一种钾钙生物复合叶面肥及其制备方法和应用 【技术领域】
本发明涉及一种叶面肥， 具体地说， 是关于一种钾钙生物复合叶面肥及其制备方 法和应用。 【背景技术】
微生物肥料的开发与研究是进入 21 世纪以来国际农业的一个热门话题， 过量的 施用化学肥料， 对维持生态平衡和保护环境不利， 微生物肥料具有长效、 无毒、 无污染、 节约 能源、 成本低等特点， 是现代农业可持续发展的一个重要方面， 受到国内外的普遍关注。叶 面施肥又称根外追肥或叶面喷肥， 是将肥料直接喷施在作物的叶片表面， 通过叶片吸收， 将 养分运输到体内各部位， 其突出特点是针对性强， 养分吸收运转快， 可避免土壤对某些养分 的固定作用， 提高养分利用率， 且施肥量少， 增产效果显著， 尤其是土壤环境不良、 水分过多 或干旱低湿条件、 土壤过酸过碱等因素造成根系吸收作用受阻或作物缺素， 急需补充营养 以及作物生长后期根系吸收能力衰退时， 采用叶面追肥可以弥补根系吸肥不足， 可取得较 好的增产效果， 近年来国内外的专家、 学者及同行越来越重视叶面肥的开发、 生产和应用。 资料显示， 在国外， 肥料通过叶面施用所占比例已超过 40％， 增产效果可达 10％以上， 具有 “四两拨千斤” 的效果。
在植物生长过程中， 钾、 钙都是植物必需的一种营养元素， 起到维持植物细胞正常 的生命活动作用， 对植物的生长以及作物产量的提高起到非常重要的作用。比如钙能与果 胶酸形成果胶酸钙， 稳定细胞壁的结构 ； 钙可将磷脂分子联结起来， 稳定细胞膜 ； 钙的大部 分存在于细胞内的液泡中， 对液泡内阴阳离子的平衡有重要贡献， 具有渗透调节作用 ； 钙素 还能参与植物体内的信号转导等一系列作用。钾的主要作用包括促进光合作用， 有利于蛋 白质合成、 碳水化合物代谢、 共生固氮等 ； 可以加速合成产物流动、 积累 ； 还可以活化多种 酶， 使作物生长健壮， 提高作物抗冻、 抗旱、 抗病害和抗倒伏能力。 由于化学肥料的大量长期 施用等原因， 使得土壤酸、 碱度过大， 导致土壤中钾、 钙的淋湿严重， 并且由于土壤中缺氧， 不利于植物对钾、 钙的吸收， 导致植物缺钾和钙。 近年来， 有关植物缺钾、 钙现象的报道连续 不断， 给农业生产带来了极大的经济损失。
目前市场上提供的钾、 钙叶面肥主要是单一元素肥料， 且基本都是无机型的， 其中 只有钙或是只有钾。通过施用钾、 钙单一肥料虽然也能起到一定的效果， 但是钾、 钙的吸收 率不高， 又浪费人工。 【发明内容】
本发明的目的是针对现有技术中的不足， 提供一种高效的、 廉价的、 质量符合 《复 合微生物肥料》 农业标准 (NY/T 798-2004) 的钾钙生物复合叶面肥。
本发明的再一的目的是， 提供一种钾钙生物复合叶面肥的制备方法。
本发明的另一的目的是， 提供一种钾钙生物复合叶面肥的应用。
为实现上述目的， 本发明采取的技术方案是 ：一种钾钙生物复合叶面肥， 所述的钾钙生物复合叶面肥按重量百分比， 该叶面肥 由以下组分组成 ：
含菌酵母有机原料 20-40％
硝酸钾 24.5-39.5％
硝酸铵钙 35-45％
氮酮 余量。
较好的是， 所述的含菌酵母有机原料包括菌液与酵母有机原料， 其中菌液与酵母 有机原料的吸附比例是 1 ∶ 20-1 ∶ 40。
较好的是， 所述的菌液是枯草芽孢杆菌液和胶冻样芽孢杆菌液按 2 ∶ 1-3 ∶ 1 的 比例混合而成的。
为实现上述第二个目的， 本发明采取的技术方案是 ：
一种钾钙生物复合叶面肥的制备方法， 该方法包括以下步骤 ：
a、 酵母有机原料制备 ： 将提取酵母发酵以后的酵母发酵液废液原浆进行浓缩， 然 后经过喷雾干燥流程得到酵母有机原料 ；
b、 复合微生物菌剂制备 ： 将枯草芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌单独发酵生产， 两个 菌种分别单独经过斜面培养、 摇床扩大培养、 种子罐发酵和发酵罐发酵， 发酵后将两种菌液 按 2 ∶ 1-3 ∶ 1 的比例混合 ； 然后用上述粉体酵母有机原料进行吸附 ； c、 在上述吸附有菌种发酵液的酵母有机原料中， 加入硝酸钾、 硝酸氨钙、 氮酮 ( 渗 透剂 ) 等， 混合后得钾钙生物复合叶面肥。
本发明制备方法生产得到的钾钙生物复合型叶面肥， 所述产品的技术指标如下 ： 7
(1)、 有效活菌数≥ 2×10 个 / 克 (2)、 N+P2O5+K2O ≥ 25％
(3)、 K2O ≥ 15％ (4)、 CaO ≥ 10％
(5)、 有机质≥ 15％ (6)、 腐殖酸≥ 10％
为实现上述第三个目的， 本发明采取的技术方案是 ：
一种钾钙生物复合叶面肥， 作为肥料在农业作物生长中的应用， 所述的叶面肥按 重量百分比， 该叶面肥由以下组分组成 ：
含菌酵母有机原料 20-40％
硝酸钾 24.5-39.5％
硝酸铵钙 35-45％
氮酮 余量
较好的是， 所述的钾钙生物复合叶面肥作为肥料在农业作物缺钾、 缺钙生长中的 应用。
本发明的技术原理是， 有益微生物可以改善植物的微生态环境， 调控生态平衡， 可 以抑制病原菌的侵入， 具有杀菌防病、 改善作物养分供应等作用。另一方面， 生产酵母时产 生的酵母发酵液废液经过喷雾干燥后的有机原料中含有大量的有机质、 氨基酸、 腐植酸、 蛋 白质和多种中微量元素， 这些物质中大部分营养物质是作物和微生物生长所需养分， 特别 是其中的小分子有机质可直接被作物吸收、 利用， 可补充作物营养和促进肥料中有益微生 物的快速繁殖， 具有刺激植物生长、 增强机体活力和代谢能力， 提高植物的抗病力和抗逆能 力。 同时， 植物在缺少钾、 钙元素时补充钾钙元素， 具有相互促进植物对彼此的吸收， 钙有利
于维持细胞质量的完整性， 保持膜的孔径和通透性， 能防止细胞内的 K+ 外渗， 有利于钾素的 2+ + 吸收。 维茨试验也证明 Ca 离子不但能促进 K 的吸收， 而且还能减少植物中阳离子的外渗。
与现有技术相比， 本发明具有如下有益效果 ：
1、 为叶面肥生产提供了一种新的原材料 ： 打破了单用无机原料生产钾、 钙叶面肥 的传统模式， 为将复合微生物肥料技术改进为叶面肥发现了一种新的原材料， 其具有成本 低廉， 变废为宝， 水溶性好， 利用率高等特点， 在降低叶面肥生产成本的同时， 产品质量也得 到了提高。
2、 肥效提高 ： 钾钙生物复合叶面肥可以高效补充作物的中钾、 钙元素， 很好保证了 作物的生长发育， 钾钙相互作用， 吸收快， 养分利用率提高。同时， 内含有益微生物菌群， 可 以改善植物的微生态环境， 改善作物养分供应， 且有益微生物附在植物上形成优势菌群， 可 抑制病原菌的侵入。 另外， 酵母有机原料除了可直接被植物吸收参与作物生长代谢外， 还能 激活作物细胞组织、 改善植物器官功能， 增强作物抗逆能力。
3、 养分全面 ： 钾钙生物复合叶面肥的突破在于不但供给作物钾、 钙等无机营养， 而 且提供有效活菌、 有机质、 氨基酸、 腐植酸、 蛋白质及抗生素等， 不仅为作物提供更全面的营 养物质， 还可起到抗旱、 抗病、 促生、 调理和杀菌防病的作用。
4、 废物利用 ： 不仅为酵母生产过程中产生的发酵液废液提供了一条崭新的资源化 处置途径， 而且可获得附加值较高的叶面肥产品， 从而降低了发酵液废液的处理处置成本。
5、 安全、 环保 ： 本发明具有无毒、 无味， 安全可靠， 无副作用， 利用率高、 肥料流失 少、 对农产品、 周围环境没有污染， 具有安全环保等特点。 同时， 本发明采用科学配方和先进 生产工艺精制而成， 使用后可使作物叶面增大， 叶绿素含量提高、 光合作用增强 ； 根系发达， 糖分和干物质积累增多， 增强作物的抗旱、 抗涝和抗病能力等。 【附图说明】
附图 1 为酵母生产过程中废液产出工艺流程图。
附图 2 为本发明酵母发酵液废液喷雾干燥工艺流程图。
附图 3 为本发明钾钙生物复合叶面肥生产流程图。 【具体实施方式】
下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
实施例 1
1、 粉体酵母有机原料的制取
将提取酵母以后的发酵液废液原浆进行浓缩， 废液原浆浓度约为 7％， 浓缩后使浓 度达到 50％， 然后经过喷雾干燥流程产生细度大于 80 目， 水分小于 3％的黄褐色粉体酵母 有机原料。( 酵母生产过程中废液产出工艺流程图可参看图 1)。
喷雾干燥后的粉状酵母有机原料的基本性状见表 1.( 酵母发酵液废液喷雾干燥 工艺流程见图 2)。
表 1 粉状酵母有机原料的基本性状
2、 菌种发酵
将 枯 草 芽 孢 杆 菌 (Bacillus subtilis) 和 胶 冻 样 芽 孢 杆 菌 (Bacillus mucilaginosus) 利用发酵设备单独发酵生产， 两个菌种分别单独经过斜面培养、 摇床扩大 培养、 种子罐发酵和发酵罐发酵， 发酵后将两种菌液按 2 ∶ 1 的比例混合， 使发酵菌液的活 菌数量达到 50 亿个 /ml。
3、 配料
(1)、 准确称取酵母有机物料 300Kg 于搅拌机中， 按照菌液∶酵母粉＝ 1 ∶ 30(L/ kg) 的比例加入有效活菌数 50 亿个 /ml 的混合发酵液 10L， 充分搅拌后为含活菌数量 1.3-1.6 亿个 / 克的酵母有机质 ；
(2)、 在容量为 500 公斤的搅拌机中按照表 2 的原料配比进行准确配料 ： 上述制得 的含活菌的酵母有机原料 30％， 硝酸钾 29.5％， 硝酸铵钙 40％。( 钾钙生物复合叶面肥生 产流程见图 3)。
表 2 钾钙生物复合叶面肥的生产配方
注： 各原料的含量如下 ：
①、 含菌酵母有机原料 ： N ≥ 4％， K2O ≥ 11％， 有机质≥ 60％， 腐殖酸≥ 41， 氨基酸 ≥ 12％， 有效活菌数≥ 1.3 亿 / 克 ；
②、 硝酸钾 ： N ≥ 13％， K2O ≥ 46％ ；
③、 硝酸铵钙 ： N ≥ 15％， CaO ≥ 25％ ；
搅拌机搅拌 10-15 分钟， 让物料充分混合， 混合后粉碎至 60-80 目。
4、 质量检测
产品检验按照农业部行业标准 《复合微生物肥料》 农业标准 (NY/T798-2004) 的方 法进行， 钾钙生物复合叶面肥成品基本性状见表 3.
表 3 钾钙生物复合叶面肥的检测结果
实施例 2在复合微生物菌剂制备中， 枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 和胶冻样芽孢杆 菌 (Bacillus mucilaginosus) 发酵后的混合比例为 3 ∶ 1， 菌液与酵母有机原料的吸附比 例是 1 ∶ 20。
酵母有机原料的加入比例为 40％， 硝酸钾 24.5％， 硝酸铵钙 35％ ； 其他同实施例 1。
实施例 3
在复合微生物菌剂制备中， 枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 和胶冻样芽孢杆 菌 (Bacillus mucilaginosus) 发酵后的混合比例为 2 ∶ 1， 菌液与酵母有机原料的吸附比 例是 1 ∶ 40。
酵母有机原料的加入比例为 20％， 硝酸钾 39.5％， 硝酸铵钙 45％。其他同实施例 1。
试验例
梨树田间试验效果
试验处理 ：
A： 按 1 ∶ 600 稀释度喷施复合生物钾钙叶面肥 ( 采用实施例 1 的钾钙生物复合叶 面肥 )， 以下简称处理 A ； B： 按 1 ∶ 600 稀释度喷施生物叶面肥 ( 采用纯含菌酵母有机原料叶面肥， 其他同 实施例 1)， 以下简称处理 B ；
C： 按 1 ∶ 600 稀释度喷施硝酸钾叶面肥 ( 采用纯硝酸钾叶面肥， 其他同实施例 1)， 以下简称处理 C ；
D： 按 1 ∶ 600 稀释度喷施硝酸铵钙叶面肥 ( 采用纯硝酸铵钙叶面肥， 其他同实例 1)， 以下简称处理 D ；
E： 以清水作对照进行叶面喷施， 以下简称处理 E。 2
小区面积 80m ， 设 3 次重复， 随机区组排列。所有试验处理基肥按习惯施肥处理， 后期追肥按试验处理进行， 叶面肥喷施时间第一次在谢花后 20 天， 以后每 20 天喷一次， 共 喷 4 次， 其它管理与习惯施肥相同。试验数据用 SPSS13.0 软件进行方差分析及其显著性检 验， Excel 进行统计、 分析。
(1) 不同处理对梨品质的影响
表 5 不同处理对梨品质及耐贮性的影响
注： 表中数字均为 3 次测定的平均值 ； 数字同列右侧小写字母相同， 表示之间无显 著差异， 标有不同小写字母表示达到 95％的显著差异 ； 标有不同大写字母表示达到 99％的 显著差异 ； 下同。
从表 5 中数据可以看出， 不同处理对作物品质的影响中， 处理 A、 处理 B、 处理 C 和 处理 D 梨的各指标要好于处理 E 中的各指标， 如梨的果实可溶性固形物分别比处理 E 增加 了 4.0％、 1.7％、 1.1％和 0.9％， 可溶性糖增加 2.10％、 1.20％、 0.41％和 0.20％， 烂损率提 高 1.4％、 0.5％、 0.6％和 0.2％。处理 A 能较好的增加果实可溶性固形物、 硬度和维生素含 量， 继而增强果实耐贮性， 而且优于处理 B、 C 和 D 的喷施效果。方差分析表明， 钾钙生物复 合叶面肥的喷施效果显著高于用清水作对照的处理， 且与单用无机或单用有机叶面肥的喷 施效果也达到了显著差异水平。 说明钾钙生物复合叶面肥比单用无机或单用有机叶面肥能 有效提高梨的品质。
(2) 不同处理对梨产量的影响
表 6 不同处理对梨的增产效果
不同处理对梨树的单株产量和单果重测定结果 ( 表 6) 可得， 钾钙生物复合叶面肥 喷施的梨树单株产量高于其他各处理， 增产效果达到极显著水平。同时， 处理 A 的单果重也 高于处理 B、 处理 C 和处理 D， 较大高于处理 E， 方差分析表明他们之间达到显著差异， 处理 A 的单果重显著高于处理 B、 处理 C 和处理 D。
从以上试验结果可以看出 ： 钾钙生物复合叶面肥能明显增加作物产量的同时， 可 起到废物利用、 减少资源浪费、 保护环境、 减少化肥用量、 提高农产品品质的作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员， 在不脱离本发明方法的前提下， 还可以做出若干改进和补充， 这些改进和补充也应视为 本发明的保护范围。