一种含有微生物的腐植酸肥料及其制备方法与流程

1.本发明属于肥料领域，具体涉及一种含有微生物的腐植酸肥料及其制备方法。


背景技术：

2.中国是一个农业大国，农业是国民经济的基础，发展农业不仅仅对我国的经济发展，而且对世界的农业生产及经济发展都具有战略意义。目前，由于全世界的农药和化学肥料使用量的增长，对农药和化学肥料的依赖性日益增强，造成了有机肥使用不足，土壤养分比例失调，土地板结，土壤质量下降，河流和地下水污染等一系列问题。
3.微生物肥料是指一类含有活微生物的特定制品，应用于农业生产中，能够获得特定的肥料效应，在这种效应的产生中，制品中活微生物起关键作用。通过其中的微生物的生命活动，不但能提高植物营养元素的供应量，还能产生植物生长激素，促进植物对营养元素的吸收利用或有拮抗某些病原微生物的致病作用，减轻农作物病虫害而促进作物产量的增加。微生物肥料中含有微生物的一些次生代谢产物，其中一些是作物的生长刺激素，可在作物幼苗期刺激作物生长发育，在作物成熟期还可以提高作物的品质，还有一些则有防治病虫害的功能。另外，从环境资源角度来看，微生物肥料具有资源再利用，无毒、无害、无污染、成本低的特点。
4.腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，腐植酸是以芳环和脂环为基本结构的大分子，环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团，通过腐植酸的离子交换和鳌合作用能明显提高肥料利用率，故腐植酸类肥料具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能。
5.申请号为cn202011643845.4，名称为一种复合微生物肥料及其制备方法的专利公开了一种复合微生物肥料，其中，包括以下重量份的原料：微生物速腐剂2-9份、小麦秸秆30-46份、玉米秸秆22-35份、饼粕22-34份、氢氧化钠20-34份、粉煤灰14-19份、畜禽粪25-32份、磷矿粉12-21份、氯化钾14-18份、竹醋液10-25份、石蒜碱5-15份。该方案通过微生物速腐剂能够促进植物生长，抑制杂草生长，该肥料微生物速腐剂与竹醋液和石蒜碱发酵混合后，在至少达到65℃的温度进行处理，成品中大多数的菌种已经灭活，只有微生物的代谢产物起到一定的作用。
6.申请号为cn202011568859.4，名称为一种生物解盐菌肥及其制备方法的专利公开了生物解盐菌肥包括以下组分：中药渣，坚果壳，食用菌渣，豆粕，矿物质腐殖酸粉，解盐菌发酵液，em菌发酵液，复合微生物菌发酵液。本发明所提供的生物解盐菌肥针对土壤盐度过高不利于植物生长的问题，治理土壤生盐渍化，改善恶化的土壤环境，降解土壤重金属，具有保水保肥、肥效稳定、营养丰富的优点，并且该生物解盐菌肥原料价廉易得、配伍合理、对环境友好，生产及使用过程中不会造成环境污染，但是该技术方案也未能给出合适的载体保存微生物的活性。
7.腐植酸类肥料具有大量的微生物繁殖生长的营养成分，同时微生物能帮助分解大分子的腐植酸，利于植物的吸收，但是目前微生物肥料和腐植酸类肥料的组合研究并未见
有多报道，大部分微生物肥料的菌种在造粒过程中已经灭活，只有微生物的代谢产物起到一定的作用，无法使微生物促进腐植酸的分解，或者微生物的活性过高容易使肥料发酵、变质或结块，影响肥料的性能，因此，微生物肥料中微生物活性的调控是现有研究中存在的重要问题。


技术实现要素：

8.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种含有微生物的腐植酸肥料，便于调控的微生物活性，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长的特点。
9.本发明的目的之二在于提供上述含有微生物的腐植酸肥料的制备方法，生产工艺简单，充分保存微生物的活性。
10.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
11.提供一种含有微生物的腐植酸肥料，包括肥料基体和微生物层，所述微生物层包括质量份比为50-70：3-10：0.5-2的腐植酸、生物载体和微生物菌剂，所述生物载体包括质量份比为3-5：0.5-1的改性蛭石和琼脂。
12.进一步地，所述微生物菌剂包括假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌、布氏乳杆菌、酵母菌中的一种或两种以上。
13.进一步地，所述微生物菌剂包括数量比为0.5-1:0.8-1.5:0.5-1的假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌和布氏乳杆菌，且所述微生物菌剂有效活菌数为2-4亿/克。
14.进一步地，所述肥料基体包括尿素30-50份，磷酸一铵20-30份，氯化钾10-20份，硫酸铵10-20份，磷酸二氢钾15-25份。
15.进一步地，还包括缓释调节剂，所述缓释调节剂由质量份比为1-3:1-2:0.5-1.5的环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠组成。环糊精能与重金属元素形成稳定的包络物，可以有效阻挡浓度过高的肥料基体与微生物的直接接触，保护微生物，提高存活率；羟甲基纤维素和海藻酸钠能形成胶体具有吸附能力，从而实现肥料的缓释和微生物的保护作用。
16.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
17.一种含有微生物的腐植酸肥料的制备方法，包括以下步骤：
18.s1，将生蛭石加热处理，得到膨胀蛭石，将所述膨胀蛭石在酸液中浸泡后，水洗，粉碎，得到改性蛭石；
19.s2，将琼脂加热溶解，接种微生物菌剂，加入改性蛭石搅拌混合后，自然冷却后，得到微生物材料，备用；
20.s3，将腐植酸、环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠搅拌混合，得到包膜液，备用；
21.s4，将配方量的肥料基体加入熔融锅中，加热熔解后，进行高塔造粒，得到肥料基粒；
22.s5，向肥料基粒喷淋雾化的所述包膜液后，喷洒微生物材料粉末，烘干，得到肥料成品。
23.进一步地，步骤s1具体为，将生蛭石250-350℃下加热处理0.5-1h，得到膨胀蛭石，将所述膨胀蛭石在40-60％的盐酸液中浸泡20-40min后，水洗至中性，粉碎至40-80目，得到改性蛭石。
24.进一步地，步骤s2具体为，将琼脂在85-95℃下加热溶解后，在45-55℃下接种微生
物菌剂，加入改性蛭石搅拌混合，自然冷却至40℃以下，得到微生物材料，备用。
25.进一步地，步骤s4中，熔融锅的温度为130℃-145℃。
26.进一步地，步骤s5中，包膜液的雾化压力为0.5-1mpa，温度为30-40℃。
27.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
28.本发明的一种含有微生物的腐植酸肥料，包括肥料基体和微生物层，通过包裹的微生物层使肥料基体达到缓释的效果，从而提高肥料的利用率；微生物层以腐植酸为骨架，腐植酸能改良土壤，防止板结，同时活化的腐植酸能提供大量的微生物繁殖生长的营养成分，微生物能刺激作物生长，调理土质，还能帮助分解大分子的腐植酸，利于植物的吸收；微生物层包括生物载体，微生物接种在琼脂中并分散于改性蛭石的多孔结构中，使微生物在生物载体内得到一定的保护，在低温或者湿度低的封装环境下，也能保持一定的存活率，便于调控的微生物活性，在肥料使用中能充分发挥微生物的转化作用，实现肥料增效、改良土壤、刺激作物生长。
29.本发明的一种含有微生物的腐植酸肥料的制备方法，通过对蛭石进行改性使其具有多孔的内部结构，具有良好的阳离子交换性和吸附性，可以协同腐植酸以改善土壤的结构，储水保水，提高土壤的透气性和含水性，还可起到缓冲作用，通过自身提供的矿物元素阻碍ph值的迅速变化，保护肥料内的微生物；该制备方法得到的肥料包括肥料基体和微生物层，蛭石提高吸水能力促进微生物层的分解，实现控时释放肥料基体的效果。
具体实施方式
30.下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
31.实施例1
32.一种含有微生物的腐植酸肥料，包括肥料基体和微生物层，所述微生物层包括质量份比为50：5：0.5的腐植酸、生物载体和微生物菌剂，所述生物载体包括质量份比为3：0.5的改性蛭石和琼脂；还包括缓释调节剂，所述缓释调节剂由质量份比为1:1:0.5的环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠组成。
33.所述微生物菌剂包括数量比为0.5:0.8:1的假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌和布氏乳杆菌，且所述微生物菌剂有效活菌数为2-4亿/克。
34.所述肥料基体包括尿素30份，磷酸一铵20份，氯化钾10份，硫酸铵10份，磷酸二氢钾15份。
35.该含有微生物的腐植酸肥料的制备方法，包括以下步骤：
36.s1，将生蛭石250℃下加热处理1h，得到膨胀蛭石，将所述膨胀蛭石在60％的盐酸液中浸泡20min后，水洗至中性，粉碎至80目，得到改性蛭石；
37.s2，将琼脂在85-95℃下加热溶解后，在50℃下接种微生物菌剂，加入改性蛭石搅拌混合，自然冷却至40℃以下，得到微生物材料，备用；
38.s3，将腐植酸、环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠加水搅拌混合，得到包膜液，备用；
39.s4，将配方量的肥料基体加入熔融锅中，加热熔解后，进行高塔造粒，得到肥料基粒；熔融锅的温度为130℃；
40.s5，向肥料基粒喷淋雾化的所述包膜液后，喷洒微生物材料粉末，烘干，得到肥料成品；包膜液的雾化压力为0.5mpa，温度为30℃。
41.实施例2
42.一种含有微生物的腐植酸肥料，包括肥料基体和微生物层，所述微生物层包括质量份比为70：10：2的腐植酸、生物载体和微生物菌剂，所述生物载体包括质量份比为5：1的改性蛭石和琼脂；还包括缓释调节剂，所述缓释调节剂由质量份比为3:2:1.5的环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠组成。
43.所述微生物菌剂包括数量比为1:1.5:1的假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌和布氏乳杆菌，且所述微生物菌剂有效活菌数为2-4亿/克。
44.所述微生物菌剂包括假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌、布氏乳杆菌、酵母菌中的一种或两种以上。
45.所述肥料基体包括尿素50份，磷酸一铵30份，氯化钾20份，硫酸铵20份，磷酸二氢钾25份。
46.该含有微生物的腐植酸肥料的制备方法，包括以下步骤：
47.s1，将生蛭石350℃下加热处理0.5h，得到膨胀蛭石，将所述膨胀蛭石在40％的盐酸液中浸泡40min后，水洗至中性，粉碎至40目，得到改性蛭石；
48.s2，将琼脂在85-95℃下加热溶解后，在50℃下接种微生物菌剂，加入改性蛭石搅拌混合，自然冷却至40℃以下，得到微生物材料，备用；
49.s3，将腐植酸、环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠加水搅拌混合，得到包膜液，备用；
50.s4，将配方量的肥料基体加入熔融锅中，加热熔解后，进行高塔造粒，得到肥料基粒；熔融锅的温度为130℃；
51.s5，向肥料基粒喷淋雾化的所述包膜液后，喷洒微生物材料粉末，烘干，得到肥料成品；包膜液的雾化压力为0.6mpa，温度为40℃。
52.实施例3
53.一种含有微生物的腐植酸肥料，包括肥料基体和微生物层，所述微生物层包括质量份比为60：7：1的腐植酸、生物载体和微生物菌剂，所述生物载体包括质量份比为3：1的改性蛭石和琼脂；还包括缓释调节剂，所述缓释调节剂由质量份比为1:1:1的环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠组成。
54.所述微生物菌剂包括数量比为1:1:1的假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌和布氏乳杆菌，且所述微生物菌剂有效活菌数为2-4亿/克。
55.所述肥料基体包括尿素40份，磷酸一铵25份，氯化钾15份，硫酸铵15份，磷酸二氢钾20份。
56.该含有微生物的腐植酸肥料的制备方法，包括以下步骤：
57.s1，将生蛭石300℃下加热处理1h，得到膨胀蛭石，将所述膨胀蛭石在50％的盐酸液中浸泡30min后，水洗至中性，粉碎至60目，得到改性蛭石；
58.s2，将琼脂在85-95℃下加热溶解后，在50℃下接种微生物菌剂，加入改性蛭石搅拌混合，自然冷却至40℃以下，得到微生物材料，备用；
59.s3，将腐植酸、环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠加水搅拌混合，得到包膜液，备
用；
60.s4，将配方量的肥料基体加入熔融锅中，加热熔解后，进行高塔造粒，得到肥料基粒；熔融锅的温度为130℃；
61.s5，向肥料基粒喷淋雾化的所述包膜液后，喷洒微生物材料粉末，烘干，得到肥料成品；包膜液的雾化压力为0.6mpa，温度为35℃。
62.实施例4
63.一种含有微生物的腐植酸肥料，包括肥料基体和微生物层，所述微生物层包括质量份比为60：7：1的腐植酸、生物载体和微生物菌剂，所述生物载体包括质量份比为3：1的改性蛭石和琼脂。
64.所述微生物菌剂包括数量比为1:1:1的假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌和布氏乳杆菌，且所述微生物菌剂有效活菌数为2-4亿/克。
65.所述肥料基体包括尿素40份，磷酸一铵25份，氯化钾15份，硫酸铵15份，磷酸二氢钾20份。
66.该含有微生物的腐植酸肥料的制备方法，包括以下步骤：
67.s1，将生蛭石300℃下加热处理1h，得到膨胀蛭石，将所述膨胀蛭石在50％的盐酸液中浸泡30min后，水洗至中性，粉碎至60目，得到改性蛭石；
68.s2，将琼脂在85-95℃下加热溶解后，在50℃下接种微生物菌剂，加入改性蛭石搅拌混合，自然冷却至40℃以下，得到微生物材料，备用；
69.s3，将腐植酸加水搅拌混合，得到包膜液，备用；
70.s4，将配方量的肥料基体加入熔融锅中，加热熔解后，进行高塔造粒，得到肥料基粒；熔融锅的温度为130℃；
71.s5，向肥料基粒喷淋雾化的所述包膜液后，喷洒微生物材料粉末，烘干，得到肥料成品；包膜液的雾化压力为0.6mpa，温度为30℃。
72.对比例1
73.一种含有微生物的腐植酸肥料，包括肥料基体和微生物层，所述微生物层包括质量份比为60：1的腐植酸和微生物菌剂；还包括缓释调节剂，所述缓释调节剂由质量份比为1:1:1的环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠组成。
74.所述微生物菌剂包括数量比为1:1:1的假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌和布氏乳杆菌，且所述微生物菌剂有效活菌数为2-4亿/克。
75.所述肥料基体包括尿素40份，磷酸一铵25份，氯化钾15份，硫酸铵15份，磷酸二氢钾20份。
76.该含有微生物的腐植酸肥料的制备方法，包括以下步骤：
77.s1，将腐植酸、环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠加水搅拌混合，接种微生物菌剂，得到包膜液，备用；
78.s2，将配方量的肥料基体加入熔融锅中，加热熔解后，进行高塔造粒，得到肥料基粒；熔融锅的温度为130℃；
79.s3，向肥料基粒喷淋雾化的所述包膜液，烘干，得到肥料成品；包膜液的雾化压力为0.6mpa，温度为30℃。
80.对比例2
81.一种含有微生物的腐植酸肥料，包括肥料基体和微生物层，所述微生物层包括质量份比为60：7：1的腐植酸、生物载体和微生物菌剂，所述生物载体为蛭石和琼脂；还包括缓释调节剂，所述缓释调节剂由质量份比为1:1:1的环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠组成。
82.所述微生物菌剂包括数量比为1:1:1的假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌和布氏乳杆菌，且所述微生物菌剂有效活菌数为2-4亿/克。
83.所述肥料基体包括尿素40份，磷酸一铵25份，氯化钾15份，硫酸铵15份，磷酸二氢钾20份。
84.该含有微生物的腐植酸肥料的制备方法，包括以下步骤：
85.s1，将蛭石粉碎至60目，得到蛭石粉；
86.s2，将琼脂在85-95℃下加热溶解后，在50℃下接种微生物菌剂，加入蛭石粉搅拌混合，自然冷却至40℃以下，得到微生物材料，备用；
87.s3，将腐植酸、环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠加水搅拌混合，得到包膜液，备用；
88.s4，将配方量的肥料基体加入熔融锅中，加热熔解后，进行高塔造粒，得到肥料基粒；熔融锅的温度为130℃；
89.s5，向肥料基粒喷淋雾化的所述包膜液后，喷洒微生物材料粉末，烘干，得到肥料成品；包膜液的雾化压力为0.6mpa，温度为30℃。
90.对比例3
91.一种含有微生物的腐植酸肥料，包括肥料基体和微生物层，所述微生物层包括质量份比为60：7：1的腐植酸、生物载体和微生物菌剂，所述生物载体为改性蛭石；还包括缓释调节剂，所述缓释调节剂由质量份比为1:1:1的环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠组成。
92.所述微生物菌剂包括数量比为1:1:1的假单胞杆菌、枯草芽孢杆菌和布氏乳杆菌，且所述微生物菌剂有效活菌数为2-4亿/克。
93.所述肥料基体包括尿素40份，磷酸一铵25份，氯化钾15份，硫酸铵15份，磷酸二氢钾20份。
94.该含有微生物的腐植酸肥料的制备方法，包括以下步骤：
95.s1，将生蛭石300℃下加热处理1h，得到膨胀蛭石，将所述膨胀蛭石在50％的盐酸液中浸泡30min后，水洗至中性，粉碎至60目，得到改性蛭石；
96.s2，在50℃下微生物菌剂和改性蛭石搅拌混合，自然冷却至40℃以下，得到微生物材料，备用；
97.s3，将腐植酸、环糊精、羟甲基纤维素和海藻酸钠加水搅拌混合，得到包膜液，备用；
98.s4，将配方量的肥料基体加入熔融锅中，加热熔解后，进行高塔造粒，得到肥料基粒；熔融锅的温度为130℃；
99.s5，向肥料基粒喷淋雾化的所述包膜液后，喷洒微生物材料粉末，烘干，得到肥料成品；包膜液的雾化压力为0.6mpa，温度为30℃。
100.性能测试
101.测试方法：
102.1)菌悬液制备：取实施例1的含有微生物的腐植酸肥料样品10.00g加入到100ml带
玻璃珠的无菌水中，静置20min，充分振荡30min，得菌悬液；
103.2)稀释：用无菌吸管吸取5ml菌悬液加入45ml无菌水中，吸吹3次混匀成稀释液；
104.3)倒平板：取融化并保温在50℃的培养基1瓶(250ml)，倒平板并顺序编号；4)接种培养：用1ml无菌吸管吸取稀释液接种于培养皿上，用无菌刮铲涂匀，在28-30℃下培养2-5天；
105.5)检查计数：在培养皿中取三组菌落涂片染色，镜检确认后进行计数。
106.然后分别取实施例2-4和对比例1-3依次按照上述步骤进行计数测试，结果如表1所示。
107.表1测试结果
[0108][0109]
如表1所示，实施例1-4和对比例1可以看出，生物载体对肥料样品有效活菌数量得以提升，证明生物载体具有良好的效果；从实施例3和实施例4可看出添加缓释调节剂后，对有益菌具有一定的保护效果；从实施例3和对比例2可看出改性蛭石作为生物载体比普通蛭石保护效果更佳；从实施例3和对比例3可看出改性蛭石和琼脂具有协同作用，更好地保护有益菌，便于调控的微生物活性。
[0110]
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。