一种固氮解磷解钾微生物复合肥及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种固氮解磷解钾微生物复合肥及其制备方法。
【背景技术】
[0002]微生物肥料是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种制品，是农业生产中使用肥料的一种。固定化细胞技术是将具有一定生理功能的生物细胞，例如微生物细胞、植物细胞或动物细胞等，用一定的方法将其固定，作为固体生物催化剂而加以利用的一门技术。目前固定化细胞的方法主要有包埋法、吸附法两大类。
[0003]包埋法是用物理方法将细胞包裹在凝胶的网络结构中，实现对细胞的固定化。包埋法具有生物密度高、作用持久、对外部环境影响起到缓冲作用，微生物能在颗粒内部保持活性和增殖，易于形成优势菌群等优点；但有些包埋材料形成的凝胶结构对高分子底物的通透性较差，影响了传质效果，有些载体材料形成的凝胶传质效果虽较好，但在使用过程中强度不高、受压易变形、破裂粉碎，大多数载体在细胞固定化时仅能形成块状或膜状的凝胶，不能形成小球状或珠状的凝胶颗粒。
[0004]吸附法是利用载体对细胞的亲和性或静电引力，将细胞直接吸附在非水溶性载体上的一种固定化方法。该法操作简单，只需要将载体放在发酵液中搅拌、混合均匀，其优点是反应条件温和，对细胞无毒害作用，缺点是结合不牢固，细胞易脱落，受环境变化的影响较大，限制了其应用。所以亟需提供一种新型的微生物肥料。
【发明内容】
[0005]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种固氮解磷解钾微生物复合肥及其制备方法，本发明能固氮解磷解钾，改良土壤，牢固吸附生物菌，能缓冲新环境对生物菌的影响，提供全面的营养元素，操作简便。
[0006]本发明提出的一种固氮解磷解钾微生物复合肥，其原料按重量份包括:混合菌液60-80份，填充材料15-20份，尿素25-35份，钙镁磷肥15-20份，硫酸钾20-30份，硅酸钠
3-5份，硫酸铜0.1-0.3份，硼酸钾0.2-0.4份，硫酸锰0.1-0.3份，氯化锌0.2-0.3份，硫酸铁0.2-0.4份，氯化钙0.5-1.5份，海藻酸钠2-4份，麦芽低聚糖5_15份，糖渣5_10份，氨基酸腐殖酸10-20份，豆柏5-10份，蜜糖5-8份；
[0007]其中，填充材料的制备方法为:将壳聚糖加入醋酸水溶液中溶解，升温，滴加葡萄糖水溶液，搅拌15_20h，纯化得到中间物料；将中间物料溶于氢氧化钠水溶液中，加入过硫酸钾，升温，保温搅拌，加入海藻酸钠水溶液，调节温度，搅拌，过滤，洗涤，真空干燥，粉碎，过筛得到填充材料。
[0008]优选地，填充材料的制备方法为:将壳聚糖加入质量分数为l_3wt %的醋酸水溶液中溶解，升温至70-80°C，滴加葡萄糖水溶液，以100-300r/min的速度搅拌15_20h，加入乙醚沉降，抽滤，用乙醇洗涤滤饼，真空干燥得到中间物料；将中间物料溶于质量分数为0.004-0.006wt%的氢氧化钠水溶液中，加入过硫酸钾，升温至40-60°C，保温搅拌0.5-lh,加入质量分数为3-5wt%海藻酸钠水溶液，调节温度至30-40 °C，以200-300r/min的速度搅拌16-20h，过滤，用乙醇洗涤滤饼，真空干燥，粉碎，过150-200目筛得到填充材料。
[0009]优选地，在填充材料的制备方法中，壳聚糖和醋酸水溶液的重量体积(g/ml)比为1-2:100-150o
[0010]优选地，在填充材料的制备方法中，壳聚糖和葡萄糖的重量比为14-18:90-110o[0011 ] 优选地，在填充材料的制备方法中，中间物料、海藻酸钠、过硫酸钾和氢氧化钠水溶的重量比为 15-19:10-13:0.1-0.2:400-6000
[0012]优选地，混合菌液由菜豆根瘤菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和培养液组成，其中，培养液的pH = 6.8-7.2，培养液由8-10g甘露醇，0.8_lg酵母膏，5_8g蛋白胨，2_3g卵磷脂，0.1-0.2g氯化钠，0.3-0.5g硫酸铵，0.4-0.6g磷酸二氢钾，0.1-0.3g氯化钾，0.01-0.03g 硼酸，0.01-0.02g 钼酸钠，0.003-0.005g 硫酸亚铁，0.1-0.2g 氯化钙，0.1-0.3g硫酸镁，1.5-2g钾长石粉，4-5g磷矿粉，1000-1200g水组成。
[0013]优选地，混合菌液中菜豆根瘤菌的活菌数彡lX10M^/g。
[0014]优选地，混合菌液中巨大芽孢杆菌的活菌数多5X109个/g。
[0015]优选地，混合菌液中胶冻样芽孢杆菌的活菌数多3 X 109个/g。
[0016]优选地，其原料按重量份包括:混合菌液65-75份，填充材料17-19份，尿素27_33份，钙镁磷肥16-18份，硫酸钾22-28份，硅酸钠3.5-4.5份，硫酸铜0.15-0.25份，硼酸钾0.25-0.35份，硫酸锰0.15-0.25份，氯化锌0.22-0.28份，硫酸铁0.25-0.35份，氯化钙0.8-1.2份，海藻酸钠2.5-3.5份，麦芽低聚糖8_12份，糖渣7_9份，氨基酸腐殖酸13-17份，显柏6-8份，蜜糖6-7份。
[0017]本发明还提出了上述固氮解磷解钾微生物复合肥的制备方法，包括如下步骤:
[0018]S1、配制溶液:将海藻酸钠、氯化钙分别溶于水中，得到质量分数为3-3.5被％海藻酸钠水溶液和质量分数为4_5wt%氯化钙水溶液；
[0019]S2、包膜:将混合菌液和填充材料混匀，加入S1中得到的海藻酸钠水溶液混匀，滴加至S1中得到的氯化钙水溶液中，搅拌24_30h，过滤，用无菌生理盐水洗涤得到包膜颗粒；
[0020]S3、混合:将麦芽低聚糖、糖渣、氨基酸腐殖酸、豆柏、蜜糖混匀，灭菌，与尿素、钙镁磷肥、硫酸钾、硅酸钠、硫酸铜、硼酸钾、硫酸锰、氯化锌、硫酸铁和S2中得到的包膜颗粒混匀得到固氮解磷解钾微生物复合肥料。
[0021]上述水均为蒸馏水。
[0022]上述填充材料的制备方法中，滴加葡萄糖水溶液，此处水的作用是溶解葡萄糖，不规定其用量；乙醚的作用是沉降，乙醇的作用是洗涤，不规定其用量，根据具体操作决定其用量。
[0023]本发明选用的菜豆根瘤菌具有固氮、解磷的作用，巨大芽孢杆菌具有解磷的作用，胶冻样芽孢杆菌具有解钾的作用，三者相互协调，共同作用，可以大大改善土壤，为植物提供氮、磷、钾元素，促进植物生长；葡萄糖中醛基与壳聚糖中伯氨基反应得到中间物料，葡萄糖的引入大大增加了壳聚糖的水溶性，利于壳聚糖与海藻酸钠反应得到填充材料，填充材料中含有-C00、-0H等亲水基团，活性基团多，呈多孔结构，大大增加了填充材料的吸附性，壳聚糖和海藻酸钠相互结合大大提高了填充材料的细胞亲和性；一方面，良好的细胞亲和性可使填充材料均匀的分散在菌液中，另一方面，填充材料中的活性基团、多孔结构可以使菜豆根瘤菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌牢固的吸附在填充材料上，两方面相互配合，大大增加了填充材料对菜豆根瘤菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌的吸附作用；对吸附在填充材料上的菜豆根瘤菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌进行海藻酸钠包膜，避免了菜豆根瘤菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌与新环境的直接接触，大大增加了三者的存活率；葡萄糖、壳聚糖和海藻酸钠均可生物降解，不会污染环境；包膜颗粒与尿素、钙镁磷肥、硫酸钾、硅酸钠、硫酸铜、硼酸钾、硫酸锰、氯化锌、硫酸铁、麦芽低聚糖、糖渣、氨基酸腐殖酸、豆柏、蜜糖相互作用，能够提供全面的营养元素、改善土壤；本发明操作简便，利于工业化生产。
【具体实施方式】
[0024]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0025]实施例1
[0026]—种固氮解磷解钾微生物复合肥，其原料按重量份包括:混合菌液60份，填充材料20份，尿素25份，钙镁磷肥20份，硫酸钾20份，硅酸钠5份，硫酸铜0.1份，硼酸钾0.4份，硫酸锰0.1份，氯化锌0.3份，硫酸铁0.2份，氯化钙1.5份，海藻酸钠2份，麦芽低聚糖15份，糖渣5份，氨基酸腐殖酸20份，豆柏5份，蜜糖8份；
[0027]其中，填充材料的制备方法为:将壳聚糖加入质量分数为lwt%的醋酸水溶液中溶解，升温至80°C，滴加葡萄糖水溶液，以100r/min的速度搅拌20h，加入乙醚沉降，抽滤，用乙醇洗涤滤饼，真空干燥得到中间物料，其中，壳聚糖和醋酸水溶液的重量体积(g/ml)比为1:150，壳聚糖和葡萄糖的重量比为14:110 ;将中间物料溶于质量分数为0.004wt%的氢氧化钠水溶液中，加入过硫酸钾，升温至60°C，保温搅拌0.5h，加入质量分数为5wt%海藻酸钠水溶液，调