专利名称：一种生物型缓释肥包膜材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及缓释肥包膜材料制备领域，具体涉及一种生物型缓释肥包膜材料的制备方法。
背景技术：
缓释肥料作为一种新型肥料，可较少化肥养分的流失，显著提高化肥的利用率，避免旱地作物施肥过多导致的土壤板结问题。同时可以防止因大量施用氮肥导致土壤中硝酸盐的积累而污染环境，甚至使人畜中毒等现象发生；此外缓释肥料可以协调作物养分供给， 实施平衡施肥，以达到优质高产目的；缓释肥料还可以减少施肥次数，省工，省时极大提高大面积施肥的工作效率。但是阻碍缓释肥推广应用的主要原因一是，包膜材料较贵，造成包膜肥料的价格较贵；二是，一些无机或合成有机高分子包膜物质长期使用对土壤-作物系统影响存在不确定性。开发简单易得的生物型缓释肥包膜材料，不但可以降低缓释肥料价格，而且生物型包膜材料分解后可以为土壤、作物提供养分，是一种环境友好的缓释肥包膜材料。因此探索一条生物型包膜材料制备方法尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种生物型缓释肥包膜材料的制备方法，通过提取微生物孢外分泌物作为缓释肥料包膜主材料，方法简单，环境友好，可用于多种肥料的包膜。本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是一种生物型缓释肥包膜材料的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤
(1)、配制发酵培养基，发酵培养基的成分为葡萄糖20g、淀粉20g、KH2PO42g、K2HPO4 5g、NaCl O. lg、(NH4)2SO4 0. 2g、脲 0. 5g、酵母膏 0. 5g 和水 1L，pH 值为 7. 0 ;取胶冻样芽孢杆菌接种到发酵培养基中，控制温度为28 32°C，培养I 2天；
(2)、取步骤(I)中发酵培养结束后的培养液进行过滤，取滤液加入I.5倍体积的预冷无水乙醇，慢速搅拌30分钟，然后以6000 8000r/min的转速离心20 30分钟，取沉淀并用乙醇进行洗涤；洗涤后将沉淀物溶于蒸馏水中，并在去离子水中透析2 3天，透析结束后，取透析袋内的溶液在50°C下减压浓缩，最后冷冻干燥成粉状，得到精制生物包膜剂；
(3)、按照质量比501取步骤(2)中制得的精制生物包膜剂和氯化锌，混合后加入水进行溶解，在80 90°C下水浴搅拌30分钟，然后加入精制生物包膜剂重量1/3的甘油，在 50 60°C下继续搅拌20分钟，搅拌结束后在电热鼓风干燥箱内60°C干燥至无水，即制得
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广叩ο所述步骤(2)中用于洗涤沉淀的乙醇的浓度为70%。所述步骤(I)中发酵培养基中的水可以用农产品加工有机废水代替。所述农产品加工有机废水为啤酒废水、糖蜜废水或味精废水。有益效果I、本发明的方法通过提取微生物孢外分泌物作为缓释肥料包膜主材料，方法简单，且微生物的培养可以利用农产品加工的有机废水作为碳源，从而节约成本。2、本发明制得的包膜材料主要为微生物的代谢产物，具有生物可降解性和环境友好性，不会产生第二次污染。3、本发明制得的包膜材料在分解过程中可以为土壤提供有机物，为作物提供微量元素等养分，且可用于多种肥料的包膜。
具体实施例方式实施例I
(I)、配制发酵培养基，发酵培养基的成分为葡萄糖20g、淀粉20g、KH2PO4 2g、K2HPO4 5g、NaCl O. lg、(NH4)2SO4 0. 2g、脲 0. 5g、酵母膏 0. 5g 和水 1L，pH 值为 7. 0 ;取胶冻样芽孢杆菌接种到发酵培养基中，控制温度为28°C，培养2天。胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是娃酸盐细菌肥料所使用的主要菌种，是土壤中一种重要的功能菌，菌体粗长呈杆状，有厚荚膜，芽孢大且孢囊壁厚。(2)、取步骤(I)中发酵培养结束后的培养液进行过滤，取滤液加入I. 5倍体积的预冷无水乙醇，慢速搅拌30分钟，然后以6000r/min的转速离心30分钟，取沉淀并用浓度为70%的乙醇进行洗涤；洗涤后将沉淀物溶于蒸馏水中，并在去离子水中透析2天，透析结束后，取透析袋内的溶液在50 V下减压浓缩，最后冷冻干燥成粉状，得到精制生物包膜剂。(3)、按照质量比50 1取步骤(2)中制得的精制生物包膜剂和氯化锌，混合后加入水进行溶解，在90°C下水浴搅拌30分钟，然后加入精制生物包膜剂重量1/3的甘油，在 50°C下继续搅拌20分钟，搅拌结束后在电热鼓风干燥箱内60°C干燥至无水，即制得产品。取制得的产品与一定量的尿素制备缓释肥料。经试验，在25°C下，24小时的施肥放量为10. 4% ；28天的释放量为65. 3%，70天的规定时间内，有81. 3%有效成分被释放。实施例2
(I)、配制发酵培养基，发酵培养基的成分为葡萄糖20g、淀粉20g、KH2PO4 2g、K2HPO4 5g、NaCl O. lg、(NH4)2SO4 0. 2g、脲 0. 5g、酵母膏 0. 5g 和水 1L，pH 值为 7. 0 ;取胶冻样芽孢杆菌接种到发酵培养基中，控制温度为32°C，培养I天。发酵培养基中的水可由啤酒废水替代，啤酒废水中含有一定量的碳氮营养物质， 同时培养基中的葡萄糖、淀粉等的含量可以适当减少，以节约成本。(2)、取步骤(I)中发酵培养结束后的培养液进行过滤，取滤液加入I. 5倍体积的预冷无水乙醇，慢速搅拌30分钟，然后以8000r/min的转速离心20分钟，取沉淀并用浓度为70%的乙醇进行洗涤；洗涤后将沉淀物溶于蒸馏水中，并在去离子水中透析3天，透析结束后，取透析袋内的溶液在50 V下减压浓缩，最后冷冻干燥成粉状，得到精制生物包膜剂。(3)、按照质量比50 1取步骤(2)中制得的精制生物包膜剂和氯化锌，混合后加入水进行溶解，在80°C下水浴搅拌30分钟，然后加入精制生物包膜剂重量1/3的甘油，在 60°C下继续搅拌20分钟，搅拌结束后在电热鼓风干燥箱内60°C干燥至无水，即制得产品。取制得的产品与一定量的氮、磷，钾复混肥(8-8-9)制备缓释肥料。25°C下，24h 施放量为9. 5% ；28天的释放量为60. 3%，70天的规定时间内，有78. 3%有效成分被释放。实施例3(I)、配制发酵培养基，发酵培养基的成分为葡萄糖20g、淀粉20g、KH2PO4 2g、K2HPO4 5g、NaCl O. lg、(NH4)2SO4 0. 2g、脲 0. 5g、酵母膏 0. 5g 和水 1L，pH 值为 7. 0 ;取胶冻样芽孢杆菌接种到发酵培养基中，控制温度为32°C，培养I天。发酵培养基中的水可由糖蜜废水或者味精废水替代，蜜废水和味精废水中均含有一定量的碳氮营养物质，同时培养基中的葡萄糖、淀粉等的含量可以适当减少，以节约成本。(2)、取步骤(I)中发酵培养结束后的培养液进行过滤，取滤液加入I. 5倍体积的预冷无水乙醇，慢速搅拌30分钟，然后以8000r/min的转速离心20分钟，取沉淀并用浓度为70%的乙醇进行洗涤；洗涤后将沉淀物溶于蒸馏水中，并在去离子水中透析3天，透析结束后，取透析袋内的溶液在50 V下减压浓缩，最后冷冻干燥成粉状，得到精制生物包膜剂。(3)、按照质量比50 1取步骤(2)中制得的精制生物包膜剂和氯化锌，混合后加入水进行溶解，在80°C下水浴搅拌30分钟，然后加入精制生物包膜剂重量1/3的甘油，在 60°C下继续搅拌20分钟，搅拌结束后在电热鼓风干燥箱内60°C干燥至无水，即制得产品。
权利要求
1.一种生物型缓释肥包膜材料的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)、配制发酵培养基，发酵培养基的成分为葡萄糖20g、淀粉20g、KH2PO42g、K2HPO4 5g、NaCl O. lg、(NH4)2SO4 0. 2g、脲 0. 5g、酵母膏 0. 5g 和水 1L，pH 值为 7. 0 ;取胶冻样芽孢杆菌接种到发酵培养基中，控制温度为28 32°C，培养I 2天；(2)、取步骤(I)中发酵培养结束后的培养液进行过滤，取滤液加入I.5倍体积的预冷无水乙醇，慢速搅拌30分钟，然后以6000 8000r/min的转速离心20 30分钟，取沉淀并用乙醇进行洗涤；洗涤后将沉淀物溶于蒸馏水中，并在去离子水中透析2 3天，透析结束后，取透析袋内的溶液在50°C下减压浓缩，最后冷冻干燥成粉状，得到精制生物包膜剂；(3)、按照质量比501取步骤(2)中制得的精制生物包膜剂和氯化锌，混合后加入水进行溶解，在80 90°C下水浴搅拌30分钟，然后加入精制生物包膜剂重量1/3的甘油，在 50 60°C下继续搅拌20分钟，搅拌结束后在电热鼓风干燥箱内60°C干燥至无水，即制得产品。
2.如权利要求I所述的一种生物型缓释肥包膜材料的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中用于洗涤沉淀的乙醇的浓度为70%。
3.如权利要求I所述的一种生物型缓释肥包膜材料的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中发酵培养基中的水可以用农产品加工有机废水代替。
4.如权利要求I 3所述的一种生物型缓释肥包膜材料的制备方法，其特征在于所述农产品加工有机废水为啤酒废水、糖蜜废水或味精废水。
全文摘要
本发明涉及一种生物型缓释肥包膜材料的制备方法，包括以下步骤(1)配制发酵培养基，并接种胶冻样芽孢杆菌，进行发酵培养；(2)取发酵培养结束后的培养液进行过滤，取滤液加入无水乙醇，离心后取沉淀，将沉淀物溶于蒸馏水中，并进行透析，再经减压浓缩，冷冻干燥成粉状生物包膜剂；(3)、取精制生物包膜剂和氯化锌，混合后加入水溶解，搅拌后电热鼓风干燥箱内燥至无水。本发明的有益效果是通过提取微生物孢外分泌物作为缓释肥料包膜主材料，方法简单，环境友好。同时该包膜材料在分解过程中可以为土壤提供有机物，为作物提供微量元素等养分。所得的生物型包膜材料可用于多种肥料的包膜。
文档编号C05G3/00GK102584433SQ20121002703
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月8日 优先权日2012年2月8日
发明者于飞燕, 常会庆, 王世华, 王发园, 苗艳芳 申请人:河南科技大学