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一種復(fù)合生物基化肥提效方法及提效化肥的制作方法_2

文檔序號(hào):9270057閱讀:來源:國知局
培養(yǎng)基主要采用農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物,農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物是指豆柏、玉米 胚芽柏、花生柏、麩皮、生物碳之中的二種或全部,所述源于土壤的活性土是指高嶺土、凹凸 棒土等。所述生物碳是稻殼、秸桿等高溫?zé)o氧裂解生產(chǎn)生物質(zhì)油(氣)后的固態(tài)殘?jiān)?。?物碳和活性粘土作為發(fā)酵物料的載體和松散劑。
[0036] 以1000 mL的種子培養(yǎng)基計(jì)算,種子培養(yǎng)基的組成成分為:麥芽糖40g,可溶性淀 粉 40g,谷氨酸 20g,MgSO4 0· 5g,KCl 0· 5g,KH2PO4 lg,F(xiàn)eSO4 · 7Η200· 15g,MnSO4 0· 005g, CuSO4 · 5H20 0· 00016g,酵母提取物 lg,pH 7. 0-7. 2。
[0037] 2、第二步,再按體積比1:100接種到含發(fā)酵培養(yǎng)基的三角燒瓶二中培養(yǎng)12-16 小時(shí),制成菌懸液即固體發(fā)酵種子液備用,其中,發(fā)酵培養(yǎng)基占據(jù)三角燒瓶二體積的 150/1000。
[0038] 種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基的組成成分相同。
[0039] 3、第三步,混合固體發(fā)酵物料,加水濕潤,水料重量比為1.4-1. 8,靜置12-24小 時(shí),高壓釜蒸煮40-55min成為固體發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0040] 固體發(fā)酵培養(yǎng)基組成最好包括重量比為(35-60) : (20-45) : (0-10) : (10-20) 的豆柏:玉米胚芽柏:生物碳:活性土。
[0041] 4、第四步,物料冷卻到40°C以下,按10% -15%的重量比對物料噴灑固體發(fā)酵種 子液,翻動(dòng)拌勻平攤,物料厚度I. 0-2. 0cm,在37-42°C培養(yǎng)36-48小時(shí),期間,物料每隔5-6 小時(shí)翻動(dòng)一次。
[0042] 5、第五步,發(fā)酵后的基質(zhì)60°C烘干至含水量〈15%,粉碎,粒度50-150目,制得所 述化肥提效因子。
[0043] 所述化肥提效因子其浸提液對土壤膠體具有絮凝作用,如10% -20%提效因子添 加到尿素中,尿素淋溶液通過20cm沙柱的氮素控失率不低于40%,提示提效因子具有化肥 養(yǎng)分控失和保水功能。
[0044] 為了進(jìn)一步解釋清楚化肥提效因子的制備方法,本發(fā)明進(jìn)一步做了一個(gè)更詳細(xì)的 例子。
[0045] 從CSF-I菌株保存斜面刮取一環(huán)菌體接種到含20ml種子培養(yǎng)基的300ml三角燒 瓶中。37°C搖床轉(zhuǎn)速200rpm培養(yǎng)14小時(shí)。再按1:100接種到含150ml發(fā)酵培養(yǎng)基的1000 ml 三角燒瓶中培養(yǎng)12-16小時(shí),制成菌懸液(固態(tài)發(fā)酵種子液)備用。
[0046] 種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基的組成(以1000 mL培養(yǎng)基計(jì)):麥芽糖40g,可溶性淀 粉 40g,谷氨酸 20g,MgSO4 0· 5g,KCl 0· 5g,KH2PO4 lg,F(xiàn)eSO4 · 7Η200· 15g,MnSO4 0· 005g, CuS04.5H20 0.00016g,酵母提取物 lg,pH 7.0-7.2。上述培養(yǎng)基在 L0X105Pa,121°C滅菌 20min〇
[0047] 固體發(fā)酵培養(yǎng)基組成(以Ikg物料計(jì)):豆柏500g、玉米胚芽柏300g、凹凸棒土和 生物碳(I: I) 200g。加水濕潤,水料比1. 4-1. 8,靜置24小時(shí),高壓釜蒸煮50min。
[0048] 蒸煮后的物料冷卻到室溫,噴灑15%的種子液,翻動(dòng)拌勻平攤在8只48cmX 35cm 不銹鋼托盤上,物料厚度I. 0-2. 0cm。托盤放置在恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)37-42°C發(fā)酵40小時(shí)。期 間,物料每隔5-6小時(shí)翻動(dòng)一次。
[0049] 發(fā)酵后的基質(zhì)60°C烘干,粉碎,粒度80-150目,制得化肥提效因子。
[0050] 本發(fā)明肥料提效技術(shù)關(guān)鍵在于肥料中引入源于農(nóng)作物加工剩余物和活性粘土、經(jīng) 枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)固態(tài)發(fā)酵的下游全部基質(zhì),即引入化肥提效因子。發(fā)酵 下游基質(zhì)含有具有絮凝作用的生物大分子聚合物和廣譜植物營養(yǎng)素,不僅可減緩或控制肥 料養(yǎng)分的散失,而且可調(diào)節(jié)植物根系土壤生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)(營養(yǎng)) 循環(huán)。在化肥減量施用的前提下,增加作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)。所述化肥提效因子能作為復(fù) 合生物基化肥提效添加劑應(yīng)用,開啟化肥提效因子在化肥中應(yīng)用的新紀(jì)元。
[0051] 復(fù)合生物基提效肥料主要由肥料和化肥提效因子組成。所述肥料可以是氮磷鉀單 質(zhì)肥、BB肥和復(fù)合肥,化肥提效因子即上述源于農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物和源于土壤的活性土等 物料固態(tài)發(fā)酵下游的全部基質(zhì)。所述化肥提效因子占肥料純養(yǎng)分或氮磷鉀有效總養(yǎng)分的 2.0% -20%。復(fù)合生物基提效肥料的生產(chǎn)方法是:在肥料中添加化肥提效因子,混勻后得 到復(fù)合生物基提效肥料。如,提效因子按不同比例添加到氮磷鉀單質(zhì)肥、BB肥或復(fù)合肥中, 混勻造粒,生產(chǎn)出滿足不同作物或植物營養(yǎng)需求的復(fù)合生物基提效化肥。
[0052] 下面配合大量的實(shí)施例證對本發(fā)明做進(jìn)一步闡釋,并根據(jù)這一系列的案例數(shù)據(jù)證 明本發(fā)明的有益效果:復(fù)合生物基提效肥料引入以農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物和活性土等為物料的 固體發(fā)酵下游全部基質(zhì),利用發(fā)酵產(chǎn)物中的生物高分子聚合物和廣譜植物營養(yǎng)素的作用, 不僅可減少或控制肥料養(yǎng)分的散失,而且可改善植物根際土壤生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)植物對養(yǎng)分 的平衡吸收,在化肥減量施用的情況下,可增加作物生物量和改善農(nóng)作物品質(zhì)。
[0053] 實(shí)施例一
[0054] 固體發(fā)酵后的下游基質(zhì)表面有白或淺棕色薄膜,用針挑起可見較稠的粘液且可拉 出長絲,提示發(fā)酵合成了類γ-聚谷氨酸的高分子聚合物。檢測其產(chǎn)率為40-60g/kg(物 料),分子量在40-150kDa之間。
[0055] 發(fā)酵基質(zhì)烘干,稱量0.1 g用4ml純水浸提(2. 5%濃度),不溶性的顆粒沉淀后,取 上清(浸提液),上清液濃度為0.87%。測試上清液對土壤膠體的絮凝作用。
[0056] 配制2. 5%聚合氯化鋁溶液作為對照,比較二者對土壤膠體的絮凝作用。
[0057] 土壤烘干、粉碎,稱取0. 4g加入40ml純水中,制成懸濁液。土壤懸液中分別加入 一定量的浸提液,充分混合,靜置5min后取液面下4cm處的懸浮液,測其在700nm波長的吸 光度(表1)。
[0058] 由表1數(shù)據(jù),150 μ 1浸提液含絮凝劑成分1. 31 μ g,吸光值1. 517 ;50 μ 1聚合氯化 鋁溶液含聚合氯化鋁1. 25 μ g,吸光值1. 544。提示二者絮凝作用基本相當(dāng)。
[0059] 表1.發(fā)酵基質(zhì)浸提液絮凝作用
[0060]
[0061 ] 故,所述浸提液的絮凝作用提示發(fā)酵下游基質(zhì)可作為控失化肥的控失劑使用〇
[0062] 實(shí)施例二
[0063] 制備Ikg復(fù)合生物基提效尿素的提效因子,采用的固體發(fā)酵培養(yǎng)基中豆柏-玉米 胚芽柏-凹凸棒土重量比為60-20-20。
[0064] 取長490mm,內(nèi)徑14mm亞克力管6支,1、2、3號(hào)管設(shè)為對照組,4、5、6號(hào)為實(shí)驗(yàn)組。 6支管中先裝填45g的80-100目的石英沙(高度約200mm),對照組裝0.1 g尿素和Ig石英 沙混合物,最后用IOg石英沙覆蓋;而實(shí)驗(yàn)組裝填0.1 g尿素、0.0 lg提效因子和Ig石英沙 混合物,最后用IOg石英沙覆蓋。
[0065] 6支管垂直放在支架上,從上方進(jìn)水淋溶,進(jìn)水速率為0. lml/min。每隔30min收 集一次,共收集三個(gè)時(shí)間段的濾液,分別稱量濾液的質(zhì)量,測試其中的氮含量,計(jì)算養(yǎng)分控 失率。
[0066] 控失率按下式計(jì)算:
[0067]
[0068] 三次試驗(yàn)9支管測試結(jié)果計(jì)算平均值,前30min內(nèi)控失率為62. 98%,60min內(nèi)控 失率為48. 08%,90min內(nèi)控失率在40. 68%,測試誤差10. 4%。
[0069] 亞克力管截面積約為I. 54cm2,90min進(jìn)水9ml,即58. 44mm的進(jìn)水量。如果模擬 室外雨水淋溶,這個(gè)進(jìn)水量相當(dāng)于一場90min的特大暴雨的降雨量。也就是說,一場不超 過58. 44_降雨量的暴雨過后,施用復(fù)合生物基提效尿素比施用普通尿素中的氮素滲漏到 20cm的耕作層之外的損失率減少40. 68%。
[0070] 結(jié)論:1、所述較大的氮素控失率提示提效因子具備控制化肥養(yǎng)分流失的作用;
[0071] 2、所述控制化肥養(yǎng)分流失作用是化肥減量提效的必要條件之一。
[0072] 實(shí)施例三
[0073] 制備IOkg復(fù)合生物基提效復(fù)合肥(N-有效P2O5-K 2O :15-15-15)的提效因子,采用 的固體發(fā)酵培養(yǎng)基中豆柏和花生柏(2:1)-玉米胚芽柏-生物碳和凹凸棒土(1:1)重量比 為 50-30-20。
[0074] 在簡易大棚內(nèi)放置49cm長X 33cm寬X 26cm深的塑料盆缽5組,每組5個(gè)平行試 樣共25個(gè)樣本。從野外非耕地挖取土壤揀去石塊等雜質(zhì)作為盆缽的基土,基土?xí)窀?,含?率約9 %、含氮量為I. 5g/kg。對照組5個(gè)平行盆缽各裝基土 20kg,其余4組每個(gè)盆缽先裝 基土 15kg,其上加入2kg含不同重量比提效因子的肥料土(添加比例見表2),表層再覆蓋 3kg 基土。
[0075] 表2. 土壤構(gòu)成
[0076]
[0077] 每個(gè)盆缽按合適的間距挖15個(gè)小穴,每穴播小白菜種子5粒,覆土后澆足水。第 4天起小白菜出芽,第15天株高達(dá)10-12cm時(shí)間苗,每穴留1棵、每個(gè)盆缽15棵、每組共75 棵苗高基本一致的幼苗。
[0078] 第47天全部收獲,每組75棵逐一測量根長和株高,再稱量每組總鮮重和總根鮮重 (表 3)。
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