(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 109293448 A(43)申请公布日 2019.02.01
(21)申请号 201811106048.5(22)申请日 2018.09.21
(71)申请人 卫卓然
地址 466000 河南省周口市川汇区泛区新
建三路069号(72)发明人 卫卓然
(74)专利代理机构 北京国翰知识产权代理事务
所(普通合伙) 11696
代理人 吕彩霞(51)Int.Cl.
C05G 3/04(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页
(54)发明名称
一种腐殖酸类肥料的制备方法
(57)摘要
本发明提供一种腐殖酸类肥料的制备方法，将微生物菌粉和有机物料、无机化肥、粘合剂混合吸附，经混拌、破碎、筛分制得粉剂复合肥料，或者经混拌、破碎、造粒、烘干、筛分制得颗粒复合肥料；其中微生物菌粉制备方法为：将光合细菌和枯草芽孢杆菌分别发酵得菌液，混合，在混合菌液中添加D-异抗坏血酸和对氨基苄酸，冷冻干燥制得。本发明制备方法简单，原料易得，成本低，制得的肥料具有促进农作物生长、改善土壤结构、抗病虫害、保质期长、硫含量低等优点。
CN 109293448 ACN 109293448 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种腐殖酸类肥料的制备方法，其特征在于：将微生物菌粉和有机物料、无机化肥、粘合剂混合吸附；制成粉剂或颗粒复合肥料；所述微生物菌粉通过混合菌液复合D-异抗坏血酸和对氨基苄酸冷冻干燥所得；所述有机物料为经过Tween80和薄荷醇脱硫预处理所得。
2.根据权利要求1所述的一种腐殖酸类肥料的制备方法，其特征在于：所述混合菌液为光合细菌和枯草芽孢杆菌各自发酵的菌液混合。
3.根据权利要求1所述的一种腐殖酸类肥料的制备方法，其特征在于：所述微生物菌粉的制备方法为：在混合菌液中添加质量分数为0.01-0.1%的D-异抗坏血酸和0.2-0.8‰的对氨基苄酸，冷冻干燥得微生物菌粉。
4.根据权利要求1所述的一种腐殖酸类肥料的制备方法，其特征在于：在不同的肥料施用阶段，所述混合菌液中光合细菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液的配比不同。
5.根据权利要求1所述的一种腐殖酸类肥料的制备方法，其特征在于：所述有机物料为褐煤粉或风化煤粉。
6.根据权利要求1所述的一种腐殖酸类肥料的制备方法，其特征在于：所述有机物料进行脱硫预处理方法为：将煤粉进行微波辐照处理后取出备用；在白腐真菌脱硫培养基中，加入经微波辐照处理后的煤粉和木质素，接入白腐真菌孢子悬液，加入培养基质量0.1-0.5%的Tween80和0.03-0.08%的薄荷醇后，进行恒温振荡器浸出处理。
7.根据权利要求1所述的一种腐殖酸类肥料的制备方法，其特征在于：所述无机化肥可以是氮肥、磷肥、钾肥、复合肥中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种腐殖酸类肥料的制备方法，其特征在于：所述粘合剂可以为磷矿粉、膨润土、硅藻土、高岭土、凹凸棒土中的一种。
2
CN 109293448 A
说 明 书
一种腐殖酸类肥料的制备方法
1/5页
技术领域
[0001]本发明属于肥料领域，具体涉及一种腐殖酸类肥料的制备方法。
背景技术
[0002]肥料是保障国家粮食安全的战略物资，是保持和提高地力、实现农业可持续发展的物质基础。肥料依据成分主要可分为有机肥料、无机肥料、生物肥料等种类。有机肥料含有大量的有机物质，所含各种养分种类齐全，施用有机肥料增加了土壤中有机质的含量，可以改善土壤物理、化学和生物特性，培肥地力，提高农作物品质。但是有机肥料所含养分浓度低，施入土壤后要经微生物分解、腐烂后才能释放出养分，养分释放慢，适宜做基肥而不适宜做追肥。无机肥料所含成分较单纯，养分含量高，大多易溶于水，肥效快，可以为农作物提供快速有效的养分供应。目前，中国已成为世界上最大的化肥生产国和消费国。化肥用量过高，加上不合理施用等问题，已经对环境产生了不良影响，农业面源污染问题日益突出。生物肥料是一类微生物活品,具有效果好、不污染环境的特点，能提高农产品品质和减少化肥用量。微生物肥料在过去较长的时间里主要品种是根瘤菌肥料，我国筛选和构建高效微生物肥料菌株的手段落后，肥料菌种缺少创新，种类少，了微生物肥料的发展。[0003]现有技术如授权公告号为CN 105085121 B的中国发明专利，公开了一种复合微生物肥料，按干基重量份，其组分如下：发酵豆饼30-60份，钾20-50份，磷酸二铵5-20份，纳米级纳豆粉0.5-2份，枯草芽孢杆菌微生物菌剂0.5-2份。本发明所制造的复合微生物肥料，可以同时给作物提供有机养分、无机养分和微生物养分，且具有硫含量低的特点，能改良土壤，防止土壤酸化，改善作物品质，肥料利用率比单纯施用普通化肥相对提高30％以上，减少化肥使用量30％以上。本肥料所采用成份均可简单得到，生产成本低廉，利于大面积推广应用。然而，该肥料并未提高作物的免疫能力，且肥料施用时段没有具体规划。发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种腐殖酸类肥料的制备方法，利用天然的煤粉中含有大量腐殖酸盐为农作物生长提供营养物质，同时利用煤粉的吸附作用稳固微生物菌种生长、保持土壤中水分充足从而进一步促进农作物生长；原料简单易得，成本低，且制备方便；该方法制备的肥料具有促进农作物生长、改善土壤结构、抗病虫害、保质期长、硫含量低等优点。
[0005]本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：[0006]本发明用菌种购自上海碧莱清生物科技有限公司。[0007]一种腐殖酸类肥料的制备方法，将重量份数为1.5-8.5份的微生物菌粉和35-80份的有机物料、10-50份的无机化肥、0-15份粘合剂直接混合吸附；经过混拌、破碎、筛分制得粉剂生物有机无机复合肥料，或者经过混拌、破碎、造粒、烘干、筛分制得颗粒生物有机无机复合肥料。
[0008]作为优选，微生物菌粉制备方法为：将光合细菌和枯草芽孢杆菌分别发酵的菌液
3
CN 109293448 A
说 明 书
2/5页
混合；在混合菌液中添加质量分数为0.01-0.1％的D-异抗坏血酸和0.2-0.8‰的对氨基苄酸，冷冻干燥得微生物复合菌粉；D-异抗坏血酸和对氨基苄酸一方面可作为支持物和受体在复水过程中为菌粉提供一定的骨架，提高其分散性及溶解均匀性，还有利于提高冷冻过程中菌种活细胞的成活率和稳定性，延长菌粉保存时间；另一方面能够保持光合细菌和枯草芽孢杆菌各自发挥作用而不相互干预，避免出现两种活菌此消彼长的存在趋势；还可在一定程度上对日光光线起到过滤作用，提高光合细菌在优势可见光波段内的吸收，促进其自身生长的同时还可促进作物进行光合作用。
[0009]光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，即使在缺氧情况下，光合细菌能有效将氨态氮、硫化氢等有害物质吸收，组成菌体本身，同时，形成优势菌落群，有利于改善土壤中菌落群种，促进农作物生长；即光合细菌能够进行光合作用、产氢、固氮、分解有机物等化学过程，还可合成无毒、无副作用且富含各类营养物质的菌体蛋白，且自身富含蛋白质、维生素、促生长因子、免疫因子等营养成分；可很好应用于农作物抗病增产；枯草芽孢杆菌具有解磷解钾的作用，液体发酵液及其产物还有促进作物根系生长的作用。在完成生命周期时，枯草芽孢杆菌不断的的繁殖、不断的吸收肥料中的营养成分变成自身的机体物质，不断的死亡，从而实现了无机养分有机化，减少了淋溶、挥发等养分损失，提高了肥料利用率，提高了作物产值，减少了化肥污染；微生物的迅速大量繁殖，不断释放能量，可以提高地温，促进作物早生快发，提前成熟；土壤中的微生物多了，有机质分解速度加快，更多的团粒结构形成，改良了土壤；大量的有益微生物分泌促生长、抗病等次生代谢物质，使作物更健壮；有益微生物大量繁殖，占据位点竞争优势，有害微生物的生长受到抑制，减少了田间病虫害发生。
[0010]作为优选，在不同的肥料施用阶段，混合菌液中光合细菌和枯草芽孢杆菌采用不同的配比；如：撒种后短期内施肥，光合细菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液按重量份比1:3-5复配，此阶段主要利用枯草芽孢杆菌提高地温，刺激作物根系发育；农作物快速生长阶段，选择光合细菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液按重量份比3-5:1复配，这是因为农作物快速生长阶段能量消耗过快，易造成根部等缺氧，于是可利用光合细菌在缺氧情况下仍可进行光合作用的优势，此外，光合细菌还能够吸收氨态氮、硫化氢等有害物质，或合成富含各类营养物质的菌体蛋白，有效促进农作物抗病增产。[0011]作为优选，有机物料为褐煤粉或风化煤粉。
[0012]褐煤粉或风化煤粉含有大量有机质和赖氨酸盐、氨基酸盐等腐殖酸盐，能提高地力，防止土壤板结，是农作物生长不可缺少的有机物料，同时褐煤粉或风化煤粉微小颗粒中含有大量的微细孔，具有很强的吸附能力，菌粉被吸附后能为菌种繁殖提供有机氮，有利于菌种在微细孔中繁殖生长，另外由于褐煤粉或风化煤粉有很强的吸附能力，能吸附大量的地下水，天气旱时能放出水分，涝时又能吸收水分，起到保水保苗作用。[0013]进一步优选，有机物料进行脱硫预处理：将煤粉破碎、过筛，选择粒径为80-120目的煤粉盛于陶瓷坩埚中，放入微波炉内，在微波功率为500-800W、辐照时间为60-80s的条件下，进行微波辐照处理后取出备用；在白腐真菌脱硫培养基中，加入经微波辐照处理后的煤粉和木质素，按5-10％接种量接入白腐真菌孢子悬液，加入培养基质量0.1-0.5％的Tween80(失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚)和0.03-0.08％的薄荷醇后，置于温度为25-40℃、摇床转速100-150r/min的恒温振荡器中进行浸出处理，3-5d后取样测定煤中全硫和形
4
CN 109293448 A
说 明 书
3/5页
态硫含量；微波可选择性地加热煤粉中黄铁矿以及其他含硫物质，促使其转化生成磁黄铁矿和陨铁，而磁黄铁矿在生物氧化过程中消耗浸出液中的H+从而转化为沉淀脱除；同时微波的作用使得煤粉形成一定的裂隙，改变了煤粒的棱角和表面性质，降低了煤粉之间的相互摩擦，从而减小了对微生物的机械损伤；白腐真菌通过分泌木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶等酶系来降解难生物降解物质，因而被广泛应用于含有多环芳烃类物质的处理；白腐真菌也可以将煤中高分子有机聚合物转化为可溶性小分子物质。[0014]作为优选，无机化肥可以是氮肥、磷肥、钾肥、复合肥中的一种或几种的混合物。[0015]作为优选，粘合剂可以为磷矿粉、膨润土、硅藻土、高岭土、凹凸棒土中的一种。[0016]本发明的有益效果为：
[0017]1)本发明利用天然的煤粉中含有大量腐殖酸盐为农作物生长提供营养物质，同时利用煤粉的吸附作用稳固微生物菌种生长、保持土壤中水分充足从而进一步促进农作物生长；本发明制得的肥料具有促进农作物生长、改善土壤结构、抗病虫害、保质期长、硫含量低等优点；
[0018]2)本发明将微生物菌液制成菌粉，可延长保存时间，方便运输、携带等，且根据肥料的施用时段不同选择光合细菌和枯草芽孢杆菌进行不同配比，可充分发挥两种菌种的优势性能，提高肥料的利用率。
[0019]本发明采用了上述技术方案提供范文，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
具体实施方式
[0020]以下结合实施例对本发明作进一步详细描述：[0021]实施例1：
[0022]一种腐殖酸类肥料的制备方法，包括如下步骤：[0023](1)微生物菌粉制备：将光合细菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液按重量份比1:3复配；在混合菌液中添加质量分数为0.01％的D-异抗坏血酸和0.2‰的对氨基苄酸，冷冻干燥得微生物复合菌粉；D-异抗坏血酸和对氨基苄酸一方面可作为支持物和受体在复水过程中为菌粉提供一定的骨架，提高其分散性及溶解均匀性，还有利于提高冷冻过程中菌种活细胞的成活率和稳定性，延长菌粉保存时间；另一方面能够保持光合细菌和枯草芽孢杆菌各自发挥作用而不相互干预，避免出现两种活菌此消彼长的存在趋势；还可在一定程度上对日光光线起到过滤作用，提高光合细菌在优势可见光波段内的吸收，促进其自身生长的同时还可促进作物进行光合作用；[0024](2)有机物料进行脱硫预处理：将褐煤粉破碎、过筛，选择粒径为80目的褐煤粉盛于陶瓷坩埚中，放入微波炉内，在微波功率为500W、辐照时间为60s的条件下，进行微波辐照处理后取出备用；在白腐真菌脱硫培养基中，加入经微波辐照处理后的培养基质量5％的褐煤粉和1％的木质素，按5％接种量接入白腐真菌孢子悬液，加入培养基质量0.1％的Tween80和0.03％的薄荷醇后，置于温度为25℃、摇床转速100r/min的恒温振荡器中进行浸出处理，3d后取样测定煤中全硫和形态硫含量；微波可选择性地加热煤粉中黄铁矿以及其他含硫物质，促使其转化生成磁黄铁矿和陨铁，而磁黄铁矿在生物氧化过程中消耗浸出液中的H+从而转化为沉淀脱除；同时微波的作用使得煤粉形成一定的裂隙，改变了煤粒的棱
5
CN 109293448 A
说 明 书
4/5页
角和表面性质，降低了煤粉之间的相互摩擦，从而减小了对微生物的机械损伤；白腐真菌通过分泌木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶等酶系来降解难生物降解物质,因而被广泛应用于含有多环芳烃类物质的处理；白腐真菌也可以将煤中高分子有机聚合物转化为可溶性小分子物质；
[0025]Tween80和薄荷醇的特殊存在，其一对微波产生的煤粉裂隙具有侵蚀作用，能够进一步扩大硫化物和煤粉其余组分之间的裂隙深度，使处于被包裹状态的含硫物质裸露，扩大了反应界面，有利于白腐真菌分泌的胞外氧化酶与含硫物质接触反应，进而加速了白腐真菌对煤粉中硫化物的氧化和浸出；其二有利于加强木质素对煤粉的分散作用，从而促进微生物氧化酶电子的传递效率，提高脱硫速率和效率；[0026](3)将重量份组成为1.5份的微生物菌粉和35份的有机物料、10份的无机化肥、5份膨润土直接混合吸附；经过混拌、破碎、筛分制得粉剂生物有机无机复合肥料，或者经过混拌、破碎、造粒、烘干、筛分制得颗粒生物有机无机复合肥料；无机化肥为尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾和硫酸钾按质量比1:1:1:1混合。[0027]实施例2：
[0028]一种腐殖酸类肥料的制备方法，包括如下步骤：[0029](1)微生物菌粉制备：将光合细菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液按重量份比1:4复配；在混合菌液中添加质量分数为0.06％的D-异抗坏血酸和0.5‰的对氨基苄酸，冷冻干燥得微生物复合菌粉；[0030](2)有机物料进行脱硫预处理：将褐煤粉破碎、过筛，选择粒径为100目的褐煤粉盛于陶瓷坩埚中，放入微波炉内，在微波功率为600W、辐照时间为80s的条件下，进行微波辐照处理后取出备用；在白腐真菌脱硫培养基中，加入经微波辐照处理后的培养基质量10％的褐煤粉和3％的木质素，按10％接种量接入白腐真菌孢子悬液，加入培养基质量0.3％的Tween80和0.05％的薄荷醇后，置于温度为30℃、摇床转速120r/min的恒温振荡器中进行浸出处理，5d后取样测定煤中全硫和形态硫含量；[0031](3)将重量份组成为6份的微生物菌粉和60份的有机物料、35份的无机化肥、8份膨润土直接混合吸附；经过混拌、破碎、筛分制得粉剂生物有机无机复合肥料，或者经过混拌、破碎、造粒、烘干、筛分制得颗粒生物有机无机复合肥料；无机化肥为尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾和硫酸钾按质量比1:1:1:1混合。[0032]实施例3：
[0033]一种腐殖酸类肥料的制备方法，包括如下步骤：[0034](1)微生物菌粉制备：将光合细菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液按重量份比5:1复配；在混合菌液中添加质量比为0.1％的D-异抗坏血酸和0.8‰的对氨基苄酸，冷冻干燥得微生物复合菌粉；[0035](2)有机物料进行脱硫预处理：将褐煤粉破碎、过筛，选择粒径为120目的褐煤粉盛于陶瓷坩埚中，放入微波炉内，在微波功率为800W、辐照时间为80s的条件下，进行微波辐照处理后取出备用；在白腐真菌脱硫培养基中，加入经微波辐照处理后的培养基质量15％的褐煤粉和5％的木质素，按10％接种量接入白腐真菌孢子悬液，加入培养基质量0.5％的Tween80和0.08％的薄荷醇后，置于温度为40℃、摇床转速150r/min的恒温振荡器中进行浸出处理，5d后取样测定煤中全硫和形态硫含量；
6
CN 109293448 A[0036]
说 明 书
5/5页
(3)将重量份组成为8.5份的微生物菌粉和80份的有机物料、50份的无机化肥、15
份膨润土直接混合吸附；经过混拌、破碎、筛分制得粉剂生物有机无机复合肥料，或者经过混拌、破碎、造粒、烘干、筛分制得颗粒生物有机无机复合肥料；无机化肥为尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾和硫酸钾按质量比1:1:1:1混合。[0037]对比例1：
[0038]微生物菌粉制备中未添加D-异抗坏血酸和对氨基苄酸，其余部分和实施例2完全一致。
[0039]对比例2：
[0040]有机物料进行脱硫预处理过程中未添加Tween80和薄荷醇，其余部分和实施例2完全一致。
[0041]采用实施例2以及对比例1和2中制备的肥料对玉米地(播种后2周)进行施肥；对肥料的各项指标进行检测，并统计玉米发芽率以及玉米地害虫的减退率，结果如表1所示；害虫减退率的计算采用公式：
[0042]害虫减退率＝(防治前活虫数-防治后活虫数)/防治前活虫数×100％[0043]对经过脱硫处理的煤粉进行含硫量测定，分析方法如下：将经脱硫处理后的煤粉，用5mol/L的盐酸浸泡15min，离心弃去上清液，再用蒸馏水洗至中性，在60-80℃下烘干；全硫含量采用OR-6C自动测硫仪测定，形态硫含量测定采用重量法和间接比色法测定，有机硫的含量即全硫含量减去无机硫含量。
[0044]对比例1制备的肥料中的两种菌种活菌数均低于实施例2，且玉米发芽率低，这表明D-异抗坏血酸和对氨基苄酸的特殊存在能够提高菌粉中菌种活细胞的成活率和稳定性，还能够促进光合细菌进行光合作用，促进农作物生长；对比例2中，当煤粉脱硫处理过程中不添加Tween80和薄荷醇时，脱硫率均有所下降，这表明Tween80和薄荷醇有利于促进含硫物质裸露，扩大其与氧化酶反应界面，同时能够加速氧化酶电子的传递效率，最终提高脱硫率。
[0045]表1本发明肥料相关参数检测
[0046]
[0047]
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细
赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的，本领域的普通技术人
员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
7
[0048]
