一种高氮复合微生物肥料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及微生物肥料领域，特别是涉及一种高氮复合微生物肥料及其制备方法和用途，所述高氮复合微生物肥料包括微生物发酵菌剂和钾肥，所述微生物发酵菌剂通过如下步骤制备：将多粘类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌接种至所述微生物发酵培养基中发酵培养，发酵结束后即获得所述微生物发酵菌剂，其中以培养基的总质量为基准，所述微生物发酵培养基中包括以下质量百分比的物质：尿素50～80g/L；豆粕210～300g/L；玉米粉30～50g/L；氯化钙0.5～30g/L；磷酸氢二钾3～5g/L；硫酸镁0.1～10g/L；硫酸锰0.1～10g/L；水。本发明专利技术的高氮复合微生物肥料多种微生物混合发酵不仅无拮抗作用，还能明显提高单一菌株的活性，发酵周期缩短至2d，同时提高了尿素和豆粕的转化率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种高氮复合微生物肥料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及微生物肥料领域，特别是涉及一种高氮复合微生物肥料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]尿素又称脲、碳酰胺或碳酰二胺，由氨和二氧化碳在高压下合成，是最常用的脱水氮肥产品。尿素是人工合成的第一个中性有机化合物，施入土壤后以分子态存在于土壤中，但利用率低，只有一小部分氮素被土壤胶体吸附。尿素在土壤中受脲酶作用而转化成碳酸铵，形成NH4
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N，其归宿同铵态氮肥。目前我国尿素肥效一般为20％～35％，通常情况下低于30％，其重要原因之一是土壤脲酶过多或者活性过高导致尿素分解过快，致使其利用率降低。尿素吸潮性强，宜作基肥和追肥，不宜作种肥。尿素的肥效期为2～10d(受温度影响)，需在作物需肥期之前4～8d施用。一次施肥量过高，不仅容易引起徒长、倒伏、病虫害严重发生，造成减产，降低肥料利用率，而且多余的肥料会随雨水或灌溉水流入河中，污染水源；由于氨易挥发或反硝化作用引起的N2O排放，导致大气污染等。但少量施用，又不能满足作物整个生育期的需要，必须分次追肥，花费劳力，作物封行以后，追肥又很困难。
[0003]豆粕是大豆经提取豆油后得到的副产品，有机质和氮含量较高，是中国国内现货市场上流通的主要品种。豆粕中粗蛋白含量为45％～55％，其来源广，价格低廉，易储存、营养较均衡，是主要植物源蛋白之一。豆粕中的蛋白转化为多肽、小肽和游离氨基酸主要通过酸、碱或酶水解方式来实现。酸碱水解虽简单方便，但其在生产过程中不能按规定的水解测定进行水解，且因其生产条件苛刻，氨基酸会受到损害而降低其营养价值，因此目前采用此法的较少。目前被应用最广的是酶水解法，蛋白质的酶水解包括直接酶解法和间接酶解。直接酶解法由于商品酶制剂成本高，代价大，限制了其工业化生产。目前豆粕主要用于禽畜饲料的生产，市面上的豆粕有机肥以固体发酵的方式来增加其有机质含量为主。通过液体发酵将其蛋白转化为多肽和游离氨基酸的形式存在的肥料比较少见。
[0004]21世纪以来国内尿素市场实现快速发展，尿素的下游需求主要涵盖农业需求和工业需求两个方面，在农用领域中，尿素通常作为肥料使用，农用氮肥是尿素下游需求量最大的领域，占比高达50％，复合肥需求占比25％。化肥行业转型升级促进农业绿色发展成必然趋势，在未来5～10年我国农用常规尿素、磷铵、复合肥将大面积转型升级为有效养分高效转化的绿色产品。
[0005]微生物肥料是指使用有益微生物为主体制成的具有改善作物和土壤营养条件、刺激作物生长的活体制品。中华人民共和国农业行业标准最新版(NY/T798
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2015)对复合微生物肥料的定义为：指特定微生物与营养物质复合而成，既能提供、保持或者改善植物营养，提高农产品质量或者改善农产品品质的活体微生物制品。复合微生物肥料可提高对化学肥料的利用率，高达10～30％，肥效可持续3～4个月。据不完全统计，目前在发达国家农业生产中，生物肥料的使用量占总肥料用量的20％以上，世界范围内开发和应用生物肥料的国家达到80多个，且生物肥料的使用量和使用范围都呈现上升的趋势。
[0006]微生物肥料施入土壤后，通过功能性有益微生物的作用，可对土壤及作物产生有益的影响。新型生物肥料中的有益微生物对植物生长的直接作用表现在可固氮、溶磷、解钾，增加土壤中的有效养分，利于植物生长。同时，有益菌能分泌生长促生物质促进植物根系生长，间接作用表现在病原菌拮抗、营养与根际空间竞争、植物抗性诱导、土壤改良等方面。
[0007]现有技术中有公开高含氮复合微生物肥料及其制备方法，肥料制备方法中采用乳酸菌、酵母菌和霉菌作为复合菌剂。但该专利技术未明确具体的配比，若选择不当，各菌种之间可能会发生拮抗导致菌种无法共存或难以发挥其自身的作用。而且细菌的培养温度一般为28～37℃、酵母菌的培养温度为25～30℃和霉菌的培养温度为25～28℃，不同的菌其培养温度和培养时间很难统一，且大部分真菌都是霉菌，而霉菌过于宽泛，对培养温度和培养周期较难统一协调，因此制备时较为复杂，菌种间的协同性较难保证，难以达到稳定固氮的效果。也有文献公开了另一种高含氮复合微生物肥料及其制备方法，该技术将微生物固氮、腐植酸活化、氨基酸合成和有机肥发酵在生化反应过程中一步完成，大幅度降低了生产成本，但该肥料中尿素用量较高(10～33％)，原料中还含有鱼粉和黄豆粉，且发酵时间长达15～25d。

技术实现思路

[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种高氮复合微生物肥料及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种微生物发酵培养基，以培养基的总体积为基准，所述微生物发酵培养基中包括以下物质：
[0010][0011][0012]本专利技术还提供一种微生物发酵菌剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将多粘类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌接种至所述微生物发酵培养基中发酵培养，发酵结束后即获得所述微生物发酵菌剂。
[0013]所述多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)，菌株编号为nlsy017，保藏编号为CGMCC No.22938。
[0014]所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，菌株编号为hlj158，保藏编号为CGMCC No.13026，。
[0015]所述胶冻样类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)，菌株编号为nlsy016，
保藏编号为CGMCC No.21869。
[0016]本专利技术还提供所述微生物发酵菌剂的制备方法获得的微生物发酵菌剂。
[0017]本专利技术还提供所述微生物发酵菌剂在制备复合微生物肥料中的用途。
[0018]本专利技术还提供一种复合微生物肥料，所述复合微生物肥料包括所述微生物发酵菌剂和钾肥。
[0019]本专利技术还提供所述复合微生物肥料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：向所述微生物发酵菌剂中加入钾肥，混合后即得所述复合微生物肥料。
[0020]本专利技术还提供所述复合微生物肥料在农作物增产中的用途。
[0021]如上所述，本专利技术的高氮复合微生物肥料及其制备方法和用途，具有以下有益效果：与现有技术相比，本专利技术通过多种微生物混合发酵，混合培养时不仅无拮抗作用，还能明显提高单一菌株的活性，原单一菌株的蛋白酶活力由1810～2580U/mL提高到2981～3120U/mL，使得发酵周期大幅度缩短至2d，节约生产成本。鱼粉蛋白含量在60％左右，有咸腥味，为动物蛋白，价格较高，发酵过程中会产生难闻的气味。黄豆粉的蛋白含量为36％～40％，而豆粕的蛋白含量在45～55％，豆粕和黄豆粉均为植物蛋白，但豆粕价格更为低廉。本专利技术使用豆粕替代黄豆粉和鱼粉，同时对尿素使用量进行减半处理，原料成本降低了75.9％左右，同时提高了尿素和豆粕的转化率。此外，通过本专利技术研制的肥料具有解磷、解钾和固氮效果；可作基肥和追本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物发酵培养基，其特征在于，以培养基的总体积为基准，所述微生物发酵培养基中包括以下物质：水。2.一种微生物发酵菌剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将多粘类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌接种至权利要求1所述的微生物发酵培养基中发酵培养，发酵结束后即获得所述微生物发酵菌剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，还包括以下特征中的一项或多项：1)所述多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)，菌株编号为nlsy017，保藏编号为CGMCC No.22938；2)所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，菌株编号为hlj158，保藏编号为CGMCC No.13026；3)所述胶冻样类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)，菌株编号为nlsy016，保藏编号为CGMCC No.21869。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述胶冻样类芽孢杆菌的接种量高于多粘类芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述多粘类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌的混合比例为1：1：2。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述多粘类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌的总接种量为5～20％。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，发酵培养的条件包括以下中的一项或多项：温度为28～37℃；搅拌转速为150～250rpm；通气量1：0.3～0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝祥蕊，吴小珍，杨亮亮，丁千岭，张红艳，冯镇泰，
申请(专利权)人：上海农乐生物制品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：