專利名稱：一種抗重茬生物有機無機復混肥及其生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及肥料領域，具體涉及一種集多功能復合菌劑、農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無 機養(yǎng)分添加劑為一體的生物有機無機肥料及其生產方法。
背景技術：
重茬也叫連作，是指在一塊田地上連續(xù)栽種同一種作物。連作障礙主要發(fā)生在瓜 果蔬菜類作物上，世界各地普遍存在。隨著社會經濟的發(fā)展，對市場均衡供應和四季供應的 需求日益提高，我國設施蔬菜栽培面積不斷擴大。但是，由于設施農業(yè)的產業(yè)化、專業(yè)化、規(guī) 模化等特點，使設施栽培的蔬菜種類主要局限于幾種經濟效益相對較高的果菜類，隨著栽 培年限的增加，連作障礙現象相當普遍，已經嚴重制約了設施農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，成為我國 集約化農業(yè)生產的瓶頸。產生連作障礙的原因錯綜復雜，是作物一土壤兩個系統內部諸多因素綜合作用的 外觀表現。一般認為產生連作障礙的原因有土壤板結酸化、土壤養(yǎng)分失衡、土壤次生鹽漬 化、土壤中自毒物質積累、土壤微生物區(qū)系失衡、土壤根結線蟲危害嚴重等六個方面。而土 壤微生物變化是產生連作障礙的主要因素。連作栽培條件下，作物根系分泌物和植株殘茬腐解物給病原菌提供了豐富的營 養(yǎng)，同時長期適宜的溫濕度環(huán)境使病原菌具有良好的繁殖條件。由于病蟲害的發(fā)生，大量施 用農藥又導致作物生長環(huán)境破壞，對土壤中的微生物種群乃至土壤中的固氮菌、根瘤菌和 有機質分解菌等有益微生物產生不利的影響，打破土壤中微生物區(qū)系的平衡。另外，化肥的 過多施用也導致了土壤中病原拮抗菌的減少，從而助長了土壤病原菌的繁殖，進一步加重 了土傳病蟲害的發(fā)生，形成惡性循環(huán)。因此調節(jié)連作土壤微生物區(qū)系，改善土壤環(huán)境質量， 同時又可提高作物產量的方法，成為人們關注的焦點。目前連作障礙的防治主要有輪作間套作、利用抗病品種和嫁接技術、土壤消毒滅 菌、增施有機肥料等措施，這些措施雖能緩解連作障礙，但效果不是很明顯。所以尋找既可 防治連作障礙，又改善土壤環(huán)境質量，提高作物產量的方法成為人們關注和研究的重點。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對農業(yè)生產中的普遍存在的連作障礙提供的一種抗重茬生物有機無機 復混肥及其生產方法。本發(fā)明抗重茬生物有機無機復混肥，主要成分包括多功能復合菌劑、農業(yè)有機廢 棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑。其既具有化學養(yǎng)分，又具有有機肥和生物肥的長效和改良 土壤的作用。其中，農業(yè)有機廢棄物發(fā)酵物料和無機養(yǎng)分添加劑的重量比優(yōu)選為 55-65 25-35，每克復混肥中含枯草芽孢桿菌優(yōu)選不低于1.8X108cfu，伯克氏菌優(yōu)選不低 于1. 8X 108cfu，巨大芽孢桿菌優(yōu)選不低于3. OX 108cfu。上述農業(yè)有機廢棄物發(fā)酵物料可以是農田和果園殘留物發(fā)酵物料、牲畜和家禽的排泄物及畜欄墊料發(fā)酵物料、農產品加工的廢棄物發(fā)酵物料中的一種或多種。這些發(fā)酵物 料可按照本領域所熟知的有機物料發(fā)酵方法進行發(fā)酵獲得。上述的無機養(yǎng)分添加劑優(yōu)選包括無機氮肥、磷酸氫鈣和草木灰。優(yōu)選，無機氮肥、 磷酸氫鈣和草木灰按質量比為30-40 15-25 35-45。本發(fā)明還提供上述抗重茬生物有機無機復混肥的生產方法，包括下列步驟1)將農業(yè)有機廢棄物料在高溫下發(fā)酵、除味、滅菌、干燥，制得發(fā)酵物料； 2)將無機氮肥、磷酸氫鈣和草木灰按質量比30-40 15-25 35_45混合，制得無 機養(yǎng)分添加劑；3)將農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑和膨潤土按質量比 55-65 25-35 5_10混合、粉碎，制得復合載體；4)①將枯草芽孢桿菌、伯克氏菌和巨大芽孢桿菌在PDA固體斜面培養(yǎng)基上連續(xù)轉 接2-3次，進行活化，然后再按PDA液體培養(yǎng)基體積的10%分別接種活化好的菌株，進行液 體種子逐級擴大培養(yǎng)；②將制備好的各功能菌株種子液按體積比15-25 25-35 20-30 混合，用加富培養(yǎng)基PD進行高密度擴大培養(yǎng)獲得高濃度發(fā)酵液，溫度保持37-38 °C， pH7. 0-7. 5，溶氧為80-60%，有效活菌數彡IX IOltl個/ml，向混合發(fā)酵菌液中加入50_100g 糊精/1000ml，制得多功能復合菌劑；5)將制得的多功能復合菌劑噴灑到復合載體表面，混勻、造粒，投料比為 lml-2ml 100g。上述步驟3)制備復合載體時，優(yōu)選將農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑粉碎 至 180-200 目。上述步驟4)在制備過程中，枯草芽孢桿菌種子液中菌數宜為2X IO8個/ml以上， 伯克氏菌種子液中菌數宜為2 X IO8個/ml以上，巨大芽孢桿菌種子液菌數宜為3. 5 X IO8個 /ml以上。對上述造粒后的半成品還可以進一步經過60°C干燥至含水量為15% -30%。本發(fā)明通過對一系列拮抗菌的優(yōu)化組合，形成了多功能復合菌群。采用的微生物 菌株具有解磷、解鉀、固氮、抑菌等功能，施入土壤后會迅速在植物根際形成優(yōu)勢有益菌群， 調節(jié)根系分泌物，有效抑制病原菌的生長繁殖，抑制土傳病害的發(fā)生。其次，添加的微生物 可分解土壤有機物質，活化被土壤固定的無機養(yǎng)分，提高其利用率，增加作物產量，提高作 物果實品質，不僅適用于設施農業(yè)，還可廣泛用于果樹、大田作物、花卉等，較好地解決瓜 果、蔬菜的重茬問題。本發(fā)明的一種抗重茬生物有機無機復混肥從生產到施用都是綠色的，不存在農殘 危害。肥料制造工藝采取液體發(fā)酵和包囊制劑技術，既保證了多功能菌種的純培養(yǎng)和高效 性，又穩(wěn)定了制劑貨架期，從而保證了肥料的質量和最高的性價比。該肥料綜合利用農業(yè)有 機廢棄物通過高溫堆肥制成有機載體，保證了載體與菌種之間的高度親和性，大大提高了 接種菌劑的成活率。本發(fā)明抗重茬生物有機無機復混肥既具有化學養(yǎng)分，又具有有機肥和生物肥的長 效和改良土壤的作用，成本低、肥效好、增產高、無污染、品質優(yōu)，在調節(jié)土壤微生物區(qū)系，保 護土壤微生態(tài)環(huán)境，防治連作障礙的同時，改良土壤結構，抑制土壤退化，提高作物產量，是 一種經濟效益、社會效益、環(huán)境效益極高的新一代多功能肥料。


圖1是本發(fā)明抗重茬生物有機無機復混肥的生產流程。
具體實施例方式本發(fā)明抗重茬生物有機無機復混肥按照圖1所示的流程進行制備，具體包括如下 步驟首先將農業(yè)有機廢棄物料在高溫下發(fā)酵、除味、滅菌、干燥，制得發(fā)酵物料，并將無 機氮肥、磷酸氫鈣和草木灰按質量比30-40 15-25 35-45混合，制得無機養(yǎng)分添加劑， 再將農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑和膨潤土按質量比55-65 25-35 5_10混 合、粉碎，其中農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑粉碎至180-200目，制得復合載體。將 枯草芽孢桿菌菌液、伯克氏菌菌液和巨大芽孢桿菌菌液按體積比15-25 25-35 20-30 混合，其中枯草芽孢桿菌菌液中菌數為2X108個/ml以上，伯克氏菌數為2X108個/ml 以上，巨大芽孢桿菌數為3. 5X 108個/ml以上，用加富培養(yǎng)基PD(主要成分包括淀粉、糖 蜜等)進行高密度擴大培養(yǎng)獲得高濃度發(fā)酵液，溫度保持37-38°C，pH7. 0-7. 5，溶氧為 60% -80%，有效活菌數彡1X101Q個/ml，向混合發(fā)酵菌液中加入50-100g糊精/1000ml， 制得多功能復合菌劑。將制得的多功能復合菌劑噴灑到復合載體表面，混勻、造粒，投料比 為lml-2ml 100g，造粒后的半成品經過60°C干燥至含水量為15%-30%。經檢測，每克 復混肥中含枯草芽孢桿菌大于1.8X108cfu，伯克氏菌大于1.8X108cfu，巨大芽孢桿菌大 于 3. 0X108cfuo以下實施例進一步說明本發(fā)明的內容，但不應理解為對本發(fā)明的限制。在不背離 本發(fā)明精神和實質的情況下，對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)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(guī)手段。實施例1復混肥的制備首先將牛糞與小麥秸稈(粉碎至1 2cm)按重量比1 2混合，在60_70°C下好 氧發(fā)酵15天左右，中間每隔2-3天翻倒發(fā)酵物料4-5次，15日后物料開始降溫，對物料進 行除味、滅菌并在60°C條件下干燥，制得發(fā)酵物料。并將無機氮肥(尿素)、磷酸氫鈣和草 木灰按質量比35 20 40混合，制得無機養(yǎng)分添加劑，再將農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng) 分添加劑和膨潤土按質量比60 30 10混合、粉碎，其中農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分 添加劑粉碎至180-200目，制得復合載體。將枯草芽孢桿菌菌液、伯克氏菌菌液和巨大芽孢 桿菌菌液按體積比20 30 25混合，其中枯草芽孢桿菌菌液中菌數為2X108個/ml以 上，伯克氏菌數為2 X 108個/ml以上，巨大芽孢桿菌數為3. 5 X 108個/ml以上，用加富培養(yǎng) 基PD (主要成分包括淀粉、糖蜜質量比1 5)進行高密度擴大培養(yǎng)獲得高濃度發(fā)酵液，溫 度保持37-38°C，pH7. 0-7. 5，溶氧為70%，發(fā)酵至有效活菌數≥1X101(I個/ml，向混合發(fā)酵 菌液中加入糊精80g/1000ml發(fā)酵液，制得多功能復合菌劑。將制得的多功能復合菌劑噴灑 到復合載體表面，混勻、脫水、造粒，投料比為1.5ml 100g，造粒后的半成品經過60°C干燥 至含水量為20%。經檢測，每克復混肥中含枯草芽孢桿菌大于1.8X108cfu，伯克氏菌大于 1. 8X 108cfu，巨大芽孢桿菌大于3. 0X108cfuo
實施例2復混肥的制備首先將玉米秸稈、牲畜墊料按重量比1 1混合，在60-70°C下好氧發(fā)酵15天左 右，中間每隔2-3天翻倒發(fā)酵物料4-5次，15日后物料開始降溫，對物料進行除味、滅菌并在 60°C條件下干燥，制得發(fā)酵物料，并將無機氮肥、磷酸氫鈣和草木灰按質量比30 25 35 混合，制得無機養(yǎng)分添加劑，再將農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑和膨潤土按質量 比55 35 5混合、粉碎，其中農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑粉碎至180-200 目，制得復合載體。將枯草芽孢桿菌菌液、伯克氏菌菌液和巨大芽孢桿菌菌液按體積比 15 20 30混合，其中枯草芽孢桿菌菌液中菌數為2X108個/ml以上，伯克氏菌數為 2X 108個/ml以上，巨大芽孢桿菌數為3. 5X 108個/ml以上，用加富培養(yǎng)基PD (主要成分 包括淀粉、糖蜜，質量比1 5)進行高密度擴大培養(yǎng)獲得高濃度發(fā)酵液，溫度保持37-38°C， PH7. 0-7. 5，溶氧為60% -80%，有效活菌數彡1 X 101(1個/ml，向混合發(fā)酵菌液中加入糊精 50g/1000ml發(fā)酵液，制得多功能復合菌劑。將制得的多功能復合菌劑噴灑到復合載體表面， 混勻、脫水、造粒，投料比為lml 100g，造粒后的半成品經過60°C干燥至含水量為30%。 經檢測，每克復混肥中含枯草芽孢桿菌約為2X108cfu，伯克氏菌約為2X108cfu，巨大芽孢 桿菌約為3. 0X108cfuo實施例3復混肥的制備首先將農業(yè)有機廢棄物料在高溫下發(fā)酵、除味、滅菌、干燥，制得發(fā)酵物料主要包 括農田和果園殘留物、牲畜和家禽的排泄物及畜欄墊料、農產品加工的廢棄物等在60-70°C 下好氧發(fā)酵15天左右，中間每隔2-3天翻倒發(fā)酵物料4-5次，15日后物料開始降溫，對物 料進行除味、滅菌并在60°C條件下干燥，制得發(fā)酵物料，并將無機氮肥、磷酸氫鈣和草木灰 按質量比40 15 35混合，制得無機養(yǎng)分添加劑，再將農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添 加劑和膨潤土按質量比65 25 10混合、粉碎，其中農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添 加劑粉碎至180-200目，制得復合載體。將枯草芽孢桿菌菌液、伯克氏菌菌液和巨大芽孢桿 菌菌液按體積比25 25 30混合，其中枯草芽孢桿菌菌液中菌數為2X108個/ml以上， 伯克氏菌數為2X108個/ml以上，巨大芽孢桿菌數為3.5X108個/ml以上，用加富培養(yǎng)基 PD(主要成分包括淀粉、糖蜜，質量比1 5)進行高密度擴大培養(yǎng)獲得高濃度發(fā)酵液，溫度 保持37-38°C，pH7.5，溶氧為70%，有效活菌數彡1 X 101(1個/ml，向混合發(fā)酵菌液中加入糊 精100g/1000ml發(fā)酵液，制得多功能復合菌劑。將制得的多功能復合菌劑噴灑到復合載體 表面，混勻、脫水、造粒，投料比為2ml 100g，造粒后的半成品經過60°C干燥至含水量為 15%。經檢測，每克復混肥中含枯草芽孢桿菌約為3X108cfu，伯克氏菌約為3X108cfu，巨 大芽孢桿菌約為3.5X108cfu。實施例4田間效果利用實施例1所述的方法制得一種抗重茬生物有機無機復混肥料，在山東省壽光 市進行大田肥效檢測。供試實驗區(qū)共6畝，平均分為12個小區(qū)，各處理分別為連作三年的生 姜土壤，沒有連作的普通土壤，連作三年土壤加施本發(fā)明產品，普通土壤加施本發(fā)明產品。 每個處理三個重復。生姜品種選用萊蕪大姜，施肥處理為基肥施用和追肥。施肥處理每個 實驗區(qū)基肥100kg，出苗一個月后追肥80kg。待成熟后收獲生姜。實驗結果見表1。表1抗重茬生物有機無機復混肥料對生姜的防病增產效果 注表內同一列字母不同表示差異顯著，字母相同表示差異不顯著，ρ < 0. 05從實驗結果可得出，施用本發(fā)明抗重茬生物有機無機復混肥料可改善土壤連作， 比普通土壤增產25 %，姜瘟病、炭疽病等土傳病害發(fā)病率下降85 %，土壤連作后，作物所得 病害多為真菌病害，而且連作土壤根結線蟲也會增加，施用本發(fā)明產品后，土壤真菌及根結 線蟲發(fā)病率也大大下降。煙臺市農技推廣中心在番茄、黃瓜、辣椒、豆角等蔬菜上施用抗重茬生物有機無機 復混肥，平均增產12. 3%左右，每畝增加收入128. 5元，并且能夠減少施肥次數，節(jié)省人工 費用，改善蔬菜品質。據統計抗重茬生物有機無機復混肥約有27%應用于蔬菜，照此計算， 三年來共有3. 24萬噸肥料施用于蔬菜，按每畝平均施用IOOkg計，面積可達到32萬畝，共 增加產值4100萬元。高密市農業(yè)局、煙臺市農科院等單位在蘋果、櫻桃、葡萄、梨等果樹上 施用抗重茬生物有機無機復混肥后，表現出了良好的效果，平均每畝增加產值135. 0元?？?重茬生物有機無機復混肥約有23%應用于果樹，按平均每畝施肥150kg計，施用面積達到 18. 4萬畝，共增加產值2500萬元。招遠農業(yè)局和海陽農技推廣中心等單位在水稻、玉米、花 生等作物上施用抗重茬生物有機無機復混肥結果表明，增產率在10-15%之間，平均每畝增 加產值68. 2元?？怪夭缟镉袡C無機復混肥約有50%施用于大田作物，按平均畝施50kg 計，面積可達120萬畝，共增加產值8180萬元。從以上分析可得，三年來抗重茬生物有機無 機復混肥增加產值1. 5億元。同時由于抗重茬生物有機無機復混肥以增產、增效、減污的戰(zhàn) 略目標為宗旨，從原理和制造工藝設計上均同時考慮到肥料利用率與環(huán)保問題，所以施用 本技術開發(fā)的產品可以有效地減少肥料的損失，減少對水、土、氣的污染。
權利要求
一種抗重茬生物有機無機復混肥，其特征在于該復混肥的主要成分為多功能復合菌劑、農業(yè)有機廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑，所述農業(yè)有機廢棄物發(fā)酵物料和無機養(yǎng)分添加劑的重量比為55-65∶25-35，每克復混肥中含枯草芽孢桿菌不低于1.8×108cfu，伯克氏菌不低于1.8×108cfu，巨大芽孢桿菌不低于3.0×108cfu。
2.根據權利要求1所述的抗重茬生物有機無機復混肥，其特征在于所述的農業(yè)有機廢 棄物發(fā)酵物料為農田和果園殘留物發(fā)酵物料、牲畜和家禽的排泄物及畜欄墊料發(fā)酵物料、 農產品加工的廢棄物發(fā)酵物料中的一種或多種。
3.根據權利要求1或2所述的抗重茬生物有機無機復混肥，其特征在于所述的無機養(yǎng) 分添加劑包括無機氮肥、磷酸氫鈣和草木灰。
4.根據權利要求3所述的抗重茬生物有機無機復混肥，其特征在于所述無機氮肥、磷 酸氫鈣和草木灰按質量比為30-40 15-25 35-45。
5.權利要求1所述抗重茬生物有機無機復混肥的生產方法，包括下列步驟1)將農業(yè)有機廢棄物料在高溫下發(fā)酵、除味、滅菌、干燥，制得發(fā)酵物料；2)將無機氮肥、磷酸氫鈣和草木灰按質量比30-40 15-25 35-45混合，制得無機養(yǎng) 分添加劑；3)將農業(yè)廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑和膨潤土按質量比55-65 25-35 5-10 混合、粉碎，制得復合載體；4)①將枯草芽孢桿菌、伯克氏菌和巨大芽孢桿菌在PDA固體斜面培養(yǎng)基上連續(xù)轉接 2-3次，進行活化，然后再按PDA液體培養(yǎng)基體積的10%分別接種活化好的菌株，進行液 體種子逐級擴大培養(yǎng)；②將制備好的各功能菌株種子液按體積比15-25 25-35 20-30 混合，用加富培養(yǎng)基PD進行高密度擴大培養(yǎng)獲得高濃度發(fā)酵液，溫度保持37-38 °C， pH7. 0-7. 5，溶氧為80-60%，有效活菌數彡IX IOltl個/ml，向混合發(fā)酵菌液中加入50_100g 糊精/1000ml，制得多功能復合菌劑；5)將制得的多功能復合菌劑噴灑到復合載體表面，混勻、造粒，投料比為 lml-2ml 100g。
6.根據權利要求5所述的生產方法，其特征在于其中步驟3)制備復合載體時，農業(yè)廢 棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑粉碎至180-200目。
7.根據權利要求5所述的生產方法，其特征在于將造粒后的半成品經過60°C干燥至含 水量為15% -30%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種抗重茬生物有機無機復混肥。該復混肥主要含有多功能復合菌劑、農業(yè)有機廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑。本發(fā)明還提供了該復混肥的制備方法，包括分別制備多功能復合微生物菌劑、農業(yè)有機廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑。將農業(yè)有機廢棄物發(fā)酵物料、無機養(yǎng)分添加劑和肥料填料按一定比例混合、粉碎，制得復合載體，再將多功能復合微生物菌劑噴灑在復合載體表面，混勻，造粒。本發(fā)明產品既具有化學養(yǎng)分，又具有有機肥和生物肥的長效和改良土壤的作用，通過調節(jié)土壤微生態(tài)環(huán)境，防治連作障礙，成本低、肥效好、增產高、無污染，具有良好的經濟效益。
文檔編號C05G3/00GK101870608SQ20101020441
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權日2010年6月21日
發(fā)明者孫磊, 臧宏偉, 趙建華 申請人:山東寶源生物有限公司