[发明专利]利用微生物分解低品位稀土矿石生产生物复合肥料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物复合肥料的生产方法，具体涉及一种利用微生物分解低品位稀土矿石生产生物复合肥料的方法。

背景技术

我国是一个农业大国，肥料需求量大。然而目前，我国可以用于生产肥料的矿石并不多，特别是可溶性钾、硫、磷矿。这不利于我国的肥料生产。因此，我国每年都需要从国外进口大量肥料，仅2012年我国钾肥进口就达634万吨。国外钾肥生产企业实行价格垄断，不仅增加农业生产成本，同时对我国的粮食生产安全造成一定的冲击。所以，目前急需开发一种能够利用含有不可溶性钾、硫、磷的化合物的矿石来生产肥料的方法。目前采用的方法主要是化学法和热法，而这两种生产工艺过程中能耗大、物料消耗大、对原料利用率低、污染和破坏环境，不利于可持续发展和节能环保、低成本的生产要求。因此，需要一种具有能耗低、物料消耗小、对原料利用率高、环境污染小、节能环保、生产成本低的肥料生产方法。

目前，我国有大量低品位稀土矿石由于稀土含量低，不适合用于提炼稀土而被堆置，尤其在包钢尾矿库和白云鄂博地区更为严重，这样不仅造成了资源的浪费还对环境造成严重的污染。所以，急需一种既能有效利用这些低品位稀土矿石又同时解决污染的方案。

随着生物技术的发展，各种生物肥料相继问世，并且发展前景良好，目前已经有很多利用生物分解各种低品位矿石生产生物肥料。但是市面上的生物肥料大都只含有单一的矿物质元素，如申请号为00123208.8和公开号为CN101229984A的发明专利都只是利用微生物生产钾肥，肥料含植物所必须元素单一，不能够满足植物生产所需的多种大量元素和微量元素的要求。这样，在施用此类肥料时往往还需要伴施其它无机肥以补充其它矿质元素，或者在肥料生产过程中添加其它生物所需元素，这无疑在生产中增加了劳动量和生产成本。

因此，需要提供一种能够利用低品位稀土矿石生产的复合生物肥料，同时含有多种矿物元素以满足植物生产需求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种利用微生物分解低品位稀土矿石生产生物复合肥料的方法，它利用微生物发酵方法分解低品位稀土矿石中含有钾、硫、磷等元素的难溶性化合物，生产出含钾、硫、磷及微量元素的生物复合肥料。

为解决上述问题，本发明采用技术方案为：一种利用微生物分解低品位稀土矿石生产生物复合肥料的方法，该方法包括以下步骤：

第一步：为了采集能够分解含有钾、硫、磷等元素的难溶性化合物的目标微生物，从稀土矿区采集土壤样品若干份，保存于无菌塑料袋中运回实验室，为了保持土壤样品中微生物的活性，将土壤样品于4℃保存备用；

第二步：为了将本方法所需的目标微生物从土壤样品中分离出来，需配制出富集培养基、筛选培养基和发酵培养基，富集培养基为含钾不含氮的琼脂固体培养基，用于使目标微生物大量生长；筛选培养基为琼脂固体培养基，含有200目的低品位稀土矿石粉，不含氮和可溶性钾，可以筛选出能够分解含有钾元素的难溶性化合物的目标微生物，而其他微生物在此筛选培养基中因无法利用钾、不能够固定氮而无法生长；发酵培养基为液体培养基，含有200目的低品位稀土矿石粉，不含氮和可溶性钾，将筛选出的若干种微生物接种于发酵培养基中摇床培养20天，在此培养基中生长良好的微生物即为本方法所需的目标微生物。

第三步：从土壤标本中筛选出适合分解低品位稀土矿石的目标微生物，称取土壤样品加入到无菌水中，用磁力搅拌器搅拌制成悬液，将所得悬液梯度稀释后，分别涂布于富集培养基平板，于26～30℃培养3～4天，待微生物菌落长出后进行四分体划线将微生物纯化；将纯化至第四代以上的微生物接种于筛选培养基，于26～30℃培养3～4天后再挑选出长势良好的菌种接入发酵培养基；将发酵培养基中的菌种30℃摇床培养20天后选出若干种生长较好的目标微生物，将筛选出的若干种目标微生物扩大培养后混合制得复合菌剂；

第四步：利用筛选所得的目标微生物发酵分解低品位稀土矿石中的含有钾、硫、磷等元素的难溶性化合物，即进行固体发酵，将低品位稀土矿石粉碎为200目的矿粉，再将以重量计算的矿粉1～2份和发酵辅料1～2份混合制得发酵混料，其中为了给目标微生物的生长提供所需碳源、氮源及其它元素，发酵辅料是以重量计算的酒糟2～3份、废糖蜜5份和豆饼粉2～3份混合制得；然后将发酵混料与水按照1:1的重量比混匀制得固体发酵物料，再加入接种量为固体发酵物料体积10～25﹪复合菌剂混合均匀后堆置发酵15～25天，得到固体发酵产物；