一种含甜菊糖絮凝渣的微生物肥料的制作方法

文档序号:14602244发布日期:2018-06-05 18:59阅读:223来源:国知局
本发明涉及肥料,尤其是一种微生物肥料,属于绿色肥料的领域。
背景技术
:甜菊糖是从甜叶菊叶子中提取的甜菊糖苷,它是继蔗糖、甜菜糖之后的“第三糖源”。甜菊糖甜度为蔗糖的300倍,而热量只有蔗糖的1/300。因甜菊糖甜度高热量低稳定性好对人体无害,属于高档甜味添加剂,在国内外广泛应用于食品行业。随着人们生活水平的提高,甜菊糖需求量越来越大。目前我国已成为世界甜叶菊种植面积最大、收获加工量最大、甜菊糖出口量最大的国家。甜菊糖提取多以水为介质,采用连续逆流萃取技术进行工业化生产。在提取甜菊糖的同时,提取出大量的水溶性有机物和矿物质。为了澄清和分离甜菊糖提取液,常加入无机絮凝剂Ca(OH)2、FeSO4·7H2O或Al2(S04)3·18H2O,把甜菊糖以外的水溶性有机物和矿物质絮凝出来,这样就产生了大量絮凝渣。每加工1吨甜菊糖干叶,就产生含水量65~70%的絮凝渣0.6~0.7吨。目前以水为介质提取甜菊糖,从提取液中絮凝产生的絮凝渣为黑色泥状。处理方法多采用将絮凝渣添加畜禽粪便或其他有机物料简单发酵生产有机肥,由于絮凝渣中含有大量的铁、铝离子,超量长期施入土壤会加快土壤酸化,存在对土壤二次污染风险。还有对絮凝渣不做处理,随便丢弃,乱堆乱放,造成环境污染。絮凝渣产量大、处理困难、利用度不高是长期以来一直困扰甜菊糖提取企业发展的难题。技术实现要素:本发明需要解决的技术问题是提供一种含甜菊糖絮凝渣的微生物肥料,能够提高甜菊糖絮凝渣的利用度,改善土壤结构,提高肥料的利用率和持效性,并可同时代替微生物肥、有机肥、中量元素铁肥、微量元素铁肥四种肥料,大大降低施肥人工成本,综合肥效大幅度提高。为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种含甜菊糖絮凝渣的微生物肥料,包括甜菊糖絮凝渣和菌种。本发明技术方案的进一步改进在于:菌种为固氮菌菌剂、解磷菌剂、解钾菌剂、硅酸盐菌剂、解淀粉芽孢杆菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂中的任一种或几种的混合。本发明技术方案的进一步改进在于:甜菊糖絮凝渣的成分包括甜菊糖絮凝渣的成分包括小分子有机碳、CaO、MgO、Fe2+、Fe3+、N、P2O5、K2O。本发明技术方案的进一步改进在于:甜菊糖絮凝渣的成分质量百分含量为小分子有机碳含30.0~35.0%、CaO含4.0~6.0%、MgO含2.0~4.0%、Fe2++Fe3+含0.5~1.0%、N+P2O5+K2O含3.0~5.0%。本发明技术方案的进一步改进在于:小分子有机碳包括半纤维素、蛋白质、氨基酸、多肽和果胶。本发明技术方案的进一步改进在于:生成甜菊糖絮凝渣的过程中用到的絮凝剂包括食品级氢氧化钙、食品级硫酸镁和食品级硫酸亚铁。本发明技术方案的进一步改进在于:食品级氢氧化钙、食品级硫酸镁和食品级硫酸亚铁的重量比为3~4:4~6:1~2。本发明技术方案的进一步改进在于制备方法如下:甜菊糖絮凝渣经干燥粉碎得甜菊糖絮凝渣干粉,菌种经扩繁后浓缩干燥成菌种粉剂,菌种粉剂与甜菊糖絮凝渣干粉混合均匀后制得微生物肥料。本发明技术方案的进一步改进在于:菌种粉剂中有效活菌数为100~300亿/g。本发明技术方案的进一步改进在于:甜菊糖絮凝渣干粉和菌种粉剂混合时的质量比为100:1~10。由于采用了上述技术方案,本发明取得的技术进步是:本发明提供的一种含甜菊糖絮凝渣的微生物肥料,能够提高甜菊糖絮凝渣的利用度,改善土壤结构,提高肥料的利用率和持效性,可同时代替微生物肥、有机肥、中量元素铁肥、微量元素铁肥等多种肥料,大大降低了施肥人工成本,综合肥效明显提高。本发明所使用的甜菊糖絮凝渣是在提取甜菊糖的过程中向浸提液中加入絮凝剂后产生的废渣,提高了甜菊糖絮凝渣的经济利用价值,实现了资源的回收和综合再利用、减少环境污染和资源浪费、能够充分提高副产物附加值和提高企业经济效益。本发明在得到甜菊糖絮凝渣的过程中所使用的絮凝剂的配方在传统的Ca(OH)2和FeSO4·7H2O的基础上,增加了硫酸镁,提高了氢氧化钙比例,同时减少了硫酸亚铁比例,能够既不影响甜菊糖的絮凝效果,又增加了土壤中急需的钙、镁等中量营养元素,而且不会引起铁离子过量造成的土壤酸化的问题。而且,改进后的絮凝剂配方能够使产生的絮凝渣中含有有机螯合态和胶体吸附态的小分子有机碳(包括半纤维素、蛋白质、氨基酸、多肽、果胶等)以及钙、镁,硫、氮、磷、钾、铁等矿物质元素。另外,浸提液经过3个小时65~75℃高温连续逆流浸提,从浸提液中絮凝出来的废渣(絮凝渣)已经达到生产微生物肥料无菌程度,能够有效避免由于肥料中携带致病菌引发的植物病害问题。这种絮凝渣既可作为微生物菌剂的载体,又可给微生物提供丰富营养,施入土壤后,能够提高微生物存活率和繁殖能力,大大优于目前微生物肥料所用的草炭土、蛭石、硅藻土、秸秆粉、煤灰粉等载体物料。本发明制备的微生物肥料,可大幅度提高肥效,肥料中的微生物能改善土壤微生物生态;小分子有机碳能提高土壤C/N比,提升土壤有机质;中微量元素钙和镁能补充土壤盐基离子,改善土壤结构;适度微量元素铁能平衡缺铁土壤养分平衡。同时,肥料中的钙、镁、铁元素经过絮凝工艺成为有机螯合态和胶体吸附态,施入土壤后不易被淋失和被土壤固定,有利于微生物和植物吸收利用,大幅度提高肥料的利用率和持效性。本发明制备的微生物肥料含有丰富的蛋白质、氨基酸等营养物质,能够使肥料中微生物活菌数的衰减速度减慢,延长存放时间。同时甜菊糖絮凝渣为微生物肥料提供了有机螯合态和胶体吸附态的小分子有机碳及钙、镁,硫、氮等多种中微量元素,仅单独使用本发明即可代替微生物肥料、有机肥、中量元素、微量元素铁肥等多种肥料,大大降低了施肥人工成本,可使综合肥效得到明显提高。本发明选用的解磷菌剂、解钾菌剂等能有效释放土壤或肥料中的磷酸根离子和钾离子,甜菊糖絮凝渣中含有的氨基酸等小分子有机碳不仅能为解磷菌、解钾菌的生存提供更为良好的生长环境,还能充分螯合解磷菌、解钾菌所释放出来的营养元素,这种协同作用能使解磷、解钾的效果更加突出。本发明选用的菌种中有效活菌数为100~300亿/g,按照1~10:100与甜菊糖絮凝渣进行配比,能够满足菌种生长所需的各种营养成分,做成的微生物肥料的有效活菌数≥0.2亿/g,该微生物肥料存放有效期长,施入土壤后菌种存活率高,繁殖能力强,肥效高。具体实施方式下面是本发明的一些具体实施方式,用以作进一步详细说明。本发明的一种含甜菊糖絮凝渣的微生物肥料,包括甜菊糖絮凝渣和菌种。甜菊糖絮凝渣的成分包括小分子有机碳、CaO、MgO、Fe2+、Fe3+、N、P2O5、K2O,更具体地为小分子有机碳含30.0~35.0%、CaO含4.0~6.0%、MgO含2.0~4.0%、Fe2++Fe3+含0.5~1.0%、N+P2O5+K2O含3.0~5.0%,其中,小分子有机碳包括半纤维素、蛋白质、氨基酸、多肽和果胶。菌种为固氮菌菌剂、解磷菌剂、解钾菌剂、硅酸盐菌剂、解淀粉芽孢杆菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂中的任一种或几种的混合。生成甜菊糖絮凝渣的过程中用到的絮凝剂包括食品级氢氧化钙、食品级硫酸镁和食品级硫酸亚铁,食品级氢氧化钙、食品级硫酸镁和食品级硫酸亚铁的重量比为3~4:4~6:1~2。甜菊糖絮凝渣微生物肥料的制备方法包括如下步骤:甜菊糖絮凝渣干燥粉碎得甜菊糖絮凝渣干粉,菌种为经过试管斜面菌种、三角瓶菌种、一级种子罐扩繁、二级种子罐扩繁、菌种发酵罐扩繁、扩繁高含量菌种孢子、浓缩干燥制成的菌种粉剂,菌种粉剂含有效活菌数为100~300亿/g。甜菊糖絮凝渣干粉和菌种粉剂按质量比为100:1~10混合均匀,制得微生物肥料。实施例1一种含甜菊糖絮凝渣的微生物肥料,包括甜菊糖絮凝渣和菌种。甜菊糖絮凝渣的成分为小分子有机碳含30.0%、CaO含4.0%、MgO含2.0%、Fe2++Fe3+含0.5%、N+P2O5+K2O含3.0%,小分子有机碳包括半纤维素、蛋白质、氨基酸、多肽和果胶。菌种为固氮菌菌剂。生成甜菊糖絮凝渣的过程中用到的絮凝剂包括食品级氢氧化钙、食品级硫酸镁和食品级硫酸亚铁,食品级氢氧化钙、食品级硫酸镁和食品级硫酸亚铁的重量比为3:4:1。甜菊糖絮凝渣微生物肥料的制备方法包括如下步骤:甜菊糖絮凝渣干燥粉碎得甜菊糖絮凝渣干粉,固氮菌菌种经过试管斜面菌种、三角瓶菌种、一级种子罐扩繁、二级种子罐扩繁、菌种发酵罐扩繁、扩繁高含量菌种孢子、浓缩干燥制成的菌种粉剂,菌种粉剂含有效活菌数为300亿/g。甜菊糖絮凝渣干粉和菌种粉剂按质量比为100:1混合均匀,制得微生物肥料。实施例2~5具有与上述实施例1相同的甜菊糖絮凝渣组成成分,各成分的质量百分含量、菌种的选择、菌种粉剂中有效活菌数以及甜菊糖絮凝渣干粉与菌种粉剂质量比如下面表1中所示,实施例2~5与上述实施例1所采用的制备方法步骤相同。表1为了更好地验证本发明在施肥效果上的优越性,发明人使用本发明实施例1、2、3中所制备的甜菊糖絮凝渣微生物肥料进行了检测,并使用市场上现有的普通有机肥作为对照组进行了同样的检测,其中对照组1为普通甜菊糖絮凝渣加牛粪发酵有机肥,对照组2为普通甜菊糖絮凝渣加鸡粪发酵有机肥,对照组3为普通甜菊糖絮凝渣加玉米秸秆发酵有机肥,产品由涿州雨田肥业公司生产,以上对照组产品同样应用于大田试验。每组均取相同重量(1kg)的样品进行成分检测及分析,具体检测结果如下面表2所示。表2有效活菌数(亿/克)有机质(%)CaO+MgO+Fe2++Fe3+(%)例10.34912例20.44810.0例30.64714.0平均值10.44812.0对照10.0482.0对照20.0521.0对照30.0481.0平均值20.0491.5根据表2中结果可以看出,实施例1~3中平均有效活菌数为0.4亿/克,有机质为48%,氧化钙、氧化镁和铁含量总和为12.0%,而对照组为有机肥,不含有效活菌,平均有机质为49%,氧化钙、氧化镁和铁含量总和只有1.5%,钙、镁、铁含量远低于实施例1~3的微生物肥料。大田试验发明人进一步使用本发明实施例1~5中所制备的含甜菊糖絮凝渣的微生物肥料进行了大田试验,并使用上述表2中的对照组产品进行了同样的试验处理和取样检测与分析,产量为经邯郸市临漳县土肥站试验黄瓜的产量。检测结果如下面表3所示,其中增产率为与不施肥相比,其它管理一致。表3根据表3中结果可以看出,实施例1~5中的单株结瓜数、单瓜重均高于对照组,增产率明显高于对照组。上述结果表明,本发明制备得到的含甜菊糖絮凝渣的微生物肥料钙、镁、铁含量明显提高,施用后能够改善土壤结构,植株生产健壮,与普通有机肥相比,亩产量明显增加。当前第1页1 2 3 
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