高活性顆粒型生物有機肥及其制備方法和應用
【專利摘要】本發明涉及高活性顆粒型生物有機肥及其制備方法和應用。所述高活性顆粒型生物有機肥是先將充分發酵腐熟的有機肥造粒干燥，然后噴菌液和活菌保護膜制成的；其中菌液和活菌保護膜分別占有機肥顆粒重量的3?5％。本發明首次提出先制粒干燥，再噴菌膜和活菌保護膜的生產工藝，免去了先加菌后干燥工藝高溫對活菌的影響；通過顆粒水分控制、菌體保護等配套技術，克服了后加菌工藝易造成顆粒濕度大，強度下降，菌體暴露，影響貨架期等問題。采用冷風干燥方式，將噴膜后顆粒表面的水汽抽走，可有效避免粘連、結塊現象。本發明適于芽孢和非芽孢菌類生物有機肥的生產。
【專利說明】
高活性顆粒型生物有機肥及其制備方法和應用
技術領域
[0001 ]本發明涉及農業生物肥料技術領域，具體地說，涉及高活性顆粒型生物有機肥及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002]生物有機肥是發酵有機肥與功能微生物有機結合的產物，是恢復和保持土壤生態平衡，提高化肥利用率，減少作物病害的環境友好型農資產品，可滿足現代農業生產對多功能、綜合性肥料的迫切需要。
[0003]生物有機肥顆粒化是提高產品易用性和商品性的主要途經之一，顆粒化更適于機械施肥，也方便與其他種類顆粒肥料混合使用，因此，顆粒型生物肥料逐漸成為主要產品劑型。但在生物肥料顆粒化生產過程，大多采用活菌預添加工藝，即原菌粉與其他原料混合，然后再造粒干燥的生產工藝。一般采用的烘干溫度300°C左右，極易造成功能菌的失活，SP便在低溫下，采用可耐120 0C高溫的芽孢桿菌類，活菌損失率也在50 %以上，甚至100 %。如果采用低溫(低于1(TC)干燥工藝，產能會大幅度下降，增加生產成本，特別在干燥桶熱風入口處，局部溫度通常比干燥桶內高近一倍，容易造成活菌數量的損失。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提高顆粒型生物肥功能菌的存活率，提供一種高活性顆粒型生物有機肥及其制備方法。
[0005]本發明的另一目的是提供所述高活性顆粒型生物有機肥的應用。
[0006]為了實現本發明目的，本發明提供的高活性顆粒型生物有機肥，所述高活性顆粒型生物有機肥是先將充分發酵腐熟的有機肥造粒干燥，然后噴菌液和活菌保護膜制成的；其中菌液和活菌保護膜分別占有機肥顆粒重量的3-5 %。
[0007]制備所述菌液的菌種選自芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、鏈霉菌屬、木霉屬、酵母菌等芽孢和非芽孢菌類功能菌中的至少一種;菌液中總活菌數量為2 X 109cfu/g以上，芽孢菌類功能菌的芽孢形成率在85%以上。
[0008]所述活菌保護膜由復合氨基酸、海藻酸鈉、廢糖蜜、焦糖、腐殖酸鈉、腐殖酸鉀等水溶性高分子物質中的至少一種組成。
[0009]本發明中涉及的有機肥為商品有機肥，應符合《商品有機肥》NY525-2012標準的要求，有機肥是動植物殘體經充分腐熟發酵而成。
[0010]優選地，本發明所述有機肥中還添加有適量的大中微量元素等植物生長所需養分。
[0011 ]本發明中使用的有機肥原料pH值為6.5-8.5，水分含量小于6%。
[0012]本發明還提供所述高活性顆粒型生物有機肥的制備方法，包括以下步驟:
[0013]I)有機肥顆粒的制備:以動植物殘體或其他農產品加工有機廢棄物為原料，經充分發酵腐熟處理后，粉碎、造粒，然后過篩、干燥，得到有機肥顆粒；
[0014]2)菌液的制備:按照原菌活化一擴大培養一發酵的操作流程制備菌液；
[0015]3)保護液的制備:取復合氨基酸、海藻酸鈉、廢糖蜜、焦糖、腐殖酸鈉、腐殖酸鉀中的至少一種，配制成濃度2-10%的水溶液，調pH6.5-7.5;
[0016]4)噴菌液和活菌保護膜:將2)的菌液均勻噴涂于I)的有機肥顆粒表面，然后再均勻噴涂3)的保護液，最后冷風干燥，即得。
[0017]前述的方法，步驟I)過3?12目篩。
[0018]前述的方法，步驟4)冷風干燥在200C-40 °C下進行，經冷風干燥后顆粒的水分含量不超過12%。
[0019]本發明進一步提供所述高活性顆粒型生物有機肥在植物種植中的應用。
[0020]本發明首次提出先制粒干燥，再噴菌膜和活菌保護膜的生產工藝，免去了先加菌后干燥工藝高溫對活菌的影響;通過顆粒水分控制、菌體保護等配套技術，克服了后加菌工藝易造成顆粒濕度大，強度下降，菌體暴露，影響貨架期等問題。采用冷風干燥方式，將噴膜后顆粒表面的水汽抽走，可有效避免粘連、結塊。本發明適于芽孢和非芽孢菌類生物有機肥的生產。
【具體實施方式】
[0021]以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段，所用原料均為市售商品。
[0022]以下實施例中涉及的菌種可從中國普通微生物菌種保藏中心、中國農業微生物菌種保臧中心等機構獲得。
[0023]實施例1高活性顆粒型生物有機肥的制備
[0024]肥料顆粒由充分發酵腐熟的有機肥為主要原料，pH值6.8，水分含量5%，活菌保護膜由焦糖、海藻酸鈉和腐殖酸鈉按3:0.5:2的質量比混合組成。菌液是芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、鏈霉菌屬的功能微生物的發酵混合物。活菌數量應達到2.2 X 109cfu/g，芽孢菌類功能菌的芽孢形成率為85%。其中，菌液和活菌保護膜分別占有機肥顆粒重量的3.5%。
[0025]制備工藝包括以下步驟:
[0026]I)有機肥顆粒的制備:以有機肥為原料，經充分發酵腐熟處理后，粉碎、造粒，然后過3-12目篩、干燥；
[0027]2)菌液的制備:按照原菌活化一擴大培養一發酵的操作流程制備菌液；
[0028]3)保護液的制備:按比例稱取焦糖、海藻酸鈉和腐殖酸鈉，配制成干物質濃度2.5%的水溶液，調?冊.8;
[0029]4)噴菌液和活菌保護膜:將2)的菌液均勻噴涂于I)的有機肥顆粒表面，然后再均勻噴涂3)的保護液，最后冷風干燥，即得。
[0030]冷風干燥在20°C下進行，經冷風干燥后顆粒的水分含量不超過12%。
[0031]實施例2高活性顆粒型生物有機肥的制備
[0032]肥料顆粒由充分發酵腐熟的有機肥為主要原料，pH值7.2，水分含量5.5%，活菌保護膜由復合氨基酸、焦糖和腐殖酸鈉按2:3:1的質量比混合組成。用時配制成干物質濃度3%的水溶液，調節pH7.2。菌液是芽孢桿菌屬的功能微生物的發酵物。活菌數量應達到2.0X 109cfu/g，芽孢形成率為85%。其中，菌液和活菌保護膜分別占有機肥顆粒重量的5%。
[0033]冷風干燥在30°C下進行，其余制備工藝同實施例1所述。
[0034]實施例3高活性顆粒型生物有機肥的制備
[0035]肥料顆粒由充分發酵腐熟的有機肥為主要原料，pH值7.0，水分含量6%，活菌保護膜由廢糖蜜和腐殖酸鉀按3: 2的質量比混合組成。用時配制成干物質濃度5%的水溶液，調節pH7.0。菌液是芽孢桿菌屬、假單胞菌屬的功能微生物的發酵混合物。活菌數量應達到3.0X 109cfu/g，芽孢菌類功能菌的芽孢形成率為85%。其中，菌液和活菌保護膜分別占有機肥顆粒重量的4 %。
[0036]冷風干燥在40°C下進行，其余制備工藝同實施例1所述。
[0037]實施例4高活性顆粒型生物有機肥的制備
[0038]肥料顆粒由充分發酵腐熟的有機肥為主要原料，pH值7.5，水分含量5.8%,活菌保護膜由廢糖蜜、復合氨基酸、焦糖和腐殖酸鉀按2:1:2:1的質量比混合組成。用時配制成干物質濃度10%的水溶液，調節pH7.5。菌液是假單胞菌屬、酵母菌等功能微生物的發酵混合物。活菌數量應達到5.0 X 19Cfu/g，芽孢菌類功能菌的芽孢形成率為85 %。其中，菌液和活菌保護膜分別占有機肥顆粒重量的4.5%。
[0039]冷風干燥在20°C下進行，其余制備工藝同實施例1所述。
[0040]實施例5高活性顆粒型生物有機肥在玉米生產上的應用
[0041]將高活性顆粒型生物有機肥應用到玉米種植上，每一地塊設有對照組和處理組。施肥方法:采用常用的精量播種、施肥一體播種機，將實施例1制備的高活性顆粒型生物有機肥(養分含量5% )與復混肥(養分含量39% )混合后一并施入，肥種相距3-5cm。用量:處理組采用高活性顆粒型生物有機肥15公斤/畝，復混肥18公斤/畝，對照使用復混肥20公斤/畝。應用高活性顆粒型生物有機肥后，玉米出苗整齊，保苗率高，根系發達，莖桿粗壯，紅蜘蛛、銹病等病害有所減弱，玉米產量有顯著提高，畝增產12.4%。
[0042]實施例6高活性顆粒型生物有機肥在冬小麥生產上的應用
[0043]將高活性顆粒型生物有機肥應用到冬小麥種植上，每一地塊設有對照組和處理組。施肥方法:對照組撒施復混肥(養分含量39% )20公斤/畝，處理組撒施復混肥17公斤/畝，旋耕2遍后，采用施肥一體播種機，對照組只播種，處理組將實施例2制備的高活性顆粒型生物有機肥20公斤/畝(養分含量5%)與小麥種子一并施入，肥種相距3cm。應用高活性顆粒型生物有機肥后，小麥出苗整齊，分蘗數高，根系發達，有效穗數、穗粒數提高，小麥產量有顯著提高，畝增產13.9%。
[0044]實施例7高活性顆粒型生物有機肥在蘇丹草種植上的應用
[0045]將高活性顆粒型生物有機肥應用到鹽堿地蘇丹草種植上，每一地塊設有對照組和處理組。施肥方法:對照組撒施復混肥(養分含量39% )20公斤/畝，處理組撒施復混肥17公斤/畝，旋耕2遍后，采用施肥一體播種機，對照組只播種，處理組將實施例3制備的高活性顆粒型生物有機肥20公斤/畝(養分含量5%)與蘇丹草種子一并施入，肥種相距5cm。應用高活性顆粒型生物有機肥后，保苗率高于對照組，中期，處理組植株長勢優于對照，其莖桿粗壯，根系發達。第一茬刈割，處理組牧草生物量較對照組增加12.8%，最終收獲時，處理組生物量較對照組增加15.1%。
[0046]實施例8高活性顆粒型生物有機肥在番茄生產上的應用
[0047]將實施例4制備的高活性顆粒型生物有機肥應用于設施番茄生產上，主要在番茄苗定植期使用，設對照組和處理組。對照組為常規栽培，處理組按50公斤/畝用量，在定植溝內均勻撒施實施例4制備的高活性顆粒型生物有機肥。將肥土混勻，定苗，培土，澆水，后續栽培管理措施保持一致。應用高活性顆粒型生物有機肥后，番茄苗緩苗快，根系發達，毛細根多，植株健壯，土傳病害和地上病害減少50 %以上，增產15 %以上。果實飽滿，風味濃郁，耐儲性能增強。
[0048]實施例9顆粒型生物有機肥在鴨梨生產上的應用
[0049]將實施例1制備的高活性顆粒型生物有機肥應用于鴨梨生產上，在秋天落果后或春天開花前應用，設對照組和處理組。對照組為常規管理，處理組在樹冠投影處開環狀溝，深20-30cm，露出根系，然后均勻撒施高活性顆粒型生物有機肥，根據樹體大小，每棵用實施例I制備的顆粒型生物有機肥2-5公斤。將肥土混勻后覆土、澆水。應用高活性顆粒型生物有機肥后，根系發達，毛細根增多，樹勢健壯，有效防控黃葉病、根腐病的發生，開花早且整齊，果型周正，糖度提尚2個百分點，風味濃郁，耐儲性能提尚。
[0050]雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
【主權項】
1.高活性顆粒型生物有機肥，其特征在于，所述高活性顆粒型生物有機肥是先將充分發酵腐熟的有機肥造粒干燥，然后噴菌液和活菌保護膜制成的；其中菌液和活菌保護膜分別占有機肥顆粒重量的3-5% ; 制備所述菌液的菌種選自以下功能菌中的至少一種:芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、鏈霉菌屬、木霉屬、酵母菌;菌液中總活菌數量為2 X 109cfu/g以上，芽孢菌類功能菌的芽孢形成率在85%以上； 所述活菌保護膜由復合氨基酸、海藻酸鈉、廢糖蜜、焦糖、腐殖酸鈉、腐殖酸鉀中的至少一種組成。2.根據權利要求1所述的高活性顆粒型生物有機肥，其特征在于，所述有機肥中還添加有適量的大中微量元素。3.根據權利要求1或2所述的高活性顆粒型生物有機肥，其特征在于，所述有機肥原料的pH值為6.5-8.5，水分含量小于12%。4.權利要求1-3任一項所述高活性顆粒型生物有機肥的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)有機肥顆粒的制備:以動植物殘體或其他農產品加工有機廢棄物為原料，經充分發酵腐熟處理后，粉碎、造粒，然后過篩、干燥，得到有機肥顆粒； 2)菌液的制備:按照原菌活化一擴大培養一發酵的操作流程制備菌液； 3)保護液的制備:取復合氨基酸、海藻酸鈉、廢糖蜜、焦糖、腐殖酸鈉、腐殖酸鉀中的至少一種，配制成濃度2-10%的水溶液，調pH6.5-7.5; 4)噴菌液和活菌保護膜:將2)的菌液均勻噴涂于I)的有機肥顆粒表面，然后再均勻噴涂3)的保護液，最后冷風干燥，即得。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟I)過3?12目篩。6.根據權利要求4或5所述的方法，其特征在于，步驟4)冷風干燥在20°C_40°C下進行，經冷風干燥后顆粒的水分含量不超過12%。7.權利要求1-3任一項所述高活性顆粒型生物有機肥在植物種植中的應用。
【文檔編號】C05G3/00GK105884510SQ201610213175
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月7日
【發明人】王占武, 張翠綿, 胡棟, 李曉芝, 彭杰麗, 賈楠
【申請人】河北省農林科學院遺傳生理研究所