一种复合微生物菌肥及其制备方法与流程

本发明涉及肥料生产，尤其涉及一种复合微生物菌肥及其制备方法。

背景技术：

1、肥料是农作物生产和增产的基础保障，从古至今，中国一直属于农业耕种大国，随着农业的发展，在种植过程中对化学肥料的大量施用甚至过度滥用，致使土壤生态环境被破坏，造成化肥在农产品中残留。为降低化肥的使用以及保障农作物营养需求，对有机物质、无机物质、功能微生物菌株进行研究，选用具有溶磷、解钾、促生长、抑制地下病原菌的功能菌株，开发适用各种作物的复合微生物肥料成为目前亟待解决的技术问题。

2、为方便肥料的运输、施用、减低肥料的吸湿性、减少肥料对环境的污染、同时在施用时避免被风吹散，现有技术中将复合微生物菌肥进行造粒。当前圆盘造粒技术尚有不足。具体的，因圆盘造粒成球率低，需要在造粒过程中添加大量水分，这就导致成品水分不稳定，为了促使产品达到标准要求，通常需要进行烘干，对于生物肥料来说，烘干易导致生物指标损失，导致产品不合格。

3、因此，改善生物肥料的质量，提供一种质量好的复合微生物肥料成成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种复合微生物菌肥及其制备方法，解决了现有技术中因化学肥料施用致使土壤生态环境被破坏以及化肥在农产品中残留的技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明的复合微生物菌肥，包括如下质量百分数的原料：油菜秸秆有机肥70％-86％，钙镁磷肥8％-10％，硫酸锰3％-5％，复合微生物菌粉3％-15％，油菜秸秆有机肥、钙镁磷肥、硫酸锰和复合微生物菌粉的质量百分数之和为100％，并且所述复合微生物菌肥是将各原料的混合物与氧化淀粉粘合剂混合后造粒制成的颗粒复合微生物菌肥。

4、根据一个优选实施方式，所述复合微生物菌粉包括解淀粉芽孢杆菌wswfj39菌粉、胶质芽孢杆菌wswfj42菌粉和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001菌粉，其中，解淀粉芽孢杆菌wswfj39菌粉、胶质芽孢杆菌wswfj42菌粉和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001菌粉的有效活菌数均不小于1×1010cfu/g。

5、解淀粉芽孢杆菌(bacillus amyloliquefaciens)，其编号为wswfj39，保藏登记号为cgmcc no.20147，保藏日期：2020年06月28日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

6、胶质芽孢杆菌(bacillus mucilaginosus)，其编号为wswfj42，保藏登记号为cgmcc no.20152，保藏日期：2020年06月28日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

7、解淀粉芽孢杆菌(bacillus amyloliquefaciens)，其编号为ywf-17-0001，保藏登记号为cgmcc no.23617，保藏日期：2021年10月18日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

8、根据一个优选实施方式，所述复合微生物菌粉中，解淀粉芽孢杆菌wswfj39菌粉的有效活菌数、胶质芽孢杆菌wswfj42菌粉的有效活菌数和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001菌粉的有效活菌数的比例为1∶1∶1。

9、根据一个优选实施方式，各原料的混合物与氧化淀粉粘合剂的质量比为1000∶5。

10、根据一个优选实施方式，所述氧化淀粉粘合剂包括如下质量百分数的原料：玉米淀粉50％-60％、氧化剂4％-8％、糊化剂8％-10％、催化剂3％-5％、络合剂2％-4％、还原剂1％-3％、消泡剂2％-4％和催干剂13％-25％，并且玉米淀粉、氧化剂、糊化剂、催化剂、络合剂、还原剂、消泡剂和催干剂的质量百分数之和为100％。

11、根据一个优选实施方式，所述氧化剂是浓度为30％的双氧水，所述糊化剂是浓度为30％的naoh溶液，所述催化剂为feso4粉末，所述络合剂为硼砂，所述还原剂为硫代硫酸钠，所述消泡剂为磷酸三丁酯，所述催干剂包括尿素和膨润土。

12、根据一个优选实施方式，以辅助添加剂的质量计，尿素和膨润土的质量百分数分别为：尿素7％-10％、膨润土6％-15％，尿素和膨润土的质量百分数之和为13％-25％。

13、本发明中任一项技术方案所述的复合微生物菌肥的制备方法，包括如下步骤：

14、按照如下质量百分数取各原料：油菜秸秆有机肥70％-86％，钙镁磷肥8％-10％，硫酸锰3％-5％，复合微生物菌粉3％-15％，油菜秸秆有机肥、钙镁磷肥、硫酸锰和复合微生物菌粉的质量百分数之和为100％；

15、按照各原料的混合物与氧化淀粉粘合剂的质量比为1000∶5取氧化淀粉粘合剂；

16、将油菜秸秆有机肥、钙镁磷肥、硫酸锰和复合微生物菌粉混合均匀后放入圆盘造粒机中，添加氧化淀粉粘合剂，进行圆盘造粒得到颗粒复合微生物菌肥。

17、根据一个优选实施方式，所述复合微生物菌粉的制备方法包括如下步骤：

18、解淀粉芽孢杆菌wswfj39菌种、胶质芽孢杆菌wswfj42菌种和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001菌种按照3‰～5‰的比例接种到液体lb培养基中，在35℃～38℃条件下振荡培养24h后分别得到解淀粉芽孢杆菌wswfj39接种液、胶质芽孢杆菌wswfj42接种液和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001接种液；

19、以第一发酵罐体积的60％～70％分别接种解淀粉芽孢杆菌wswfj39接种液、胶质芽孢杆菌wswfj42接种液和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001接种液，保持罐内温度37℃，供氧气量15m3/h，发酵17h～20h后分别得到解淀粉芽孢杆菌wswfj39第一发酵液、胶质芽孢杆菌wswfj42第一发酵液和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001第一发酵液；

20、以第二发酵罐体积的60％～70％分别接种解淀粉芽孢杆菌wswfj39第一发酵液、胶质芽孢杆菌wswfj42第一发酵液和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001第一发酵液，保持罐内温度37℃，供氧气量15m3/h，发酵17h～20h后分别得到解淀粉芽孢杆菌wswfj39第二发酵液、胶质芽孢杆菌wswfj42第二发酵液和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001第二发酵液；

21、分别将解淀粉芽孢杆菌wswfj39第二发酵液、胶质芽孢杆菌wswfj42第二发酵液和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001第二发酵液导入碟式离心机中，在转速6000r/min下离心15min，离心后排除上层菌悬液，分别得到解淀粉芽孢杆菌wswfj39浓缩液、胶质芽孢杆菌wswfj42浓缩液和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001浓缩液；

22、解淀粉芽孢杆菌wswfj39浓缩液、胶质芽孢杆菌wswfj42浓缩液和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001浓缩液分别采用喷雾干燥的方式干燥，分别得到解淀粉芽孢杆菌wswfj39菌粉、胶质芽孢杆菌wswfj42菌粉和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001菌粉；

23、采用平板涂布法确定解淀粉芽孢杆菌wswfj39菌粉、胶质芽孢杆菌wswfj42菌粉和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001菌粉中的有效活菌数含量，并按照解有效活菌数的比例为1∶1∶1将解淀粉芽孢杆菌wswfj39菌粉、胶质芽孢杆菌wswfj42菌粉和解淀粉芽孢杆菌ywf-17-0001菌粉混合，即得复合微生物菌粉。

24、根据一个优选实施方式，氧化淀粉粘合剂的制备方法包括如下步骤：

25、按照如下质量百分数取各原料：玉米淀粉50％-60％、氧化剂4％-8％、糊化剂8％-10％、催化剂3％-5％、络合剂2％-4％、还原剂1％-3％、消泡剂2％-4％和催干剂13％-25％，并且玉米淀粉、氧化剂、糊化剂、催化剂、络合剂、还原剂、消泡剂和催干剂的质量百分数之和为100％；

26、将反应釜置于水浴中，向反应釜中加入适量温水后，再加入玉米淀粉和催化剂，将玉米淀粉和催化剂搅拌成均匀的浆料；

27、向反应釜中缓慢加入氧化剂和部分糊化剂，连续搅拌使玉米淀粉充分氧化，氧化温度为55-65℃，氧化时间为35-45min；

28、向反应釜中加入剩余糊化剂，使氧化淀粉充分糊化；

29、向反应釜中加入催干剂，搅拌均匀；

30、向反应釜中加入络合剂、还原剂和消泡剂，继续搅拌后定容并冷却至室温，即得氧化淀粉粘合剂。

31、本发明提供的复合微生物菌肥及其制备方法至少具有如下有益技术效果：

32、本发明的复合微生物菌肥，包括如下质量百分数的原料：油菜秸秆有机肥70％-86％，钙镁磷肥8％-10％，硫酸锰3％-5％，复合微生物菌粉3％-15％，并且复合微生物菌肥是将各原料的混合物与氧化淀粉粘合剂混合后造粒制成的颗粒复合微生物菌肥，一方面，本发明的复合微生物菌肥包括复合微生物菌肥，可减少农户对化肥的过度施用，从而改良土壤结构，调节土壤生态环境，增加土层中有益微生物含量，有效释放土壤中的磷、钾元素，抑制土壤病原菌的生长繁殖，解决了现有技术中因化学肥料施用致使土壤生态环境被破坏以及化肥在农产品中残留的技术问题；另一方面，本发明的复合微生物菌肥，在造粒时添加氧化淀粉粘合剂，能有效改善作物品质，改良土壤理化性质，促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂，减少病害发生，促进植物对营养的吸收和利用，氧化淀粉粘合剂不仅具有粘接性能好、无毒无害、质优廉价、添加量少的特点，还含有少量微量元素和营养物质，可提高土壤养分和改善作物品质；此外，使用氧化淀粉粘合剂造粒，成膜性好，造粒率高，能有效减少养分流失，延长肥效，控制肥料水分在30％以内，减少了颗粒复合微生物肥料的烘干环节，降低了成本，保障的微生物菌种的活性和数量，从而可保证复合微生物肥料的质量，即本发明的复合微生物菌肥，还可解决现有技术中圆盘造粒存在造粒成球率低以及需要烘干环节的技术问题。

33、具体的，本发明使用的氧化淀粉粘合剂具有如下优势：

34、粘性增强：氧化淀粉粘合剂中的玉米淀粉、膨润土、硼砂为主的原料不仅具有较高粘性，还能改良产品外观质量、颗粒圆整度、光滑度，针对现有技术成粒率低等问题进行改进，将原造粒成球率45％-50％提高至85％-95％左右，从而提高了造粒水平，增加了生产的经济效益。

35、水分可控：液相量的大小直接影响成粒率和颗粒质量，液相量太多，容易产生过度粒化，而液相量多少与水分有关，本发明涉及的氧化淀粉粘合剂中的玉米淀粉、尿素、naoh为主的原料具有一定吸湿性，能够吸收水汽，将产品水分有效控制在30％以内，有利于提高产品成粒率以及颗粒质量。

36、简化生产流程，节约成本，减少资源、能源浪费：目前圆盘造粒都要经过原料-配料-造粒-烘干-冷却-筛分-包装的繁琐过程；本发明所涉及的氧化淀粉粘合剂中的催干剂膨润土、尿素具有吸湿性，作为催干剂添加到氧化淀粉粘合剂中有利于产品的快速干燥，进而免去烘干流程，从一定程度上节约了时间成本和经济成本，减少资源和能源的浪费，具有一定的经济效益和社会效益。

37、绿色、环保、无污染：本发明中的各类添加剂均无毒无害，所涉及的催干剂也用安全易获取的尿素和膨润土来替代，且产品中添加的糊化剂naoh不仅能加快反应速率，还能有效除去废气中的二氧化硫等有害气体，使得生产过程中不产生有毒有害反应物或气体，对环境无污染，也不对作物产生毒害作用，所有添加物料均具有高效、便捷、绿色、环保的使用效果。

38、综合提高土壤养分及作物品质：本发明的氧化淀粉粘合剂原料中，玉米淀粉还有脂肪和蛋白质等营养物质，为土壤微生物提供营养，从而改善作物根系环境，改良作物品质；所涉及的氧化剂双氧水有很强的氧化性，能分解氧气，从而抑制厌氧微生物的生长，起到防腐杀菌的作用，减少作物真菌性、病菌性病害的发生；所涉及的催化剂feso4则可调节土壤酸碱度，作为铁肥有利于促使叶绿素的形成，还可以防治作物因缺铁而引起的各种病害，改善作物品质，改良土壤理化性质；所涉及的络合剂具有防腐、抑菌的效果，还可加快淀粉粘合剂的粘合速度；所涉及的还原剂可提高氧化淀粉粘合剂稳定性；所涉及的催干剂尿素和膨润土可提高淀粉粘合剂干燥速度和粘性，催干剂尿素和膨润土还适用于各种土壤和植物，且不对土壤造成破坏，能促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂，从而达到改良土壤、提高作物产量、改善作物品质、减少病害发生、促进肥料减施增效的效果。