本发明属于微生物
技术领域：
，具体涉及一种利用微生物菌群溶解中低品位磷矿生产复合肥的方法。
背景技术：
：磷是植物最重要的营养元素之一，长期以来，磷肥在提高农作物产量方面发挥了重要的作用。传统磷肥的生产一般是利用硫酸等无机酸溶解磷矿粉，通过硫酸对磷矿粉进行化学发酵而成。但是，该方法生产的磷肥利用率非常低，大约有80％以上磷元素没有被作物吸收，而是被土壤固定，因此造成了资源的极大浪费和生产成木的提高，同时也造成了巨大的环境污染。我国是一个磷矿资源大国，但大部分都是低品位磷矿，五氧化二磷的含量在20％以下，直接施用仅在酸性土壤和某些作物上表现出一定的效果，并且与矿石中磷矿物的嵌布粒度、复杂性及品位相关。目前，由于对这些低品位磷矿进行选矿和富集加工成高浓度磷肥的成本很高，许多低品位磷矿资源都被废弃，没有得到有效的开发和利用。近年来，随着生物技术的发展和绿色化学的新要求，微生物浸矿技术在处理低品位、难处理、复杂矿石方面发挥了越来越巨大的作用。利用氧化亚铁硫杆菌等化能自养型微生物已经在处理复杂铜矿、金矿提取铜、金等金属上获得了工业应用。目前，在利用微生物浸矿技术处理磷矿生产微生物磷肥方面，国内外也有少量相关发明专利，但这些专利多是利用化能异养型微生物，对微生物的培养条件要求相对苛刻，同时也间接的提高了生产成本。另外，目前特别针对低品位磷矿资源的开发利用的发明专利基本没有，如果利用化能异养型微生物处理低品位磷矿生产复合微生物磷肥，这样就既能弥补以前相关发明专利的不足，提高磷肥肥效，同时又能使我国丰富的低品位磷矿资源得到充分的开发和利用。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种利用微生物菌群溶解中低品位磷矿生产复合肥的方法，该方法生产成本低、氮磷含量高、并能提高磷肥利用率。为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种利用微生物菌群溶解中低品位磷矿生产复合肥的方法，包括如下步骤：（1）硅酸盐细菌培养：（2）固氮解磷菌的培养：（3）利用硅酸盐细菌的分泌物脱出磷矿中二氧化硅和氧化铝；（4）利用固氮解磷菌的分泌物溶解出低品位磷矿中的磷。所述步骤（1）中硅酸盐细菌培养包括：a、配制硅酸盐细菌培养基，在100-150℃下灭菌1-2h备用。b、在冷却至常温的培养基中接种硅酸盐细菌，在26-29℃、180-250r/min的条件下培养至细菌的对数生长期备用。所述a中硅酸盐细菌培养基为：牛肉膏:3.0g、蛋白胨:10.0g、nacl:5.0g、水:1000ml、ph:7.1-7.3。所述b中硅酸盐细菌接种量为培养基质量的0.8%-1.5%。所述步骤（2）中固氮解磷菌的培养包括：将固氮解磷菌接种至已灭菌的解磷培养基中，在27-29℃、150-200r/min下培养5-7d，得到固氮解磷菌培养液，备用。所述解磷培养基配方为：nacl0.5g；kcl0.2g；mgso4·7h2o0.1g；na2hpo4.7h2o23g；(nh4)2so40.1g；feso40.004g；mnso40.004gl；蔗糖10g；酵母膏0.5g；蒸馏水1000ml；ph7.0-7.2。所述步骤（3）中利用硅酸盐细菌的分泌物脱出磷矿中二氧化硅和氧化铝为：将硅酸盐细菌对数生长期菌液、低品位磷矿和硅酸盐细菌培养基按质量比1∶（25-45）：1000混合，在27-29℃、150-200r/min下培养18-23d。所述步骤（4）中利用固氮解磷菌的分泌物溶解出低品位磷矿中的磷为：将步骤（3）所得菌液用150目滤布过滤，分别收集滤渣滤液，将固氮解磷菌培养液、滤渣、解磷培养基按照质量比1∶（20-25）∶1000混合，在28℃、150-200r/min下培养10-15d，与步骤（3）所得滤液混合即得所述复合肥。本发明原理：硅酸盐细菌主要指胶冻样芽胞杆菌，其对营养条件要求不高，环境条件适应性强。硅酸盐矿物可促进硅酸盐细菌产草酸、酒石酸、苹果酸等有机酸、氨基酸与多糖，同时可刺激硅酸盐细菌代谢产生特定的柠檬酸与氨基酸；这些代谢产物对硅酸盐矿物具有良好的分解作用。固氮解磷菌在生长中会分泌不同种类的有机酸、活性酶，这些有机酸能够降低ph值，与活性酶协同作用，使难溶性的磷酸盐溶解。本发明的有益效果：1、本发明先使用硅酸盐细菌溶解低品位磷矿中的硅和铝，破坏磷矿结构，再使用固氮解磷菌溶出磷矿中的磷，使磷的溶出率提高。并且本发明制得的肥料含有丰富的硅酸盐细菌、固氮解磷菌，利用这些微生物的活性可使土壤中的有效磷含量增加，磷肥利用率提高，并且增加土壤速效氮含量，可以为土壤补充硅、钙等多种矿质元素，提高土壤生物活性，促进土壤益生菌落的形成，有显著的增产效果。2、该方法生产的磷肥适用于各种土壤和农作物，无磷残留。3、该方法能较为充分的利用我国丰富的低品位磷矿资源，磷矿中磷溶出率高，同时降低磷肥生产成本，对我国农业发展和磷肥工业环境治理具有重要的现实意义。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。所用硅酸盐细菌由邢台思倍特生物科技有限公司提供，固氮解磷菌由山东苏柯汉生物工程股份有限公司提供。所用磷矿试验所用磷矿样品取自湖北钟祥，磷矿品位为18.25%，al2o3含量2.19%，sio2含量31.69%，属低品位磷矿。实施例1一种利用微生物菌群溶解中低品位磷矿生产复合肥的方法，其特征在于它包括如下步骤：（1）硅酸盐细菌培养；a、按照配方：牛肉膏:3.0g、蛋白胨:10.0g、nacl:5.0g、水:1000ml、ph:7.1，配置培养基，在150℃下灭菌2h备用，b、在冷却至常温的培养基中接种硅酸盐细菌，接种量为培养基质量的1.5%，在29℃、250r/min的条件下培养至细菌的对数生长期备用。（2）固氮解磷菌的培养；将固氮解磷菌接种至已灭菌的解磷培养基中，在29℃、200r/min下培养7d，得到固氮解磷菌培养液，备用。所述解磷培养基配方为：nacl0.5g；kcl0.2g；mgso4·7h2o0.1g；na2hpo4.7h2o23g；(nh4)2so40.1g；feso40.004g；mnso40.004gl；蔗糖10g；酵母膏0.5g；蒸馏水1000ml；ph7.2。（3）利用硅酸盐细菌的分泌物脱出磷矿中二氧化硅和氧化铝：将中低品位磷矿加工为100目的粉末，按质量比硅酸盐细菌对数生长期菌液∶低品位磷矿粉末∶硅酸盐细菌培养基=1∶45：1000混合，在29℃、200r/min下培养23d。（4）利用固氮解磷菌的分泌物溶解低品位磷矿中的磷：将步骤（3）所得菌液用150目滤布过滤，分别收集滤渣滤液，将固氮解磷菌培养液、滤渣、解磷培养基按照质量比1∶25∶1000混合，在28℃、200r/min下培养15d，与步骤（3）所得滤液混合即得所述复合肥。实施例2一种利用微生物菌群溶解中低品位磷矿生产复合肥的方法，其特征在于它包括如下步骤：（1）硅酸盐细菌培养：a、按照配方：牛肉膏:3.0g、蛋白胨:10.0g、nacl:5.0g、水:1000ml、ph:7.1，配置培养基，在100℃下灭菌1h备用，b、在冷却至常温的培养基中接种硅酸盐细菌，接种量为培养基质量的0.8%，在26℃、180r/min的条件下培养至细菌的对数生长期备用。（2）固氮解磷菌的培养；将固氮解磷菌接种至已灭菌的解磷培养基中，在27℃、150r/min下培养5d，得到固氮解磷菌培养液，备用。所述解磷培养基配方为：nacl0.5g；kcl0.2g；mgso4·7h2o0.1g；na2hpo4.7h2o23g；(nh4)2so40.1g；feso40.004g；mnso40.004gl；蔗糖10g；酵母膏0.5g；蒸馏水1000ml；ph7.0。（3）利用固氮解磷菌的分泌物溶解低品位磷矿中的磷：将中低品位磷矿加工为80的粉末，按质量比硅酸盐细菌对数生长期菌液∶低品位磷矿粉末∶硅酸盐细菌培养基=1∶25：1000混合，在27℃、150r/min下培养18d。（4）利用固氮解磷菌的分泌物溶解低品位磷矿中的磷：将步骤（3）所得菌液用150目滤布过滤，分别收集滤渣滤液，将固氮解磷菌培养液、滤渣、解磷培养基按照质量比1∶20∶1000混合，在28℃、150r/min下培养10d，与步骤（3）所得滤液混合即得所述复合肥。实施例3一种利用微生物菌群溶解中低品位磷矿生产复合肥的方法，其特征在于它包括如下步骤：（1）硅酸盐细菌培养：a、按照配方：牛肉膏:3.0g、蛋白胨:10.0g、nacl:5.0g、水:1000ml、ph:7.1，配置培养基，在100℃下灭菌1.5h备用，b、在冷却至常温的培养基中接种硅酸盐细菌，接种量为培养基质量的1%，在28℃、190r/min的条件下培养至细菌的对数生长期备用。（2）固氮解磷菌的培养：将固氮解磷菌接种至已灭菌的解磷培养基中，在28℃、180r/min下培养6d，得到固氮解磷菌培养液，备用。所述解磷培养基配方为：nacl0.5g；kcl0.2g；mgso4·7h2o0.1g；na2hpo4.7h2o23g；(nh4)2so40.1g；feso40.004g；mnso40.004gl；蔗糖10g；酵母膏0.5g；蒸馏水1000ml；ph7.0。（3）利用硅酸盐细菌的分泌物脱出磷矿中二氧化硅和氧化铝：将中低品位磷矿加工为90目的粉末，按质量比硅酸盐细菌对数生长期菌液∶低品位磷矿粉末∶硅酸盐细菌培养基=1∶30：1000混合，在28℃、180r/min下培养19d。（4）利用固氮解磷菌的分泌物溶解低品位磷矿中的磷：将步骤（3）所得菌液用150目滤布过滤，分别收集滤渣滤液，将固氮解磷菌培养液、滤渣、解磷培养基按照质量比1∶23∶1000混合，在28℃、180r/min下培养13d，与步骤（3）所得滤液混合即得所述复合肥。实施例4一种利用微生物菌群溶解中低品位磷矿生产复合肥的方法，其特征在于它包括如下步骤：（1）硅酸盐细菌培养：a、按照配方：牛肉膏:3.0g、蛋白胨:10.0g、nacl:5.0g、水:1000ml、ph:7.2，配置培养基，在140℃下灭菌1.8h备用，b、在冷却至常温的培养基中接种硅酸盐细菌，接种量为培养基质量的0.9%，在27℃、240r/min的条件下培养至细菌的对数生长期备用。（2）固氮解磷菌的培养：将固氮解磷菌接种至已灭菌的解磷培养基中，在28℃、180r/min下培养6d，得到固氮解磷菌培养液，备用。所述解磷培养基配方为：nacl0.5g；kcl0.2g；mgso4·7h2o0.1g；na2hpo4.7h2o23g；(nh4)2so40.1g；feso40.004g；mnso40.004gl；蔗糖10g；酵母膏0.5g；蒸馏水1000ml；ph7.2。（3）利用硅酸盐细菌的分泌物脱出磷矿中二氧化硅和氧化铝：将中低品位磷矿加工为90目的粉末，按质量比硅酸盐细菌对数生长期菌液∶低品位磷矿粉末∶硅酸盐细菌培养基=1∶35：1000混合，在28℃、180r/min下培养18-23d。（4）利用固氮解磷菌的分泌物溶解低品位磷矿中的磷：将步骤（3）所得菌液用150目滤布过滤，分别收集滤渣滤液，将固氮解磷菌培养液、滤渣、解磷培养基按照质量比1∶21∶1000混合，在28℃、180r/min下培养14d，与步骤（3）所得滤液混合即得所述复合肥。实施例5一种利用微生物菌群溶解中低品位磷矿生产复合肥的方法，其特征在于它包括如下步骤：（1）硅酸盐细菌培养：a、按照配方：牛肉膏:3.0g、蛋白胨:10.0g、nacl:5.0g、水:1000ml、ph:7.3，配置培养基，在100℃下灭菌1-2h备用，b、在冷却至常温的培养基中接种硅酸盐细菌，接种量为培养基质量的1.2%，在28℃、230r/min的条件下培养至细菌的对数生长期备用。（2）固氮解磷菌的培养：将固氮解磷菌接种至已灭菌的解磷培养基中，在29℃、150r/min下培养5d，得到固氮解磷菌培养液，备用。所述解磷培养基配方为：nacl0.5g；kcl0.2g；mgso4·7h2o0.1g；na2hpo4.7h2o23g；(nh4)2so40.1g；feso40.004g；mnso40.004gl；蔗糖10g；酵母膏0.5g；蒸馏水1000ml；ph7.2。（3）利用硅酸盐细菌的分泌物脱出磷矿中二氧化硅和氧化铝：将中低品位磷矿加工为100目的粉末，按质量比硅酸盐细菌对数生长期菌液∶低品位磷矿粉末∶硅酸盐细菌培养基=1∶44：1000混合，在29℃、200r/min下培养23d。（4）利用固氮解磷菌的分泌物溶解出低品位磷矿中的磷：将步骤（3）所得菌液用150目滤布过滤，分别收集滤渣滤液，将固氮解磷菌培养液、滤渣、解磷培养基按照质量比1∶23∶1000混合，在28℃、200r/min下培养11d，与步骤（3）所得滤液混合即得所述复合肥。试验例1本发明的溶磷试验将矿样研磨成粉末，干燥后取样用dlmax-3a型x射线粉晶衍射仪分析矿物相组成。检测结果显示磷矿主要成分为p2o518.25%、al2o3含量2.19%、sio2含量31.69%、cao26.85%、其他21.02%。以实施例1-3为试验组1-3，；对照组，按照步骤如下步骤操作，（1）培养固氮解磷菌，（2）利用固氮解磷菌的分泌物溶解出低品位磷矿中的磷，实施方法同实施例（3），检测培养后溶液中的磷含量。溶解磷的测量方法为：取10ml培养液过滤，离心后（4000rpm，20min）采用钒钼黄比色法测定培养液p2o5浓度，按照体积倍数算出培养液中溶解磷含量。浸出率计算公式：溶解磷/所用矿物含磷量×100%=浸出率试验结果：对照组试验组1试验组2试验组3浸出率26.74%51.23%60.58%63.29%可以看出，本发明溶磷效果优良，相对使用单一菌种溶磷的对照组，试验组效果显著。试验例2本发明制备的复合肥增产试验在贵州黔南平塘县半夏种植基地，选择连作土壤理化性质差异不大的半夏种植地，分为对照组和试验组，对照组按常规方法使用氮磷钾肥，试验组使用实施例3的本发明产品用量为200kg/亩，钾肥使用量与对照组一样，两组统一耕作、浇灌，管理方式一致，记录半夏生长性状、测量收获半夏的产量和药效成分含量。在参照组、对照组中分别随机选200株半夏，对其生长性状测量如下表：组别参照组试验组平均株高（cm）18.6524.18平均珠芽数（个）6.89.3采收鲜重（kg/亩）11081563由表可以看出，使用本发明之后，试验组平均株高、珠芽数、采收产量都有显著增加。当前第1页12