一种复合微生物菌剂制取有机无机复混肥的工艺方法与流程

文档序号:15394407发布日期:2018-09-08 01:50阅读:174来源:国知局

本发明涉及生物工程领域,尤其涉及一种复合微生物菌剂制取有机无机复混肥的工艺方法。



背景技术:

微生物肥料是指一类含有活性微生物的特定制品剂,应用于农业生产中能获得特定的肥料效应。在这种效应的产生过程中,制剂中的活微生物发挥着关键作用。微生物肥料施入土壤后,利用微生物的生命活动将空气中的惰性氮素转化为作物可直接吸收的离子态氮素,将土壤中难溶的无机物变成可溶性的无机物增加土壤中的有效氮、磷、钾含量;将作物不能从土壤中直接利用的物质转化成可被吸收利用的物质,制造和协助农作物吸收营养,改善作物营养条件,抑制病原菌的活动,增强作物抗病和抗旱能力;土壤中大量微生物的活动使土壤有机质转化形成腐殖质,促进土壤团粒结构的形成,提高土壤肥力,改善土壤理化性状,增强土壤保肥、保水能力,从而提高作物的产量和品质。微生物肥料在我国农业生产中发挥着重要作用。

然而微生物肥料由于其微生物培养时间较为长,培养要求高,生产过程较为复杂,相应的生产成本也要高于无机肥料。高成本的肥料对农民来说是较为沉重的负担,因此,多数农业生产依然选择传统的无机肥料作为农业生产的主要肥料。有机-无机复混肥是一种既含有机质又含适量化肥的复混肥。在满足相应需求的同时能够节省农业生产的成本。这就为复合微生物菌剂制取有机无机复混肥提供了一个极好的发展机遇。



技术实现要素:

本发明提供了一种复合微生物菌剂制取有机无机复混肥的工艺方法;本发明结合了微生物肥料、有机肥料和无机肥料的优点,合理利用微生物菌剂制取有机无机复混肥,提高肥料无机养分利用率,改良土壤成分,提高作物品质,亦可通过调节有机无机比例,使供肥过程与作物生长的各阶段的需要相适应,节省了农业生产成本,有良好的应用前景。

为实现上述目的,本发明的技术方案实施如下:

一种复合微生物菌剂制取有机无机复混肥的工艺方法,所述复合微生物菌剂制取有机无机复混肥的原料组成包括有机质原料、无机质原料、微生物活菌、澎润土,所述有机质原料设置为酒糟废料,所述无机质原料包括磷酸一铵、硫酸钾和膨润土,所述微生物活菌设置为固氮菌、解磷菌和解钾菌;

复合微生物菌剂制取有机无机复混肥的工艺方法包括以下步骤:

(1)将冷冻保存中的微生物活菌固氮菌、解磷菌和解钾菌在斜面培养基中活化24h,并在平板中进行纯化24h,最终得到菌种斜面;

(2)取纯化后的菌种斜面,接入装量为20ml种子培养基的250ml的三角瓶中,置于180r/min的旋转式摇床中在37℃下培养18h,将培养的种子液分别取1ml,接入到五个盛有20ml发酵培养基的250ml的三角瓶中,置于180r/min的旋转式摇床中在37℃下培养24h,得到微生物活菌培养液;

(3)取有机质原料酒糟废料,置于蒸汽灭菌锅内灭菌处理4-5h,灭菌后,将其加入到10倍量的无菌水中,在旋转式摇床中充分振荡0.5h后,将其转移到发酵罐中;

(4)取得到的微生物活菌培养液置于含有有机质原料酒糟废料的发酵罐中,控制发酵罐温度在25-35℃,通过发酵罐中的搅拌器进行搅拌,搅拌转速为180-200r/min,每次搅拌2-2.5h,停顿0.5h,继续搅拌,连续搅拌5次后,静置,得到发酵液;

(5)将无机质原料磷酸一铵、硫酸钾和膨润土加入到步骤(4)得到的发酵液中,通过发酵罐中的搅拌器进行搅拌,搅拌转速为180-200r/min,搅拌2-2.5h后,将得到的混合物置于微波烘干机中烘干,除去一定的水分后,得到干燥的混料,将干燥的混料加入到破碎机中进行破碎,将破碎后的混料送入圆盘造粒机中进行造粒,得到相应的肥料粒,低温烘干,筛分,即可得到所述复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥。

所述步骤(1)微生物活菌平板中活化温度和纯化温度均为37℃。

所述步骤(1)斜面培养基的成分包括葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨、nacl和琼脂,其成分比例为1:10:10:5:25,所述斜面培养基的ph值为7.0-7.2。

所述步骤(2)种子培养基的成分包括葡萄糖、膨润土、硫酸镁、磷酸二钾、玉米浆、硫酸亚铁和硫酸锰,其成分比例为25:5:0.4:1:25:0.02:0.02,所述种子培养基的ph值为7.0-7.5。

所述步骤(4)发酵罐中有机质原料酒糟废料和微生物活菌培养液的发酵配比为25:1。

所述步骤(5)发酵罐中无机质原料和发酵液的混合配比为5:1。

本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:

本发明结合了微生物肥料、有机肥料和无机肥料的优点,合理利用微生物菌剂制取有机无机复混肥,提高肥料无机养分利用率,改良土壤成分,提高作物品质,亦可通过调节有机无机比例,使供肥过程与作物生长的各阶段的需要相适应,节省了农业生产成本,有良好的应用前景。

附图说明

附图1为肥料对玉米作物成熟时间的影响对比图。

附图2为玉米拔节期、孕穗期、吐丝期和乳熟期测量玉米作物的株高对比图。

附图3为玉米作物孕穗期(大喇叭口期)和乳熟期测量试验田a和对照田b中玉米作物的叶面积对比图。

附图4为玉米作物产量对比图。

具体实施方式

下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。该领域技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整,本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。

结合具体实施例对本发明做进一步阐述。

一种复合微生物菌剂制取有机无机复混肥的工艺方法,所述复合微生物菌剂制取有机无机复混肥的原料组成包括有机质原料、无机质原料、微生物活菌、澎润土,所述有机质原料设置为酒糟废料,所述无机质原料包括磷酸一铵、硫酸钾和膨润土,所述微生物活菌设置为固氮菌、解磷菌和解钾菌;

复合微生物菌剂制取有机无机复混肥的工艺方法包括以下步骤:

(1)将冷冻保存中的微生物活菌固氮菌、解磷菌和解钾菌在斜面培养基中活化24h,并在平板中进行纯化24h,最终得到菌种斜面;

(2)取纯化后的菌种斜面,接入装量为20ml种子培养基的250ml的三角瓶中,置于180r/min的旋转式摇床中在37℃下培养18h,将培养的种子液分别取1ml,接入到五个盛有20ml发酵培养基的250ml的三角瓶中,置于180r/min的旋转式摇床中在37℃下培养24h,得到微生物活菌培养液;

(3)取有机质原料酒糟废料,置于蒸汽灭菌锅内灭菌处理4-5h,灭菌后,将其加入到10倍量的无菌水中,在旋转式摇床中充分振荡0.5h后,将其转移到发酵罐中;

(4)取得到的微生物活菌培养液置于含有有机质原料酒糟废料的发酵罐中,控制发酵罐温度在25-35℃,通过发酵罐中的搅拌器进行搅拌,搅拌转速为180-200r/min,每次搅拌2-2.5h,停顿0.5h,继续搅拌,连续搅拌5次后,静置,得到发酵液;

(5)将无机质原料磷酸一铵、硫酸钾和膨润土加入到步骤(4)得到的发酵液中,通过发酵罐中的搅拌器进行搅拌,搅拌转速为180-200r/min,搅拌2-2.5h后,将得到的混合物置于微波烘干机中烘干,除去一定的水分后,得到干燥的混料,将干燥的混料加入到破碎机中进行破碎,将破碎后的混料送入圆盘造粒机中进行造粒,得到相应的肥料粒,低温烘干,筛分,即可得到所述复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥。

所述步骤(1)微生物活菌平板中活化温度和纯化温度均为37℃。

所述步骤(1)斜面培养基的成分包括葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨、nacl和琼脂,其成分比例为1:10:10:5:25,所述斜面培养基的ph值为7.0-7.2。

所述步骤(2)种子培养基的成分包括葡萄糖、膨润土、硫酸镁、磷酸二钾、玉米浆、硫酸亚铁和硫酸锰,其成分比例为25:5:0.4:1:25:0.02:0.02,所述种子培养基的ph值为7.0-7.5。

所述步骤(4)发酵罐中有机质原料酒糟废料和微生物活菌培养液的发酵配比为25:1。

所述步骤(5)发酵罐中无机质原料和发酵液的混合配比为5:1。

试验分析:

作为一种复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥,本发明结合了微生物肥料、有机肥料和无机肥料的优点,合理利用微生物菌剂制取有机无机复混肥,提高肥料无机养分利用率,改良土壤成分,提高作物品质,亦可通过调节有机无机比例,使供肥过程与作物生长的各阶段的需要相适应,对本发明进行了相应的试验,进行种植试验和效果分析。

1、试验植物选择:选择种植分布较为广泛的玉米作为试验植物,玉米种植区域的形成和发展与当地自然资源的特点、社会经济因素和生产技术的变迁有密切关系,我国玉米带纵跨寒温带、暖温带、亚热带和热带生态区,分布在低地平原、丘陵和高原山区等不同自然条件下。

2、试验区域选择:我国玉米带纵跨寒温带、暖温带、亚热带和热带生态区,分布在低地平原、丘陵和高原山区等不同自然条件下,为此,我们选择具有代表性的五个区域:北方地区的辽宁、黄淮海地区的山东、西南山地地区的贵州、南方丘陵地区的福建以及西北地区的新疆。

3、试验时间选择:根据不同地区光温水和无霜期等自然资源特点,及玉米生长发育对资源条件的要求划分种植区和种植时间。

4、试验种子选择:北方地区的辽宁选取玉米品种农华101、黄淮海地区的山东选取玉米品种浚单29、西南山地地区的贵州选取玉米品种龙高l2、南方丘陵地区的福建选取玉米品种登海3622、西北地区的新疆选取玉米品种新玉69号。

5、试验土地选择:每个试验区域选取相邻的面积相等的两块土地做为玉米栽培试验田,分布标记为试验田a和对照田b,两块土地土壤养分状况分布合理、ph值范围正常,每个处理试验田面积为390m2(行长20m,30行)。

6、种植实验:

(1)将选取的玉米种分别按照试验地区的季节和气候进行播种、统一种植,在进入施肥期前,确保对玉米进行相同的保障,如浇水灌溉、除虫处理等;

(2)进入施肥期后,对试验田a内的玉米施用本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥,一次性按300kg/亩施入;对对照田b施用无机肥尿素、磷酸二铵、硫酸钾中的一种或多种混合,一次性按300kg/亩施入。

7、试验成果:

(1)肥料对土壤的影响:对试验田a和对照田b内的土壤活性进行检测,由于本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥内的微生物能在土壤内进行代谢作用,施用本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥的试验田a土壤活性大于施用无机肥的对照田b的土壤活性。

(2)肥料对玉米作物成熟时间的影响:

记录对种植的玉米作物的生长时间表,并计算每组玉米作物成熟的平均时间。

如附图1所示,可见,施用本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥的试验田a中的玉米成熟时间短,而施用无机肥的对照田b比施用本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥的试验田a中的玉米成熟时间长,可见,本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥能够加速玉米作物的成熟。

(3)肥料对玉米作物株高的影响:

在玉米拔节期、孕穗期、吐丝期和乳熟期测量玉米作物的株高。

如附图2所示,可以看出:施用本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥的试验田a在拔节前期由于养分释放较慢,在拔节期至孕穗期,对照施用无机肥的对照田b,由于无机肥料吸收迅速,试验田a的玉米作物株高低于对照田b;而玉米作物从孕穗期至成熟期,随着本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥的发生作用,养分逐渐释放,试验田a的玉米作物的株高明显高于对照田b。

(4)肥料对玉米作物叶面积的影响:

在玉米作物孕穗期(大喇叭口期)和乳熟期测量试验田a和对照田b中玉米作物的叶面积。

如附图3所示,可以看出,玉米作物由孕穗期到乳熟期施用本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥的试验田a的玉米叶面积大于施用无机肥的对照田b的玉米叶面积,但,随着玉米作物的生长,两者叶面积的差异逐渐减小,由此可见,本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥能够促进作物生长。

(5)肥料对玉米作物产量的影响:

将试验田a和对照田b内玉米作物去掉采样区分别收割,脱粒后,称重。

如附图4所示,可见,施用本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥的试验田a的玉米产量远大于施用无机肥的对照田b的玉米产量。

综上所述,施用本发明复合微生物菌剂制取的有机无机复混肥能够促进玉米作物上部分的生长发育,加速作物的成熟,并且能够增加玉米的产量。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

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