一种缓释生物菌肥、制备方法及其在盐碱土壤施肥中的应用技术

本发明专利技术涉及一种缓释生物菌肥、制备方法及其在盐碱土壤施肥中的应用，属于生物菌肥技术领域。该生物菌肥利用了豆渣作为起始原料，通过水解、发酵后能够有效利用其中的植物纤维和植物蛋白作为缓释肥的原料，并将其与高分子控释成分进行聚合后，形成具有三维网状结构的缓释肥颗粒；该生物菌肥一方面实现了豆腐加工废料的重复利用，另一方面，实现了制备高效缓释肥料的用途效果，该缓释肥应用于盐碱地区土壤时，具有缓释效果好、土壤改良性好的作用。

A slow release biological fertilizer, preparation method and its application in fertilization of saline alkali soil

The invention relates to a slow release biological fertilizer, a preparation method and the application thereof in the fertilization of saline alkali soil, and belongs to the technical field of biological bacterial fertilizer. The biological bacterial fertilizer uses soybean residue as the starting material. Through the hydrolysis and fermentation, the plant fiber and plant protein can be used effectively as the raw material of the sustained release fertilizer. After polymerization, it is polymerized with the controlled release components of the polymer to form a three dimensional net structure of the sustained release fertilizer. The reuse of processing waste, on the other hand, has achieved the use of high efficiency and slow release fertilizer. When applied to the soil of saline alkali area, the slow-release fertilizer has a good effect of slow release and good soil improvement.

【技术实现步骤摘要】
一种缓释生物菌肥、制备方法及其在盐碱土壤施肥中的应用
本专利技术涉及一种缓释生物菌肥、制备方法及其在盐碱土壤施肥中的应用，属于生物菌肥

技术介绍
在平原形成的过程中，河流水体中有大量的盐分存留在了平原成土母质和地下水的水体中，加之成土母质颗粒细密，造成地下水排水不畅且埋深浅，在蒸发作用下，地下浅层水经毛细管输送到地表被蒸发掉，毛细管向地表输水的过程中，也把水中的盐分带到地表，水被蒸发后，盐分就留在了地表及地面浅层土壤中，这样积累的盐分多了，又没有足够的淡水稀释并将其排走，就形成了土壤盐碱化。盐渍化在我国分布很广，除滨海半湿润地区盐渍土外，大部分分布在沿淮河－秦岭－巴颜喀拉山－唐古拉山一线以北，即北纬33度以北的干旱半干旱地区。据现有资料，全国18个省区分布有盐渍土，总面积约81.8万km2，占全国面积的8.5%，其中现代盐渍土约占45%（36.93万km2）,残余（历史上形成的）盐渍土约44.87万km2，另外，还有潜在的盐渍土17.33万km2（含盐量较高具备形成条件）。目前，微生物修复技术应用于环境保护和土壤修复中主要是通过特定微生物能够不断利用、降解、转化环境污染、损伤因子的作用，使被污染损伤的土壤得到安全长效的修复。微生物是自然界生态系统中的分解者，它可使进入环境的各类污染物不断地降解，最终转化为CO2、H2O等无机物，使污染的环境得以净化。微生物处理技术不但适用于大规模污染处理外，还可利用天然水体或土壤作为污染物处理场所，从而大大节约处理的费用。可充分预见，在21世纪，微生物修复技术将成为全世界生态环境保护领域最具有价值和最具有生命力的首选工程技术。土壤中含有大量微生物所需要的营养元素如C、H、O、N、P、S等，微生物细胞的生长需要大量的Na+、K+维持细胞对营养物质的吸收和运输。也就是说，通过微生物的生长繁殖作用可对盐碱地中盐碱成分进行分解、转化、吸收利用，大大降低土壤中可溶性盐含量从而使土壤恢复正常的盐碱含量，达到盐碱地改良的目的。CN102344814A公开一种用于改善土壤盐碱性的土壤改良剂的制备方法，这种盐碱土壤改良剂通过将沼泽红假单胞菌、膜醭毕赤酵母菌、干酪乳杆菌、细黄链霉菌与海藻浆料混合，经多次发酵使多种有益微生物菌和海藻有机结合，复合培养而成的新型微生物活菌剂-海藻生物菌，并添加适量份数的腐植酸、有机质、活性沸石粉以及糖蜜，再经发酵后将发酵产物干燥，通过独特的离子吸附剂，有机酸碱中和平衡剂，离子转换剂以及有益菌转化发酵剂的强力作用，达到改善土壤环境，调节酸碱平衡，降低含盐量的目的，同时能有效提高土壤肥力和透气性，疏松土壤，消除板结，降解有害物质，促进有机物质积累转化。CN101560394A公开一种盐碱土壤调理剂，由钙粉、磷酸二氢铵、腐殖酸和发酵有机肥混合而成，这种调理剂可以使土壤容重变小，阳离子交换量增加，有机质增加，微生物多样性增加，植被恢复。CN104962288A公开了一种盐碱地土壤生物改良剂，将玉米秸秆、棉花秸秆粉碎；将草炭肥、动物肥与豆渣、酒糟、醋渣按1∶1∶1∶1∶1体积比进行混合得到有机肥料；将制得玉米秸秆和棉花秸秆的粉碎物、制得的有机废料与复合肥按照65％～78％∶20％～30％∶2％～10％的重量比例进行均匀混合；将得到的混合物加水并密封发酵腐熟，腐熟过程中进行杀菌消毒处理；待混合物体积缩小1/2时，施入盐碱地中，不近提高了土壤肥力，改良了土壤结构，减少了地表水分蒸发，抑制返盐，利于微生物的存活，利于地被植物的生活，改善了盐碱地生态环境。但是上述的改良剂存在着调节效果容易随着降雨、水流等影响，不能长久地发现微生物处理盐碱地的效果，因此需要开发一种具有缓释作用的生物菌肥。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提出了一个新型的复合缓释生物菌肥，该生物菌肥利用了豆渣作为起始原料，通过水解、发酵后能够有效利用其中的植物纤维和植物蛋白作为缓释肥的原料，并将其与高分子控释成分进行聚合后，形成具有三维网状结构的缓释肥颗粒；该缓释肥应用于盐碱地区土壤时，具有缓释效果好、土壤改良性好的作用。技术方案是：本专利技术的第一个方面，提供了：一种缓释生物菌肥，它是由经过水解和发酵处理过的豆渣、高分子聚合物、凹凸棒石、EM菌液、氮肥、磷肥、钾肥、腐植酸、CaSO4作为原料制备而成。在一个实施方式中，所述的氮肥是尿素。在一个实施方式中，所述的磷肥是磷酸二氢铵。在一个实施方式中，所述的钾肥是硫酸钾。本专利技术的第二个方面，提供了：一种缓释生物菌肥的制备方法，包括如下步骤：第1步，豆渣的水解：按重量份计，取豆渣10～12份，用水清洗之后，将豆渣加入至500～600份的水中，再加入纤维素酶，并用稀酸调节pH至4～6，进行纤维素水解反应，再灭酶处理；第2步，第1步的水解产物减压浓缩后，加入菌液进行发酵处理，再经过真空干燥后，得到豆渣发酵物；第3步，水相的配制：按重量份计，将豆渣发酵物20～35份、水400～500份、阴离子表面活性剂1～4份、乳化剂4～8份、甲基丙烯酸甲酯10～12份、甲基丙烯酸15～20份、壳聚糖3～5份、N-异丙基丙烯酰胺2～4份、醋酸0.2～0.5份混合均匀、引发剂1～3份，得到水相；第4步，油相的配制：按重量份计，将甲苯和氯苯按照重量比1：1～1.2混合，再加入混合物重量0.1～0.2%的表面活性剂，混合均匀后，得到油相；第5步，反相悬浮聚合：将水相和油相按照体积比1：3～6混合后，在反应器中通入氮气，再加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，在氮气条件下回流反应；反应结束后，滤出固体物，并用乙醇清洗，得到颗粒状缓释肥基料；第6步，按重量份计，将颗粒状缓释肥基料40～50份、凹凸棒石20～25份、EM菌液4～8份混合均匀，再与尿素2～4份、磷酸二氢铵4～6份、硫酸钾5～8份、腐植酸10～12份、CaSO45～8份混合均匀，并造粒后，即得。在一个实施方式中，第1步中的稀酸是指1～5wt%的稀盐酸，纤维素酶的加入量是豆渣重量的0.05～0.5%，所述的纤维素酶是绿色木酶，水解反应时间是12～24h，反应温度是40～45℃；灭酶处理是指95℃以上高温灭酶。在一个实施方式中，第2步中的浓缩是指体积浓缩至原先的20～30%，发酵温度是30～35℃，发酵时间是40～80h；菌液是指酿酒酵母和枯草芽孢杆菌的菌液。在一个实施方式中，第3步中所述的阴离子表面活性剂选自烷基苯磺酸盐；乳化剂选自蔗糖酯、大豆磷脂和单脂肪酸甘油酯中的至少一种；引发剂是过硫酸钾。在一个实施方式中，第4步中的表面活性剂是SPAN-40。在一个实施方式中，第5步中回流反应是于75～85℃下反应2～4h。本专利技术的第三个方面，提供了：上述的缓释生物菌肥在盐碱土壤施肥中的应用。在一个实施方式中，所述的盐碱土壤中种植的是玉米。有益效果1）本专利技术利用了豆渣作为原料，通过豆渣中含有的较多的植物纤维和植物蛋白，首先通过水解和发酵，将纤维素进行水解后产生较多的含有羟基的糖类和纤维，同时通过发酵的方式将蛋白分解为小分子蛋白、肽类等，这些含有大量羟基的纤维以及含有较多氨基的小分子蛋白和肽，很容易在反相聚合反应中与聚丙烯酸主链构成互穿网络，具有较大的空间网状结构的纤维-聚合物复合缓释基料，其具有极大的内部空间面积，能够提供肥料的缓释并为微生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缓释生物菌肥，其特征在于，它是由经过水解和发酵处理过的豆渣、高分子聚合物、凹凸棒石、EM菌液、氮肥、磷肥、钾肥、腐植酸、CaSO4作为原料制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种缓释生物菌肥，其特征在于，它是由经过水解和发酵处理过的豆渣、高分子聚合物、凹凸棒石、EM菌液、氮肥、磷肥、钾肥、腐植酸、CaSO4作为原料制备而成。2.根据权利要求1所述的缓释生物菌肥，其特征在于，所述的氮肥是尿素。3.根据权利要求1所述的缓释生物菌肥，其特征在于，所述的磷肥是磷酸二氢铵。4.根据权利要求1所述的缓释生物菌肥，其特征在于，所述的钾肥是硫酸钾。5.一种缓释生物菌肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步，豆渣的水解：按重量份计，取豆渣10～12份，用水清洗之后，将豆渣加入至500～600份的水中，再加入纤维素酶，并用稀酸调节pH至4～6，进行纤维素水解反应，再灭酶处理；第2步，第1步的水解产物减压浓缩后，加入菌液进行发酵处理，再经过真空干燥后，得到豆渣发酵物；第3步，水相的配制：按重量份计，将豆渣发酵物20～35份、水400～500份、阴离子表面活性剂1～4份、乳化剂4～8份、甲基丙烯酸甲酯10～12份、甲基丙烯酸15～20份、壳聚糖3～5份、N-异丙基丙烯酰胺2～4份、醋酸0.2～0.5份混合均匀、引发剂1～3份，得到水相；第4步，油相的配制：按重量份计，将甲苯和氯苯按照重量比1：1～1.2混合，再加入混合物重量0.1～0.2%的表面活性剂，混合均匀后，得到油相；第5步，反相悬浮聚合：将水相和油相按照体积比1：3～6混合后，在反应器中通入氮气...

【专利技术属性】
技术研发人员：许家兴，贺爱永，吴真，胡磊，夏军，徐宁，徐继明，王新风，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32