專利名稱：含有根瘤菌劑的紫云英專用肥及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種肥料，特別涉及一種含有根瘤菌劑的紫云英專用肥料及其制備和應(yīng)用，屬于肥料生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
紫云英(Astragalus sinicus L.)是一種一年生或越年生草本豆科植物，是我國重要的綠肥和飼料牧草，多在秋季套播于晚稻田中，春季翻壓后作早稻的基肥，是我國稻田最主要的冬季綠肥，也是家畜的優(yōu)良牧草。一直以來，紫云英只是我國廣大稻區(qū)冬季休閑土地的填補(bǔ)作物，管理粗放，基本不施用肥料，產(chǎn)量低，種植效益差。上世紀(jì)80年代以后，種植面積大幅下降。近幾年，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥用量的增加和投入成本的持續(xù)增長導(dǎo)致的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)壓力的加大，合理種植和利用綠肥的呼聲越來越大，政府也大力支持綠肥種植，通過項(xiàng)目研究和資金補(bǔ)貼，紫云英的種植技術(shù)日趨完善、種植面積不斷擴(kuò)大。據(jù)研究，施用氮磷鉀肥肥料可提高產(chǎn)草量20 40%，植株中的營養(yǎng)成分也有一定提高，明顯增加了種植效益。CN1774986 (200510122885. 3)公開了一種稻田紫云英栽培方法，涉及稻田水稻-綠肥輪作制度條件下紫云英的栽培與利用技術(shù)，適用于南方水稻-綠肥輪作制度。采用稻田套播紫云英，通過選擇遲熟高產(chǎn)的紫云英品種、推遲紫云英種子到黑莢期翻埋、水稻收獲后及時(shí)開溝排水等措施，達(dá)到紫云英一年播種多年免播種，降低種子成本30元/年 畝， 同時(shí)減少水稻氮肥用量30%、降低稻田氮徑流損失，省工省力，降低成本，減少稻田氮、磷遷移損失，提高稻田綜合效益。CN102124924A (201110007569. 7)提供了一種有機(jī)稻種植方法，包括以下步驟種
植紫云英，每畝撒播紫云英種子3. 0 3. 5公斤；待紫云英進(jìn)入初花期，翻壓、干耙土地，使紫云英切碎并與土壤充分混合，曬1 2天后，灌水，慪制綠肥，慪制時(shí)間為15 20天；整地，待田平泥融后，開畦溝作畦；平整畦面，在畦面上鋪薄膜，鋪薄膜1 3天后，在鋪設(shè)有薄膜的畦面上打孔；將秧苗栽種在畦面的孔內(nèi)；保持稻田濕潤狀態(tài)，即保持畦溝內(nèi)有水，水不淹過畦面；收獲前8 12天，排水曬田，即可。該有機(jī)稻種植方法具有可有效解決有機(jī)肥料、 無雜草生長、無病蟲害、不增加種植用工和種植成本、有很好的抗旱作用、管理簡便、適應(yīng)能力強(qiáng)、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。紫云英為豆科植物，其根系具有與根瘤菌共生形成根瘤固定空氣中氮素的能力。 由于土壤中根瘤菌數(shù)量的不足或品種不夠優(yōu)良，接種根瘤菌是增加紫云英共生固氮作用、 增加氮素營養(yǎng)、提高產(chǎn)量與質(zhì)量的重要措施。CN101585721 (200910088162. 4)公開了一種紫云英復(fù)合微生物菌劑，由紫云英根瘤菌、圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌和膠質(zhì)芽孢桿菌各自的發(fā)酵菌液按照15-20%重量百分比的比例分別吸附到吸附劑上制成紫云英根瘤菌菌劑、圓褐固氮菌菌劑、巨大芽孢桿菌菌劑和膠質(zhì)芽孢桿菌菌劑，然后復(fù)配而成；該發(fā)明用于紫云英種植接種，可以顯著提高紫云英產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供ー種含有根瘤菌劑的紫云英專用肥及其制備和應(yīng)用。發(fā)明概述本發(fā)明將根瘤菌劑、根瘤生長和固氮所需要的微量元素鉬一起被包裹在尿素外殼 內(nèi)，并根據(jù)紫云英的需肥規(guī)律和稻田土壤的養(yǎng)分狀況合理配置磷、鉀、鈣、鎂肥及控釋包膜 氮肥，形成具有接種和施肥雙重功能的紫云英專用肥料。經(jīng)過大田試驗(yàn)，取得了好的效果。發(fā)明詳述含有根瘤菌劑的紫云英專用肥，原料質(zhì)量份如下尿素包膜根瘤菌劑組合物120 200份，5%腐植酸包膜尿素120 180份，磷酸ニ銨280 ；350份，氯化鉀200 280份，硝酸鈣50 100份，硫酸鎂50 90份。所述尿素包膜根瘤菌劑組合物是按以下方法制備的先按現(xiàn)有技術(shù)液體發(fā)酵制備 紫云英根瘤菌發(fā)酵液，再用滅菌后的草炭土吸附得固體根瘤菌劑，發(fā)酵液與草炭土的質(zhì)量 比為1 3 4 ；加入所得固體根瘤菌劑質(zhì)量的1. 5 2. 5%的鉬酸銨，混合均勻，40°C 50°C造粒，得摻鉬的根瘤菌劑顆粒；最后用熔融的尿素噴涂在該顆粒表面，形成尿素包膜 層，得尿素包膜根瘤菌劑組合物，其中尿素包膜層占根瘤菌劑顆粒質(zhì)量的6 9wt%。所述5%腐植酸包膜尿素是以顆粒尿素為核芯肥，在核芯肥外噴淋ー層粘結(jié)劑， 再噴撒ー層風(fēng)干粉碎的風(fēng)化煤，固化后重復(fù)上述過程，達(dá)到粘結(jié)劑占核芯肥質(zhì)量的1 %，風(fēng) 化煤占核芯肥質(zhì)量的5%。所述粘結(jié)劑是環(huán)氧樹脂與三乙烯四胺按1 0.1的質(zhì)量比混 合制成。5%腐植酸包膜尿素為市售產(chǎn)品，山東金正大生態(tài)工程股份有限公司有售，也可按 CN100556866C (200810139610. 4)公開的“一種腐植酸控釋肥及其制備方法”制備，，本發(fā)明 引用該專利文件的全文作為現(xiàn)有技木。其中，核芯肥料尿素優(yōu)選大顆粒尿素，粒徑2 3毫 米。所述磷酸ニ銨、氯化鉀、硝酸鈣、硫酸鎂市售產(chǎn)品，粒徑2 4毫米。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，含有根瘤菌劑的紫云英專用肥，原料質(zhì)量份如下尿素包膜根瘤菌劑組合物145 155份，5%腐植酸包膜尿素145 155份，磷酸ニ銨310 330份，氯化鉀2；35 245份，硝酸鈣78 82份，硫酸鎂58 62份。本發(fā)明含有根瘤菌劑的紫云英專用肥的制備方法，步驟如下(1)尿素包膜根瘤菌劑組合物的制備A、按現(xiàn)有技術(shù)制備紫云英的根瘤菌發(fā)酵液，發(fā)酵液含根瘤菌活菌數(shù)3. 5 4. 5X IO8 個(gè)/ml。B、按發(fā)酵液滅菌草炭土 = 1 3 4質(zhì)量比用滅菌草炭土將發(fā)酵液吸附成固體根瘤菌劑。C、按質(zhì)量比將占固體根瘤菌劑1. 5 2. 5%的鉬酸銨加入步驟B制備的固體根瘤菌劑中，混合均勻，在40°C 50°C條件下利用圓盤或滾筒造粒，粒徑2 4毫米，含水量 23 ^wt %，得摻營養(yǎng)元素鉬的根瘤菌劑顆粒。D、將尿素熔融成脲液，以霧化的形式將脲液噴淋到轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟C制備的根瘤菌劑顆粒上，冷卻，即得尿素包膜根瘤菌劑組合物，包膜尿素質(zhì)量占根瘤菌劑組合物質(zhì)量的6 9%。(2)將步驟(1)制備的尿素包膜根瘤菌劑組合物與5%腐植酸包膜尿素、磷酸二銨、氯化鉀、硝酸鈣、硫酸鎂按配比一起放入攪拌機(jī)中攪拌5 7分鐘，充分混勻即得。然后將混合好的肥料進(jìn)行計(jì)量、包裝。上述方法中，步驟(I)A中制備根瘤菌發(fā)酵液所用的根瘤菌菌種為現(xiàn)有技術(shù)中能與紫云英共生固氮的菌株均可以使用。優(yōu)選的，中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心ACCC編號為 13196、13197、13198、13199 華癸中間根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)之一。本發(fā)明含有根瘤菌劑的紫云英專用肥的應(yīng)用，在紫云英播種前將紫云英專用肥撒施于地面后翻耕、播種。肥料用量，折合成氮、磷、鉀總量，每畝20 30公斤。本發(fā)明的優(yōu)良效果如下1、施肥、接種一次性完成本發(fā)明含有根瘤菌的紫云英專用肥將根瘤菌與肥料相互配合，施肥、接種一次性完成，省工、省力，且將根瘤菌直接施在紫云英主要根區(qū)土壤，提高接種效率，增加紫云英產(chǎn)量。2、根瘤菌被包裹，減少環(huán)境因素的影響根瘤菌是活的菌體，其活性容易受環(huán)境影響，如溫度、光照等，本發(fā)明肥料中根瘤菌被包裹在尿素膜內(nèi)，可以減少環(huán)境因素的影響，延長有效時(shí)間。3、控釋氮肥可減少對根瘤固氮的影響本發(fā)明肥料中的5%腐植酸包膜尿素是控釋氮肥，它的氮素養(yǎng)分緩慢釋放，即能夠補(bǔ)充單獨(dú)靠根瘤固定氮素不足，又可避免氮肥施用后的突然增多對根瘤固氮作用的影響， 兩者協(xié)調(diào)供應(yīng)紫云英氮素需要。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于此。實(shí)施例中的原料用量份數(shù)均為質(zhì)量份，所有的百分比均為質(zhì)量百分比。實(shí)施例中所用的紫云英根瘤菌菌種是華癸中間根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)，中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(ACCC)購得，ACCC菌種保藏號13196和 13197。草炭土 吉林海睿草炭土開發(fā)公司，有機(jī)質(zhì)含量大于70wt %。5%腐植酸包膜尿素，山東金正大生態(tài)工程股份有限公司生產(chǎn)，以顆粒尿素為核芯肥，在核芯肥外噴淋一層粘結(jié)劑，再噴撒一層風(fēng)干粉碎的風(fēng)化煤，固化后重復(fù)上述過程，達(dá)到粘結(jié)劑占核芯肥質(zhì)量的1%，風(fēng)化煤占核芯肥質(zhì)量的5% ；所述粘結(jié)劑是環(huán)氧樹脂與三乙烯四胺按1 0. 1的質(zhì)量比混合制成。實(shí)施例1 含有根瘤菌劑的紫云英專用肥，原料組分如下尿素包膜根瘤菌劑組合物150kg，5%腐植酸包膜尿素150kg，磷酸二銨320kg，氯化鉀MOkg，硝酸鈣80kg，硫酸鎂60kg。制備方法(1)尿素包膜根瘤菌劑組合物的制備A、按現(xiàn)有技術(shù)制備根瘤菌發(fā)酵液，液體含根瘤菌活菌數(shù)3. 62X IO8個(gè)/ml。菌種活化用斜面培培養(yǎng)基將購得華癸中間根瘤菌菌種ACCC13196在條件下活化4天。培養(yǎng)基配方是蔗糖10克，酵母粉3克，磷酸二氫鉀0. 4克，硫酸鎂0. 2克，氯化鈉0. 2克，氯化鈣0. 5克，瓊脂15克，微量元素溶液1克(微量元素溶液中，含硼酸、檸檬酸鐵、鉬酸鈉、硫酸鋅分別為Iwt % )，水1000克，pH值6. 8 7. O。液體發(fā)酵培養(yǎng)基配方為酵母粉5克，葡萄糖15克，磷酸二氫鉀0. 5克，七水硫酸鎂0. 2克，氯化鈉0. 1克，氯化鈣0. 1克，水1000克，pH值6. 8 7. O。加熱使所有成分溶化，分裝在3個(gè)500毫升三角瓶中，在0. 11兆帕壓力下滅菌30分鐘，制備成搖瓶培養(yǎng)基，冷卻后將上述的活化菌種接入，26°C、120轉(zhuǎn)/分鐘培養(yǎng)4天；再將經(jīng)搖瓶培養(yǎng)后的根瘤菌種以的接種量轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐培養(yǎng)基與搖瓶培養(yǎng)基相同，28°C培養(yǎng)3天，得紫云英根瘤菌發(fā)酵液。液體含根瘤菌活菌數(shù)3. 62X IO8個(gè)/ml。B、取發(fā)酵液40公斤加入130公斤滅菌草炭土中，充分混合，得固體根瘤菌劑。C、取3. O公斤鉬酸銨加入步驟B制備的固體根瘤菌劑中，混合均勻，移入圓盤造粒機(jī)中造粒，烘干溫度45°C左右，粒徑2 4毫米，成品顆粒含水量24. 6wt%。D、取尿素12公斤投入到尿素熔融器中，熔融成脲液，利用壓力泵將脲液通過噴頭以霧化的形式噴淋到快速轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟C制得的顆粒上，冷卻后即得尿素包膜根瘤菌劑組合物。(2)取步驟(1)制得的尿素包膜根瘤菌劑組合物150kg，5%腐植酸包膜尿素 150kg,磷酸二銨320kg，氯化鉀MOkg，硝酸鈣80kg，硫酸鎂60kg，一起放入攪拌機(jī)中攪拌5 分鐘，充分混勻即得。然后將混合好的肥料進(jìn)行計(jì)量、包裝。實(shí)施例2 含有根瘤菌劑的紫云英專用肥，原料組分如下
尿素包膜根瘤菌劑組合物180kg,
5%腐植酸包膜尿素120kg,
磷酸二銨290kg,
氯化鉀270kg,
硝酸鈣50kg,
硫酸鎂90kgo
制備方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例3 含有根瘤菌劑的紫云英專用肥，原料組分如下
尿素包膜根瘤菌劑組合物120kg，
5%腐植酸包膜尿素180kg，
磷酸二銨350kg，
氯化鉀200kg，
硝酸鈣100kg，
硫酸鎂50kg。
制備方法
(1)尿素包膜根瘤菌劑組合物的制備
A、按現(xiàn)有技術(shù)制備根瘤菌發(fā)酵液，如實(shí)施例1中步驟(I)A所述，所不同的是根瘤菌菌種為ACCC13197，發(fā)酵液含根瘤菌活菌數(shù)4. 01 X IO8個(gè)/ml。
B、取發(fā)酵液30公斤加入100公斤草炭土中，充分混合。
C、取2. 5公斤鉬酸銨加入步驟B置備的混合物中，混合均勻，移入圓盤造粒機(jī)中造粒，烘干溫度40°C 50°C，粒徑2 4毫米，成品顆粒含水量27. 2wt%。
D、取尿素11公斤投入到尿素熔融器中，熔融成脲液，利用壓力泵將脲液通過噴頭以霧化的形式噴淋到快速轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟C制備的顆粒上，冷卻后即得尿素包膜根瘤菌劑組合物。
(2)取步驟(1)制得的尿素包膜根瘤菌劑組合物120kg，5%腐植酸包膜尿素 180kg,磷酸二銨350kg，氯化鉀200kg，硝酸鈣100kg，硫酸鎂50kg，一起放入攪拌機(jī)中攪拌 7分鐘，充分混勻即得。然后將混合好的肥料進(jìn)行計(jì)量、包裝。
實(shí)施例4 含有根瘤菌劑的紫云英專用控釋肥，原料組分如下
尿素包膜根瘤菌劑組合物200kg,
5%腐植酸包膜尿素130kg,
磷酸二銨310kg,
氯化鉀220kg,
硝酸鈣70kg,
硫酸鎂70kg。
制備方法同實(shí)施例3。
對比例普通氯化鉀復(fù)合肥，氮、磷、鉀含量分別是15^^15^^15%O
以上實(shí)施例1 4和對比例的應(yīng)用效果如下
試驗(yàn)地點(diǎn)江蘇省吳江市，湖北省武漢市。
試驗(yàn)時(shí)間2010年10月至2011年4月。
供試紫云英品種吳江市是“大葉 r"品種，武漢市是“寧波大橋”品種。
實(shí)施例1-4和對比例肥料氮、磷、鉀總養(yǎng)分用量相同，每畝25公斤。實(shí)施例和對比例肥料施用方法相同，在紫云英播種前將肥料撒施于地面后翻耕、播種。應(yīng)用效果見表1。
表1.與對比例相比實(shí)施例1-4的施用效果
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權(quán)利要求
1.含有根瘤舊劑的紫云英專用肥，其特征在于原料質(zhì)量份如下尿素包膜根;瘤菌劑組合物120 ‘ 200份，5%腐植酸包膜尿素120 ‘ 180份，磷酸二銨280 ‘ 350份，氯化鉀200 ‘ 280份，硝酸鈣50 ^ 100 份，硫酸鎂50 ‘90 份；所述尿素包膜根瘤菌劑組合物是按以下方法制備的先按現(xiàn)有技術(shù)液體發(fā)酵制備紫云英的根瘤菌發(fā)酵液，再用滅菌后的草炭土吸附得固體根瘤菌劑，發(fā)酵液與草炭土的質(zhì)量比為1 3 4 ；加入所得固體根瘤菌劑質(zhì)量的1.5 2. 5%的鉬酸銨，混合均勻，40°C 50°C 造粒，得摻鉬的根瘤菌劑顆粒；最后用熔融的尿素噴涂在該顆粒表面，形成尿素包膜層，得尿素包膜根瘤菌劑組合物，其中尿素包膜層占根瘤菌劑顆粒質(zhì)量的6 9wt% ；所述5%腐植酸包膜尿素是以顆粒尿素為核芯肥，在核芯肥外噴淋一層粘結(jié)劑，再噴撒一層風(fēng)干粉碎的風(fēng)化煤，固化后重復(fù)上述過程，達(dá)到粘結(jié)劑占核芯肥質(zhì)量的1 %，風(fēng)化煤占核芯肥質(zhì)量的5%。
2.如權(quán)利要求1所述的含有根瘤菌劑的紫云英專用肥，其特征在于原料質(zhì)量份如下尿素包膜根瘤菌劑組合物145 ‘ 155份，5%腐植酸包膜尿素145 ‘ 155份，磷酸二銨310 ‘ 330份，氯化鉀235 ‘ 245份，硝酸鈣78 ^ 82 份，硫酸鎂58 ^ 62 份。
3.權(quán)利要求1或2所述的含有根瘤菌劑的紫云英專用肥的制備方法，步驟如下(1)尿素包膜根瘤菌劑組合物的制備A、按現(xiàn)有技術(shù)制備紫云英的根瘤菌發(fā)酵液，發(fā)酵液含根瘤菌活菌數(shù)3.5 4. 5 X IO8個(gè)/ml ；B、按發(fā)酵液滅菌草炭土= 1 3 4質(zhì)量比用滅菌草炭土將發(fā)酵液吸附成固體根瘤菌劑；C、按質(zhì)量比將占固體根瘤菌劑1.5 2. 5%的鉬酸銨加入步驟B制備的固體根瘤菌劑中，混合均勻，在40°C 50°C條件下利用圓盤或滾筒造粒，粒徑2 4毫米，含水量23 ^wt %，得摻營養(yǎng)元素鉬的根瘤菌劑顆粒；D、將尿素熔融成脲液，以霧化的形式將脲液噴淋到步驟C制備的根瘤菌劑顆粒上，冷卻，即得尿素包膜根瘤菌劑組合物，包膜尿素質(zhì)量占根瘤菌劑組合物質(zhì)量的6 9% ；(2)將步驟(1)制備的尿素包膜根瘤菌劑組合物與5%腐植酸包膜尿素、磷酸二銨、氯化鉀、硝酸鈣、硫酸鎂按配比一起放入攪拌機(jī)中攪拌5 7分鐘，充分混勻即得。
4.如權(quán)利要求3所述的含有根瘤菌劑的紫云英專用肥的制備方法，其特征在于步驟 (I)A中制備根瘤菌發(fā)酵液所用的根瘤菌菌種為中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心ACCC編號為 13196、13197、13198、13199 的華癸中間根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)之一。
5.權(quán)利要求1或2所述的含有根瘤菌劑的紫云英專用肥的應(yīng)用，在紫云英播種前將該專用肥撒施于地面后翻耕、播種；肥料用量折合成氮磷鉀總量為每畝20 30公斤。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有根瘤菌劑的紫云英專用肥及其制備和應(yīng)用。紫云英專用肥的原料如下尿素包膜根瘤菌劑組合物，5％腐植酸包膜尿素，磷酸二銨，氯化鉀，硝酸鈣，硫酸鎂；所述尿素包膜根瘤菌劑組合物是將紫云英的根瘤菌發(fā)酵液用草炭土吸附后再加入鉬酸銨造粒，用熔融的尿素包膜制成。在紫云英播種前將本專用肥撒施于地面后翻耕、播種。本發(fā)明肥料中根瘤菌被包裹在尿素膜內(nèi)，可減少環(huán)境因素的影響，延長有效時(shí)間。
文檔編號A01G1/00GK102515979SQ20111039248
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者化百南, 孫濤, 張強(qiáng), 范玲超 申請人:山東金正大生態(tài)工程股份有限公司