一种用于制备微生物复合肥料的微生物包膜剂及其制备方法.doc

一种用于制备微生物复合肥料的微生物包膜剂及其制备方法

本发明涉及一种非水性微生物包膜剂及其制备方法，尤其涉及一种用于制备微生物复合肥料的微生物包膜剂及其制备方法，属于微生物制剂和肥料生产技术领域。背景技术
近几十年来，化学肥料的广泛应用极大地提高了粮食生产的产量和效率，使其成为农作物增产和丰收的重要生产资料。普通化肥在施用过程中，由于存在着挥发，淋洗以及渗透等过程，造成肥效的损失和资源的巨大浪费。据研究表明，施入土壤中的化学氮肥约有1/3进入大气圈，其中的N2O破坏臭氧层产生温室效应；约有1/3的肥料经土壤淋洗进入水圈，导致水资源的富营养化。因此，农田长期偏施大量化学肥料会带来一系列不容忽视的问题。主要表现为土壤结构和性质变劣，养分组成失衡，微生态紊乱，从而导致肥料利用率低，农产品质量下降等问题。
近年来，越来越多的科学研究和应用实例表明，向土壤中添加特定的复合微生物制剂，可以能够固定大气中的氮，溶解土壤中固定态矿质元素，增加养分效力，制造和协助农作物的营养吸收；而且微生物能够改善土壤结构和性质，疏松土壤防止板结，缓解土壤生态环境的恶化；同时，通过对于土壤微生态结构的优化，又可以抑制植物病原菌的活动，增强作物的抗病能力。因此，制备经济高效的含有活性微生物的复合型肥料对于现代农业的可持续发展具有重要意义。
现有的微生物复合肥料的制备工艺中，大多采用造粒过程中添加菌剂的工艺，高温处理会导致大量有益微生物死亡，大大降低肥料入土后的效力；并且肥料施用后，菌剂效用时间短，重复性和稳定性较差。另外，还有报道将微生物菌剂混入缓控释包膜材料中制备生物包膜肥料，但其主要存在着活性菌添加困难、包膜材料对于微生物存在抑制作用以及工艺复杂并难以达到最终产品的质量要求等问题。
例如，以无机物为包膜剂的控释肥料(例如涂硫尿素)制备时，需要将包膜材料加热到熔融状态，使得活性菌剂无法添加；以有机物为包膜剂的控释肥料制备时，需要将高分子材料溶解在有机溶剂中制成稀溶液，然后进行涂覆和聚合成膜，这一过程中，大量的有机溶剂对于微生物细胞具有极强的杀伤作用，无法进行菌剂的添加；以水性聚合物为包膜剂的控释肥料制备时，虽然可以部分实现活性菌剂的添加，但是对于很多肥料品种尤其是复混肥，受到产品含水量小于2%和无法后续烘干的限制，使得生产工艺十分复杂，成本较高，并且无法制备含有高浓度活性微生物的包膜肥料。基于此，研发用于制备活性微生物复合肥料的微生物包膜剂对制备高效经济的复合型肥料具有重要意义，是肥料生产中需要解决的重要课题。发明内容针对现有技术的不足，本发明主要解决的问题是提供一种用于制备高效微生物复合肥料的微生物包膜剂及其制备方法。利用本发明所述非水性微生物包膜制剂和无水包膜设备和工艺，可有效地克服现有技术的弊端，达到高效而经济的制备微生物包膜肥料的目的。
本发明所述用于制备微生物复合肥料的微生物包膜剂，由固化剂、油脂、表面活性剂和微生物培养物配比制成，其特征在于所述固化剂为碳原子数是1060、熔点范围在30°C-65°C、密度范围在0.7I.2g/Cm3的高级烷烃混合物，其含量以重量百分比计占包膜剂总质量的5-15%;所述油脂为动物油脂、植物油脂或石油提取物、或其任意重量比例的混合物，其含量以重量百分比计占包膜剂总质量的35-75%;所述表面活性剂为常规非离子型表面活性剂、或它们任意重量比例的混合物，其含量以重量百分比计占包膜剂总质量的3-6%;所述微生物培养物为芽孢杆菌、固氮菌、放线菌、酵母菌或丝状真菌的培养物，或其任意重量比例的混合物，其中微生物培养物浓度为100亿个菌-5000亿个菌/克，其含量以重量百分比计占包膜剂总质量的10-55%。
上述用于制备微生物复合肥料的微生物包膜剂中所述固化剂优选固体石蜡、微晶石蜡、地蜡、石油脂、褐煤蜡或聚乙烯蜡，其含量以重量百分比计占包膜剂总质量的6-11%。
上述用于制备微生物复合肥料的微生物包膜剂中所述油脂优选猪油、植物调和油、棕榈油、煤焦油或液体石蜡，其含量以重量百分比计占包膜剂总质量的50-53%。
上述用于制备微生物复合肥料的微生物包膜剂中所述表面活性剂优选聚乙二醇、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪胺或聚氧乙烯胺，其含量以重量百分比计占包膜剂总质量的3.5-4.5%。
上述用于制备微生物复合肥料的微生物包膜剂中所述微生物培养物优选芽孢杆菌、固氮菌、放线菌、酵母菌或丝状真菌形成的营养细胞、休眠体细胞、芽孢或者孢子、或其任意重量比例的混合物，其含量以重量百分比计占包膜剂总质量的35-40%。
本发明所述用于制备微生物复合肥料的微生物包膜剂的制备方法，步骤是按组分比例分别将固化剂、油脂、表面活性剂加入加热桶，以10-25转/分钟的速度勻速搅拌并加热升温至40-80°C,使物料融化成液态,稳定O.5-6小时后向桶中