一种防虫抗病生物有机肥及其制备方法与流程

本发明涉及农业肥料，尤其涉及一种防虫抗病生物有机肥及其制备方法。

背景技术：

1、随着农业绿色发展理念的普及，生物药肥因其环境友好、无残留、不易产生抗药性等特点，在病虫害防治和土壤改良领域得到了广泛应用。目前常见的生物药肥多以有机废弃物发酵腐熟料为载体，复配植物源杀虫成分和有益微生物菌剂，通过物理混合或简单包覆工艺制备而成。为提升产品性能，现有技术也开发了多种活性成分稳定化和微生物保护手段，如采用生物炭吸附固定杀虫成分、利用天然高分子材料对生防菌进行微胶囊包埋等。

2、然而，现有生物药肥在实际应用中仍存在明显不足。一方面，植物源杀虫成分与有益微生物菌剂直接接触时，会产生相互拮抗作用，杀虫成分会抑制甚至毒杀生防菌，而微生物的代谢活动也可能加速杀虫成分的降解，导致产品的杀虫和防病效果同时下降，这是制约生物药肥性能提升的核心瓶颈。另一方面，植物源杀虫成分多为脂溶性天然产物，在复杂的土壤环境中易受光照、温度、ph值等因素影响发生分解，持效期较短，需要频繁施用才能达到预期防治效果。同时，现有微胶囊包埋技术对生防菌的保护效果有限，生防菌在土壤中易受外界环境胁迫，存活率低且难以在作物根际稳定定殖，导致生物防病效果不稳定。此外，部分生物药肥生产工艺未能充分利用农业废弃物资源，原料成本较高，且部分工艺环节存在能耗高的问题，难以满足大规模工业化生产和农业可持续发展的需求。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供技术方案，以应对现有技术中的一个或多个问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种防虫抗病生物有机肥，包括以下重量份的组分：

4、基础有机基质100份；

5、化学杀虫相15~45份；

6、生物防病相5~20份。

7、所述化学杀虫相包括分级多孔生物炭以及负载于所述分级多孔生物炭内的硅化复合颗粒；所述硅化复合颗粒包括植物源杀虫活性成分、腐植酸以及包覆在所述植物源杀虫活性成分与所述腐植酸表面的二氧化硅层。

8、所述生物防病相包括由海藻酸钠与壳聚糖构成的复合微胶囊，以及包埋在所述复合微胶囊内的生防菌群；所述复合微胶囊的表面修饰有黄腐酸钾层。

9、具体地，所述生物防病相的制备原料按相对重量份计，包括：海藻酸钠2~6份、壳聚糖1~4份以及氯化钙3~8份。

10、具体地，所述化学杀虫相的制备原料按相对重量份计，包括：植物源杀虫原料20~40份、腐植酸1.5~2.5份以及分级多孔生物炭20~50份。所述分级多孔生物炭具有50~200nm的大孔-介孔分级结构，且其比表面积≥500m2/g。

11、具体地，所述基础有机基质的质量百分比含水率≤30%，其原料按重量份计，包括：畜禽粪便80~120份以及农作物秸秆粉30~60份。

12、一种防虫抗病生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

13、(1)化学杀虫相的制备：将植物源杀虫原料与水混合，加入纤维素酶与果胶酶进行酶解提取，过滤得到提取液；将所述提取液加热至40~45℃，加入腐植酸进行搅拌分散，滴加稀氢氧化钠调节体系ph值至6.0~6.5，恒温搅拌1.5~2.5h进行复合反应；维持复合体系温度在40~45℃下，滴加质量百分比浓度为15~25%的硅酸钠水溶液，同时滴加稀盐酸维持体系ph值在7.0~7.5；滴加完毕后，继续滴加稀盐酸调节体系ph值至5.5~6.0，恒温反应4~5h进行原位包覆反应，得到硅化复合颗粒悬浮液；将分级多孔生物炭加入所述硅化复合颗粒悬浮液中，将反应釜抽真空至表压-0.05~-0.08mpa，搅拌吸附2~3h，经干燥粉碎得到化学杀虫相。

14、(2)生物防病相的制备：将生防菌群加入海藻酸钠水溶液中得到a液；配制质量百分比浓度为3~8%的氯化钙水溶液作为b1液；将壳聚糖溶解于体积分数为0.5~1.5%的醋酸溶液中，滴加稀氢氧化钠调节体系ph值至5.0~5.5，得到b2液；将a液滴入b1液中进行固化反应25~35min，洗涤后转入b2液中进行覆膜反应15~25min，洗涤得到微胶囊湿品；将所述微胶囊湿品浸泡于质量百分比浓度为0.5~1.0%的黄腐酸钾水溶液中修饰15~25min，随后在≤35℃条件下真空干燥至质量百分比含水率≤15%得到生物防病相。

15、(3)终端复配：按比例将基础有机基质、所述化学杀虫相与所述生物防病相混合，送入造粒机，控制造粒系统温度低于40℃；采用35~45℃低温烘干。

16、具体地，步骤(1)中，所述植物源杀虫原料与水的质量比为1：2.5~1：10；酶解提取的ph值为4.5~5.0，温度为45~50℃，反应时间为3~4h。

17、具体地，步骤(2)中，所述a液的配制比例为：每500质量份无菌水中，加入海藻酸钠10~30质量份。所述b1液的配制比例为：每500质量份无菌水中，加入氯化钙15~40质量份。所述b2液的配制比例为：每500质量份醋酸溶液中，加入壳聚糖5~20质量份。

18、具体地，步骤(1)中，加入分级多孔生物炭之前，还包括对分级多孔生物炭进行预处理：将分级多孔生物炭加入质量百分比浓度为4~6%的过氧化氢溶液中，在40~50℃下搅拌氧化改性2.5~3.5h。

19、具体地，步骤(3)中，所述基础有机基质的制备方法包括：将畜禽粪便、农作物秸秆粉与好氧堆肥发酵菌剂混合，调节混合物料初始质量百分比含水率至55~65%，ph值至6.5~7.5；建垛发酵，当堆体温度升至60℃时首次翻堆，维持55~65℃发酵7~10天；随后自然降温陈化10~15天。

20、具体地，步骤(2)中，所述生防菌群包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌以及淡紫拟青霉，三者的质量比为1：1：1。

21、与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：

22、（一）通过化学杀虫相的腐植酸复合、纳米硅包覆、分级多孔生物炭负载与生物防病相的聚电解质微胶囊包埋、亲水/疏水分配屏障的组合，构建了双核隔离空间结构，实现了杀虫活性成分与生防菌在微观相态上的完全物理化学隔离，从根本上解决了传统生物药肥中植物源杀虫剂与生防菌相互内耗、毒杀的行业痛点，区别于现有技术仅通过简单物理混合或单一包覆实现的不完全隔离。

23、（二）通过植物源杀虫成分的腐植酸复合稳定、纳米二氧化硅致密包覆与分级多孔生物炭固相锚定的组合，形成了多维度的杀虫成分稳定化体系，同时配合适配的反应条件避免活性成分降解，实现了杀虫活性的长效缓慢释放，显著延长了产品的持效期，解决了现有技术中植物源杀虫剂易光解、易氧化、持效期短的问题。

24、（三）通过生防菌的两步交联微胶囊包埋、壳聚糖溶液ph缓冲与黄腐酸钾表面修饰的组合，既为内生防菌提供了抵御外界毒害的物理化学屏障，又为其在土壤中的生长繁殖提供了速效碳源，实现了生防菌在土壤中的高存活率与根际精准定殖，大幅提升了生物防病效果，区别于现有技术中仅通过单一包埋实现的低存活率生防菌保护。

25、（四）通过植物源杀虫原料的温和酶解提取、农业废弃物的资源化利用与低温复配成型工艺的组合，实现了产品的绿色化生产，减少了化学农药的使用量，同时将畜禽粪便、农作物秸秆、提取药渣等农业废弃物转化为有机肥料载体，兼顾了病虫害防治与土壤改良的双重功能，符合农业可持续发展的要求。