本发明涉及农业化肥领域，具体而言，涉及到一种甘蔗专用复合肥及其制备方法。
背景技术：
甘蔗是多年生高大实心草本。根状茎粗壮发达。秆高3～5米。中国台湾、福建、广东、海南、广西、四川、云南等南方热带地区广泛种植。甘蔗适合栽种于土壤肥沃、阳光充足、冬夏温差大的地方。甘蔗是温带和热带农作物，是制造蔗糖的原料，且可提炼乙醇作为能源替代品。全世界有一百多个国家出产甘蔗，最大的甘蔗生产国是巴西、印度和中国。甘蔗中含有丰富的糖分、水分，还含有对人体新陈代谢非常有益的各种维生素、脂肪、蛋白质、有机酸、钙、铁等物质。
甘蔗长生周期较长，植株高大，消耗的养分多。在整个生长过程中，不仅仅要保证有充分的营养供给，同时还要保证土壤的活性。现在市面上所销售的甘蔗肥料，大都只是通过施加一些有机或无机的化合物来提供部分所需元素，这样的方式可能使土壤质量变差，如造成结块，土壤本身的营养成份流失等；更重要的是，这样的方式还可能只是在短时间内有一定的促进效果，并不能保证在甘蔗的整个生长过程中都能有充分的营养供给；由于只是施加营养物质，而大部分的添加物也不具备杀菌的作用，因此这样的方式还存在着不能防治虫害的潜在危险。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种提高甘蔗产量的复合肥，通过采用微生物菌种发酵的方式，不仅可以使甘蔗在生长过程中，所添加的营养元素或营养物质会尽可能减少流失，让甘蔗在生长过程中得到充分的养分；同时还可以抵抗部分常见的危害甘蔗的病原微生物或害虫；在此基础上，更能够分解农药残留，改善土壤结构，让甘蔗在安全的条件下生长，也不会产生因为种植甘蔗而致使土壤结构变差，养分流失的情况。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一种提高甘蔗产量的复合肥，是由微生物菌剂发酵后接种于基料而制成，上述微生物菌剂包括巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。
本发明还提供了上述提高甘蔗产量的复合肥的制备方法。
此提高甘蔗产量的复合肥的制备方法为：将基料粉碎得到第一样品，将微生物菌剂进行发酵得到第二样品，将第二样品接种到第一样品，干燥后制得所述提高甘蔗产量的复合肥。
本发明实施例的一种提高甘蔗产量的复合肥及其制备方法的有益效果是，此提高甘蔗产量的复合肥可以有效地减少土壤或化肥中氮元素等重要必须元素的的流失，让甘蔗在生长过程中得到充分的营养供给，同时，也能防治常见的对甘蔗生长有危害的微生物或害虫，此外，还可以处理农药残留物，改善土壤结构和质量，不仅仅为甘蔗的生长提供了安全可靠的环境，还避免了由于种植甘蔗对土壤产生负作用的可能性。
另外，此种提高甘蔗产量的复合肥的制作方法原料容易取得而且价格便宜，整个制作过程方便简单，对制作环境，制作条件的要求都不高，非常利于工业上的大批量生产。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的提高甘蔗产量的复合肥及其制备方法进行具体说明。
本发明提供的一种提高甘蔗产量的复合肥，原料包括微生物菌剂和基料，由微生物菌剂发酵后接种于基料而制成，其中基料包括底料，微生物菌剂包括巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，发酵前的微生物菌剂与基料的重量比1：1～5。其中，基料还可以包括无机添加剂。
底料的作用是为菌种、无机添加剂等提供一个良好的混合载体，同时底料本身可以提供部分营养物质，改良土壤，增加甘蔗营养，常见可选择的有珍珠岩、蛭石、草炭、沸石、膨润土、硅藻土、稻壳和动物粪便等。具体到本发明中，优选为草炭、沸石、膨润土、硅藻土、稻壳和动物粪便，其中动物粪便优选自猪粪便、牛粪便、鸡粪便、鸭粪便、鹅粪便和马粪便中的至少一种，例如可以是只有猪粪便一种，也可以是鸡粪便与鸭粪便的组合物。这些动物粪便在动物体内没有充分消化，本身含有较多对甘蔗和土壤有用的营养物质，另外这些动物粪便容易取得，成本非常低廉，对于本发明实施例是很好的底料选择。
无机添加剂是为了补充加强对甘蔗营养物质的补充，通过各种物质间的相互促进作用，让菌种效果得到最大程度的体现，常见的有硫酸铵，硝酸铵，尿素，过磷酸钙，硫酸钾，硝酸钙，硫酸镁，硼砂，硫酸锌，活性炭，硫酸铜和生长调节剂等。综合所选的菌种，本发明中采用的无机添加剂选自尿素，过磷酸钙，硫酸钾，硝酸钙，硫酸镁，硼砂，硫酸锌，活性炭，硫酸铜和生长调节剂中的至少一种。其中尿素作为常见的普通化肥组成之一，可以提供大量甘蔗所需的氮元素，并且再加上与如过磷酸钙、硫酸钾等的协同作用，使得甘蔗可以更好吸收磷，钾元素。生长调节剂用量不多，但是在施肥初期，对甘蔗的细胞分裂生长有很好的促进作用，综合考量，在本发明中的生长调节剂选自胺鲜酯、氯吡脲、复硝酚钠，可以是只采用单独一种，如氯吡脲，也可以采用混合物，如胺鲜酯和氯吡脲的混合物。
为了保证甘蔗在生长过程中，最大程度减少来自于农药的危害，最大可能地吸收土壤和复合肥中的氮元素，也为了防治根结线虫以及抑制真菌类病害，以及增加土壤养分、改良土壤结构，在本发明中所选的菌种包括巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌；其中巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌的主要功能是分解有机磷和残留农药，淡紫拟青霉的主要功能是防治根结线虫，侧孢芽孢杆菌的主要功能是抑制真菌类病害，枯草芽孢杆菌的主要功能是增加土壤养分和改良土壤结构。所选取的以上菌种之间不会产生抵抗作用，能使每个菌种的功用都得到最大程度的发挥。
但是要注意的是，由于草木灰含有多量的石灰质和碳酸钾，呈碱性。尿素所含的氮为酰胺态，施入土壤后，容易转化成铵态氮。两者混施后，会发生化学反应，形成碳酸铵，进而造成氨挥发，使肥效明显降低。因此在整个制作过程中，建议谨慎在任何过程中加入草木灰，因为可能会影响最后效果。
本发明提供的一种提高甘蔗产量的复合肥的制备方法，包括：
将基料粉碎过筛，得到第一样品。在对基料进行粉碎前，优选地在其中加入土壤改良剂，土壤改良剂优选为顺丁烯二酸，聚丙烯酸，聚乙烯醇等化学物质，土壤改良剂可以使基料分子间的缝隙加大，在后续步骤中能更充分地对菌剂进行吸附；粉碎后过筛，优选为0.1cm～2cm的筛孔，在这个范围内的基料吸附效果好，也不会使样品颗粒太小而不方便下一步处理。
将微生物菌剂进行发酵，得到第二样品。在对微生物菌剂进行发酵时，优选地方法是对微生物菌剂中的不同菌种分别进行发酵得到多个菌液，再将这些菌液分别与第一样品进行接种。这样的方法可以让每一种菌种都能与基料进行充分的接触，让基料充分吸附每种菌种，达到更好的吸附效果。
进一步地，发酵采用的培养基底可以是常见培养基底的任意一种，如牛肉膏琼脂培养基，豌豆琼脂培养基，萨市(Sabouraud’s)培养基等。整个发酵过程的温度优选控制在30℃～40℃，发酵过程的初始pH值控制在5～7范围内，在此条件下，菌种有最佳活性，可以很好的与菌种载体混合吸附。发酵时间建议至少72小时，以保证发酵过程较为充分彻底。
将第二样品接种于第一样品，干燥后制得所述提高甘蔗产量的复合肥。由于是液体菌种，可以采用料表面接种法，表面加枪头插入式接种法，袋表面扎孔接种法，袋壁内喷射接种法等任意一种。
进一步地，在干燥过程中，可以让其自然风干，也可以借助鼓风机等机器进行加速粉干，由于此时的混合物化学性质已经比较稳定，因此温度的控制范围是10℃～60℃，实验证明，自然风干与人为机器风干对提高甘蔗产量的复合肥最后的使用效果没有显著差别，如果是利用于工业生产，建议使用人工机器风干，可以减少整个制备过程的时间。
以下结合实施例对本发明的特征和性能做进一步的详细描述。
实施例1
称取100kg干燥的膨润土并向其中加入5kg尿素，0.5kg过磷酸钙，0.5kg硫酸钾，0.5kg硝酸钙，0.5kg硫酸锌，0.5kg活性炭，0.5kg硫酸铜和0.5kg胺鲜酯，待充分混合后加入0.5kg顺丁烯二酸并打碎，过直径为0.5cm的筛孔，得到第一样品。
取巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌各5kg，在五个培养皿内分别对以上五个菌种进行发酵，本实施例选择牛肉膏琼脂培养基；整个发酵过程的温度控制在33℃，选择现有的智能调温控制器对整个发酵过程进行温度调节控制；发酵过程的初始，用柠檬酸将发酵环境pH调节至5.5，在剩下的发酵过程中不再对pH进行干预或调节。整个发酵过程连续持续72小时，得到各个菌种的菌液。
将得到的五种菌液以任意顺序分别接种于第一样品，静置10分钟后搅拌混合，直至为糊状物质。
将上述的糊状物质放入鼓风加热器中，温度设定为40℃，直到糊状物质变成小块状或粉末状，得到提高甘蔗产量的复合肥。
实施例2
称取25kg干燥的稻壳、25kg硅藻土、25kg鸡粪便，25kg鸭粪便并进行混合，再向其加入5kg尿素，0.5kg过磷酸钙，0.5kg硫酸钾，0.5kg硝酸钙，0.5kg硫酸镁，0.5kg硼砂，0.5kg硫酸锌，0.5kg活性炭，0.5kg硫酸铜和0.5kg氯吡脲，待充分混合后加入0.5kg聚丙烯酸并打碎，过直径为0.8cm的筛孔，得到第一样品。
取巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌各5kg，在六个培养皿内分别对以上六个菌种进行发酵，本实施例选择豌豆琼脂培养基作为培养基底；整个发酵过程的温度控制在36℃，选择现有的智能调温控制器对整个发酵过程进行温度调节控制；发酵过程的初始，用苹果酸将发酵环境pH调节至6，在剩下的发酵过程中不再对pH进行干预或调节。整个发酵过程连续持续90小时，得到各个菌种的菌液。
将得到的六种菌液以任意顺序分别接种于第一样品，静置10分钟后搅拌混合，直至为糊状物质。
将上述的糊状物质放入鼓风加热器中，温度设定为30℃，直到糊状物质变成小块状或粉末状，得到提高甘蔗产量的复合肥。
实施例3
称取50kg草炭和50kg沸石并进行混合，再向其加入5kg尿素，0.5kg硫酸钾，0.5kg硝酸钙，0.5kg硫酸镁，0.5kg硼砂，0.5kg硫酸锌，0.5kg硫酸铜，0.5kg复硝酚钠，待充分混合后加入0.5kg聚乙烯醇并打碎，过直径为1cm的筛孔，得到第一样品。
取巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，蜡状芽孢杆菌各5kg，在六个培养皿内分别对以上六个菌种进行发酵，本实施例选择萨市(Sabouraud’s)培养基作为培养基底；整个发酵过程的温度控制在39℃，选择现有的智能调温控制器对整个发酵过程进行温度调节控制；发酵过程的初始，用柠檬酸将发酵环境pH调节至6.5，在剩下的发酵过程中不再对pH进行干预或调节。整个发酵过程连续持续72小时，得到各个菌种的菌液。
将得到的六种菌液以任意顺序分别接种于第一样品，静置15分钟后搅拌混合，直至为糊状物质。
将上述的糊状物质放入鼓风加热器中，温度设定为50℃，直到糊状物质变成小块状或粉末状，得到提高甘蔗产量的复合肥。
选取一实验田，划分为面积相同的四部分，四部分田地均以相同的种植密度种上相同品种，相同数量的甘蔗，四部分田地分别施用同等重量的本发明实施例1、本发明实施例2、本发明实施例3和当下市面上购买的提高甘蔗产量的复合肥，其它条件，如光照、水分供给等均一样，从而让甘蔗生长，待四部分田地甘蔗都成熟后，用称测量甘蔗收获后重量并计算得出平均每亩产量，将一吨不去皮甘蔗进行充分榨汁，得到的蔗糖重量即为产糖量，再计算出平均产糖量，而通过用人眼观察和手的触感来判断土壤是否有结块。最后得出如表1的对比实验结果。
表1：不同肥料对甘蔗产量、甘蔗产糖量以及土壤情况的影响。
通过以上数据可知，本发明实施例的提高甘蔗产量的复合肥能有效增加甘蔗产量，提高甘蔗产糖量，并且有维持或改善土壤质量的功用。其中实施例2效果最佳，原因可能是增加了地衣芽孢杆菌用于防治对甘蔗有害的真菌，使甘蔗在生长过程中各部分能更健康吸收养分，促进甘蔗生长。由于鸡和鸭的消化过程最简单，粪便中的营养较多，因此底料采用鸡粪便和鸭粪便的组合方式可能也有一定的促进作用；稻壳和硅藻土本身质地疏松，与鸡粪便、鸭粪便的配合作用也让复合肥效果有明显改善。也有可能是所添加的无机添加剂成分更多样化，甘蔗在成长过程中得到更多样更充足的元素供给。
而发酵过程中培养基的不同选择，pH调节剂的不同选择，无机添加物中生长调节剂的不同选择以及干燥过程中对温度的不同选择等，对本发明中的提高甘蔗产量的复合肥的最后功效，没有显著差异。
综上所述，本发明实施例的提高甘蔗产量的复合肥，不仅提供了甘蔗在生长过程中所需的重要元素，更由于有微生物菌种的作用，不仅使得甘蔗对各个元素的吸收更加充分，而且能更有效地防治各种虫害或微生物不良感染，为甘蔗提供极佳的生长环境，最终让甘蔗的产量显著增加，产糖量也明显高于一般甘蔗肥料；同时，本发明实施例还能很好维持或改善土壤质量和结构，是一种有环保功能的提高甘蔗产量的复合肥。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。