王小蒙，曾 銳，郭武松，葉坤國(guó)

（新洋豐農(nóng)業(yè)科技股份有限公司，湖北 荊門(mén) 448000）

含菌復(fù)合肥是一種同時(shí)含有益微生物與無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)的功能性復(fù)合肥［1］。水分是復(fù)合肥生產(chǎn)過(guò)程中重要控制指標(biāo)之一，需要通過(guò)高溫烘干來(lái)控制［2］。高溫過(guò)程會(huì)使微生物失活，因此含菌復(fù)合肥基本只能通過(guò)外包裹菌劑的方式生產(chǎn)。常見(jiàn)的微生物菌劑有液體、粉劑和顆粒3種。液體菌劑水含量高，有效活菌數(shù)低，需要較大添加量才能使有效活菌達(dá)到一定數(shù)量，但較大的添加量必然帶來(lái)較多水分，會(huì)嚴(yán)重影響復(fù)合肥理化性質(zhì)，造成結(jié)塊、粉化等。顆粒菌劑有效活菌數(shù)相對(duì)更低，且不能在復(fù)合肥上外包裹。粉劑菌劑水含量低，有效活菌數(shù)相對(duì)高，外包裹較少的量即可達(dá)到一定有效活菌數(shù)，且不會(huì)帶入過(guò)多水分，因此高濃度復(fù)合肥（w（N+P2O5+K2O）≥40%）外包裹粉劑菌劑是可行的。目前涉及菌劑有效活菌數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)主要有3個(gè)，分別是《農(nóng)用微生物菌劑》（GB 20287—2006）、《生物有機(jī)肥》（NY 884—2012）、《復(fù)合微生物肥料》（NY/T 798—2015），有效活菌數(shù)最低為0.2億/g［3］，因此復(fù)合肥外包裹菌粉其有效活菌數(shù)達(dá)到0.2 億/g 以上，才能滿(mǎn)足要求。不同工藝生產(chǎn)的復(fù)合肥，由于顆粒外觀存在差異，外包裹菌粉時(shí)其有效活菌數(shù)和包菌率必然不同，而這方面的研究較少。筆者以高塔、轉(zhuǎn)鼓、噴漿3種工藝生產(chǎn)的復(fù)合肥為研究對(duì)象，通過(guò)小試和工業(yè)試驗(yàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)工試）外包裹粉劑菌劑，研究不同生產(chǎn)工藝復(fù)合肥外包裹菌粉對(duì)有效活菌數(shù)及包菌率的影響，為含菌復(fù)合肥的生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

復(fù)合肥，無(wú)包裹劑的復(fù)合肥裸肥，高塔尿基24-15-6、噴漿硫基14-16-15、轉(zhuǎn)鼓硫基15-15-15；粉劑菌劑，商品枯草芽孢桿菌，有效活菌數(shù)1 000億/g；防結(jié)劑，商品防結(jié)油、防結(jié)粉。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6 個(gè)處理，小試3 個(gè)處理，工試3 個(gè)處理，各處理肥料類(lèi)別及菌劑添加量見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)各處理肥料類(lèi)別及菌劑添加量

1.3 含菌復(fù)合肥樣品制備

小試：按照上述處理，分別稱(chēng)取1.0 kg未包裹防結(jié)劑裸肥于BY-300糖衣機(jī)中，預(yù)熱至50～60 ℃。稱(chēng)取防結(jié)油2.5 g，通過(guò)氣泵空壓機(jī)霧化噴入糖衣機(jī)中。迅速稱(chēng)取防結(jié)粉3.0 g 與菌粉混合均勻，均勻撒入糖衣機(jī)中，糖衣機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)5 min，將樣品取出，裝入自封袋備用。

工試：在包膜工段包裹防結(jié)油2.5 kg/t、防結(jié)粉3.0 kg/t和菌粉1.0 kg/t（添加量0.1%），其余按照復(fù)合肥正常生產(chǎn)進(jìn)行，取綜合樣裝入自封袋備用。

1.4 分析測(cè)定方法

按照GB 20287—2006 規(guī)定檢測(cè)有效活菌數(shù)，按式（1）計(jì)算包菌率：

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)分析和圖表制作采用Microsoft Excel 2013。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 小試不同工藝復(fù)合肥外包裹菌粉對(duì)有效活菌數(shù)及包菌率的影響

為了避免3種工藝復(fù)合肥因氮、磷、鉀總養(yǎng)分不同對(duì)有效活菌數(shù)造成影響，小試樣品制作完成立即進(jìn)行有效活菌數(shù)檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，小試不同工藝復(fù)合肥外包裹菌粉有效活菌數(shù)及包菌率不同，其中處理3轉(zhuǎn)鼓工藝復(fù)合肥外包裹菌粉有效活菌數(shù)及包菌率最高，分別為0.903 億/g、90.3%；其次是處理2噴漿工藝復(fù)合肥外包裹菌粉，有效活菌數(shù)及包菌率分別為0.843 億/g、84.3%；處理1 高塔工藝復(fù)合肥外包裹菌粉有效活菌數(shù)及包菌率最低，分別為0.683億/g、68.3%。

表2 小試不同工藝復(fù)合肥外包裹菌粉對(duì)有效活菌數(shù)及包菌率的影響

2.2 工試不同工藝復(fù)合肥外包裹菌粉對(duì)有效活菌數(shù)及包菌率的影響

工試完成后立即對(duì)各綜合樣進(jìn)行有效活菌數(shù)檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，處理6轉(zhuǎn)鼓工藝復(fù)合肥外包裹菌粉有效活菌數(shù)及包菌率最高，分別為0.590 億/g、59.0%；其次是處理5 噴漿工藝復(fù)合肥外包裹菌粉，分別為0.453 億/g、45.3%；處理4 高塔工藝復(fù)合肥外包裹菌粉有效活菌數(shù)及包菌率最低，分別為0.367億/g、36.7%。工試結(jié)果與小試一致，包菌率均為轉(zhuǎn)鼓工藝＞噴漿工藝＞高塔工藝，但3種工藝復(fù)合肥外包裹菌粉，工試較小試包菌率均顯著降低，其中高塔工藝降低46.3%，噴漿工藝降低46.3%，轉(zhuǎn)鼓工藝降低34.7%。

表3 工試不同工藝復(fù)合肥外包裹菌粉對(duì)有效活菌數(shù)及包菌率的影響

3 討論

為了避免原料和配方不同對(duì)有效活菌數(shù)造成干擾，小試和工試完成立即按照GB 20287—2006 檢測(cè)有效活菌數(shù)，因此樣品有效活菌數(shù)和包菌率主要是由復(fù)合肥顆粒外包裹菌粉量決定的。在防結(jié)油、防結(jié)粉、菌粉用量相同時(shí)，復(fù)合肥生產(chǎn)工藝是影響顆粒外包裹菌粉量的主要因素。高塔工藝復(fù)合肥顆粒圓整，外觀光滑、均勻，有微孔［4］。噴漿工藝復(fù)合肥顆粒圓整均勻，類(lèi)似球形，實(shí)心顆粒［5］。轉(zhuǎn)鼓工藝復(fù)合肥顆粒渾圓，表面粗糙，實(shí)心顆粒［4］。本研究表明，無(wú)論工試還是小試，有效活菌數(shù)和包菌率均為轉(zhuǎn)鼓工藝＞噴漿工藝＞高塔工藝。其原因可能是3種工藝生產(chǎn)的復(fù)合肥顆粒特性不同，一方面是顆粒表面粗糙程度，轉(zhuǎn)鼓工藝顆粒表面粗糙，其次是噴漿工藝顆粒，而高塔工藝顆粒表面圓潤(rùn)光滑，顆粒表面粗糙易于菌粉附著，顆粒表面光滑菌粉則不易附著；另一方面是顆粒的比表面積，研究表明高塔、噴漿、轉(zhuǎn)鼓工藝生產(chǎn)的復(fù)合肥顆粒比表面積分別為1.44、1.42、1.29 m2/kg，相同菌劑用量下，顆粒越大，比表面積越小，菌粉因摩擦損失量相對(duì)較少，菌粉附著更多、更均勻［6］。

雖然不同工藝復(fù)合肥小試和工試有效活菌數(shù)和包菌率均為轉(zhuǎn)鼓工藝＞噴漿工藝＞高塔工藝，但相同工藝小試和工試包菌率差別很大，工試包菌率較小試降低34.7%～46.3%。其主要原因可能是工試在包膜工段包裹菌粉后，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的皮帶運(yùn)輸，通過(guò)斗提機(jī)進(jìn)入成品料倉(cāng)，然后經(jīng)計(jì)量秤計(jì)量，在包裝臺(tái)上包裝，此過(guò)程肥料經(jīng)過(guò)與皮帶、斗提機(jī)等摩擦，以及重力落差摔打，會(huì)導(dǎo)致菌粉脫落，從而降低有效活菌數(shù)及包菌率；而小試在糖衣機(jī)中進(jìn)行，包裹菌粉后立即取出，菌粉脫落少。此外不同工藝，其包膜設(shè)備、傳送運(yùn)輸設(shè)備、提升設(shè)備等不同，也可能造成差異。

工試生產(chǎn)過(guò)程中需要添加更多菌粉才能保證有效活菌數(shù)達(dá)標(biāo)。本試驗(yàn)工試高塔工藝復(fù)合肥包菌率36.7%，噴漿工藝復(fù)合肥包菌率45.3%，轉(zhuǎn)鼓工藝復(fù)合肥包菌率59.0%，要使含菌復(fù)合肥有效活菌數(shù)達(dá)到0.2 億/g，有效活菌數(shù)為1 000億/g 菌粉的理論添加量為0.02%，而實(shí)際生產(chǎn)中高塔工藝需添加0.034%，噴漿工藝需添加0.044%，轉(zhuǎn)鼓工藝需添加0.055%，實(shí)際添加量分別是理論添加量的1.70倍、2.20倍和2.75倍。

4 結(jié)論

不同工藝復(fù)合肥外包裹菌粉，有效活菌數(shù)和包菌率均為轉(zhuǎn)鼓工藝＞噴漿工藝＞高塔工藝，但相同工藝生產(chǎn)的復(fù)合肥外包裹菌粉有效活菌數(shù)和包菌率小試和工試差異較大。生產(chǎn)中若使含菌復(fù)合肥有效活菌數(shù)達(dá)到0.2 億/g，有效活菌數(shù)為1 000億/g 菌粉的實(shí)際添加量分別為轉(zhuǎn)鼓工藝0.034%、噴漿工藝0.044%、高塔工藝0.055%，分別是理論添加量的1.70倍、2.20倍和2.75倍。