一种水稻专用复合微生物肥料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种水稻专用复合微生物肥料，该肥料是由以下重量份的原料组成的：微生物菌剂20-32份，生物炭5-15份，氮磷钾肥20-30份，微量元素1-5份，纳米二氧化钛3-10份，中药组合物5-15份，硅钙镁肥12-20份，竹醋液2-5份。本发明的复合微生物肥料根据水稻的养分需求来进行合理的搭配，改善土壤的理化性能和团粒结构，提高稻田的保肥、保水能力，促进水稻根系的快速生长，提高水稻的移栽成活率，还可抑制杂草和病虫害的生长，最大限度地减轻土传病害的发生，减少农药的使用，节约成本，有利于经济和社会的可持续发展。
【专利说明】一种水稻专用复合微生物肥料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及农作物专用肥【技术领域】，具体涉及一种水稻专用复合微生物肥料。
【背景技术】
[0002] 目前，水稻常规施肥多以氮、磷、钾肥为主（尤其偏重氮肥的施用），轻视中、微肥 的施用，在农业生产中带来了严重的化肥偏施和营养供求不平衡的问题，不能充分满足水 稻生长所需的营养。肥料是水稻增产的物质基础，施用肥料，尤其是合理施用氮、磷、钾、锌、 硅肥，能大幅度提高水稻产量。通过合理施肥，一方面可以协调水稻生长对营养元素的需求 与土壤供肥的矛盾，以达到高产优质的目的；另一方面可用较少的肥料投入，来获得较高的 产量和最大的经济效益，实现节本增效的目的。水稻施肥必须根据水稻的生长发育特性、月巴 料营养特点和需肥规律进行合理的施用。
[0003] 水稻是对锌敏感的作物，需从土壤中吸收较多的锌，而农民大多情况下不施锌肥， 这使得土壤锌的有效性逐年下降，很多地区水稻土存在锌的供应潜力不足的风险。同时，在 水稻的生长过程中，极易受到病害和虫害的侵袭，为了减少或消除病虫害对水稻造成的影 响，在水稻的种植阶段和生长阶段使用各种农药，这样不但带来土壤、水和大气的污染，而 且农药还会被作物吸收，导致农产品中含有农药残留，严重威胁人类生命与健康。在探索提 高肥料利用率、遏止环境污染的过程中发现，微生物肥料是一种环境友好型肥料，成为未来 农业可持续发展的重要方向之一。因此，急需要一种设计科学，满足水稻各个生长发育阶段 需求，预防并杀灭病虫害，无污染，环境友好型的复合微生物肥料。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种水稻专用复合微生物肥料。本发明的肥 料以微生物菌剂、中药组合物和腐殖酸为主要原料，添加氮磷钾肥和硅钙镁肥，配方合理， 养分均衡，不仅能改善土壤质地及耕作性能，还可以维持与提高土壤肥力，延长肥料养分的 释放时间，降低养分损失，有利于肥料的有效利用，保持生态平衡；同时添加了生物炭、纳米 二氧化钛和竹醋液，可促进水稻生根发育，提高水稻的移栽成活率，还可以预防并杀灭病虫 害，有效减少农药用量，降解土壤中的农药残留，减少环境污染。
[0005] 本发明的技术方案如下： 一种水稻专用复合微生物肥料是由以下重量份的原料组成的：微生物菌剂20-32份， 生物炭5-15份，氮磷钾肥20-30份，微量元素1-5份，纳米二氧化钛3-10份，中药组合物 5-15份，硅钙镁肥12-20份，竹醋液2-5份； 本发明的肥料结合了生物炭的吸附性能和纳米二氧化钛的光催化降解性能，一方面纳 米二氧化钛能有效利用光催化作用降解土壤中的农药残留，防止残留农药吸附到生物炭表 面，影响生物炭的吸附性能；另一方面二氧化钛能增强生物炭的吸附能力，使得生物炭为微 生物的生存提供了更多的栖息环境，促进土壤微生物的侵染，增加微生物矿物分解和多糖 分泌，防止土壤结块，增加土壤的分散性，从而改善土壤质地和耕作性能。
[0006] 所述的，微生物菌剂由解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌单独扩接培养发酵，发酵后 的菌液用草炭吸附，将吸附后的单一菌剂按照1 :〇. 8的比例混合，粉碎，水分保持在30%以 内，得微生物菌剂，有效活菌数：200亿/克； 解淀粉芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌能有效防治水稻生长过程中的病虫害，有效阻止或减 轻土壤和其它环境中病原菌对水稻的干扰与侵袭，降低水稻的发病率，促进水稻生长，提高 水稻的产量和质量。
[0007] 微生物菌剂可协调并增进土壤肥力，协助水稻吸收营养，抵制土壤中有害微生物 对水稻的侵袭，增强水稻抗病及抗旱能力，节约能源，降低生产成本，减少环境污染。
[0008] 所述的，生物炭是由以下方法制备得到的：将水稻秸杆在70°C条件下烘干，简 单破碎成长度为2cm左右的小段，将水稻秸杆在限氧条件下，以KTC /min的速度升温到 550°C，恒温保持lh，冷却至室温，过80目筛，得生物炭。
[0009] 生物炭是微生物菌剂的增效载体，生物炭为微生物菌剂的生存提供了良好的栖息 环境，并通过吸附为微生物提供大量营养物质，而微生物的生物降解作用又使得生物炭的 吸附作用得以长期存在。生物炭在土壤中极为稳定，可长期将碳固定于土壤中，延长肥料养 分的释放期限，降低肥料养分的损失。本发明利用水稻秸杆生产生物炭，并将生物炭应用到 水稻肥料中，实现了资源的循环利用。
[0010] 所述的，氮磷钾肥为尿素：磷酸二铵：硫酸钾按照1:0. 5:0. 8的重量比组成； 所述的，微量元素为氨基酸螯合锌：氨基酸螯合铜：氨基酸螯合铁：氨基酸螯合锰：氨 基酸螯合硼按照1:0. 8-1.2:1-1.2:0. 9-1.2:1-1.5的重量比组成； 所述的，中药组合物是由干辣椒叶、干姜叶、除虫菊和苦楝皮按照1:1-2:1-1.5:2的重 量比组成； 所述的，竹醋液是通过以下方法制得的：在毛竹烧炭过程中，在炭窑的烟冲口附近收集 120-130°C温度段产生的气体，常温下冷却得到的液体物质，将此液体物质依次通过沉淀、 过滤、蒸馏得到竹醋液； 竹醋液和中药组合物配合使用，不仅可有效改良土壤，调节土壤PH值，促进水稻生根 发育，提高水稻的移栽成活率，还可以抑制杂草和病菌的生长，减少农药用量。
[0011] 所述的，水稻专用复合微生物肥料是通过以下方法制备得到的：按重量份分别称 取水稻专用复合微生物肥料各组分；将以上称取的各组分分别磨碎，过80目筛，备用；将磨 碎的各组分置于搅拌机中搅拌混合均匀，造粒，烘干，筛分，包装，即可制得水稻专用复合微 生物肥料。
[0012] 优选的，复合微生物肥料是由以下重量份的原料组成的：微生物菌剂26份，生物 炭10份，氮磷钾肥25份，微量元素3份，纳米二氧化钛8份，中药组合物8份，硅钙镁肥16 份，竹醋液4份； 优选的，氨基酸螯合锌：氨基酸螯合铜：氨基酸螯合铁：氨基酸螯合锰：氨基酸螯合硼 的重量比为 1:1:1. 1:1. 1:1. 3。
[0013] 优选的，中药组合物是由干辣椒叶、干姜叶、除虫菊和苦楝皮按照1:1.5:1.2:2的 重量比组成。
[0014] 所述的，解淀粉芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌是现有的常规菌种，解淀粉芽孢杆菌的 保藏号为CGMCC3789,蜡样芽孢杆菌的保藏编号为ACCC11108,通过购买得到。
[0015] 本发明的有益效果： 1.本发明的肥料根据水稻的养分需求来进行合理的搭配，不仅使植物更好的吸收利用 肥料，提高肥料利用率，还可以降低土壤容重，增加土壤的透气、透水性能，促进水稻根系的 快速生长，提高水稻的移栽成活率。
[0016] 2.本发明的肥料可以延长肥料养分的释放期限，降低养分损失，改善土壤的理化 性能和团粒结构，提高稻田的保肥、保水能力，还可以抑制杂草和病虫害的生长，最大限度 地减轻土传病害的发生，减少农药的使用，节约成本，有利于经济和社会的可持续发展。
[0017] 3.本发明的肥料的生物炭和纳米二氧化钛通过协同作用，提高生物炭的吸附性能 和二氧化钛降解土壤中残留农药的能力。
【具体实施方式】
[0018] 下面以具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不受下述实施例的限定。
[0019] 实施例1 一种水稻专用复合微生物肥料是由以下重量份的原料组成的：微生物菌剂20份，生物 炭5份，氮磷钾肥30份，微量元素5份，纳米二氧化钛10份，中药组合物5份，硅钙镁肥20 份，竹醋液5份。
[0020] 生物炭是由以下方法制备得到的：将水稻秸杆在70°C条件下烘干，简单破碎成长 度为2cm左右的小段，将水稻秸杆在限氧条件下，以KTC /min的速度升温到550°C，恒温保 持lh，冷却至室温，过80目筛，得生物炭。
[0021] 氮磷钾肥为尿素：磷酸二铵：硫酸钾按照1:0. 5:0. 8的重量比组成。
[0022] 微量元素为氨基酸螯合锌：氨基酸螯合铜：氨基酸螯合铁：氨基酸螯合锰：氨基酸 螯合硼按照1:0. 8:1.2:0. 9:1.5的重量比组成。
[0023] 中药组合物是由干辣椒叶、干姜叶、除虫菊和苦楝皮按照1:1:1.5:2的重量比组 成。
[0024] 干辣椒叶、干姜叶、除虫菊和苦楝皮的含水量低于10%。
[0025] 竹醋液是通过以下方法制得的：在毛竹烧炭过程中，在炭窑的烟冲口附近收集 120_130°C温度段产生的气体，常温下冷却得到的液体物质，将此液体物质依次通过沉淀、 过滤、蒸馏得到竹醋液。
[0026] 一种水稻专用复合微生物肥料是通过以下步骤制备得到的： 1)解淀粉芽孢杆菌菌剂的制备：将试管斜面保藏法保藏的解淀粉芽孢杆菌菌种取出， 扩接至新鲜的试管牛肉膏蛋白胨斜面培养基上，于30°C培养箱中3天培养成熟后，得成熟 菌种；将成熟菌种接种于培养液，该培养液用牛肉膏5g、蛋白胨5g、氯化钠5g、水IOOOmL配 制，pH为7. 2,盛装容器中灭菌，摇床培养至菌液菌数达到20亿/毫升以上，为成熟种子，然 后进入发酵阶段，种子液的量以一级发酵罐容积为基准，接种量为8% ;采用豆柏粉20kg、 玉米18kg、鱼粉8kg、淀粉4kg、硫酸镁0. 6kg、磷酸二氢钾0. 3kg、碳酸I丐5kg，泡敌500ml， 配制发酵液，调节PH7. 5,用水定容至lt，通过高压蒸汽灭菌，利用循环冷却水将发酵液冷 却至28°C -30°C，期间始终保持罐内为正压状态，表压控制在0. 05Mpa ;采用压差法将种子 液压入发酵罐，控制压力〇.〇5Mpa，温度28°C，无菌空气通气量为罐容积的0.8倍；待一级 发酵结束后，通过管道直接将菌液压入二级发酵罐，培养条件同上，当发酵液达到质量指标 pH5. 5-6. O、发酵液菌数达到40亿/毫升以上、芽孢率为80 %时，即为发酵结束，发酵液放入 已灭菌的储液罐中，备用；将含水量< 15%、细度80目筛通过率80%的无菌草炭与发酵液 以3 : 1比例吸附，混合均匀，控制含水量<30%，有效活菌数>2亿/克，得解淀粉芽孢杆 囷广品； 2) 蜡样芽孢杆菌菌剂的制备：将试管斜面保藏法保藏的蜡样芽孢杆菌菌种取出，扩接 至新鲜的试管牛肉膏蛋白胨斜面培养基上，于30°C培养箱中2-4天培养成熟后，得成熟菌 种；将成熟菌种接种于培养液，该培养液用牛肉膏5g、蛋白胨5g、氯化钠5g、pH为7. 2、水 IOOOmL配制，盛装容器中灭菌，摇床培养至菌液菌数达到20亿/毫升以上，为成熟种子，然 后进入发酵阶段，种子液的量以一级发酵罐容积为基准，接种量为7% ;采用豆柏粉20kg、 玉米18kg、鱼粉5kg、淀粉4kg、硫酸镁0. 6kg、磷酸二氢钾0. 3kg、碳酸興5kg、泡敌500ml， 配制发酵液，调节PH7. 5,用水定容至lt，通过高压蒸汽灭菌，利用循环冷却水将发酵液冷 却至28°C -30°C，期间始终保持罐内为正压状态，表压控制在0.05Mpa，采用压差法将种子 液压入发酵罐，控制压力〇. 〇5Mpa，温度28°C，无菌空气通气量为罐容积的1倍；待一级发 酵结束后，通过管道直接将菌液压入二级发酵罐，培养条件同上，当发酵液达到质量指标 pH5. 5-6. 0、发酵液菌数达到30亿/毫升以上、芽孢率为80%时，即为发酵结束，发酵液放入 已灭菌的储液罐中，备用；将含水量< 15%、细度80目筛通过率80%的无菌草炭与发酵液 以4 : 1比例吸附，混合均匀，控制含水量< 20%，有效活菌数> 2亿/克，得蜡样芽孢杆菌 菌剂产品； 3) 微生物菌剂的制备：将制备的解淀粉芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌菌剂产品按照1 :0. 8 的重量比混合、粉碎，水分保持在30%以内，得微生物菌剂，有效活菌数：200亿/克； 4) 按重量份分别称取水稻专用复合微生物肥料各组分；将以上称取的各组分分别磨 碎，过80目筛，备用；将磨碎的各组分置于搅拌机中搅拌混合均匀，造粒，烘干，筛分，包装， 即可制得水稻专用复合微生物肥料。
[0027] 实施例2 一种水稻专用复合微生物肥料是由以下重量份的原料组成的：微生物菌剂26份，生物 炭10份，氮磷钾肥25份，微量元素3份，纳米二氧化钛8份，中药组合物8份，硅钙镁肥16 份，竹醋液4份。
[0028] 生物炭是由以下方法制备得到的：将水稻秸杆在70°C条件下烘干，简单破碎成长 度为2cm左右的小段，将水稻秸杆在限氧条件下，以KTC /min的速度升温到550°C，恒温保 持lh，冷却至室温，过80目筛，得生物炭。
[0029] 氮磷钾肥为尿素：磷酸二铵：硫酸钾按照1:0. 5:0. 8的重量比组成。
[0030] 微量元素为氨基酸螯合锌：氨基酸螯合铜：氨基酸螯合铁：氨基酸螯合锰：氨基酸 螯合硼按照1:1:1. 1:1. 1:1.3的重量比组成。
[0031] 中药组合物是由干辣椒叶、干姜叶、除虫菊和苦楝皮1:1. 5:1. 2:2的重量比组成。
[0032] 干辣椒叶、干姜叶、除虫菊和苦楝皮的含水量低于10%。
[0033] 竹醋液是通过以下方法制得的：在毛竹烧炭过程中，在炭窑的烟冲口附近收集 120_130°C温度段产生的气体，常温下冷却得到的液体物质，将此液体物质依次通过沉淀、 过滤、蒸馏得到竹醋液。
[0034] 一种水稻专用复合微生物肥料的制备步骤同实施例1。
[0035] 实施例3 一种水稻专用复合微生物肥料是由以下重量份的原料组成的：微生物菌剂32份，生物 炭15份，氮磷钾肥20份，微量元素1份，纳米二氧化钛3份，中药组合物15份，硅钙镁肥12 份，竹醋液2份。
[0036] 生物炭是由以下方法制备得到的：将水稻秸杆在70°C条件下烘干，简单破碎成长 度为2cm左右的小段，将水稻秸杆在限氧条件下，以KTC /min的速度升温到550°C，恒温保 持lh，冷却至室温，过80目筛，得生物炭。
[0037] 氮磷钾肥为尿素：磷酸二铵：硫酸钾按照1:0. 5:0. 8的重量比组成。
[0038] 微量元素为氨基酸螯合锌：氨基酸螯合铜：氨基酸螯合铁：氨基酸螯合锰：氨基酸 螯合硼按照1:1.2:1:1.2:1的重量比组成。
[0039] 中药组合物是由干辣椒叶、干姜叶、除虫菊和苦楝皮按照1:2:1:2的重量比组成。
[0040] 干辣椒叶、干姜叶、除虫菊和苦楝皮的含水量低于10%。
[0041] 竹醋液是通过以下方法制得的：在毛竹烧炭过程中，在炭窑的烟冲口附近收集 120-130°C温度段产生的气体，常温下冷却得到的液体物质，将此液体物质依次通过沉淀、 过滤、蒸馏得到竹醋液。
[0042] 一种水稻专用复合微生物肥料的制备步骤同实施例1。
[0043] 应用效果 对比例：市售复合肥，临沂某化肥股份有限公司生产。
[0044] 实验例：实施例1-3制得的水稻专用复合微生物肥料。
[0045] 供试品种：圣稻2572。
[0046] 试验地点：山东省临沂市。
[0047] 试验时间：2012年7月至2013年11月。
[0048] 处理方式：对比例每亩使用25公斤复合肥作基肥，移栽后1周每亩追施尿素10公 斤；实验例每亩分别使用本发明实施例1-3制得的水稻专用复合微生物肥料30公斤做基 月巴，移栽一周每亩追施尿素6公斤。
[0049] 表1大田试验结果
【权利要求】
1. 一种水稻专用复合微生物肥料，其特征在于，该复合微生物肥料是由以下重量份的 原料组成的：微生物菌剂20-32份，生物炭5-15份，氮磷钾肥20-30份，微量元素1-5份，纳 米二氧化钛3-10份，中药组合物5-15份，硅钙镁肥12-20份，竹醋液2-5份； 所述微生物菌剂由解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌单独扩接培养发酵，发酵后的菌液 用草炭吸附，将吸附后的单一菌剂按照1 :〇. 8的比例混合、粉碎，水分保持在30%以内，得微 生物菌剂，有效活菌数：200亿/克； 所述生物炭是由以下方法制备得到的：将水稻秸杆在70°C条件下烘干，简单破碎成长 度为2cm左右的小段，将水稻秸杆在限氧条件下，以10°C /min的速度升温到550°C，恒温保 持lh，冷却至室温，过80目筛，得生物炭。
2. 所述氮磷钾肥为尿素：磷酸二铵：硫酸钾按照1:0. 5:0. 8的重量比组成； 所述微量元素为氨基酸螯合锌：氨基酸螯合铜：氨基酸螯合铁：氨基酸螯合锰：氨基酸 螯合硼按照1:0. 8-1.2:1-1.2:0. 9-1.2:1-1.5的重量比组成； 所述中药组合物是由干辣椒叶、干姜叶、除虫菊和苦楝皮按照1:1-2:1-1.5:2的重量 比组成； 所述竹醋液是通过以下方法制得的：在毛竹烧炭过程中，在炭窑的烟冲口附近收集 120-130°C温度段产生的气体，常温下冷却得到的液体物质，将此液体物质依次通过沉淀、 过滤、蒸馏得到竹醋液； 所述水稻专用复合微生物肥料是通过以下方法制备得到的：按重量份分别称取水稻专 用复合微生物肥料各组分；将以上称取的各组分分别磨碎，过80目筛，备用；将磨碎的各 组分置于搅拌机中搅拌混合均匀，造粒，烘干，筛分，包装，即可制得水稻专用复合微生物肥 料。
3. 根据权利要求1所述的复合微生物肥料，其特征在于，所述复合微生物肥料是由以 下重量份的原料组成的：微生物菌剂26份，生物炭10份，氮磷钾肥25份，微量元素3份，纳 米二氧化钛8份，中药组合物8份，硅钙镁肥16份，竹醋液4份； 根据权利要求1所述的复合微生物肥料，其特征在于，所述氨基酸螯合锌：氨基酸螯合 铜：氨基酸螯合铁：氨基酸螯合锰：氨基酸螯合硼的重量比为1:1:1. 1:1. 1:1. 3。
4. 根据权利要求1所述的复合微生物肥料，其特征在于，所述中药组合物是由干辣椒 叶、干姜叶、除虫菊和苦楝皮按照1:1.5:1.2:2的重量比组成。
【文档编号】C05G3/00GK104447001SQ201410734474
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】王怀欣, 张丽霞 申请人:临沂中磷生物科技有限公司