于恒勝, 劉靜靜, 趙 攀
(1.史丹利扶余化肥有限公司 吉林扶余 131200;2臨沭縣檢驗檢測中心 山東臨沭 276700)
針對目前我國農業生產中存在的土壤酸化、板結、地力衰退、理化性能變差以及真菌性病害、再植障礙等土傳病害傳播日趨嚴重等問題,史丹利扶余化肥有限公司利用高塔復合肥生產裝置,采用復合微生物菌劑、聚谷氨酸、黃腐酸鉀、腐殖酸和無機肥等原料,開發了一種生物有機無機復合肥料,其能夠在植物體內定殖、繁殖和轉移,與植物親和性高,能促生增產、修復改良土壤,對環境相對安全,具有防控土傳病害功能,可提高化學肥料的利用率[1]。該生物有機無機復合肥料生產中的菌肥復合一體化包膜處理工藝已在我國獲得2項實用新型專利“高塔造粒生產用加熱混合器”(ZL201820532746.0)和“雙向調控復合肥生產裝置”(ZL201820532745.6)的授權,已辦理登記“防控土傳病害型生物有機無機復合肥料自動生產控制系統VI.0”的計算機軟件著作權。
復合微生物菌劑由枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌組成,其質量份為枯草芽孢桿菌菌劑50份、地衣芽孢桿菌菌劑25份、解淀粉芽孢桿菌菌劑25份。
枯草芽孢桿菌是農業上廣泛應用的一種殺菌劑,具有溶菌和殺菌作用,可在土壤中快速繁殖,抑制土壤中其他病菌的生長和繁殖,減緩土傳病害的傳播。枯草芽孢桿菌在生長過程中能代謝分泌出脂肽類化合物、有機酸、細菌素類物質,從而抑制病原菌的生長。枯草芽孢桿菌在生長過程中還可分泌幾丁質酶抗菌蛋白,對多種植物病原菌具有強烈的抑制和抗重茬作用。
地衣芽孢桿菌是一種常見的革蘭氏陽性嗜熱細菌,在土壤中能夠產生抗菌活性物質,具有生物奪氧功能,從而限制了致病菌繁殖、生長的條件[2]。地衣芽孢桿菌在農業上應用還具有促進植物生長,提高植物抗逆性,防止土傳病害傳播和抗重茬的作用。
解淀粉芽孢桿菌是一種與枯草芽孢桿菌親緣性很強的細菌,其在生長過程中可以產生一系列能夠抑制真菌和細菌活性的代謝物,可控制植物根際的營養和其他資源,往往使病原菌喪失生存空間和繁殖條件,從而減輕病害,保持土壤中的優勢種群,同時可有效提高作物對土壤中磷和鉀的吸收率。
聚谷氨酸是利用生物發酵工藝生產的大分子氨基酸聚合物,是一種具有活性、多功能的生物高分子類物質[3],可增強作物抵抗由土壤傳播的植物病原菌所引起的癥狀;可增加土壤硝態氮、速效磷、速效鉀的含量,絡合土壤中的正、負離子,防止養分固定、淋失,可提高化學肥料有效養分的利用率,減輕環境污染。
聚合氨基酸在農業上應用可促進植物對養分的同化吸收,提高植物生育前期對養分的高效吸收利用,同時還能夠將離子由土壤快速轉移至作物根內,再由根運輸到葉片,增強植物抗病和抗逆能力。此外,聚合氨基酸還可增強土壤酶和土壤微生物的活性,增加土壤微生物的數量,可使纖維素分解菌、好氣性細菌、放線菌的數量增加,有利于有機物的轉化,促進營養元素的釋放。
黃腐酸鉀是從腐殖酸中提取的一種短碳鏈物質,能螯合無機營養元素,提高其利用率;同時還具有增強植物抗澇性,激發植物微觀生物活性,提高營養吸收,促進植物發芽生長的作用。
黃腐酸鉀在農業上應用,可疏松土壤,提高土壤的保水保肥能力,改良土壤團粒結構,減少鹽離子對種子和幼苗的危害,還可起到溶磷解鉀、強化植物根系的附著力和快速吸收能力,具有增根壯苗、抗重茬、抗病、改良作物品質的作用。
生物有機無機復合肥料生產配方(質量份):聚谷氨酸4份,黃腐酸鉀8份,腐殖酸12份,尿素48份,氯化鉀15份,磷酸一銨12份,包膜劑5份。
菌肥復合一體化包膜處理配方(質量份):有機無機復合肥顆粒5份,包膜劑5份。
包膜劑配方(質量份):復合微生物菌劑3.5份,脲甲醛1.5份。
將尿素輸送至造粒塔上的尿素熔融器中,在125~130 ℃的溫度下將尿素熔融;在塔下將4份聚谷氨酸、8份黃腐酸鉀、12份腐殖酸、15份氯化鉀、12份磷酸一銨加熱至50~60 ℃,混合后輸送至塔上加熱混合槽中,與48份尿素熔融液加熱至115~120 ℃進行混合,然后依靠重力流入剪切機進行高速剪切,形成低溫共熔體造粒料漿并送至造粒裝置進行噴淋造粒;造粒裝置噴出的滴珠在造粒塔中沉降時與上升的空氣進行換熱、傳質,在塔底得到固化的有機無機復合肥顆粒;將肥料顆粒送至冷卻機中冷卻至50~60 ℃,篩分后粒徑為2~4 mm的合格顆粒輸送到轉鼓包膜機進行菌肥一體化包膜處理,余料經粉碎后返回配料工序重新造粒[4]。
將溶解槽內的脲甲醛溶液加熱至75~80 ℃后開啟攪拌槳進行攪拌,然后將其均勻地噴入轉鼓包膜機中的有機無機顆粒復合肥表面,同時采用復合微生物菌劑進行撲粉覆膜(復合微生物菌劑與顆粒肥料一體化復合處理),再經計量包裝,制成生物有機無機復合肥料。
將復合微生物菌劑與有機無機復合肥進行造粒前內置混合處理(處理方式一)和造粒后一體化復合包膜處理(處理方式二)的活性菌存活率對比試驗(見表2),結果表明采用處理方式二的有益活性菌90 d后的存活率比采用處理方式一的提高212%。

表2 2種處理方式的有益活性菌存活率試驗結果
生物有機無機復合肥產品采用菌肥一體化復合包膜處理工藝,不僅有效提高了產品中活性菌的存活率,而且提高了化學肥料的利用率,減輕了環境污染,同時包膜劑脲甲醛在土壤中被細菌分解后得到的氮元素可被植物吸收利用。
實踐證明該產品能有效防控土傳病害的傳播,修復改良土壤,增加土壤養分供應量,促進植物生長,減少植物病蟲害,具有提高農產品質量的作用。該產品可降低土壤含鹽量,促進土壤團粒結構形成,提高肥料的溶解、存儲、輸送與吸收能力,促進作物根系的發育,增強抗病性,還可螯合營養物質使其更好地被植物利用。