本發(fā)明屬于肥料的工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種大豆種植絡(luò)合高蛋白凝膠型肥料添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)意義的有機(jī)肥料是將有機(jī)物發(fā)酵后用于田間的使用，有機(jī)肥一般情況下的效果是提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高有機(jī)養(yǎng)分從而減少無(wú)機(jī)肥的使用量，有機(jī)肥在降解的過(guò)程中產(chǎn)生的各類有機(jī)酸，可以產(chǎn)生凝膠類物質(zhì)，對(duì)土壤具有絮凝的作用，提高土壤的粘滯力，具有保水、保肥的效果。無(wú)機(jī)肥的使用量減少，對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展策略都具有深遠(yuǎn)的意義。但是，并非有機(jī)肥的實(shí)際使用效果都如前述的那么完美，一方面有機(jī)肥的量大，它是有機(jī)物發(fā)酵產(chǎn)物或者有機(jī)物直接用于肥料，想要達(dá)到預(yù)期的效果，施用量大，提高了人力、物力和時(shí)間的投入，而且很容易在施用的過(guò)程中直接掩埋較小的作物；另一方面，有機(jī)肥作為有機(jī)質(zhì)發(fā)酵后的營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)作物的n、p、k大量元素所需并不能滿足，作物還是需要施用無(wú)機(jī)肥料配合使用。
研制高效、無(wú)毒的絮凝劑是目前環(huán)境工程領(lǐng)域中的重要內(nèi)容,當(dāng)今絮凝過(guò)程的研究趨勢(shì)已由過(guò)去側(cè)重工藝的優(yōu)化逐漸發(fā)展為現(xiàn)在側(cè)重藥劑的開(kāi)發(fā)。生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生的可使液體中不易降解的固體懸浮顆粒、菌體細(xì)胞及膠體粒子等凝聚、沉淀的特殊高分子代謝產(chǎn)物。該類絮凝劑是利用生物技術(shù),通過(guò)微生物發(fā)酵、分離提取而得到的具有生物降解性和安全性的新型、高效、廉價(jià)、無(wú)毒、無(wú)二次污染的水處理劑,可廣泛應(yīng)用于給水和廢水處理領(lǐng)域。生物絮凝劑是典型的環(huán)境友好型功能材料。微生物多糖作為絮凝劑使用已有一些研究，因?yàn)槲⑸锒嗵前踩?、無(wú)毒、可生物降解、無(wú)二次污染且種類繁多，而且微生物生長(zhǎng)迅速、易于擴(kuò)大培養(yǎng)和實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，所以有很大的工業(yè)化應(yīng)用前景。
膠質(zhì)芽孢桿菌是硅酸鹽細(xì)菌，具有分解硅酸鹽礦物、溶磷、解鉀、固氮等作用，應(yīng)用前景廣闊。它不僅可提高土壤中可溶性磷、鉀的含量，還可促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高抗病性，因而微生物肥料是其研究最多、應(yīng)用最早的一個(gè)領(lǐng)域；它還可分解硅酸鹽類礦石和土壤礦物，在冶金領(lǐng)域可用于提取mo和ag等有價(jià)值的金屬及進(jìn)行礦石除雜和浮選；在生長(zhǎng)過(guò)程中它還會(huì)生成蛋白質(zhì)、有機(jī)酸等物質(zhì)，用于飼料業(yè)中生產(chǎn)飼料補(bǔ)充物；膠質(zhì)芽孢桿菌胞外多糖具有絮凝作用，在凈化工業(yè)廢水等領(lǐng)域可作為生物絮凝劑的產(chǎn)生菌株；
蘇云金芽孢桿菌是目前世界上開(kāi)發(fā)最成功的微生物殺蟲(chóng)劑菌株，主要作用目標(biāo)是鱗翅目、鞘翅目等害蟲(chóng)，它具備許多其它昆蟲(chóng)病原微生物沒(méi)有的特點(diǎn)，如殺蟲(chóng)譜廣(可防治農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)、衛(wèi)生害蟲(chóng)、蠟螟貯糧害蟲(chóng)、行道樹(shù)及觀賞植物害蟲(chóng)、林業(yè)害蟲(chóng))、分布廣泛。目前，蘇云金芽孢桿菌的生產(chǎn)工藝主要有液體發(fā)酵工藝和固體發(fā)酵工藝。固體發(fā)酵法作為降低成本、提高收率的探索方法，以往的文獻(xiàn)在開(kāi)放式固體培養(yǎng)過(guò)程和固體發(fā)酵后處理領(lǐng)域有一些相關(guān)的研究報(bào)道，而利用堿溶法提取殺蟲(chóng)蛋白，嚴(yán)格控制堿溶條件對(duì)固體發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行后處理，富集殺蟲(chóng)蛋白來(lái)提高產(chǎn)品效價(jià)的方法還未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了提高有機(jī)肥的實(shí)用效果，將發(fā)酵的有機(jī)物進(jìn)行提取，然后通過(guò)添加其他作物生長(zhǎng)有益成分，制成一種生物凝膠類肥料添加劑，具有絡(luò)合無(wú)機(jī)肥，延長(zhǎng)自身在自然環(huán)境土壤中的效果時(shí)間的作用。
一種大豆種植絡(luò)合高蛋白凝膠型肥料添加劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成：蘇云金桿菌制劑4~7、膠質(zhì)芽孢桿菌菌劑0.5~1.0、em菌劑2~3、4mol/lnaoh溶液10~20、土豆皮10~15、葡萄糖5~10、豬骨湯40~50、尿素3~6、雞蛋殼15~20、豬糞30~45、鉬酸銨2~5、殼聚糖1~3、蚯蚓糞40~60、椰肉渣70~90、芝麻餅粕30~45、聚天冬氨酸3~6、玉米粉65~80和適量的水。
一種大豆種植絡(luò)合高蛋白凝膠型肥料添加劑的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟：
（1）混合豬糞、蚯蚓糞、椰肉渣及其它以下未涉及的剩余成分，高壓蒸汽熏蒸30~45min，冷卻后接種em菌劑及蘇云金桿菌制劑，拌勻后保水65~75%堆積發(fā)酵8~14天，風(fēng)干并研磨成粉劑；
（2）將（1）所述的粉劑按料液比1:3~6加水稀釋，并加入naoh溶液攪拌30~40min，過(guò)濾得濾液，對(duì)濾液進(jìn)行超聲機(jī)細(xì)胞破碎處理；
（3）將土豆皮搗碎，混合葡萄糖、豬骨湯、尿素及3~5倍其總重量份的水加熱煮沸，冷卻后接種膠質(zhì)芽孢桿菌菌劑，在28~32℃條件下?lián)u床上120~150r/min培養(yǎng)60~70h，完成后得擴(kuò)大培養(yǎng)液，加入至（2）的濾液中，靜置絡(luò)合自由沉降10~15h，完成后濾除上部1/2~2/3溶液，保留下層凝膠溶液；
（4）將雞蛋殼放入高溫?zé)峤鉅t，500~600℃密閉熱解45~60min，完成后研磨過(guò)150~180目篩，混合鉬酸銨、殼聚糖及聚天冬氨酸加入至（3）的凝膠溶液中，攪拌混勻成勻漿即得。
根據(jù)背景技術(shù)中出現(xiàn)的問(wèn)題，本公司研究的重點(diǎn)在于：如何將有機(jī)物發(fā)酵的產(chǎn)物有益成分進(jìn)行提取，然后經(jīng)過(guò)加工提煉，得到一種有機(jī)物發(fā)酵提取物，具有有機(jī)肥使用田間的效果，同時(shí)摒棄傳統(tǒng)有機(jī)肥量大的特點(diǎn)，再者，思考如何將有機(jī)物發(fā)酵提取物與無(wú)機(jī)肥的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)單一有機(jī)肥營(yíng)養(yǎng)成分不足的問(wèn)題也非常重要，二者之間相輔相成。
發(fā)明主要使用的是發(fā)酵類的em菌劑、蘇云金芽胞桿菌和膠質(zhì)芽孢桿菌，em菌劑是包含各類發(fā)酵菌種的復(fù)合菌種，為的是使有機(jī)物發(fā)酵的較為完全，而蘇云金芽孢桿菌代謝后可以產(chǎn)生殺蟲(chóng)蛋白，是目前世界最好的產(chǎn)殺蟲(chóng)毒蛋白的菌種，發(fā)明先是利用em菌劑和蘇云金芽胞桿菌混合菌劑對(duì)有機(jī)物進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，然后提取發(fā)酵產(chǎn)物，發(fā)明利用的是水溶法浸泡提取，將固態(tài)發(fā)酵后的有機(jī)物溶于水中，溶解發(fā)酵后微生物代謝的胞外刺激代謝產(chǎn)物，有抗生素、毒素及有利于作物生長(zhǎng)的激素類，同時(shí)可以利用超聲波破碎機(jī)對(duì)發(fā)酵后的微生物進(jìn)行破碎處理，釋放細(xì)胞內(nèi)容物，一般是多糖類、核酸、脂類及氨基酸等，經(jīng)試驗(yàn)多次證明在提取的水溶液中加入一定的naoh使其溶度達(dá)到0.2~0.8mol/l可以有效提取蘇云金芽胞桿菌桿菌代謝產(chǎn)生的殺蟲(chóng)毒蛋白，對(duì)于肥料的抗蟲(chóng)具有很好的效果，最后加入富集培養(yǎng)的膠質(zhì)芽孢桿菌菌劑。
膠質(zhì)芽孢桿菌的菌體外有一層或多層夾饃，加入發(fā)酵液中，其表面的離子鍵、氫鍵及范德華力可以將發(fā)酵的產(chǎn)物絡(luò)合形成膠體，經(jīng)過(guò)離心后形成絮凝狀物質(zhì)沉降，去除表層2/3以上的清液，將殘留溶液與研磨過(guò)150~180的礦質(zhì)石粉混合完成，膠質(zhì)芽孢桿菌本身屬于一種硅酸鹽細(xì)菌，可以分解加入石粉的礦物質(zhì)，具有溶磷、解鉀、固氮等作用，進(jìn)入土壤后產(chǎn)生凝膠，加入的石粉自身也可以起到肥料添加劑骨架的作用，維持肥料的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的有益效果：大豆因?yàn)楦叩鞍踪|(zhì)的原因，被稱為素食中的肉類，發(fā)明通過(guò)將高蛋白的生物廢棄料進(jìn)行堆積發(fā)酵，在利用微生物的絡(luò)合作用，提高蛋白質(zhì)在土壤中的存儲(chǔ)有效期，椰肉渣、芝麻餅及玉米粉都可以重新被利用，加入的蘇云金芽胞桿菌可以促使發(fā)酵產(chǎn)生毒性驅(qū)蟲(chóng)蛋白，減少大豆病蟲(chóng)害的發(fā)生。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
一種大豆種植絡(luò)合高蛋白凝膠型肥料添加劑，其特征在于，由以下重量份（kg）的原料制成：蘇云金桿菌制劑5、膠質(zhì)芽孢桿菌菌劑0.8、em菌劑2、4mol/lnaoh溶液12、土豆皮14、葡萄糖6、豬骨湯45、尿素5、雞蛋殼18、豬糞40、鉬酸銨4、殼聚糖2、蚯蚓糞45、椰肉渣85、芝麻餅粕40、聚天冬氨酸4、玉米粉70和適量的水。
一種大豆種植絡(luò)合高蛋白凝膠型肥料添加劑的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟：
（1）混合豬糞、蚯蚓糞、椰肉渣及其它以下未涉及的剩余成分，高壓蒸汽熏蒸30~45min，冷卻后接種em菌劑及蘇云金桿菌制劑，拌勻后保水65~75%堆積發(fā)酵8~14天，風(fēng)干并研磨成粉劑；
（2）將（1）所述的粉劑按料液比1:3~6加水稀釋，并加入naoh溶液攪拌30~40min，過(guò)濾得濾液，對(duì)濾液進(jìn)行超聲機(jī)細(xì)胞破碎處理；
（3）將土豆皮搗碎，混合葡萄糖、豬骨湯、尿素及3~5倍其總重量份的水加熱煮沸，冷卻后接種膠質(zhì)芽孢桿菌菌劑，在28~32℃條件下?lián)u床上120~150r/min培養(yǎng)60~70h，完成后得擴(kuò)大培養(yǎng)液，加入至（2）的濾液中，靜置絡(luò)合自由沉降10~15h，完成后濾除上部1/2~2/3溶液，保留下層凝膠溶液；
（4）將雞蛋殼放入高溫?zé)峤鉅t，500~600℃密閉熱解45~60min，完成后研磨過(guò)150~180目篩，混合鉬酸銨、殼聚糖及聚天冬氨酸加入至（3）的凝膠溶液中，攪拌混勻成勻漿即得。
將大豆種植的肥料按2:1的比例與本發(fā)明的肥料添加劑混合，通過(guò)噴漿造粒重新造粒，用于種植大豆的試驗(yàn)，種植5畝大豆田，對(duì)照組的5畝大豆肥料不做任何處理，施肥均按照常規(guī)大豆種植的方法，結(jié)果證明使用添加劑的肥料種植的大豆，病蟲(chóng)害的發(fā)生率更低，土壤的保水、保肥能力更好。