颗粒肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微生物肥料的技术领域，具体说是一种由普鲁兰多糖作为主要原料的 颗粒肥料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 当今是一个生态文明的年代，追求人与自然和谐发展是当今社会发展的主旋律。 我国地域广阔，人口众多，面临着人均耕地面积偏少的现状，因此需要提高产量。而施用化 肥是一种常用的增产途径。但是，化肥的长期施用致使土壤板结、土壤微生物种类和数量减 少、破坏土壤生态系统、影响农产品品质以及污染环境等问题。微生物肥料的开发和应用对 于中国农业的可持续发展具有特别重要的意义。
[0003] 微生物肥料作为一种新兴肥料，具有其发展优势。施用微生物肥料可减少化学肥 料的施用，改善土壤，提高土壤肥力，提高农产品的品质。而且微生物肥料具有长效、无毒、 无污染、节约资源、成本低等特点，可弥补化学肥料的缺点和不足。
[0004] 而普鲁兰多糖是一种由出芽短梗霉发酵所产生的胞外水溶性粘质多糖，它成膜性 较强、溶解度较大，且无毒无害。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种由普鲁兰多糖作为主要原料的颗粒肥料及 其制备方法。。
[0006] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
[0007] 本发明的颗粒肥料，包括以下组分：微生物肥料、普鲁兰多糖、无机填充剂和水；
[0008] 微生物肥料、普鲁兰多糖、无机填充剂、水各组分之间的重量比为 60-70 ： 10-25 ： 10-15 ： 5 ；
[0009] 其中微生物肥料又包括微生物发酵菌粉以及复合营养素，微生物发酵菌粉的 组分为巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、圆褐固氮菌以 1 : 1 : 1 : 1 : 1的质量比混合，复合营养素包括氮磷钾元素、微量元素、有机质以及复合 氨基酸；
[0010] 所述氮元素为尿素、硫酸铵、氯化铵中的至少一种；
[0011] 所述磷元素为磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾中的至少一种；
[0012] 所述钾元素为硫酸钾、氯化钾、碳酸钾、硝酸钾中的至少一种；
[0013] 所述微量元素组成为钙、镁、锌、钼、铜、铁、硅、硼，均以其可溶性化合物的形式添 加；
[0014] 所述的有机质为腐殖酸或可溶性蛋白或二者的混合物；
[0015] 所述的复合氨基酸组成为：丙氨酸Ala、精氨酸Arg、天冬氨酸Asp、胱氨酸Cys、谷 氨酸Glu、甘氨酸Gly、组氨酸His、赖氨酸Lys、蛋氨酸Met、苯丙氨酸Phe、脯氨酸Pro、丝氨 酸Ser、苏氨酸Thr、色氨酸Trp、酪氨酸Tyr以及缬氨酸Val ;
[0016] 所述普鲁兰多糖的分子量为200kDa ;
[0017] 所述无机填充剂为生石灰、硫酸钙、硅藻土、活性炭以及三氧化二铁中的至少一 种。
[0018] 本发明的颗粒肥料的制备方法，包括以下步骤：
[0019] (1)菌种活化：
[0020] 将4°C斜面保存的菌巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、胶质芽孢 杆菌、圆褐固氮菌活化，将其分别划线于相应固体培养基上，在37°C下，培养24h ;
[0021] (2)种子液制备
[0022] 挑取活化的菌落，分别接种于各自液体培养基中，37°C、200rpm培养20h ;
[0023] 所述种子培养基组成为：
[0024] 巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌（g/L):蛋白胨10,酵母粉5， NaCl 10，pH7.4，121°C，20min 灭菌；
[0025] 胶质芽孢杆菌（g/L):蔗糖 10，Κ2ΗΡ04 ·3Η20 5,酵母粉0· 5，FeCl3 ·6Η20 0· 02，CaC030· 4, MgSO4 · 7H20 0· 2, ρΗ7· 0,121°C，20min 灭菌；
[0026] 圆褐固氮菌（g/L):葡萄糖 20, K2HPO4 · 3H20 0· 8, KH2PO4 0· 2, MgSO4 · 7H20 0· 2， CaCO3 0· 5, FeCl3 · 6H20 0· 125, Na2MoO4 · 2H20 0· 25, NH4NO3 0· 5, pH 7· 2,121 °C，20min 灭 菌。
[0027] (3)发酵培养基
[0028] 将发酵好的种子液以10%接种量接种至发酵培养基，37°C，转速300rpm，通风比 1 : 1，发酵20h后收集发酵液为液体菌肥；
[0029] 所述发酵培养基组成为：
[0030] 巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌：以质量百分比计，1 %葡萄糖， 0· 6% K2HPO4 ·3Η20,0· 3% ΚΗ2Ρ04,0· 15%尿素，0· 1%酵母粉，0· 41% MgSO4 ·7Η20,其余为水， pH 7. 0〇
[0031] 胶质芽孢杆菌：以质量百分比计，1 %蔗糖，0.5 % K2HPO4 · 3H20,0.05 %酵母粉， 0· 002% FeCl3 · 6Η20,0· 04% CaCO3,0· 02% MgSO4 · 7H20,其余为水，pH7. 0
[0032] 圆褐固氮菌：以质量百分比计，2%葡萄糖，0.08% K2HPO4 · 3Η20,0. 02 % KH2PO4, 0. 02 % MgSO4 · 7Η20,0. 05 % CaCO3,0. 0125 % FeCl3 · 6Η20,0. 025 % Na2MoO4 · 2Η20,0. 05 % NH4NO3 0· 5, pH 7· 2〇
[0033] (4)硅藻土固定
[0034] 将步骤（3)收集的发酵液中加入质量比10%的硅藻土以固定菌体并促进菌体休 眠；
[0035] (5)菌粉的制作
[0036] 取发酵液离心，收集菌体，然后冷冻干燥制成；
[0037] (6)添加复合营养素
[0038] 将上述步骤（5)的五种菌粉以I : I : I : I : 1的质量比混合后加入事先按比 例混合均匀的复合营养素，即为微生物肥料；
[0039] ⑵造粒
[0040] 将微生物肥料、普鲁兰多糖、无机填充剂和水按照一定重量比混合入造粒机，制成 2-50mm的颗粒型肥料，最后灌装。
[0041] 本发明具有的优点和积极效果是：
[0042] 本发明的颗粒肥料中，采用普鲁兰多糖作为生产原料，由于普鲁兰多糖具有良好 的水溶性，用普鲁兰多糖制成颗粒肥料肥料成分的溶出速度得以调节，肥料缓缓溶出，不易 流失，节省施肥所用劳动力。由于无机填充剂的添加，肥料溶出后的孔隙中空气和水补充的 管道畅通，改良了土壤的理化性质，为作物提供良好的生长条件。实验表明，施用了本发明 所述颗粒型微生物肥料能够显著提高青稞出芽率、株高以及产量。
【具体实施方式】
[0043] 本发明的颗粒肥料，包括以下组分：微生物肥料、普鲁兰多糖、无机填充剂和水；
[0044] 微生物肥料、普鲁兰多糖、无机填充剂、水各组分之间的重量比为 60-70 ： 10-25 ： 10-15 ： 5 ；
[0045] 其中微生物肥料又包括微生物发酵菌粉以及复合营养素，微生物发酵菌粉的 组分为巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、圆褐固氮菌以 1 : 1 : 1 : 1 : 1的质量比混合，复合营养素包括氮磷钾元素、微量元素、有机质以及复合 氨基酸；
[0046] 所述氮元素为尿素、硫酸铵、氯化铵中的至少一种；
[0047] 所述磷元素为磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾中的至少一种；
[0048] 所述钾元素为硫酸钾、氯化钾、碳酸钾、硝酸钾中的至少一种；
[0049] 所述微量元素组成为钙、镁、锌、钼、铜、铁、硅、硼，均以其可溶性化合物的形式添 加；
[0050] 所述的有机质为腐殖酸或可溶性蛋白或二者的混合物；
[0051] 所述的复合氨基酸组成为：丙氨酸Ala、精氨酸Arg、天冬氨酸Asp、胱氨酸Cys、谷 氨酸Glu、甘氨酸Gly、组氨酸His、赖氨酸Lys、蛋氨酸Met、苯丙氨酸Phe、脯氨酸Pro、丝氨 酸Ser、苏氨酸Thr、色氨酸Trp、酪氨酸Tyr以及缬氨酸Val ;
[0052] 所述普鲁兰多糖的分子量为200kDa ;
[0053] 所述无机填充剂为生石灰、硫酸钙、硅藻土、活性炭以及三氧化二铁中的至少一 种。
[0054] 本发明的颗粒肥料的制备方法，包括以下步骤：
[0055] (1)菌种活化：
[0056] 将4°C斜面保存的菌巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、胶质芽孢 杆菌、圆褐固氮菌活化，将其分别划线于相应固体培养基上，在37°C下，培养24h ;
[0057] (2)种子液制备
[0058] 挑取活化的菌落，分别接种于各自液体培养基中，37°C、200rpm培养20h ;
[0059] 所述种子培养基组成为：
[0060] 巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌（g/L):蛋白胨10,酵母粉5， NaCl 10，pH7.4，121°C，20min 灭菌；
[0061] 胶质芽孢杆菌（g/L):蔗糖 10，Κ2ΗΡ04 ·3Η20 5,酵母粉0· 5，FeCl3 ·6Η20 0· 02，CaC030· 4, MgSO4 · 7H20 0· 2, ρΗ7· 0,121°C，20min 灭菌；
[0062] 圆褐固氮菌（g/L):葡萄糖 20, K2HPO4 · 3H20 0· 8, KH2PO4 0· 2, MgSO4 · 7H20 0· 2， CaCO3 0· 5, FeCl3 · 6H20 0· 125, Na2MoO4 · 2H20 0· 25, NH4NO3 0· 5, pH 7· 2,121 °C，20min 灭 菌。
[0063] (3)发酵培养基
[0064] 将发酵好的种子液以10%接种量接种至发酵培养基，37°C，转速300rpm，通风比 1 : 1，发酵20h后收集发酵液为液体菌肥；
[0065] 所述