一种包膜微生物菌肥颗粒及其制备方法与流程

文档序号:13015150阅读:207来源:国知局
技术领域本发明属于农用肥料领域,具体的涉及一种包膜微生物菌肥颗粒及其制备方法。

背景技术:
土壤中的常量营养元素氮、磷、钾通常不能满足作物生长的需求,需要施用化肥来补足,化学肥料具有成分单纯,养分含量高,肥效快,肥劲猛的特点,因此近些年来受到广大农户的欢迎。中国是世界上施肥最多的国家,但是目前我国化肥总量不足、施肥和肥料结构不合理、肥料分配区域不平衡、浪费严重等现象,化学肥料的利用率低,施用后没有被作物吸收利用的肥料大量进入环境,对环境造成污染。不仅破坏了土地资源,而且对人类健康也构成了威胁。过量施用化学肥料,给中国的环境和食品安全造成了巨大的威胁,这种不可持续的农业生产方式不仅严重污染了我国有限的土地,而且近年频发的食品安全事件也和这种农业生产方式紧密相连。化肥不仅对人体造成危害,同样对土壤的破坏性更加严重。如今人们逐渐提高了环保意识,大量的有机农产品开始涌入人们的生活。在我国有机农产品正处在快速发展的时期,因此不断开发有机生物肥料是亟待解决的问题。

技术实现要素:
为了解决上述问题,本发明提供一种包膜微生物菌肥颗粒,不仅充分利用了农村或城市废弃物,而且得到的肥料含有丰富的营养物质,可提高农作物的产量。本发明还提供了上述包膜微生物菌肥颗粒的制备方法。本发明技术方案如下:一种包膜微生物菌肥颗粒,包括丸芯和包膜层;所述的丸芯和包膜层的重量比为1:0.5-0.8;所述的丸芯,以1份鸭粪、1.6-2.0份味精下脚料、1.5-1.7份糠醛渣、0.4-0.6份玉米芯和2-3份草木灰作为发酵底料,以枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌好氧发酵,造粒而成;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌相对于发酵底料的用量分别为:以它们的活化菌液计30-35ml/kg、40-50ml/kg、45-50ml/kg、45-50ml/kg、20-26ml/kg、45-50ml/kg;其中,活化菌液中的有效活菌数均为100-150亿/ml;所述的包膜层,以1份双孢菇渣、0.5-0.6份酒糟、1.0-1.5份中药渣、1.0-1.5份腐植酸、0.5-1.0份瓜尔胶和1.8-2.1份硅藻土为基料,加入EM菌液发酵后,干燥与5份蔗糖混合制成;所述EM菌液用量为45-55ml/kg基料;所述酒糟是指以木薯为原料发酵生产酒精后的酒糟;所述包膜微生物菌肥颗粒,粒度为4~6mm;所述份为重量份。所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌CICC20958,所述侧孢短芽孢杆菌为侧孢短芽孢杆菌AMCC100017,所述乳糖细黄链霉菌为乳糖细黄链霉菌CICC23627,所述淡紫拟青霉为淡紫拟青霉BZW12041,所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌CICC10181,所述巨大芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌ATCC14581。上述包膜微生物菌肥颗粒,优选的,所述丸芯,发酵底料的组成为:1份鸭粪、1.8份味精下脚料、1.6份糠醛渣、0.5份玉米芯和2.8份草木灰;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌相对于发酵底料的用量分别为32ml/kg、45ml/kg、48ml/kg、48ml/kg、25ml/kg、46ml/kg。上述包膜微生物菌肥颗粒,优选的,所述包膜层,基料的组成为:1份双孢菇渣、0.6份酒糟、1.2份中药渣、1.2份腐植酸、0.6份瓜尔胶和2.0份硅藻土为基料;EM菌液用量为48ml/kg基料。本发明的上述包膜微生物菌肥颗粒,优选的,所述丸芯制备方法为:发酵底料先加入乳糖细黄链霉菌和淡紫拟青霉发酵3-5天,然后再加入枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌发酵10-12天,发酵产物干燥,粉碎,造粒,即可。其中,优选的,发酵底料的厚度为30-50cm。上述包膜微生物菌肥颗粒,优选的,所述包膜层制备方法为:将包膜层基料按照重量份称取后加入反应罐中,然后加入EM菌液并搅拌发酵4-5天,然后将发酵产物干燥,粉碎,加入蔗糖混合均匀即可。上述包膜微生物菌肥颗粒,其活菌数为0.62亿CFU/g以上,有机质含量为58.5wt%以上,pH为7.1-7.2。所述包膜微生物菌肥颗粒N、P、K含量比例为2.5-3.0:1:1.8-2.1。一种上述包膜微生物菌肥颗粒的制备方法,包括以下步骤:(1)按量称取鸭粪、味精下脚料、糠醛渣、玉米芯和草木灰并混合均匀,作为发酵底料;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌活化培养,得菌液;(2)一次发酵:将乳糖细黄链霉菌和淡紫拟青霉菌液混合后加到发酵底料中,然后加水保持含水量在30-50%,混匀;发酵底料的平铺厚度为30-50cm,然后在通风、避雨条件下发酵3-5天;(3)二次发酵:一次发酵完成之后,向发酵底料中加入枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌菌液混合均匀,通风、避雨条件下发酵10-12天,二次发酵完成;(4)将二次发酵产物干燥,粉碎过200目筛,粉末造粒,75-80℃干燥2-3h,降温至30℃,分筛出粒径4~6mm的颗粒,得丸芯;(5)按量称取双孢菇渣、酒糟、中药渣、腐植酸、瓜尔胶和硅藻土加入反应罐中,然后加入保持含水量在30-40%,然后加入EM菌液并搅拌,搅拌速度为5-8r/min;加热控制反应罐中温度在42±3℃,持续发酵4-5天,然后将发酵产物干燥,粉碎过200目筛得粉末,溶解分散于95%乙醇中,配制成包膜层原料液;(6)丸芯置于流化床中,将包膜层原料液与粉碎至20-30μm的蔗糖分别用高压雾化喷头同时喷洒于旋转翻滚的丸芯颗粒表面,3-5min后,丸芯颗粒包覆完全,形成包膜层;(7)将经过步骤(6)包覆完全的肥料颗粒在40-45℃真空干燥,过筛,即得包膜微生物菌肥颗粒。步骤(3)中,二次发酵完成时,水分低于30%,发酵基料发黑,臭气显著降低。本发明的包膜包膜微生物菌肥颗粒尤其适用于玉米种植,符合玉米生长对N、P、K等营养成分的需求;且能有效预防玉米茎腐病的发生。本发明技术方案有益效果为:稳定性好,有效期长,蔗糖包膜可有效预防菌种在肥料储存过程中生长繁殖,常温下长时间保存也不会失效,使用方便;具有调节酶促反应,增强光合作用,增加土壤中的抗辩因子,减少病害发生,解磷解钾,肥效利用率高,提供多种营养、促进生长发育,分泌生长物质,促进根系发育,有效杀灭多种线虫及白色包囊虫卵,降解毒害物质,提高产量改善品质等作用;对作物无害,而且适用作物范围广泛,应用效果显著。具体实施方式下面将通过实施例对本发明作进一步的描述,这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。本领域的技术人员应理解,对本发明内容所作的等同替换,或相应的改进,仍属于本发明的保护范围之内。实施例1将枯草芽孢杆菌CICC20958、侧孢短芽孢杆菌AMCC100017、乳糖细黄链霉菌CICC23627、淡紫拟青霉BZW12041、地衣芽孢杆菌CICC10181、巨大芽孢杆菌ATCC14581、分别接种于相应的培养基进行活化培养,分别获得枯草芽孢杆菌菌液(有效活菌数均为50-100亿/ml)、侧孢短芽孢杆菌菌液(有效活菌数均为50-100亿/ml)、乳糖细黄链霉菌菌液(有效活菌数均为50-100亿/ml)、淡紫拟青霉菌液(有效活菌数均为50-100亿/ml)、地衣芽孢杆菌菌液(有效活菌数均为50-100亿/ml)、巨大芽孢杆菌菌液(有效活菌数均为50-100亿/ml);枯草芽孢杆菌CICC20958的培养基成分:蒸馏水1.0L,葡萄糖20.0g,蛋白胨15.0g,氯化钠5.0g,牛肉膏0.5g,琼脂20.0g,pH6.0;侧孢短芽孢杆菌AMCC100017的培养基成分:酵母提取物0.5g,甘露醇20.0g,KH2PO40.2g,K2HPO40.8g,MgSO4.7H2O0.2g,CaSO4·2H2O0.1g,FeCl3微量,Na2MoO4·2H2O微量,琼脂15.0g,蒸馏水1.0L,pH7.2;乳糖细黄链霉菌CICC23627的培养基成分:马铃薯提取液1.0L,葡萄糖20.0g,KH2PO43.0g,MgSO4.7H2O1.5g,维生素B1微量,琼脂15.0g,pH6.0;淡紫拟青霉BZW12041的培养基成分:蔗糖20.0g,黄豆粉15.0g,FeSO4·7H2O0.005g,MnSO40.008g,H3BO30.002g,ZnSO40.005g,CuSO40.004g,Na2MoO40.004g,CoCl20.002g,肌醇0.04g,蒸馏水1.0L,pH5-6;地衣芽孢杆菌CICC10181的培养基成分:蛋白胨5.0g,牛肉浸取物3.0g,NaCl5.0g,琼脂15.0g,蒸馏水1.0L,pH7.0;巨大芽孢杆菌ATCC14581的培养基成分:淀粉20.0g,豆粕50.0g,KH2PO42.0g,Na2HPO40.5g,CaCO30.5g,MgSO40.5g,MnSO40.5g,pH7.0。实施例2(1)取100kg鸭粪、180kg味精下脚料、160kg糠醛渣、50kg玉米芯和280kg草木灰混合均匀,作为发酵底料;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌活化培养,得菌液;(2)一次发酵:将乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉菌液混合后加到发酵底料中,然后加水保持含水量在30-50%,混匀;发酵底料的平铺厚度为30-50cm,然后在通风、避雨条件下发酵3-5天(夏季3天,冬季5天);乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉相对于发酵底料的菌液用量分别为48ml/kg、48ml/kg;(3)二次发酵:一次发酵完成之后,向发酵底料中加入枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌菌液混合均匀,通风、避雨条件下发酵10-12天(夏季10天,冬季12天),二次发酵完成;此时,水分低于30%,发酵基料发黑,臭气显著降低,发酵完成;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌相对于发酵底料的菌液用量分别为32ml/kg、45ml/kg、25ml/kg、46ml/kg;(4)将二次发酵产物干燥,粉碎过200目筛,粉末造粒,75-80℃干燥2-3h,降温至30℃,分筛出粒径4~6mm的颗粒,得丸芯;(5)称取36.7kg双孢菇渣、22kg酒糟、44kg中药渣、44kg腐植酸、22kg瓜尔胶和73.3kg硅藻土加入反应罐中,然后加入保持含水量在30-40%,然后加入EM菌液并搅拌,搅拌速度为5-8r/min;加热控制反应罐中温度在42±3℃,持续发酵4-5天,然后将发酵产物干燥,粉碎过200目筛得粉末,溶解分散于95%乙醇中,配制成包膜层原料液;(6)丸芯置于流化床中,将包膜层原料液与粉碎至20-30μm的183.3kg蔗糖分别用高压雾化喷头同时喷洒于旋转翻滚的丸芯颗粒表面,3-5min后,丸芯颗粒包覆完全,形成包膜层;(7)将经过步骤(6)包覆完全的肥料颗粒40-45℃真空干燥,过筛,即得包膜微生物菌肥颗粒;粒度为4~6mm,丸芯和包膜层的重量比为1:0.6。实施例3(1)取100kg鸭粪、160kg味精下脚料、150kg糠醛渣、40kg玉米芯和200kg草木灰混合均匀,作为发酵底料;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌活化培养,得菌液;(2)一次发酵:将乳糖细黄链霉菌和淡紫拟青霉菌液混合后加到发酵底料中,然后加水保持含水量在30-50%,混匀;发酵底料的平铺厚度为30-50cm,然后在通风、避雨条件下发酵3-5天(夏季3天,冬季5天);乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉相对于发酵底料的菌液用量分别为45ml/kg、45ml/kg;(3)二次发酵:一次发酵完成之后,向发酵底料中加入枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌菌液混合均匀,通风、避雨条件下发酵10-12天(夏季10天,冬季12天),二次发酵完成;此时,水分低于30%,发酵基料发黑,臭气显著降低,发酵完成;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌相对于发酵底料的菌液用量分别为30ml/kg、40ml/kg、20ml/kg、45ml/kg;(4)将二次发酵产物干燥,粉碎过200目筛,粉末造粒,75-80℃干燥2-3h,降温至30℃,分筛出粒径4~6mm的颗粒备用;(5)称取47.8kg双孢菇渣、23.9kg酒糟、47.8kg中药渣、47.8kg腐植酸、23.9kg瓜尔胶和86kg硅藻土加入反应罐中,然后加入保持含水量在30-40%,然后加入EM菌液并搅拌,搅拌速度为5-8r/min;加热控制反应罐中温度在42±3℃,持续发酵4-5天,然后将发酵产物干燥,粉碎过200目筛得粉末,溶解分散于95%乙醇中,配制成包膜层原料液;(6)丸芯置于流化床中,将包膜层原料液与粉碎至20-30μm的239kg蔗糖分别用高压雾化喷头同时喷洒于旋转翻滚的丸芯颗粒表面,3-5min后,丸芯颗粒包覆完全,形成包膜层;(7)将经过步骤(6)包覆完全的肥料颗粒40-45℃真空干燥,过筛,即得包膜微生物菌肥颗粒;粒度为4~6mm,丸芯、包膜层和包膜层的重量比为1:0.5。实施例4(1)取100kg鸭粪、200kg味精下脚料、170kg糠醛渣、60kg玉米芯和300kg草木灰混合均匀,作为发酵底料;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌活化培养,得菌液;(2)一次发酵:将乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉菌液混合后加到发酵底料中,然后加水保持含水量在30-50%,混匀;发酵底料的平铺厚度为30-50cm,然后在通风、避雨条件下发酵3-5天(夏季3天,冬季5天);乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉相对于发酵底料的菌液用量分别为50ml/kg、50ml/kgkg;(3)二次发酵:一次发酵完成之后,向发酵底料中加入枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌菌液混合均匀,通风、避雨条件下发酵10-12天(夏季10天,冬季12天),二次发酵完成;此时,水分低于30%,发酵基料发黑,臭气显著降低,发酵完成;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌相对于发酵底料的菌液用量分别为35ml/kg、50ml/kg、26ml/kg、50ml/kg;(4)将二次发酵产物干燥,粉碎过200目筛,粉末造粒,75-80℃干燥2-3h,降温至30℃,分筛出粒径4~6mm的颗粒备用;(5)称取52.3kg双孢菇渣、31.4kg酒糟、78.4kg中药渣、78.4kg腐植酸、52.3kg瓜尔胶和109.7kg硅藻土加入反应罐中,然后加入保持含水量在30-40%,然后加入EM菌液并搅拌,搅拌速度为5-8r/min;加热控制反应罐中温度在42±3℃,持续发酵4-5天,然后将发酵产物干燥,粉碎过200目筛得粉末,溶解分散于95%乙醇中,配制成包膜层原料液;(6)丸芯置于流化床中,将包膜层原料液与粉碎至20-30μm的261kg蔗糖分别用高压雾化喷头同时喷洒于旋转翻滚的丸芯颗粒表面,3-5min后,丸芯颗粒包覆完全,形成包膜层;(7)将经过步骤(6)包覆完全的肥料颗粒40-45℃真空干燥,过筛,即得包膜微生物菌肥颗粒;粒度为4~6mm丸芯、包膜层和包膜层的重量比为1:0.8。实施例5(1)取100kg鸭粪、170kg味精下脚料、170kg糠醛渣、45kg玉米芯、280kg草木灰混合均匀,作为发酵底料;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌活化培养,得菌液;(2)一次发酵:将乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉菌液混合后加到发酵底料中,然后加水保持含水量在30-50%,混匀;发酵底料的平铺厚度为30-50cm,然后在通风、避雨条件下发酵3-5天(夏季3天,冬季5天);乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉相对于发酵底料的菌液用量分别为45ml/kg、50ml/kg;(3)二次发酵:一次发酵完成之后,向发酵底料中加入枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌菌液混合均匀,通风、避雨条件下发酵10-12天(夏季10天,冬季12天),二次发酵完成;此时,水分低于30%,发酵基料发黑,臭气显著降低,发酵完成;枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌相对于发酵底料的菌液用量分别为32ml/kg、48ml/kg、21ml/kg、46ml/kg;(4)将二次发酵产物干燥,粉碎过200目筛,粉末造粒,75-80℃干燥2-3h,降温至30℃,分筛出粒径4~6mm的颗粒备用;(5)称取53.2kg双孢菇渣、31.9kg酒糟、63.8kg中药渣、58.5kg腐植酸、31.9kg瓜尔胶和106.4kg硅藻土加入反应罐中,然后加入保持含水量在30-40%,然后加入EM菌液并搅拌,搅拌速度为5-8r/min;加热控制反应罐中温度在42±3℃,持续发酵4-5天,然后将发酵产物干燥,粉碎过200目筛得粉末,溶解分散于95%乙醇中,配制成包膜层原料液;(6)丸芯置于流化床中,将包膜层原料液与粉碎至20-30μm的266kg蔗糖分别用高压雾化喷头同时喷洒于旋转翻滚的丸芯颗粒表面,3-5min后,丸芯颗粒包覆完全,形成包膜层;(7)将经过步骤(6)包覆完全的肥料颗粒40-45℃真空干燥,过筛,即得包膜微生物菌肥颗粒;粒度为4~6mm丸芯、包膜层和包膜层的重量比为1:0.8。对比例1-6步骤(2)、(3)一次发酵和二次发酵均采用单一菌液(对比例1为枯草芽孢杆菌、对比例2为侧孢短芽孢杆菌、对比例3为乳糖细黄链霉菌、对比例4为淡紫拟青霉、对比例5为地衣芽孢杆菌、对比例6为巨大芽孢杆菌),其他操作及步骤同实施例2。对比例7合并步骤(2)、(3)一次发酵和二次发酵:将乳糖细黄链霉菌、淡紫拟青霉、枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌混合后加到发酵底料中,然后加水保持含水量在30-50%,混匀;发酵底料的平铺厚度为30-50cm,然后在通风、避雨条件下发酵13-17天(夏季13天,冬季17天),二次发酵完成;此时,水分低于30%,发酵基料发黑,臭气显著降低,发酵完成;其他操作及步骤同实施例2。产品检测本发明制备的包膜微生物菌肥颗粒测定;通过按照2012年9月1日中华人民共和国农业部颁布实施的NY884-2012《生物有机肥》国家标准对本发明包膜微生物菌肥颗粒进行测试,通过检测结果可以看出,本发明包膜微生物菌肥颗粒的各项指标明显高于刚颁布实施不久的国家标准测,并且包膜菌肥颗粒经过12个月储藏后有效活菌数仍能高达0.54亿CFU/g以上,试验结果见表1、表2:表1本发明实施例及对比例包膜微生物菌肥颗粒质量检测结果表2本发明包膜微生物菌肥颗粒有效活菌数检测结果(单位亿cfu/g)使用本发明实施例2-5包膜微生物菌肥颗粒和对比例1-7包膜微生物菌肥颗粒对玉米产量等因素影响效果情况,与施用市场购买的包膜微生物类菌肥颗粒的效果对比,结果见表3:表3实施例和对比例肥料使用效果对比另外,农田实验表明:施加本发明的包膜微生物菌肥颗粒的玉米,与施加农家肥(灭菌处理)的玉米相比,在施肥量相当的情况下(长势相当);施加本发明的包膜微生物菌肥颗粒的玉米的茎腐病发生率降低了13.7%。
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