一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及复合肥技术领域，尤其涉及一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥及其制备方法和应用。

背景技术

目前，由于化肥及农药的不合理使用，导致大多土地出现板结、通气透水性比较差、土壤中有效微生物量减少、土壤活性较差等现象，进而导致作物难以吸收有效成分、生长困难、产量变低、品质变差等严重后果。现有的某些肥料虽然可通过减少化肥及农药的使用来达到改善土壤的目的，但改善效果并不理想，也无法完全取代化肥达到增产的目的。因此，急需提供一种即可改良土壤又能促进作物增产的复合肥料。

发明内容

为克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥及其制备方法和应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥，由包含如下重量份的组分制备得到：褐煤粉60～65份，秸秆粉45～55份，麦饭石粉30～40份，功能菌25～35份，氨基酸20～30份，氨基寡糖素20～25份，硫酸铜15～25份，硫酸锌10～15份，钼酸铵8～12份。

优选的，所述褐煤粉的粒径为0.045～0.075mm，所述秸秆粉的粒径为0.15～0.25mm，所述麦饭石粉的粒径为0.25～0.45mm。

优选的，所述秸秆粉包括小麦秸秆粉、大豆秸秆粉、玉米秸秆粉和甘蔗秸秆粉中的一种或几种。

优选的，所述功能菌包括沼泽红假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、植物乳杆菌和地衣芽孢杆菌中的一种或几种，所述沼泽红假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、植物乳杆菌和地衣芽孢杆菌的活菌数量独立≥25亿/g。

优选的，所述氨基酸包括甘氨酸、赖氨酸、谷氨酸和色氨酸中的一种或几种。

本发明还提供了上述一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥的制备方法，包括如下步骤：

(1)将褐煤粉、秸秆粉、麦饭石粉和功能菌混合，加水至物料含水量为30～40％，然后进行发酵，得发酵产物；

(2)将所述发酵产物与氨基酸、氨基寡糖素、硫酸铜、硫酸锌、钼酸铵混合，加水，升温至70～80℃，密闭保温2～3h，冷却至室温，得混合物料；

(3)对所述混合物料依次进行干燥、造粒，得改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥。

优选的，步骤(1)中所述发酵的温度为25～35℃，所述发酵的时间为2～4d；

步骤(2)中所述加水至物料含水量为35～45％。

优选的，步骤(3)中所述干燥的方式包括喷雾干燥，所述喷雾干燥的进风口温度为170～190℃，所述喷雾干燥的出口温度为70～80℃，所述干燥至物料含水量为4～6％，所述造粒后物料的粒径为1～2mm。

本发明还提供了上述一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥在提高农作物产量中的应用。

优选的，所述农作物包括蔬菜和水果。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的复合寡糖微量元素菌肥中，褐煤粉含有丰富的腐植酸，可起到改良土壤，促进农作物的生长的作用；秸秆粉可增加土壤有机质，提高土壤肥力，改善土壤的物理性状；麦饭石粉中含有K、Na、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Se等对作物有益的矿物质元素，能供给农作物所需的矿物质和微量元素，促进植物生长，还能稳定、提高、平衡土壤的物理机能，改善土质。

2、本发明将沼泽红假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、植物乳杆菌和地衣芽孢杆菌复配，可共同用于调控作物根际微生态环境，提高优势菌及相关功能基因丰度，进而促进作物增长。

3.本发明菌肥中的氨基寡糖素是从海洋生物如虾类、蟹类等的甲壳质中提取的壳聚糖经过生物酶解工程技术，D-氨基葡萄糖以β-1，4糖苷键连接的低聚糖，由几丁质降解得壳聚糖后再降解制得的一种植物免疫诱抗剂，可通过诱导植物提高自身对病害、低温等不良环境的免疫力，促进其健康生长，从而实现作物抗病、减害、增产的效果。

4.本发明提供的菌肥，各个组分配比合理，制备方法简单，成本较低，各组分之间协同配合，安全无污染，不仅可有效改善土壤结构，增加有益菌和蚯蚓的数量，还可显著提高农作物的产量。

具体实施方式

本发明提供了一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥，由包含如下重量份的组分制备得到：褐煤粉60～65份，秸秆粉45～55份，麦饭石粉30～40份，功能菌25～35份，氨基酸20～30份，氨基寡糖素20～25份，硫酸铜15～25份，硫酸锌10～15份，钼酸铵8～12份。

在本发明中，所述的改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥进一步优选由包含如下重量份的组分制备得到：褐煤粉62～64份，秸秆粉48～52份，麦饭石粉32～38份，功能菌28～32份，氨基酸22～28份，氨基寡糖素22～24份，硫酸铜18～22份，硫酸锌12～14份，钼酸铵9～11份。

在本发明中，所述的改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥更进一步优选由包含如下重量份的组分制备得到：褐煤粉63份，秸秆粉50份，麦饭石粉35份，功能菌30份，氨基酸25份，氨基寡糖素23份，硫酸铜20份，硫酸锌13份，钼酸铵10份。

在本发明中，所述褐煤粉的粒径优选为0.045～0.075mm，进一步优选为0.05～0.07mm，更进一步优选为0.06mm；所述秸秆粉的粒径优选为0.15～0.25mm，进一步优选为0.18～0.22mm，更进一步优选为0.2mm；所述麦饭石粉的粒径优选为0.25～0.45mm，进一步优选为0.3～0.4mm，更进一步优选为0.35mm。

在本发明中，所述秸秆粉优选包括小麦秸秆粉、大豆秸秆粉、玉米秸秆粉和甘蔗秸秆粉中的一种或几种，进一步优选为大豆秸秆粉和玉米秸秆粉的混合物，所述混合物中大豆秸秆粉和玉米秸秆粉的质量比优选为1～3:1，进一步优选为2:1。

在本发明中，所述功能菌优选包括沼泽红假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、植物乳杆菌和地衣芽孢杆菌中的一种或几种，进一步优选为沼泽红假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、植物乳杆菌和地衣芽孢杆菌的复合菌剂，所述复合菌剂中沼泽红假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、植物乳杆菌和地衣芽孢杆菌的质量比优选为3～5:1～3:2～4:1～2，进一步优选为4:2:3:1；所述沼泽红假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、植物乳杆菌和地衣芽孢杆菌的活菌数量独立优选≥25亿/g，进一步优选为30亿/g。

在本发明中，所述氨基酸优选包括甘氨酸、赖氨酸、谷氨酸和色氨酸中的一种或几种，进一步优选为甘氨酸和谷氨酸的混合物，所述混合物中甘氨酸和谷氨酸的质量比优选为2～4:1～3，进一步优选为3:2。

本发明还提供了上述一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥的制备方法，包括如下步骤：

(1)将褐煤粉、秸秆粉、麦饭石粉和功能菌混合，加水至物料含水量为30～40％，然后进行发酵，得发酵产物；

(2)将所述发酵产物与氨基酸、氨基寡糖素、硫酸铜、硫酸锌、钼酸铵混合，加水，升温至70～80℃，密闭保温2～3h，冷却至室温，得混合物料；

(3)对所述混合物料依次进行干燥、造粒，得改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥。

在本发明中，步骤(1)中所述将褐煤粉、秸秆粉、麦饭石粉和功能菌混合，加水至物料含水量为30～40％，然后进行发酵，得发酵产物，进一步优选为将褐煤粉、秸秆粉、麦饭石粉和功能菌混合，加水至物料含水量为35％，然后进行发酵，得发酵产物。

在本发明中，步骤(1)中所述发酵的温度优选为25～35℃，进一步优选为28～32℃，更进一步优选为30℃；所述发酵的时间优选为2～4d，进一步优选为3d。

在本发明中，步骤(2)中将所述发酵产物与氨基酸、氨基寡糖素、硫酸铜、硫酸锌、钼酸铵混合，加水，升温至70～80℃，密闭保温2～3h，冷却至室温，得混合物料，进一步优选为将所述发酵产物与氨基酸、氨基寡糖素、硫酸铜、硫酸锌、钼酸铵混合，加水，升温至75℃，密闭保温2.5h，冷却至室温，得混合物料。

在本发明中，步骤(2)中所述加水至物料含水量优选为35～45％，进一步优选为38～42％，更进一步优选为40％。

在本发明中，步骤(3)中所述干燥的方式优选包括喷雾干燥，所述喷雾干燥的进风口温度优选为170～190℃，进一步优选为180℃；所述喷雾干燥的出口温度优选为70～80℃，进一步优选为75℃；所述干燥至物料含水量优选为4～6％，进一步优选为5％；所述造粒后物料的粒径优选为1～2mm，进一步优选为1.5mm。

本发明还提供了上述一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥在提高农作物产量中的应用。

在本发明中，所述农作物优选包括蔬菜和水果。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

以下实施例和对比例中的褐煤粉购买自山东巨鑫达化工科技有限公司；氨基寡糖素购买自青岛博智汇力生物科技有限公司；沼泽红假单胞菌购买自上海烜雅生物科技有限公司；苏云金芽孢杆菌购买自山东诺杰生物科技有限公司；植物乳杆菌购买自陕西东硕生物科技有限公司；地衣芽孢杆菌购买自西安秦晟源生物科技有限公司。

实施例1

一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥的制备方法，步骤如下：

(1)将60份褐煤粉、45份小麦秸秆粉、30份麦饭石粉和25份沼泽红假单胞菌混合，加水至物料含水量为30％，然后于25℃下进行发酵2d，得发酵产物；

(2)将所述发酵产物与20份甘氨酸、20份氨基寡糖素、15份硫酸铜、10份硫酸锌、8份钼酸铵混合，加水至物料含水量为35％，升温至70℃，密闭保温2h，冷却至室温，得混合物料；

(3)对所述混合物料依次进行喷雾干燥、造粒，所述喷雾干燥的进风口温度为170℃，出口温度为70℃，造粒后物料的粒径为1mm，得改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥。

实施例2

一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥的制备方法，步骤如下：

(1)将63份褐煤粉、50份秸秆粉(大豆秸秆粉:玉米秸秆粉＝2:1)、35份麦饭石粉和30份功能菌(沼泽红假单胞菌:苏云金芽孢杆菌:植物乳杆菌:地衣芽孢杆菌＝4:2:3:1)混合，加水至物料含水量为35％，然后于30℃下进行发酵3d，得发酵产物；

(2)将所述发酵产物与25份氨基酸(甘氨酸:谷氨酸＝3:2)、23份氨基寡糖素、20份硫酸铜、13份硫酸锌、10份钼酸铵混合，加水至物料含水量为40％，升温至75℃，密闭保温2.5h，冷却至室温，得混合物料；

(3)对所述混合物料依次进行喷雾干燥、造粒，所述喷雾干燥的进风口温度为180℃，出口温度为75℃，造粒后物料的粒径为1.5mm，得改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥。

实施例3

一种改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥的制备方法，步骤如下：

(1)将65份褐煤粉、55份甘蔗秸秆粉、40份麦饭石粉和35份苏云金芽孢杆菌混合，加水至物料含水量为40％，然后于35℃下进行发酵4d，得发酵产物；

(2)将所述发酵产物与30份赖氨酸、25份氨基寡糖素、25份硫酸铜、15份硫酸锌、12份钼酸铵混合，加水至物料含水量为45％，升温至80℃，密闭保温3h，冷却至室温，得混合物料；

(3)对所述混合物料依次进行喷雾干燥、造粒，所述喷雾干燥的进风口温度为190℃，出口温度为80℃，造粒后物料的粒径为2mm，得改良土壤的复合寡糖微量元素菌肥。

对比例1

除减去褐煤粉和氨基寡糖素两个组分之外，其余组分、组分用量及制备步骤等均与实施例2保持一致。

对比例2

除将褐煤粉改为草炭粉之外，其余组分、组分用量及制备步骤等均与实施例2保持一致。

对比例3

除将苏云金芽孢杆菌改为枯草芽孢杆菌之外，其余组分、组分用量及制备步骤等均与实施例2保持一致。

实验例1

本发明的试验田位于河北省廊坊市大城县大尚屯镇田家庄村，试验作物为西瓜，品种为“秦瑞甜王2号”。将试验田均分为五部分，其中一部分施用常规肥料(每亩施用3000kg的腐熟牛粪，20kg的尿素，140kg的14％过磷酸钙，40kg的硫酸钾)，为空白对照组；另外四部分分别施用本发明实施例2及对比例1～3所得的菌肥，各部分区域西瓜的播种密度为2000株/亩，施肥量为980kg/亩。其余管理与当地种植习惯保持一致。研究不同肥料对西瓜产量及土壤细菌数量的影响。结果如表1所示。

表1不同肥料对西瓜产量及土壤细菌数量的影响

由表1可知，从西瓜产量和土壤细菌数量上来看，施用本发明实施例2所得的复合寡糖微量元素菌肥的效果显著优于空白对照组及对比例1～3。这表明，采用本发明的复合寡糖微量元素菌肥，不仅可增加土壤中微生物的数量，还可显著提高作物产量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。