[發(fā)明專利]一種綠色水稻專用改土增效肥及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810926319.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108976016A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉明;陳溫福;劉金;修立群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C05G3/00
• 分類(lèi)號(hào): C05G3/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)科威專利代理有限責(zé)任公司 21101
• 代理人: 張述學(xué)

1.一種綠色水稻專用改土增效肥及其制備方法，其特征是：所述綠色水稻專用改土增效肥的原料組份按重量比例如下：生物有機(jī)炭材料15-25，畜禽糞便改性炭材料20-30，尿素15-20，磷酸一銨5-10，氯化鉀10-15，貝殼粉2-4，硫酸鋅0.4-1，硫酸鎂0.25-0.5，鉬酸銨0.25-0.5，鐵錳粉劑0.3-0.6，微生物菌劑0.01-0.1，風(fēng)化煤5-10，粘結(jié)劑10-15；

所述的生物有機(jī)炭材料，其制備原材料為粗纖維類(lèi)農(nóng)林廢棄物、殼類(lèi)農(nóng)林廢棄物、玉米芯、果樹(shù)枝條的一種或兩種及以上；

所述粘結(jié)劑為：膨潤(rùn)土或硅酸鈉，或二者混合，膨潤(rùn)土和硅酸鈉混合時(shí)二者重量比例為8:1-1:8；

所述微生物菌劑：解磷菌（溶磷菌）、解鉀菌、芽孢桿菌混合菌，三者比例為1:1:3，所述芽孢桿菌混合菌包括枯草芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌KJB4-11、甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌，三種芽孢桿菌比例為1:1:4；

所述枯草芽孢桿菌保藏單位：中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏編號(hào)為CGMCC No. 11233，保藏地址為北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，保藏日期為： 2015年8月11日，分類(lèi)命名為枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis；

所述枯草芽孢桿菌KJB04-11保藏單位：中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為CCTCCNO: M2010254，保藏地址為湖北省武漢市武昌區(qū)八一路299號(hào)武漢大學(xué)校內(nèi)，中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏日期為： 2010年9月28日，分類(lèi)命名為枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis KJB04-11；

所述甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌，保藏單位：中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏編號(hào)為CGMCC No. 11231，保藏地址為北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，保藏日期為： 2015年8月11日，分類(lèi)命名為甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌Bacillus methylotrophicus。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠色水稻專用改土增效肥及其制備方法，其特征是：所述綠色水稻專用改土增效肥的原材料組分按重量比包括：生物有機(jī)炭材料15，畜禽糞便改性炭材料25，風(fēng)化煤8，尿素15，磷酸一銨8，氯化鉀12，貝殼粉2，硫酸鋅、硫酸鎂、鉬酸銨、鐵錳粉劑四種微量元素總含量2，微生物菌劑0.05，粘結(jié)劑13。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠色水稻專用改土增效肥及其制備方法，其特征是：所述的生物有機(jī)炭材料原材料為玉米芯、果樹(shù)枝條的一種或兩種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠色水稻專用改土增效肥及其制備方法，其特征是：所述粘結(jié)劑為膨潤(rùn)土和硅酸鈉，二者重量比例為5:3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠色水稻專用改土增效肥及其制備方法，其特征是：所述綠色水稻專用改土增效肥，可根據(jù)作物品種類(lèi)型、需肥規(guī)律和土壤肥力等條件，可與其它常規(guī)肥料配合使用，配合使用的常規(guī)肥料包括硫酸銨、硫酸鉀、過(guò)磷酸鈣中的一種或幾種，改土增效肥與配合使用的常規(guī)肥料的比例為20:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綠色水稻專用改土增效肥及其制備方法，其特征是：所述綠色水稻專用改土增效肥的使用方法是：將所述肥料以底肥形式一次性施入農(nóng)田中，施用量50-70公斤/畝。

7.一種綠色水稻專用改土增效肥及其制備方法，其特征是：所述綠色水稻專用改土增效肥的制備方法包括以下步驟：

（1）生物有機(jī)炭材料的制備：粗纖維類(lèi)農(nóng)林廢棄物、殼類(lèi)農(nóng)林廢棄物、玉米芯、果樹(shù)枝條的一種或幾種，通過(guò)自然晾曬或烘干使含水量降至16%以下，采用現(xiàn)有技術(shù)中的任何破碎方式將上述物料加工粉碎，長(zhǎng)度在4cm以下，或可選擇先破碎后風(fēng)干或烘干；

生物有機(jī)炭材料的制備：采用階梯變溫炭化技術(shù)方法，按質(zhì)量份數(shù)比取上述農(nóng)業(yè)廢棄物原料，放入炭化爐內(nèi)，設(shè)定三個(gè)變溫梯度，具體方法如下：

a. 溫度150-300℃，停留時(shí)間為1.5-2小時(shí)，升溫速率為20-30℃/min；

b. 溫度300-500℃，停留時(shí)間為2-2.5小時(shí)，升溫速率為30-50℃/min；

c. 溫度500-700℃，停留時(shí)間為1-1.5小時(shí)，升溫速率為50-70℃/min；

在上述炭化過(guò)程中，通過(guò)冷凝分離系統(tǒng)收集、凈化生物質(zhì)熱裂解形成的植物基木醋液，并在制備過(guò)程中回噴至炭化材料中進(jìn)行固化、改性，在達(dá)到最后炭化溫度后，在1.5-2小時(shí)內(nèi)將溫度降至初始溫度，冷卻、出爐，粉碎、過(guò)篩，制得100目粒徑改性生物有機(jī)炭材料，備用；經(jīng)變溫處理的改性生物有機(jī)炭材料，多微孔結(jié)構(gòu)極其豐富、穩(wěn)定，C含量高（60%以上），比面積大、吸附力強(qiáng)；

（2）畜禽糞便改性炭材料的制備：畜禽糞便通過(guò)晾曬或烘干，使含水量降至16%以下；

采用低變溫炭化技術(shù)方法，按質(zhì)量份數(shù)比稱取畜禽糞便原料，放入炭化爐內(nèi)，按如下方法進(jìn)行：

a. 設(shè)定溫度150-250℃，停留時(shí)間為2-2.5小時(shí)，升溫速率為20-30℃/min；

b. 設(shè)定溫度250-350℃，停留時(shí)間為1-1.5小時(shí)，升溫速率為30-50℃/min；

在上述炭化過(guò)程中，通過(guò)冷凝分離系統(tǒng)收集、凈化生物質(zhì)熱裂解形成的植物基木醋液，并在制備過(guò)程中回噴至炭化材料中進(jìn)行固化、改性；

在達(dá)到最后炭化溫度后，在1-1.5小時(shí)內(nèi)將溫度降至初始溫度，冷卻、出爐，粉碎、過(guò)篩，制得100目粒徑改性炭材料，備用；

（3）養(yǎng)分耦合：將步驟（1）所得的生物有機(jī)炭材料和相應(yīng)質(zhì)量份數(shù)的尿素混合均勻，加熱至尿素熔化，處理?xiàng)l件為：加壓力為0.2-0.3MPa，加壓時(shí)間為20-30分鐘，高溫滅菌鍋，高溫高壓爐；并加壓使尿素熔融進(jìn)入生物有機(jī)炭的多孔結(jié)構(gòu)，熔融后的材料與磷酸一銨、氯化鉀、硫酸鋅、硫酸鎂、鉬酸銨、鐵錳粉劑均勻混合，制得第一混合物；

（4）微生物負(fù)載：按質(zhì)量份數(shù)比稱取貝殼粉，步驟（2）所得的畜禽糞便改性炭材料與貝殼粉、微生物菌劑充分混合，水分保持在20-30%，發(fā)酵5-7天，固液分離后，將固化物在室溫條件下保存，制得第二混合物；

所述微生物菌劑：解磷菌（溶磷菌）、解鉀菌、芽孢桿菌混合菌，三者比例為1:1:3，所述芽孢桿菌混合菌包括枯草芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌KJB4-11、甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌，三種芽孢桿菌比例為1:1:4；

所述微生物菌劑制備過(guò)程如下：枯草芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌KJB4-11、甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌采用的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)基配方為氨基酸粉2.5%、蛋白胨2%、木糖醇8%，pH7.0，轉(zhuǎn)速150-200r/min，發(fā)酵時(shí)間48小時(shí)；將培養(yǎng)液中菌數(shù)均配制為2.5×10⁹cfu/ml，并按照比例（枯草芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌KJB4-11、甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌比例為1:1:4）配制得到芽孢桿菌混合物；將解磷菌（溶磷菌）、解鉀菌的菌數(shù)均調(diào)整為2.5×10⁹cfu/ml，按比例與上述芽孢桿菌混合物混合得到微生物菌劑；

（5）復(fù)合肥造粒：將風(fēng)化煤、第一混合物、第二混合物混合，然后以膨潤(rùn)土、硅酸鈉或二者混合物作為粘合劑；用攪拌機(jī)和有造粒機(jī)進(jìn)行壓力造粒，制得粒徑為3-5mm的圓柱體或球形復(fù)合肥，然后進(jìn)行計(jì)量、包裝。