一种发酵紫云英复合肥及其制备方法和应用 |
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| 申请号 | CN202410118293.7 | 申请日 | 2024-01-29 | 公开(公告)号 | CN117945813A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所; | 发明人 | 何春梅; 王飞; 王珂; 刘彩玲; 王俊宏; 李清华; 黄毅斌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提出了一种 发酵 紫 云 英 复合肥 及其制备方法和应用，属于复合肥技术领域，该发酵紫云英复合肥，按重量份数计，包括以下组分：紫云英50‑80份，动物 粪便 30‑35份， 腐殖酸 20‑25份， 微 生物 菌剂2‑5份， 硫酸 钾 10‑12份， 磷酸 氢 钙 15‑16份，硫酸锌1‑2份， 硼 砂1‑3份，海藻酸12‑15份，壳聚糖10‑15份。将 有机肥 、无机肥和添加剂结合，并通过各组分之间的协同作用，再采用微生物发酵法来制备该复合肥，该复合肥养分利用效率高，进一步也提高了 水 稻的产量。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种发酵紫云英复合肥，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分： |
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| 说明书全文 | 一种发酵紫云英复合肥及其制备方法和应用技术领域[0001] 本发明属于复合肥技术领域，尤其涉及一种发酵紫云英复合肥及其制备方法和应用。 背景技术[0002] 随着现代农业的发展，对肥料的需求越来越大。传统的单一肥料已经无法满足水稻对养分的多样化需求。因此，开发高效、环保的复合肥成为当前农业生产的重要任务之一。发酵紫云英因其丰富的营养元素和高生态价值，越来越受到重视。但是，目前市面上的紫云英产品多为单一成分肥料，缺乏复合肥的优势；且随着化学肥料施用量的不断增多、传统农家肥用量减少，土壤板结、营养元素不均衡等问题越来越突出，也造成营养元素不平衡、水稻产量大幅降低等问题。 [0003] 因此，亟需提供一种营养物质丰富，肥料养分利用效率高，且专用于水稻提高产量的复合肥及其制备方法。 发明内容[0004] 为解决上述技术问题，本发明提出了一种发酵紫云英复合肥及其制备方法和应用；将有机肥、无机肥和添加剂结合起来，再采用微生物发酵法来制备该复合肥，通过各组分之间的协同作用，提高复合肥养分利用效率，进一步提高水稻的产量。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案： [0006] 本发明的技术方案之一： [0007] 一种发酵紫云英复合肥，按重量份数计，包括以下组分： [0008] 紫云英50‑80份，动物粪便30‑35份，腐殖酸20‑25份，微生物菌剂2‑5份，硫酸钾10‑12份，磷酸氢钙15‑16份，硫酸锌1‑2份，硼砂1‑3份，海藻酸12‑15份，壳聚糖10‑15份。 [0009] 上述技术方案的有益效果：本发明提供了一种专用于提高水稻产量的复合肥，将有机肥和无机肥结合，并通过各组分之间的协同作用，使得复合肥养分利用效率高，一次性施肥无需追肥或少追肥，在改良土壤性质的基础上，更是进一步提高了水稻的产量。本发明限定的复合肥中的组分发挥的作用具体如下： [0010] 紫云英，作为一种固氮作物，含氮量高，总养分含量也较高，不含抗生素和重金属，病原菌较少；可以为水稻的生长提供充足的营养物质。 [0011] 动物粪便，本发明选用羊粪或是牛粪。其中，羊粪含有丰富的氮、磷、钾以及植物纤维素和蛋白质等营养成分，可以有效地改善土壤质量，提高土壤的肥力，此外，羊粪还能改善土壤的通气性和排水性，减少土壤表面的结皮现象；牛粪包含大量的有机质和营养元素，可以有效地增加土壤的肥力，改善土壤的结构和质地，还可以吸附土壤中的重金属，起到净化土壤的作用。 [0012] 腐殖酸，腐殖酸不仅与土壤中的钙离子相互作用形成凝胶体，使得土壤兼具保水保肥的功效，更可以提高氮肥的利用率，磷肥和钾肥有增效作用。具体为：腐植酸中的芳核、羟基、羧基等酸性官能团，一方面能够与紫云英和动物粪便发酵后的有机肥料中的氮元素发生络合反应，长时间在土壤中存留，分解释放氮元素，供水稻吸收；另一方面可以与有机肥料中的磷元素反应，增加磷元素的活性，提高水稻对磷元素的吸收；此外，还可以吸收储存钾离子，提高其利用率。 [0013] 海藻酸，一是可以作为植物生长调节剂，促进植物的生长和抗逆性；二是海藻酸作为一种高分子羧酸，能与无机肥料中的钾离子等一价阳离子结合形成水溶性海藻酸盐，具有固氮、解磷、释钾、活化中微量元素的作用，即可减少复合肥料中氮元素的损失以及改善磷元素在土壤中被固定难利用的问题；三是海藻酸可以与矿质元素络合并作为增效载体，并与壳聚糖发挥协同作用，共同延长中微量营养元素的肥效期。因此，本发明将海藻酸与有机肥(紫云英和动物粪便)、无机肥以及壳聚糖复配，协同增加水稻对复合肥料的利用率，提高水稻产量。 [0014] 壳聚糖，一方面，壳聚糖进入土壤后可活化根系，溶解养分，提高水稻的营养元素利用率；另一方面，壳聚糖还可协同海藻酸，延缓肥料的释放，延长肥料的肥效。 [0015] 优选的，按重量份数计，包括以下组分： [0016] 紫云英60份，动物粪便32份，腐殖酸24份，微生物菌剂3份，硫酸钾11份，磷酸氢钙15份，硫酸锌2份，硼砂3份，海藻酸14份，壳聚糖12份。 [0017] 优选的，所述动物粪便为牛粪和/或羊粪。 [0018] 优选的，按重量份数计，所述微生物菌剂包括：巨大芽孢杆菌0.2‑1.0份，枯草芽孢杆菌0.1‑0.3份，苏云金芽孢杆菌0.2份。 [0019] 本发明的技术方案之二： [0020] 一种发酵紫云英复合肥的制备方法，包括以下步骤： [0021] (1)按上述的组分用量称取备用；将所述紫云英进行烘干、粉碎和过筛处理，与所述动物粪便混合得到混合料； [0022] (2)向所述混合料中加入所述微生物菌剂，搅拌均匀，进行初发酵； [0023] (3)待所述初发酵结束后，加入所述腐殖酸，硫酸钾，磷酸氢钙，硫酸锌，硼砂，海藻酸和壳聚糖进行二次发酵；发酵结束后经过干燥、造粒，得到所述发酵紫云英复合肥。 [0024] 上述技术方案的有益效果为：通过控制发酵条件，优化发酵过程，将有机物进行发酵降解，并结合无机肥，共同提高肥料品质和利用率，进而提高水稻的产量。 [0025] 优选的，步骤(1)所述烘干温度为50‑60℃；烘干至所述紫云英的含水率至2‑4％。 [0026] 优选的，步骤(1)所述过筛为过30‑50目筛。 [0027] 优选的，步骤(2)所述初发酵过程中的发酵温度为50‑55℃，发酵时间为5‑7天。 [0028] 优选的，步骤(3)所述二次发酵过程中的发酵温度为45‑48℃，发酵时间为3‑4天。 [0029] 本发明的技术方案之三： [0030] 一种发酵紫云英复合肥在提高水稻产量中的应用。 [0031] 与现有技术相比，本发明具有以下技术效果： [0032] (1)本发明提供的复合肥，将有机肥(紫云英和动物粪便进行发酵)、无机肥(氮磷钾肥和微量元素肥料)和添加剂(海藻酸和壳聚糖)结合，并通过各组分之间的协同作用，来提高复合肥养分利用效率，进一步提高水稻的产量。 [0033] (2)本发明限定的壳聚糖可以与海藻酸协同发挥延缓肥料的释放，延长肥料的肥效的作用；即采用本发明限定的复合肥仅需一次性施肥，无需追肥或少追肥，节省了人力物力。 具体实施方式[0034] 现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。 [0035] 应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。 [0036] 除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。 [0037] 在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。 [0038] 关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。 [0039] 一种发酵紫云英复合肥，按重量份数计，包括以下组分： [0040] 紫云英50‑80份，动物粪便30‑35份，腐殖酸20‑25份，微生物菌剂2‑5份，硫酸钾10‑12份，磷酸氢钙15‑16份，硫酸锌1‑2份，硼砂1‑3份，海藻酸12‑15份，壳聚糖10‑15份。 [0041] 在一些优选实施例中，所述发酵紫云英复合肥，按重量份数计，包括以下组分： [0042] 紫云英60份，动物粪便32份，腐殖酸24份，微生物菌剂3份，硫酸钾11份，磷酸氢钙15份，硫酸锌2份，硼砂3份，海藻酸14份，壳聚糖12份。 [0043] 在一些优选实施例中，所述动物粪便为牛粪和/或羊粪。 [0044] 在一些优选实施例中，按重量份数计，所述微生物菌剂包括：巨大芽孢杆菌0.2‑1.0份，枯草芽孢杆菌0.1‑0.3份，苏云金芽孢杆菌0.2份。 [0045] 此外，本发明还提供了一种发酵紫云英复合肥的制备方法，包括以下步骤： [0046] (1)按上述的组分用量称取备用；将所述紫云英进行烘干、粉碎和过筛处理，与所述动物粪便混合得到混合料； [0047] (2)向所述混合料中加入所述微生物菌剂，搅拌均匀，进行初发酵； [0048] (3)待所述初发酵结束后，加入所述腐殖酸，硫酸钾，磷酸氢钙，硫酸锌，硼砂，海藻酸和壳聚糖进行二次发酵；发酵结束后经过干燥、造粒，得到所述发酵紫云英复合肥。 [0049] 上述技术方案的有益效果为：通过控制发酵条件，优化发酵过程，将有机物进行发酵降解，并结合无机肥，共同提高肥料品质和利用率，进而提高水稻的产量。 [0050] 在一些优选实施例中，步骤(1)所述烘干温度为50‑60℃；烘干至所述紫云英的含水率至2‑4％。 [0051] 在一些优选实施例中，步骤(1)所述过筛为过30‑50目筛。 [0052] 在一些优选实施例中，步骤(2)所述初发酵过程中的发酵温度为50‑55℃，发酵时间为5‑7天。 [0053] 在一些优选实施例中，步骤(3)所述二次发酵过程中的发酵温度为45‑48℃，发酵时间为3‑4天。 [0054] 本发明实施例所用各原料均为通过市售购买得到。 [0055] 本发明实施例所用“份”若无特殊说明均为“重量份数”。 [0056] 以下通过实施例对本发明的技术方案做进一步说明。 [0057] 实施例1 [0058] 一种发酵紫云英复合肥，按重量份数计，包括以下组分： [0059] 紫云英50份，羊粪30份，腐殖酸20份，微生物菌剂2份，硫酸钾10份，磷酸氢钙15份，硫酸锌1份，硼砂1份，海藻酸12份，壳聚糖10份。 [0060] 其中，微生物菌剂，按照重量份数计，包括：巨大芽孢杆菌0.2份，枯草芽孢杆菌0.1份，苏云金芽孢杆菌0.2份。 [0061] 此外，本实施例还提供了一种发酵紫云英复合肥的制备方法，包括以下步骤： [0062] (1)按上述的组分用量称取备用；将所述紫云英在50℃烘干，至紫云英的含水率至4％，粉碎，过30目筛，然后与羊粪混合得到混合料； [0063] (2)向所述混合料中加入微生物菌剂，搅拌均匀，进行初发酵，即在50℃下发酵5天； [0064] (3)待初发酵结束后，加入所述腐殖酸，硫酸钾，磷酸氢钙，硫酸锌，硼砂，海藻酸和壳聚糖于45℃条件下进行二次发酵3天；发酵结束后经过干燥、造粒，得到所述发酵紫云英复合肥。 [0065] 实施例2 [0066] 与实施例1的不同之处在于， [0067] 发酵紫云英复合肥的配方组分，按重量份数计，包括紫云英60份，羊粪33份，腐殖酸23份，微生物菌剂4份，硫酸钾11份，磷酸氢钙15份，硫酸锌1.6份，硼砂2份，海藻酸14份，壳聚糖12份。 [0068] 其他组分和制备步骤与实施例1一致。 [0069] 实施例3 [0070] 与实施例1的不同之处在于， [0071] 发酵紫云英复合肥的配方组分，按重量份数计，包括紫云英80份，羊粪35份，腐殖酸25份，微生物菌剂5份，硫酸钾12份，磷酸氢钙16份，硫酸锌2份，硼砂3份，海藻酸15份，壳聚糖15份。 [0072] 其他组分和制备步骤与实施例1一致。 [0073] 实施例4 [0074] 与实施例1的不同之处在于，动物粪便为牛粪，其他组分和制备步骤与实施例1一致。 [0075] 实施例5 [0076] 与实施例1的不同之处在于， [0077] 发酵紫云英复合肥的制备步骤中，步骤(2)初发酵过程中的发酵温度为52℃，发酵时间为6天； [0078] 步骤(3)二次发酵过程中的发酵温度为46℃，发酵时间为4天。 [0079] 其他组分和制备步骤与实施例1一致。 [0080] 实施例6 [0081] 与实施例1的不同之处在于， [0082] 发酵紫云英复合肥的制备步骤中，步骤(2)初发酵过程中的发酵温度为55℃，发酵时间为7天； [0083] 步骤(3)二次发酵过程中的发酵温度为48℃。 [0084] 其他组分和制备步骤与实施例1一致。 [0085] 对比例1 [0086] 与实施例1相比，该对比例不添加紫云英，其他组分和制备步骤与实施例1一致。 [0087] 对比例2 [0088] 与实施例1相比，该对比例不添加海藻酸，其他组分和制备步骤与实施例1一致。 [0089] 对比例3 [0090] 与实施例1相比，该对比例不添加壳聚糖，其他组分和制备步骤与实施例1一致。 [0091] 效果验证 [0092] 将上述实施例1‑6以及对比例1‑3制备的复合肥用于水稻种植施肥试验。其中，本发明制备的发酵紫云英复合肥符合GB/T 15063‑2020的要求。 [0093] 选择特优航2号水稻作为试验材料，并选择福建福州市同一区域的田地，划分成9个试验田(分别对应于实施例1‑6以及对比例1‑3)，进行常规的育种栽培实验；各试验田的田间管理措施一致； [0094] 施肥方法为：在水稻种植前，将实施例1‑6以及对比例1‑3制备的复合肥一次性通过沟施的方式施入。 [0095] 分别统计各试验田的特优航2号水稻品种种植的复合肥施用效果，如表1所示。 [0096] 表1 [0097] [0098] 结论：由表1可知，施加本发明实施例1‑6制备的发酵紫云英复合肥的特优航2号水‑2稻的产量范围为6.2‑7.0t·hm ，而施加对比例1‑3制备的复合肥的水稻的产量最高却只能‑2 达到3.5t·hm ；通过对比可以看出，本发明实施例制备的发酵紫云英复合肥可以显著的提高特优航2号水稻的产量。进一步，对比例1设置为不添加紫云英，用其制备的复合肥种植水‑2 稻，产量仅为3.0t·hm ，证明了本发明发酵紫云英作为有机肥，可以为水稻的生长提供充足的养分，提高水稻的产量；对比例2和3分别不添加海藻酸和壳聚糖，水稻的产量仅为‑2 ‑2 3.5t·hm 和3.2t·hm ，从侧面证明本发明限定的海藻酸和壳聚糖具有协同作用，共同延长复合肥的肥效，促进养分的高效利用。 [0099] 以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 |
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