸钙和其他一种或多种化肥。
[0008]所述的生物有机肥由保藏号为CGMCC N0.5808的解淀粉芽孢杆菌(Baci I Iusamyloliquefaciens) SQR - 9固态发酵而成,含功能微生物解淀粉芽孢杆菌大于IXlO8CFUg_1，有机质含量≥45wt%，总氮磷钾养分含量5 -7wt%，含水量≤30wt%，pH值6.5 -8.5。
[0009]所述的生物有机肥，其生产工艺如下:
[0010]I)将保藏号为CGMCC N0.5808的解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens) SQR9接种到PDA培养液中，进行液体发酵生产，发酵生产的条件为:培养温度30~37°C，搅拌速度为170~180转/分钟，发酵中后期形成芽孢，使发酵液中含菌或芽孢量≥I X 19个/ml。
[0011]2)将腐熟牛粪堆肥和菜柏按照6:4的重量比混合均匀，将SQR - 9发酵液接种入菜柏和腐熟牛粪堆肥混合物中进行固体发酵，每吨菜柏和腐熟牛粪堆肥混合物中加入SQR9发酵液40~60L，固体发酵过程中每天翻堆I~2次，使固体发酵温度不超过60°C，发酵
6- 7天后结束，SQR9含量达到1\10*^^/^肥料干重以上，最后在温度不超过601:的条件下将微生物有机肥的含水量蒸发至30%以下而成。
[0012]4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的生物有机肥风干至含水量20%以下、粉碎后过18目筛。
[0013]所述的化肥优选过磷酸钙或优选过磷酸钙、硫酸铵和氯化钾。
[0014]所述的圆盘造粒机圆盘直径50cm,边高12cm,倾角45° ,转速25r/min,所用分级筛孔径为 1.2mm, 2mm, 4.75mm。
[0015]该产品保存180天后有效功能活菌数≥2X107CFU/g肥料干重，总氮磷钾养分为≥8%，成品颗粒直径为1.2 - 4.75mm，含水量≤20%。
[0016]按照本发明所述的方法制备的生物有机无机“全元”复合微生物肥料。
[0017]本发明所述的生物有机无机“全元”复合微生物肥料在促进农作物生长和增产方面的应用。
[0018]有益效果本发明提供一种不加粘结剂生产生物有机无机“全元”复合微生物肥料的圆盘造粒工艺。
[0019]使用该发明生产的“全元”复混微生物造粒肥料集无机化肥的速效性、有机肥的长效性和生物菌肥增效性于一体，肥效释放平稳，促生效果好，适合蔬菜、果树等经济作物种植区域大面积使用，且此工艺简便，大大降低了肥料的生产成本，无添加剂使肥料更环保。本发明对于保护生态环境，保护人民的身体健康，提高农产品的附加值具有重要的意义。
[0020]产品与目前市场上的产品相比具有如下优点:
[0021]I)本专利生产的“全元”复合微生物肥料料中所含功能微生物生命力强，风干后储存180天后满足有效活菌数>2X 107CFU/g(肥料干重)。直接混合造粒工艺大大降低了肥料的生产成本。
[0022]2)本专利利用添加的无机化肥(过磷酸钙)遇水或硫酸铵变得黏稠，可使肥料有效成粒且成粒均匀，可以避免添加工业粘结剂，降低了生产成本的同时也使肥料更环保更安全。
[0023]3)利用本专利生产的复混肥料含水量较低(18%~25% )(因生物有机肥原料和复混肥配方而有差异)，易于风干。
[0024]4)造粒后的“全元”复合微生物肥料料有良好的物理性能，可防止结块；粒度比较一致，便于机械化施肥；减少扬尘，防止污染和损失，便于运输和贮存等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1配方I各处理有效成粒含水量
[0026]图2配方2各处理有效成粒含水量
[0027]图3 40目原料各处理成粒含水量
[0028]图4混合细度各处理成粒含水量
[0029]图5两种配方各处理成粒含水量
[0030]图6 “全元”复合微生物肥料颗粒
[0031]图7 10养分“全元”复合微生物肥料存放期活菌数变化
[0032]图8 15养分“全元”复合微生物肥料存放期活菌数变化
[0033]生物材料保藏信息
[0034]根际促生芽孢杆菌SQR9，分类命名为解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens), 2012年2月27日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区北辰西路I号院3号，中国科学院微生物研究所，菌种保藏号为CGMCC N0.5808。
【具体实施方式】
[0035]实施例1
[0036]1、生物有机肥的生产
[0037]将保藏号为CGMCC N0.5808 的解淀粉芽抱杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)SQR9接种到PDA培养液中，进行液体发酵生产，发酵生产的条件为:培养温度范围30~37°C，搅拌速度为170~180转/分钟，发酵中后期形成芽孢，使发酵液中含菌或芽孢量≥ I X 19 个/ml。
[0038]将腐熟牛粪堆肥和菜柏按照6:4重量比均匀混合，将SQR-9发酵液接种入菜柏和腐熟牛粪堆肥混合物中进行固体发酵，每吨固体有机物料中加入SQR9发酵液40~60L，固体发酵过程中每天翻堆I~2次，使固体发酵温度不超过60°C，发酵6 - 7天后结束，SQR9含量达到I X 108CFU/g肥料干重以上，最后在温度不超过60°C的条件下将微生物有机肥的含水量蒸发至30%以下而成。
[0039]发酵结束后生物有机肥中促生菌SQR9数量达到5 X 108CFU/g (干重)，有机质质量比含量≥45%，含水量质量比25 - 30%，全氮含量为2 - 3% (90%以上为有机氮)，总氮磷钾养分为5-7%。
[0040]2、配比一定量的无机化肥生产“全元”复合微生物肥料
[0041]利用有机肥料标准(NY525 -2012)提供的方法测定生物有机肥中总氮磷钾养分含量，结果(表1)，添加一定配比的无机化肥使复混肥总氮磷钾养分分别为8%，12%，16%(表1)。生物有机肥风干至含水量20%以下，粉粹过筛与粉碎的无机化肥(市售)(硫酸铵、过磷酸钙和氯化钾)混合均匀，利用圆盘造粒工艺造粒。圆盘造粒机圆盘直径50cm，边高12cm,倾角45° ,转速25r/min,所用分级筛孔径为1.2mm, 2mm, 4.75mm。造粒时不添加粘结剂仅在造粒过程中喷加相当于造粒总物料干重16%-35%的水使混合物料抓握成团一触就散，分筛，颗粒在不超过50°C的条件下风干使含水量质量比低至20%以下。成品颗粒直径在1.2-4.75_，包装即为成品“全元”复合微生物肥料(图1)。
[0042]表1生物有机肥原料和复合微生物肥料养分
[0043]
【权利要求】
1.一种圆盘造粒生产无粘合剂的生物有机无机“全元”复合微生物肥料的方法，由生物有机肥风干、粉碎过筛后，按照养分需求添加相应含量的粉碎后的化肥，利用圆盘造粒机造粒，成粒后在温度不超过50°C的条件下将“全元”造粒复合微生物肥料的含水量降至20%以下，即为成品“全元”复合微生物肥料；其特征在于所述的圆盘造粒机造粒时不添加粘结剂仅在造粒过程中喷加相当于造粒总物料干重16% -35%的水使混合物料抓握成团一触就散；所述的化肥选自过磷酸钙或选自过磷酸钙和其他一种或多种化肥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的生物有机肥由保藏号为CGMCCN0.5808的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens) SQR - 9固态发酵而成，含功能微生物解淀粉芽孢杆菌大于IXlO8CFU 8_1，有机质含量> 45wt%，总氮磷钾养分含量5- 7wt%，含水量≤ 30wt%，pH 值 6.5 - 8.5。
3.根据权利要求2所述的生物有机肥，其生产工艺如下: 1)将保藏号为CGMCC N0.5808 的解淀粉芽抱杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)SQR9接种到PDA培养液中，进行液体发酵生产，发酵生产的条件为:培养温度30~37°C，搅拌速度为170~180转/分钟，发酵中后期形成芽孢，使发酵液中含菌或芽孢量> I X 19个/ml。 2)将腐熟牛粪堆肥和菜柏按照6:4的重量比混合均匀，将SQR- 9发酵液接种入菜柏和腐熟牛粪堆肥混合物中进行固体发酵，每吨菜柏和腐熟牛粪堆肥混合物中加入SQR9发酵液40~60L，固体发酵过程中每天翻堆I~2次，使固体发酵温度不超过60°C，发酵6 -7天后结束，SQR9含量达到lX108CFU/g肥料干重以上，最后在温度不超过60°C的条件下将微生物有机肥的含水量蒸发至30%以下而成。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的生物有机肥风干至含水量20%以下、粉碎后过18目筛。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的化肥为过磷酸钙或过磷酸钙、硫酸铵和氯化钾。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的圆盘造粒机圆盘直径50cm，边高12cm,倾角45。,转速25r/min,所用分级筛孔径为1.2mm, 2mm, 4.75mm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法生产的产品保存180天后有效功能活菌数≥2*107CFU/g肥料干重，总氮磷钾养分为≥8%，成品颗粒直径为1.2 - 4.75mm,含水量< 20%。
8.根据权利要求1~7中任意项所述的方法制备的生物有机无机“全元”复合微生物肥料。
9.权利要求8所述的生物有机无机“全元”复合微生物肥料在促进农作物生长和增产方面的应用。
【文档编号】C05G1/00GK104130040SQ201410223545
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】沈其荣, 梁晓琳, 李 荣, 黄蓉, 马婧, 张瑞福, 沈标 申请人:南京农业大学