专利名称：耐碱多元素硅酸盐生物肥及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种微生物肥料及其制备方法，特别涉及适用于碱性土壤的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥及其制备方法。
背景技术：
现有的硅酸盐菌生物肥，在硅酸盐细菌生长繁殖过程中，能产生多种酶和酸类用以分解土壤矿物结构，将存在于矿物中的钾、磷和铁、镁、钼等微量元素释放出来，成为植物可以直接吸收利用的营养成份。在以钾长石粉、土壤矿物和沙河土为底物的试验中，接种硅酸盐细菌38小时测定土壤矿物中心速效钾(K2O)增加了35.3％，同时还增加了有效性铁16.4％、镁59.0％、钼115％等微量元素。
但是，在土壤因严重缺少铁、锌、锰、铜、硼、钼等微量元素而无法为作物提供相关养份时，特别是在碱性土壤(PH≥7)中，随着PH值的升高，土壤中的有效铁、锌、锰、铜含量下降，硅酸盐细菌的生理活性变弱，分解铁、锌、锰、铜及硼、钼等微量元素能力降低，不能满足作物对必需养份的需求。当铁、锌、锰、铜及硼、钼对作物供给不足时，作物将出现很多生理性病症。作物缺铁首先可见的典型症状是幼叶失绿，随着铁缺乏的加重，叶片逐渐变白，叶脉变黄，严重缺铁时，叶片上出现褐色斑点和组织坏死；梨树发生“顶枯”；桃树发生“黄叶病”、“白叶病”；烟草顶芽变白色；番茄叶片焦枯、坏死；苹果树叶“梢枯”等等。作物缺锌通常会引起植物生长停止，并减少叶片中叶绿素含量；玉米缺锌，叶脉中间出现由白色坏死斑形成的带；高粱缺锌叶片变小、蜷缩、失绿；果树(苹果、樱桃、桃、李、杏、葡萄等)缺锌，出现“小叶病”，果实变小等等。作物缺锰导致作物幼叶呈淡绿色或失去绿色(缺绿病)，单子叶植物下部叶片呈现灰色、灰绿色或褐色，逐渐形成斑，双子叶植物缺锰出现坏死斑，叶片死亡比缺铁时还快等等。铁、锌、锰、铜、硼和钼等是作物必需的营养元素，缺少任何一种作物都不能正常成长，造成减产，品质下降，抵抗病虫害能力下降等等。
目前，我国约50％的耕地土壤中缺乏微量元素，有效铁及锌、锰、硼的缺少的耕地面积达23.6亿亩(次)；黄、淮海平原和西部山川河谷地区大部分土壤为碱性；而现有的硅酸盐菌生物肥不能满足作物对微量元素的需求且在碱性土壤中供应微量元素效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适宜微量元素缺乏耕地土壤使用并能满足碱性土壤条件下作物对微量元素需求的耐碱多元素硅酸盐生物肥及其制备方法。
本发明的目的是由以下的技术方案达到的一种耐碱多元素硅酸盐菌生物肥，包括硅酸盐生物肥，其特征在于还含有有效量的铁、铜、锰、锌的有机酸络合物及硼和钼的无机化合物。
所述有机酸优选但不限于氨基酸、柠檬酸、黄腐酸、腐殖酸。
所述硼的无机化合物优选但不限于硼砂或硼酸。
所述钼的无机化合物优选但不限于钼酸铵。
一种优选方案，其特征在于所述耐碱多元素硅酸盐菌生物肥中铁的有机酸络合物含量为0.6～1.5Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.05～0.2Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.25～0.6Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.2～0.48Wt％、钼的无机化合物含量为0.025～0.06Wt％、硼的无机化合物含量为0.25～0.6Wt％。
一种优选方案，其特征在于所述耐碱多元素硅酸盐菌生物肥中铁的有机酸络合物含量为1.0～1.25Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.09～0.15Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.45～0.53Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.35～0.42Wt％、钼的无机化合物含量为0.045～0.052Wt％、硼的无机化合物含量为0.45～0.53Wt％。
一种优选方案，其特征在于所述耐碱多元素硅酸盐菌生物肥中铁的有机酸络合物含量为1.2Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.1Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.5Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.4Wt％、钼的无机化合物含量为0.05Wt％、硼的无机化合物含量为0.5Wt％。
本发明所述的耐碱多元素硅酸盐生物肥中的硅酸盐菌为胶冻样芽孢杆菌，由河北巨微生物工程有限公司生产，产品商标为巨微生物钾肥，国家肥料正式登记号为微生物肥(2000)准字(0010)号。
一种耐碱多元素硅酸盐菌生物肥的制备方法，其特征在于将有效量的铁、铜、锰、锌的有机酸络合物及硼、钼的无机化合物混合，将所得混合物与硅酸盐菌生物肥在常温、常压下混合，再将其灭菌，造粒，干燥，得到耐碱多元素硅酸盐菌生物肥。
一种优选方案，其特征在于所述硅酸盐菌生物肥中加入的铁的有机酸络合物含量为0.6～1.5Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.05～0.2Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.25～0.6Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.2～0.48Wt％、钼的无机化合物含量为0.025～0.06Wt％、硼的无机化合物含量为0.25～0.6Wt％。
一种优选方案，其特征在于所述硅酸盐菌生物肥中加入的铁的有机酸络合物含量为1.0～1.25Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.09～0.15Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.45～0.53Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.35～0.42Wt％、钼的无机化合物含量为0.045～0.052Wt％、硼的无机化合物含量为0.45～0.53Wt％。
一种优选方案，其特征在于所述硅酸盐菌生物肥中加入的铁的有机酸络合物含量为1.2Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.1Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.5Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.4Wt％、钼的无机化合物含量为0.05Wt％、硼的无机化合物含量为0.5Wt％。
另一种耐碱多元素硅酸盐生物肥的制备方法，其特征在于将有效量的铁、铜、锰、锌的有机酸络合物及硼、钼的无机化合物用水溶解，将所得溶液喷入硅酸盐菌生物肥中，再将其灭菌，造粒，干燥，得到耐碱多元素硅酸盐菌生物肥。
一种优选方案，其特征在于所述硅酸盐菌生物肥中喷入的铁的有机酸络合物含量为1.0～1.25Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.09～0.15Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.45～0.53Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.35～0.42Wt％、钼的无机化合物含量为0.045～0.052Wt％、硼的无机化合物含量为0.45～0.53Wt％。
一种优选方案，其特征在于所述硅酸盐菌生物肥中喷入的铁的有机酸络合物含量为1.2Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.1Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.5Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.4Wt％、钼的无机化合物含量为0.05Wt％、硼的无机化合物含量为0.5Wt％。
本发明耐碱多元素硅酸盐菌生物肥的应用方法包括①拌种将耐碱多元素硅酸盐菌生物肥加适量水稀释后，与种子混匀，以每粒种子都粘上生物肥为宜，稍加阴干即可播种。加水量为肥料用量的50％～75％。
②蘸根将耐碱多元素硅酸盐菌生物肥加5～25倍水(依秧苗量而定)稀释后，直接蘸根后定植。
③穴施对移栽或点播的作物，将耐碱多元素硅酸盐菌生物肥加适量水稀释或与细肥土混匀，施入穴内，然后移栽或点播后覆土即可。
④沟施在果树环树冠投影内侧或作物进根处挖深宽各15～25厘米的沟，将稀释好的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥施入沟内覆土即可。
⑤撒施在翻地前或播种时与肥土或尿素、复合肥混匀撒在地表后翻耕或播种即可。比拌种、穴施、沟施、蘸根的方法在同种作物上的用量加大1～2倍。
⑥冲施此种方法适用于土壤肥力需要较高的作物。方法是在入水口处将耐碱多元素硅酸盐菌生物肥倒入水中随水冲入田内，用量要比其他方法多2～5倍。
与普通硅酸盐菌生物肥相比，本发明的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥有如下优点在PH＝7.1～10的碱性土壤中，在有效地释放速效钾的同时，还能有效地向作物提供铁营养元素。
虽然土壤中铁的含量很多在2％以上，但可被作物吸收和利用的有效铁却很少。原因是有效铁的数量受土壤条件影响很大，其中最主要的是土壤中PH值和氧化还原状况。随PH值提高，土壤水溶液中二价铁(Fe2+)及其水解离子形态的总量下降，PH值高使铁水解沉淀及使低价铁转化为高价铁，影响作物对铁的吸收和利用。而本发明的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥中所含铁的有机酸络合物，在PH＝7～10的碱性、高碱性土壤中，都具有极好的稳定性，能有效地抵制铁在土壤的水解沉淀及氧化还原，使作物很容易吸收并有效补充碱性土壤供铁不足。
本发明的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥在碱性土壤中，在有效地释放速效钾的同时，还能有效地向作物提供锌营养元素。
土壤中锌的有效性主要受土壤条件的影响，其中以PH值的影响最为突出。PH值增加1个单位，锌的溶解度降低100倍。在碱性土壤中含锌矿物质的有效性很低。而本发明的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥中所含锌的有机酸络合物在碱性土壤条件下，仍具有很高稳定性，能有效地向作物补充锌营养元素。
本发明的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥在碱性土壤中，在有效地释放速效钾的同时，还能有效地向作物提供锰营养元素。
土壤中的锰以二、三、四价存在，并保持动态平衡，不同形态的锰的转化主要是氧化锰的水化和脱水。受PH及氧化还原电位的制约，各种形态的锰的溶解度有很大的差异，并视土壤条件而相互转化，最后影响其有效性。土壤中的锰的有效性随PH提高而下降。而本发明的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥所含锰的有机酸络合物在碱性土壤条件下，仍具有很高的稳定性，能有效地向作物补充锰营养元素。
本发明的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥还可以为作物提供必需的硼、钼和铜营养元素。
土壤中硼的主要来源是矿物和岩石，其次是植物残体，土壤中的硼有多种形态即可溶态硼、吸附态硼、有机态硼和矿物硼。可溶态硼是对植物有效的硼。而本发明的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥中所含硼是一种可溶性无机化合物，能有效地被作物吸收。
我国土壤从西到东，从南到北钼含量逐渐降低。土壤水溶液中钼形态因PH值不同而异。而本发明的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥中所含钼是一种可溶性无机化合物，能有效地被作物吸收。
铜被作物吸收的最适宜PH值为5～7，在PH＞7时影响其有效性，而本发明的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥中所含铜的有机酸络合物，具有抗碱稳定性，易被作物吸收。
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
具体实施例方式
实施例1将6克铁的氨基酸络合物、2克铜的氨基酸络合物、6克锰的氨基酸络合物、4.8克锌的氨基酸络合物锌及6克硼砂、0.6克钼酸铵混合，将此混合物采用立式刮板混合机与市购975克河北巨微生物工程有限公司生产的胶冻样芽孢杆菌(草炭吸附)常温、常压下混合，再将其微波灭菌，造粒，干燥，得到耐碱多元素硅酸盐菌生物肥1。
实施例2将15克的铁的柠檬酸络合物、0.5克的铜的柠檬酸络合物、2.5克的锰的柠檬酸络合物、2.0克的锌的柠檬酸络合物及2.5克的硼酸、0.25克的钼酸铵用1千克水溶解，将所得溶液喷入市购977克河北巨微生物工程有限公司生产的胶冻样芽孢杆菌(草炭吸附)中，再将其微波灭菌，造粒后，经低温干燥，得到耐碱多元素硅酸盐菌生物肥2。
实施例3将12.5克的铁的黄腐酸络合物、0.9克的铜的黄腐酸络合物、4.5克的锰的黄腐酸络合物、3.5克的锌的黄腐酸络合物锌及4.5克的硼砂、0.45克的钼酸铵混合，将此混合物采用立式刮板混合机与市购974克河北巨微生物工程有限公司生产的胶冻样芽孢杆菌(草炭吸附)常温、常压下混合，再将其微波灭菌，造粒，干燥，得到耐碱多元素硅酸盐菌生物肥3。
实施例4将10克的铁的腐殖酸络合物、1.5克的铜的腐殖酸络合物、5.3克的锰的腐殖酸络合物、4.2克的锌的腐殖酸络合物锌及的5.3克硼砂、0.52克的钼酸铵混合，将此混合物采用立式刮板混合机与市购973克河北巨微生物工程有限公司生产的胶冻样芽孢杆菌(草炭吸附)常温、常压下混合，再将其微波灭菌，造粒，干燥，得到耐碱多元素硅酸盐菌生物肥4。
实施例5将12克的铁的氨基酸络合物、1.0克的铜的腐殖酸络合物、5.0克的锰的柠檬酸络合物、4.0克的锌的黄腐酸络合物锌及5.0克的硼砂、0.5克的钼酸铵混合，将此混合物采用立式刮板混合机与市购973克河北巨微生物工程有限公司生产的胶冻样芽孢杆菌(草炭吸附)常温、常压下混合，再将其微波灭菌，造粒，干燥，得到耐碱多元素硅酸盐菌生物肥5。
下面通过田间试验对本发明做进一步说明。
采用上述蘸根及沟施的方法，分别用于黄瓜和番茄，进行应用效果试验。
①耐碱多元素硅酸盐菌生物肥在黄瓜上的应用效果试验。
试验目的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥在碱性土壤(PH≥7)中对黄瓜生长发育、产量及品质的影响。
试验地点河南省焦作市高效农业示范区的温室大棚。(该园区位于沁河流域冲积平原，为壤质潮土，PH≥7，碱性，铁、锌、锰等作物必需的营养元素严重缺乏，作物“黄叶病”等病症十分严重)。
试验设计试验设6个处理，三次重复，随机分组排列，小区面积26平方米。
表1.试验处理及施肥量
表2.试验处理黄瓜产量(公斤/666.7平方米)
试验结果在温室大棚黄瓜上施用耐碱多元素硅酸盐菌生物肥能明显促进植株长势，其株高、茎粗明显增加，改善品质，增加黄瓜产量14～15％。
②耐碱多元素硅酸盐菌生物肥在番茄上的应用效果试验试验目的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥在碱性土壤(PH≥7)中对番茄生长发育、产量及品质的影响试验地点河南省焦作市高效农业示范区的温室大棚。
试验设计试验设六个处理，三次重复，随机分组排列，小区面积24平方米。
表3试验处理番茄产量(公斤/666.7平方米) 试验结果在温室大棚番茄上施用耐碱多元素硅酸盐菌生物肥能明显促进番茄长势，叶片大，单果重增加，果实颜色加深，味道改善，表面光滑、圆润，增加产量5～10％。
③采用上述拌种的方法，用于小麦应用效果试验。
试验目的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥在碱性土壤中对小麦生长发育、产量的影响。
试验地点河南省焦作市博爱县孝敬乡东王贺村。
试验设计试验设五个处理，三次重复，随机分组排列，小区面积600平方米。
使用方法一亩小麦用800克耐碱多元素硅酸盐菌生物肥加入400毫升水，加入小麦种子拌匀，使每粒种子都粘上肥料，稍加阴干播种。
试验结果小麦越冬期，在基本亩相同情况下，拌种比对照亩茎数增加2.2万，单株茎增加0.19个，次生根增加0.02条。返青期亩总茎数增加2.8万，单株蘖增加0.25个，次生根增加1条，株高增加0.4cm，三叶大蘖增加0.05个。拔节期总茎数增加3.5万，单株蘖增加0.4个，次生根增加0.3条，株高增加1.8cm，三叶大蘖增加0.2个。三个时期，拌种田的个体和群体的发育均好于对照，为小麦增产打下基础。小麦用耐碱多元素硅酸盐菌生物肥拌种，能够增加产量9～11％。
表4
④耐碱多元素硅酸盐菌生物肥除有增产效果外，还有纠正作物生理性病症的效果。
试验例1在河南省焦作市博爱县孝敬乡东王贺村村民马天福的温室大棚中试验。该温室面积为300平方米，种植反季节早熟油桃400余株。土壤为壤质潮土，PH≥7，灌肥用水PH≥7.5，为典型的碱性水土。春季三月初，温室内油桃开花结果，油桃树叶新叶开始变黄，出现缺铁性“黄叶病”的早期症状。选5株为试验组，选5株为对照组。试验组每株沟施耐碱性多元素硅酸盐菌生物肥1的量为0.2公斤，7天后油桃树叶黄叶转绿，10天后整株树叶成浓绿色，果实增大，红色增加。对照组油桃树叶黄叶增加，一些树叶脱落，果实比试验组小，果实红色比试验组少。
试验例2在河南鹤壁市农场六分厂(浚县)的花生上做试验。六分厂耕地为黄河故道，为砂质潮土，碱性土壤。花生大面积黄化，叶片小、卷曲，为典型的缺钾、铁和锌的生理病状。选300平方米为试验面积，分三组，每100平方米为一组，分别沟施耐碱性多元素硅酸盐菌生物肥2，第1组施用1公斤，第2组2公斤，第3组3公斤。3天后，第3组，黄化面积明显缩小；花生叶片呈嫩色，第7天花生叶片呈浓绿色；第2组于第6天后，黄化面积缩小；第1组第10天后黄化面积缩小。试验表明，多施耐碱性多元素硅酸盐菌生物肥效果更佳。
试验例3在河南省焦作市博爱县阳庙镇连栋式温室大棚的非洲菊上做试验。土壤为壤质潮土，碱性。非洲菊出现缺钾、铁性黄叶病。试验20平方米，沟施100克耐碱性多元素硅酸盐菌生物肥3，五天后非洲菊黄叶转绿，10天后花朵颜色鲜艳，品质明显优于对照组。
权利要求
1.一种耐碱多元素硅酸盐菌生物肥，包括硅酸盐生物肥，其特征在于还含有有效量的铁、铜、锰、锌的有机酸络合物及硼和钼的无机化合物。
2.根据权利要求1所述的生物肥，其特征在于所述有机酸可以是氨基酸、柠檬酸、黄腐酸和腐殖酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的生物肥，其特征在于所述硼的无机化合物为硼砂和/或硼酸。
4.根据权利要求1所述的生物肥，其特征在于所述钼的无机化合物为钼酸铵。
5.根据权利要求1所述的生物肥，其特征在于所述铁的有机酸络合物含量为0.6～1.5Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.05～0.2Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.25～0.6Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.2～0.48Wt％、钼的无机化合物含量为0.025～0.06Wt％、硼的无机化合物含量为0.25～0.6Wt％。
6.根据权利要求1所述的生物肥，其特征在于所述铁的有机酸络合物含量为1.0～1.25Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.09～0.15Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.45～0.53Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.35～0.42Wt％、钼的无机化合物含量为0.045～0.052Wt％、硼的无机化合物含量为0.45～0.53Wt％。
7.根据权利要求1所述的生物肥，其特征在于所述铁的有机酸络合物含量为1.2Wt％、铜的有机酸络合物含量为0.1Wt％、锰的有机酸络合物含量为0.5Wt％、锌的有机酸络合物含量为0.4Wt％、钼的无机化合物含量为0.05Wt％、硼的无机化合物含量为0.5Wt％。
8.根据权利要求1所述生物肥的制备方法，其步骤是先将有效量的铁、铜、锰、锌的有机酸络合物及硼、钼的无机化合物混合，再将其混合物与硅酸盐菌生物肥在常温、常压下混合，再将其灭菌，造粒，干燥，得到耐碱多元素硅酸盐菌生物肥。
9.根据权利要求1所述生物肥的制备方法，其步骤是先将有效量的铁、铜、锰、锌的有机酸络合物及硼、钼的无机化合物用水溶解，将其溶液喷入硅酸盐菌生物肥中，再将其灭菌，造粒，干燥，得到耐碱多元素硅酸盐菌生物肥。
全文摘要
本发明公开了一种微生物肥料及其制备方法，特别涉及适用于碱性土壤的耐碱多元素硅酸盐菌生物肥及其制备方法。该耐碱多元素硅酸盐菌生物肥包括硅酸盐生物肥，其特征在于还含有有效量的铁、铜、锰、锌的有机酸络合物及硼和钼的无机化合物。用常规的混合、灭菌、造粒、干燥即可得到。适宜微量元素缺乏耕地土壤使用并能满足碱性土壤条件下作物对微量元素的需求。
文档编号C05D9/02GK1510012SQ0215878
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月25日 优先权日2002年12月25日
发明者高国利, 彭倬明, 姜登科, 李楠 申请人:北京三强时代生物技术有限公司