一种生物冲施肥料及其制备方法
【专利摘要】本发明是一种生物冲施肥料，由微生物菌种和有机肥料进行混合制成，微生物菌种为枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌经过菌种的液体发酵得到；生物冲施按质量百分比的组成如下：微生物菌种剂10%～20％、腐植酸20％～30％、硝酸钙或硝酸磷30％～60％、硼酸5％～10％、硫酸镁5％～12％、硫酸亚铁5％～8％、有机质1.5％～5％、硫黄粉2％～6％、彭润土0.5％～1.0％、诱导剂1％～5％。其制备方法包括：菌种的液体发酵、发酵菌液的吸附和生物冲施肥的制备。本发明显著改善了肥料原料的营养价值，快速提升肥效，提高肥料利用率效果和防病增加产量的效果。同时还改善土壤理化性状，消除板结、疏松土壤，调节土壤pH值，改善土壤结构。
【专利说明】一种生物冲施肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及肥料生产技术，特别涉及一种生物冲施肥料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]肥料在我国粮食生产中占有非常重要的地位，目前市场上的肥料可以归结为两类，一是化肥，另一种是化肥与有机肥相结合的复合肥。化肥长期使用使土壤肥力下降，肥料利用率降低，土壤结构遭到破坏，造成土壤板结。复合肥里面除含有氮、磷、钾以及微量元素外，还含有有机质。这些肥的中心目的是提供全面的化学元素，但没有考虑改善土壤环境中的微生物与微营养结构。
[0003]冲施肥是一种常用于农作物或植物栽培的追肥方法，其基本的做法是将肥料溶于水后，随水冲施到作物栽培田里。一般的冲施肥大体上分三种类型，一是含氨基酸型，二是含腐植酸型，三是含大量元素型(氮、磷、钾)。上述不论哪一种冲施肥的现有配方都可以补充植物的各种营养需要，但是又都存在一个缺欠，即被植物吸收利用的少，尤其是一些有病需要补充营养的植物不一定都有正常的毛细根可以吸收营养，虽然配方中含有足够的营养成分，但是植物无法吸收，特别是植物根部不发达的弱苗，吸收的营养更少，冲施肥中的营养随水向下渗透，离植物的根须越来越远，农作物无法做到长时间的吸收。
[0004]微生物肥料的制备，通过微生物的生命活动，导致作物获得特定的肥料效应，目前应用较多的生防细菌主要有枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、假单胞杆菌和土壤放射杆菌等。而枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌是目前生防细菌中研究较多的一类，进入土 壤后在土壤菌的帮助下，能够稳定繁殖，并最终在根部形成优势群，提高多功能集合微生物肥料功能的发挥。
[0005]因此，微生物冲施肥的制备，将克服冲施肥下述缺陷:肥料被植物吸收利用的少，需要补充营养的植物没有正常的毛细根可以吸收营养，特别是植物根部不发达的弱苗，吸收的营养更少，冲施肥中的营养农作物无法做到长时间的吸收。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对现有技术的不足，在冲施肥生产过程中加入功能微生物以及调整其原材料配比，从而能够快速提高肥效，提高肥料利用率，确保肥料被植物吸收利用，同时改良土壤，有利于农作物的生长发育。
[0007]为了实现本发明的目的提出一种生物冲施肥料，所述生物冲施肥料由微生物菌种和有机肥料进行混合制成，
所述微生物菌种为枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌经过菌种的液体发酵得到；
所述生物肥料按质量百分比的组成如下:
微生物菌种剂10%~20%、腐植酸20%~30%、硝酸钙或硝酸磷30%~60%、硼酸5%~10%、硫酸镁5%~12%、硫酸亚铁5%~8%、有机质1.5%~5%、硫黄粉2%~6%、彭润土 0.5%~1.0%、诱导剂1%~5%。
[0008]所述生物肥料按质量百分比的组成如下:
微生物菌种剂10%、硫酸铵20%、尿素10%、氨基酸10%、腐植酸10%、磷酸一铵10%、硫酸钾10%、硝酸钾10%、腐植酸铵5%、腐植酸钠5%。
[0009]所述诱导剂包括重量百分浓度为12.5%的萘乙酸溶液溶1份和重量百分浓度为18%的乙醇溶液5~7份。
[0010]本发明还溢出一种生物冲施肥料的制备方法，所述制备方法包括:菌种的液体发酵、发酵菌液的吸附和生物冲施肥的制备，其中，
所述菌种的液体发酵包括三个阶段:
(1)菌种活化:接种枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的胶冻样芽孢杆菌至斜面培养基，在温度28°C下培养48h ；
(2)种子培养:在500ml三角瓶中装入100ml液体种子培养基，灭菌，然后把步骤(1)得到的活化菌种接至种子培养基中，在温度32°C与ISOrpm的条件下培养16-20h，制得种子液；
(3)发酵培养:将培养好的种子液取5ml接入50-100ml发酵培养基中，在温度32°C恒温摇瓶中ISOrpm培养10h，得到发酵液。
[0011]所述发酵菌液的吸附为利用草酸、稻壳和碳酸钙作为吸附剂，按照1:8的比例进行吸附，制成复合微生物菌种剂；
所述生物冲施肥的制备将水溶性强、速效性快的有机肥料原料与复合微生物菌种剂进行混合，制成高效冲施肥。
[0012]所述斜面培养基组成如下:蔗糖10_20g/l、磷酸氢二钾0.5_5g/l、氯化铀0.2-5g/l、二氧化硅l-10g/l、硫酸镁0.2-5g/l、碳酸钙l-10g/l、酵母膏0.4_5g/l、琼脂粉10-Z0g/1, ρΗ7.2-7.4 ；
所述种子培养基组成如下:煎糖l_5g/l、磷酸氢二押l_5g/l、酵母膏0.7-5g/l、硫酸馁.2-5g/l、大豆蛋白胨 I 一 5g/l、硫酸钙 0.2-5g/l，pH7.2-7.4。
[0013]所述的斜面培养基组成如下:淀粉5_20g/l、磷酸氢二钾3-10g/l、硫酸镁l_5g/l、酵母膏0.5-5g/l、鹿糖3-10g/l、硫酸镁2-5g/l、碳酸钙I 一 5g/l、二氧化娃Ι-lOg/l、三氯化铁 0.02-lg/l, ρΗ7.2-7.4 ；
所述的种子培养基是由淀粉5-20g/l、磷酸氢二钾3-10g/l、硫酸铵l_5g/l、酵母膏0.5-5g/l、蔗糖3-10g/l、硫酸镁2-5g/l、碳酸钙l_5g/l、二氧化硅Ι-lOg/l、三氯化铁0.02-lg/l，pH7.2-7.4 组成。
[0014]所述种子培养基是由蛋白胨109、葡萄糖5g、磷酸氢二钾0.15g、磷酸二氢钾1.5g、一水硫酸锰1.0g、七水硫酸镁1.5g、蒸溜水lOOOmL，pH值为7.0构成。
[0015]所述摇瓶发酵的条件为:发酵温度为37°C，发酵时间24h，pH值7.0，转速200r/min0
[0016]所述吸附剂 还包括以下的一种或多种:米糠粉、玉米粉，麸皮、豆柏粉、膨润土、硅藻土、沸石粉、风化煤粉和泥炭粉，所述发酵菌液直接按体积质量比30-70%与吸附剂混合。
[0017]所述吸附剂为味精生产中产生的水解渣，所述吸附剂制作和附剂工艺如下: 将大块水解渣敲碎成粉末或小颗粒，与粉状石灰按照水解渣:石灰=4: I的比例混合，粉碎；
将粉细的料堆放12-20小时后，进行第二次粉碎，然后过筛装袋，使其pH达到
6.0-7.8 ；
将发酵菌液分别用处理好的水解渣进行吸附，所述单一菌种的菌液在吸附搅拌设备中按照菌液(L):水解渣(Kg) = 0.3: 3的比例进行吸附，然后搅拌均匀，水分控制在35%左右。
[0018]所述吸附剂还可以使用海藻粉，菌种发酵结束后，往发酵原液里加海藻粉，连续搅拌30分钟，待复合微生物被完全吸附。
[0019]本发明使用枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌三株功能微生物后，显著改善了肥料原料的营养价值，经测定:制备的高效冲施肥的粗蛋白含量达到51%以上，酸溶蛋白含量达到8%以上，活菌数达到40亿个/克发酵，含有较高的蛋白酶活性。有利于改良土壤和农作物的生长发育，在农作物上显示出很好的病害防治效果，从而达到快速提升肥效，提高肥料利用率效果和防病增加产量的效果。肥吸收利用率低的技术问题，从而提高农产品的产率，降低农产品生产成本。
[0020]本发明各原料之间合理搭配，克服了多原料之间的沉淀和拮抗作用，改善土壤理化性状，消除板结、疏松土壤，调节土壤PH值，改善土壤结构。使用本发明，可提高植物根系活力，增强根系吸收能力，壮根壮苗，病害少，可提高产率10%。
【具体实施方式】
[0021]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
[0022]一、菌种的液体发酵
枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌等三株功能微生物菌种通过液体发酵，所述发酵分为三个阶段:
(1)菌种活化:接种枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的胶冻样芽孢杆菌至斜面培养基，在温度28°C下培养48h ；
实施例1 ;所述的斜面培养基组成如下:蔗糖10_20g/l、磷酸氢二钾0.5-5g/l、氯化铀0.2-5g/l、二氧化硅l-10g/l、硫酸镁0.2-5g/l、碳酸钙l-10g/l、酵母膏0.4_5g/l、琼脂粉10-Z0g/1, ρΗ7.2-7.4。
[0023]实施例2:所述的斜面培养基组成如下:淀粉5_20g/l、磷酸氢二钾3_10g/l、硫酸镁l-5g/l、酵母膏0.5-5g/l、鹿糖3-10g/l、硫酸镁2_5g/l、碳酸钙I 一 5g/l、二氧化娃l-10g/l、三氯化铁 0.02-lg/l，ρΗ7.2-7.4。
[0024](2)种子培养:在500ml三角瓶中装入100ml液体种子培养基，灭菌，然后把步骤(I)得到的活化菌种接至种子培养基中，在温度32°C与ISOrpm的条件下培养16_20h，制得种子液；
所述种子培养基组成如下:煎糖l_5g/l、磷酸氢二押l_5g/l、酵母膏0.7-5g/l、硫酸馁.2-5g/l、大豆蛋白胨 I 一 5g/l、硫酸钙 0.2-5g/l，pH7.2-7.4。
[0025]所述的种子培养基是由淀粉5_20g/l、磷酸氢二钾3-10g/l、硫酸铵l_5g/l、酵母膏0.5-5g/l、蔗糖3-10g/l、硫酸镁2-5g/l、碳酸钙l_5g/l、二氧化硅Ι-lOg/l、三氯化铁0.02-lg/l，ρΗ7.2-7.4 组成。
[0026](3)发酵培养:将培养好的种子液取5ml接入50_100ml发酵培养基中，在温度32°C恒温摇瓶中180rpm培养10h，得到发酵液；
所述培养基由如下组分组成:蛋白胨5-10g、葡萄糖5-8g、磷酸氢二钾0.1-0.2g、磷酸二氢钾1.0-2.0g、一水硫酸锰0.5-2.0g、七水硫酸镁0.5-2.0g、蒸馏水800_1200mL，pH值为 6.5-7.5 ；
优选地，所述培养基由如下组分组成:蛋白胨109、葡萄糖5g、磷酸氢二钾0.15g、磷酸二氢钾1.5g、一水硫酸锰1.0g、七水硫酸镁1.5g、蒸溜水lOOOmL，pH值为7.0。
[0027]所述摇瓶发酵的条件为:发酵温度为25-45.C，发酵时间18_36h，pH值6.5 —
7.5，转速150-225r/min ;优选地，所述摇瓶发酵的条件为:发酵温度为37.C，发酵时间24h, pH 值 7.0，转速 200r/min。
[0028]二、发酵菌液的吸附
利用草酸或稻壳(粗纤维35.5%~45%、缩聚戊糖16%~22%、木质素21%~26%、灰分11.4%~22%、二氧化硅10%~21%)和碳酸钙作为吸附剂，按照1:8的比例进行吸附，制成复合微生物菌种剂。
[0029]发酵菌液直接按体积质量比30-70%与吸附剂混合，吸附剂包括以下的一种或多种，如，米糠粉、玉米粉，麸皮、豆柏粉、膨润土、硅藻土、沸石粉、风化煤粉和泥炭粉。
[0030]味精生产中产生的水解渣，水解渣除酸性强外，其中含有大量的有机质、氨基酸、腐植酸和中微量元素以及微生物需要的糖、酵母等营养物质，是作为微生物菌剂吸附载体非常好的原料。
[0031]工艺方法如下:
将大块水解渣敲碎成粉末或小颗粒，与粉状石灰按照水解渣:石灰=4: I的比例混合，粉碎，将粉细的料堆放12-20小时后，进行第二次粉碎，然后过筛装袋，使其pH达到
6.0_7.8 ο
[0032]将发酵菌液分别用处理好的水解渣进行吸附，单一菌种的菌液在吸附搅拌设备中按照菌液(L):水解渣(Kg) = 0.3: 3的比例进行吸附，然后搅拌均匀，水分控制在35%左右。
[0033]或者使用海藻粉作为吸附剂，菌种发酵结束后，往发酵原液里加海藻粉，连续搅拌30分钟，待复合微生物被完全吸附。
[0034]三、高效冲施肥的配制
配合其它水溶性强、速效性快的原料，将微生物菌种剂10%、硫酸铵20%、尿素10%、氨基酸10%、腐植酸10%、磷酸一铵10%、硫酸钾10%、硝酸钾10%、腐植酸铵5%、腐植酸钠5%进行混合，制成高效冲施肥。
[0035]或微生物菌种剂10%、腐植酸20%~30%、硝酸钙或硝酸磷40%~50%、硼酸5%~10%、硫酸镁5%~12%、硫酸亚铁5%~8%、有机质1%~5%、硫黄粉3%~6%、彭润土 0.5%~1.0%、诱导剂1%~5%制成高效冲施肥。
[0036]其中，诱导剂的制备方法如下:将1份重量百分浓度为12.5%的萘乙酸溶液溶于5~7份重量百分浓度为18%的乙醇溶液中。
[0037]本发明中，腐植酸: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。硝酸钙或硝酸磷:易溶于水，是旱作植物的良好肥料。硼酸:能促进作物花器的形成，有利于开花结果，对于油菜、豆科等作物有特别良好的效果，并以根外追肥，其作用效果更好。硫酸亚铁:为植物提供铁元素，也可起到还原剂的作用。硫酸镁:易风化，溶于水，作为镁肥使用。有机质:大多由动植物残体经微生物分解转化又重新合成复杂有机胶体，能使粘土疏松、砂土粘结。是形成团粒结构的良好的胶结剂。本身含有多种养料，又有较强的吸收性，能提高土壤保肥、保水性能，也能缓冲土壤酸碱度变化，有利于微生物活动和作物生长，有利于土壤的通气、持水、吸热，提高土地肥力。萘乙酸:是广谱型植物生长调节剂，能促进细胞分裂与扩大，诱导形成不定根，增加坐果，防止落果，改变雌、雄花比率等。可经叶片、树枝的嫩表皮，种子进入到植株内，随营养流输导到全株。
[0038]本发明充分发挥阻渗、缓解的作用，提高植物营养的吸收率，可以使植物在短时间内迅速多生主根，并有利于毛细根的生长，促进根系发端的发育，增加根系的有效吸收面积，能调节植物体内物质的运输方向，将同化产物由源(叶片或根系制造或吸收的营养物质)引向库(生长旺盛的部位，如生长点、幼嫩器官，花或果实)，促进同化产物向幼嫩部位转送，促进细 胞生长与细胞分化，果实膨大。
[0039]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种生物冲施肥料，其特征在于，所述生物冲施肥料由微生物菌种和有机肥料进行混合制成， 所述微生物菌种为枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌经过菌种的液体发酵得到； 所述生物肥料按质量百分比的组成如下: 微生物菌种剂10%~20%、腐植酸20%~30%、硝酸钙或硝酸磷30%~60%、硼酸5%~10%、硫酸镁5%~12%、硫酸亚铁5%~8%、有机质1.5%~5%、硫黄粉2%~6%、彭润土 0.5%~1.0%、诱导剂1%~5%。
2.根据权利要求1所述的生物冲施肥料，其特征在于，所述生物肥料按质量百分比的组成如下: 微生物菌种剂10%、硫酸铵20%、尿素10%、氨基酸10%、腐植酸10%、磷酸一铵10%、硫酸钾10%、硝酸钾10%、腐植酸铵5%、腐植酸钠5%。
3.根据权利要求1所述的生物冲施肥料，其特征在于，所述诱导剂包括重量百分浓度为12.5%的萘乙酸溶液溶1份和重量百分浓度为18%的乙醇溶液5~7份。
4.一种如权利要求1-3其中之一所述生物冲施肥料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括:菌种的液体发酵、发酵菌液的吸附和生物冲施肥的制备，其中， 所述菌种的液体发酵包 括三个阶段: (1)菌种活化:接种枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的胶冻样芽孢杆菌至斜面培养基，在温度28°C下培养48h ； (2)种子培养:在500ml三角瓶中装入100ml液体种子培养基，灭菌，然后把步骤(1)得到的活化菌种接至种子培养基中，在温度32°C与ISOrpm的条件下培养16_20h，制得种子液； (3)发酵培养:将培养好的种子液取5ml接入50-100ml发酵培养基中，在温度32°C恒温摇瓶中ISOrpm培养10h，得到发酵液，所述发酵菌液的吸附为利用草酸、稻壳和碳酸钙作为吸附剂，按照1:8的比例进行吸附，制成复合微生物菌种剂； 所述生物冲施肥的制备将水溶性强、速效性快的有机肥料原料与复合微生物菌种剂进行混合，制成高效冲施肥，所述斜面培养基组成如下:蔗糖10_20g/l、磷酸氢二钾0.5-5g/l、氯化铀0.2-5g/l、二氧化硅l-10g/l、硫酸镁0.2_5g/l、碳酸钙l-10g/l、酵母膏0.4-5g/l、琼脂粉 10-Z0g/1, ρΗ7.2-7.4 ； 所述种子培养基组成如下:煎糖l_5g/l、磷酸氢二押l_5g/l、酵母膏0.7-5g/l、硫酸馁.2-5g/l、大豆蛋白胨 I 一 5g/l、硫酸钙 0.2-5g/l，pH7.2-7.4。
5.根据权利要求4所述的生物冲施肥料的制备方法，其特征在于，所述的斜面培养基组成如下:淀粉5-20g/l、磷酸氢二钾3-10g/l、硫酸镁l_5g/l、酵母膏0.5_5g/l、蔗糖3-10g/l、硫酸镁2-5g/l、碳酸钙I 一 5g/l、二氧化硅Ι-lOg/l、三氯化铁0.02-lg/l，ρΗ7.2-7.4 ； 所述的种子培养基是由淀粉5-20g/l、磷酸氢二钾3-10g/l、硫酸铵l_5g/l、酵母膏0.5-5g/l、蔗糖3-10g/l、硫酸镁2-5g/l、碳酸钙l_5g/l、二氧化硅Ι-lOg/l、三氯化铁0.02-lg/l，pH7.2-7.4 组成。
6.根据权利要求4所述的生物冲施肥料的制备方法，其特征在于，所述种子培养基是由蛋白胨109、葡萄糖5g、磷酸氢二钾0.15g、磷酸二氢钾1.5g、一水硫酸锰1.0g、七水硫酸镁1.5g、蒸溜水lOOOmL，pH值为7.0构成。
7.根据权利要求4所述的生物冲施肥料的制备方法，其特征在于，所述摇瓶发酵的条件为:发酵温度为37°C，发酵时间24h，pH值7.0，转速200r/min。
8.根据权利要求4所述的生物冲施肥料的制备方法，其特征在于，所述吸附剂还包括以下的一种或多种:米糠粉、玉米粉，麸皮、豆柏粉、膨润土、硅藻土、沸石粉、风化煤粉和泥炭粉，所述发酵菌液直接按体积质量比30-70%与吸附剂混合。
9.根据权利要求4所述的生物冲施肥料的制备方法，其特征在于，所述吸附剂为味精生产中产生的水解渣，所述吸附剂制作和附剂工艺如下: 将大块水解渣敲碎成粉末或小颗粒，与粉状石灰按照水解渣:石灰=4: 1的比例混合，粉碎； 将粉细的料堆放12-20小时后，进行第二次粉碎，然后过筛装袋，使其pH达到6.0-7.8 ； 将发酵菌液分别用处理好的水解渣进行吸附，所述单一菌种的菌液在吸附搅拌设备中按照菌液(L):水解渣(Kg) = 0.3: 3的比例进行吸附，然后搅拌均匀，水分控制在35%左右。
10.根据权利要求4所述的生物冲施肥料的制备方法，其特征在于，所述吸附剂为海藻粉，菌种发酵结束后，往发酵原液里加海藻粉，连续搅拌30分钟，待复合微生物被完全吸附。
【文档编号】C05G3/00GK103787776SQ201410044921
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2014年2月7日
【发明者】程淑琴 申请人:范红玉