本发明涉及无机肥料加工，具体为采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺。
背景技术：
1、蓝莓果实中含有丰富的营养成分，尤其富含花青素，它不仅具有良好的营养保健作用，还具有防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强人体免疫等功能，因其具有较高的保健价值所以风靡世界，是世界粮食及农业组织推荐的五大健康水果之一。由于我国一直将农业发展放在重要位置，随着种植业和养殖业的迅速发展，同时带来的是农业废弃物产出量的迅速增长；农业废弃物主要分为植物类(农作物秸秆、稻壳、甘蔗渣等)以及动物类(畜禽粪便)；植物类农业废弃物主要是由纤维素、半纤维素、木质素、少量蛋白质和灰分组成；畜禽粪便中的元素组成主要是碳、氢、氧、氮和硫等，化学组成主要是纤维素、半纤维素、木质素和淀粉等。目前农业废弃物成为环境污染的一个因素，如果能将农业废弃物制造成肥料，不仅能变废为宝，同时能缓解环境污染的问题。
2、例如中国专利cn103664251a公开了一种利用农业废弃物生产的生物肥料，其原料有废弃菜叶60-70％、农作物秸秆10-15％、复合发酵剂0.5-1.0％、腐植酸5-10％、稻壳灰5-10％和木醋杆菌菌剂4-20％；通过接种微生物菌剂可以促进农业废弃物的发酵进程，实现农业废弃物的肥料化利用，制成功能性微生物肥料、栽培育苗基质以及饲料等系列产品，可促进有机绿色农业的发展，控制并减少农村环境污染，改善农村生态环境，增加农民收入，对实现生态经济良性循环和农业的可持续发展有重要意义；但是，通过简单的微生物发酵，虽然可以将农业废弃物中的有机物质释放出来，便于农作物的吸收；但是，肥料施撒到土壤中后，只有部分会被植物很好的吸收利用，导致肥料的利用率低，植物的长势并未达到预期，因此往往会通过频繁施肥的方式给植物供养，不仅造成肥料的浪费，而且土壤中残留的大量肥料容易造成杂草、病害的滋生，同时也会破坏土壤结构，对植物的生长产生负面效果。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，该无机肥料，采用农业废弃物发酵，并配合多种物质组分，复配所得，施撒到种植蓝莓的土壤中，包埋的微生物菌种在释放出来后，可以将施撒的无机肥料中部分不易被蓝莓吸收的物质进行二次降解，有利于蓝莓吸收，从而提高无机肥料的利用率，同时可以有效改善土壤酸碱度，改善土壤结构，增强土壤肥力，为蓝莓的生长营造适宜的酸性土壤环境，从而刺激蓝莓生长，而且还可以促进蓝莓扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素的吸收能力，从而使得蓝莓可以更好的生长。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，具体包括如下步骤：
4、1）将收集的农业废弃物用清水反复冲洗后干燥至水含量为25-35%，经破碎后筛选，得到废弃物颗粒；
5、2）将废弃物颗粒与发酵菌剂混合后进行密封发酵，将发酵料经除臭、干燥后粉碎至80-100目，得到发酵粉料；
6、3）向发酵粉料中加入腐殖酸、氨基酸、微量元素混合物、双层微生物菌种微囊、尿素、磷酸一铵以及氯化钾，搅拌均匀后造粒，经冷却、筛分即可；
7、所述双层微生物菌种微囊，通过将微生物菌种接种到沙土中，以乳清蛋白、海藻糖以及纳米竹纤维为壁材，经干燥得到微生物菌种微囊，并在微磁场作用下，辅以间歇性超声作用，将磁性纳米线以及中空纳米棒包覆在微生物菌种微囊表面，再通过先后喷涂包衣液和聚丙烯酸树脂溶液即可。
8、作为本发明的进一步优选方案，所述废弃物颗粒与发酵菌剂的重量比为（93-96）：（4-7）；
9、所述发酵菌剂按照重量份数计，由20-25份地衣芽孢杆菌、10-18份的黑曲霉、15-20份灰色联袂菌色木霉、20-25份多粘芽孢杆菌、25-30份白腐真菌混合制成；
10、所述微量元素混合物，由硼砂、钼酸铵、硫酸锌按照质量比（50-58）：（3-6）：（36-47）组成；
11、所述发酵粉料、腐殖酸、氨基酸、微量元素混合物、双层微生物菌种微囊、尿素、磷酸一铵、氯化钾的重量比为（380-420）：（50-70）：（40-60）：（11-19）：（30-40）：（260-300）：（100-120）：（80-100）。
12、作为本发明的进一步优选方案，所述双层微生物菌种微囊，其具体制备方法包括如下步骤：
13、1）在无菌环境下，分别量取乳清蛋白溶液以及海藻糖溶液，经80-85℃水浴5-10min灭菌，然后与含菌沙土以及经过灭菌的纳米竹纤维充分混合，经喷雾干燥机干燥，即可得到微生物菌种微囊；
14、2）将微生物菌种微囊分散于装有灭菌蒸馏水容器中，得到分散液，然后向分散液中依次加入磁性纳米线以及中空纳米棒，控制添加量分别为微生物菌种微囊总重量的6-8%以及2-3%，然后置于磁铁形成的微磁场中，在150-200w间歇性超声作用下，控制磁铁沿着容器的轴线做圆周运动，间歇性超声作用的作用时间为5-10min，间歇时间2-3min，持续作用1-2h后，停止超声作用，并且移走磁铁，然后将产物离心分离后烘干，得到预处理微生物菌种微囊；
15、3）将蔗糖、麦芽糊精、海藻糖以及水溶性淀粉混合后，加入到去离子水中，搅拌得到包衣液，然后在进风温度为50-55℃，空气流量30-40m3/h，雾化压力2-3bar，进液速率为2-5ml/min的喷覆条件下，先将包衣液均匀喷覆在预处理微生物菌种微囊表面，再喷覆聚丙烯酸树脂溶液，包衣液和聚丙烯酸树脂溶液的喷覆量均为预处理发酵菌微囊重量的30-35%，干燥后，即可得到双层微生物菌种微囊。
16、更进一步，所述乳清蛋白溶液、海藻糖溶液、含菌沙土、纳米竹纤维的比例为（75-100）ml：（75-100）ml：（20-30）g：（1-3）g；
17、所述乳清蛋白溶液，浓度为（80-100）g/l；
18、所述海藻糖溶液，浓度为（20-40）g/l；
19、所述喷雾干燥机干燥，条件为空气流速350-380l/h，进料流速0.45-0.48l/h，进风温度为120-123℃，出风温度为60-70℃，载气压力为0.1-0.2mpa；
20、所述分散液，浓度为3-7wt%；
21、所述蔗糖、麦芽糊精、海藻糖、水溶性淀粉，质量比为1：（3-6）：（2-3）：（2-5）；
22、所述包衣液，浓度为15-18wt%；
23、所述聚丙烯酸树脂溶液，浓度为15-18wt%。
24、作为本发明的进一步优选方案，所述含菌沙土，其配制方法如下：
25、1）将河沙过60-80目筛后，用盐酸浸泡2-5h，取出后用去离子水冲洗至中性，烘干得到预处理河沙，再取不含腐殖质的红土，用去离子水浸泡使其成中性，烘干、碾碎过100-150目筛，得到预处理红土；
26、2)将预处理河沙和预处理红土混匀后，装入容器中，密封后高压灭菌，然后将微生物菌种用无菌水洗，制成孢子悬液，然后滴加到容器中，密封后放入真空干燥器内，用真空泵抽干水分，用无菌勺捣碎，即可得到含菌沙土
27、更进一步，所述盐酸，浓度10-15wt%；
28、所述预处理河沙和预处理红土，质量比为（3-5）：1；
29、所述微生物菌种，由枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、泾阳链霉菌、菌根真菌按照菌数1：（0.8-1.2）：（0.5-0.7）：（1.0-1.2）：（1.5-1.9）组成；
30、所述孢子悬液，浓度为（1×104-1×106）个/ml。
31、作为本发明的进一步优选方案，所述磁性纳米线，其制备方法如下：
32、1）按将去离子水、柠檬酸钠、无水乙醇、氨水以及聚乙烯吡咯烷酮己醇溶液充分混合均匀，得到微乳液，然后向微乳液中加入四乙氧基硅烷并混合均匀，在40-43℃下反应4-6h，将得到的产物用无水乙醇和去离子水反复交替洗涤，烘干后得到二氧化硅纳米线；
33、2）将40-70mg二氧化硅纳米线与150-260ml去离子水超声分散均匀，得到分散液，将48-52mg三氯化铁和245-270mg硫酸亚铁混合于50-80ml去离子水中，然后加入到分散液中，转移至30-35℃水浴中，以100-180r/min连续搅拌，在搅拌过程中，连续加入浓度为25-28wt%氨水，直至体系ph值达到12.0-12.5，再持续搅拌10-15min，然后在65-68℃水浴中保持2-5h，将产物用去离子水反复洗涤至中性，经真空烘干后，即可得到磁性纳米线。
34、更进一步，所述微乳液中，离子水、柠檬酸钠、无水乙醇、氨水、聚乙烯吡咯烷酮己醇溶液的质量比为（3-5）：1：（10-15）：1：（100-130）；
35、所述氨水，浓度为25-28wt%；
36、所述聚乙烯吡咯烷酮己醇溶液，浓度50-56wt%；
37、所述微乳液、四乙氧基硅烷，体积比为（100-180）：（25-32）。
38、作为本发明的进一步优选方案，所述中空纳米棒，其制备方法如下：
39、1）将均苯三甲酸溶于甲醇中，随后加入五水硝酸铋，以100-150r/min搅拌10-20min后，将形成的混合物转移至反应釜中，在120-125℃下加热24-30h，待反应结束后，离心收集所得产物，用甲醇反复洗涤，最后经60-70℃真空干燥12-15h，得到中间体金属框架材料；
40、2）将中间体金属框架材料和溴化钾加入到去离子水中，以100-150r/min搅拌30-50min后，将形成的混合物置于90-93℃油浴中1-2h，然后用去离子水和乙醇反复洗涤后，经60-70℃真空干燥12-15h，即可得到中空纳米棒。
41、更进一步，所述均苯三甲酸、甲醇、五水硝酸铋的比例为（750-830）mg：（50-80）ml：（90-120）mg；
42、所述中间体金属框架材料、溴化钾、去离子水的比例为（50-80）mg：（115-130）mg：（50-80）ml。
43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
44、本发明中，通过采用沙土保藏的方法，以沙土作为载体，将微生物菌种负载到沙土中，得到含菌沙土，然后以乳清蛋白、海藻糖以及纳米竹纤维为壁材，对含菌沙土进行包埋，经过喷雾干燥得到微生物菌种微囊，通过在无菌环境下，对含菌沙土进行包埋处理，可以为微生物菌种营造干燥且隔绝空气的环境，可以使微生物菌种的代谢能力降低，使其生命活动降至最低程度或处于休眠状态，从而使得微生物菌种在一定时间后，不仅不发生变异，而且保持生活能力；
45、而且由于在壁材中引入了纳米竹纤维，纳米竹纤维通过相互交联，在壁材中构建形成网状结构，可以有效增强壁材的韧性，使得壁材不易破裂，从而可以实现对含菌沙土包埋的密实性，同时，部分纳米竹纤维会暴露到微囊外部，使得微囊外表面出现大量的“纤维须”，外露的“纤维须”增大了微囊的比表面积，使得后续的磁性纳米线以及中空纳米棒可以更好的结合到微囊表面；
46、然后，利用二氧化硅纳米线表面悬挂键和氧空位等，采用共沉淀法在其表面负载磁性四氧化三铁，制备磁性纳米线，利用均苯三甲酸和五水硝酸铋为原料，经水热反应合成中间体金属框架材料，并以该中间体金属框架材料作为模板，通过其水解和溴化，制得由纳米片构建而成的中空纳米棒，通过将合成的磁性纳米线以及中空纳米棒加入到含有微生物菌种微囊的分散液中，并置于磁铁形成的微磁场中，通过控制磁铁沿着容器的轴线做圆周运动，并辅以间歇性超声作用，微磁场作用下，使得磁性纳米线呈现平行的均匀分布，但是超声作用，则会对均匀分布造成破坏，打乱磁性纳米线的分布情况，使得磁性纳米线之间，以及磁性纳米线与微囊表面暴露出来的纳米竹纤维之间相互交联，形成网状结构，同时，由于中空纳米棒为空心结构，使得纳米竹纤维和磁性纳米线的一端嵌入到中空纳米棒的空心结构中，使得中空纳米棒起到支撑柱的作用，使得网络结构更加稳定，并且具有层次，从而在微囊表面形成由纳米竹纤维、磁性纳米线以及中空纳米棒，三者构建形成的立体网络包覆层，从而完成对微囊的预处理，得到预处理微生物菌种微囊；
47、然后再将由蔗糖、麦芽糊精、海藻糖以及水溶性淀粉混合组成的包衣液，喷涂到预处理微生物菌种微囊，由于微囊表面的包覆层为立体的网络结构，包衣液可以填充到包覆层的空隙中，将网络结构填实，一方面可以实现包衣液固化后稳定，同时，也可以起到一定的缓冲作用，可以减缓外表面形成的聚丙烯酸树脂层受到的外力冲击，从而提高聚丙烯酸树脂层的抵抗能力，使得双层微生物菌种微囊的结构更加稳定持久。
48、本发明中，通过向废弃物发酵得到的发酵粉料中加入双层微生物菌种微囊，施撒到土壤中后，由于双层微生物菌种微囊中的微生物菌种，受到双层囊壁的保护，可以长时间不受外界因素的影响，长期处于休眠状态；待双层微生物菌种微囊中最外层的囊壁在土壤中微生物的作用下破裂后，内层的囊壁由于是由乳清蛋白、海藻糖以及纳米竹纤维组成，也会很快破裂，从而将包埋的含菌沙土释放处理，此时，内层囊壁中的乳清蛋白、海藻糖，以及包覆层中填充的包衣液可以快速为微生物菌种提供所需养分，使其代谢能力增强，快速脱离休眠状态，达到高活性状态，这些高活性微生物菌种可以将施撒的无机肥料中部分不易被植物吸收的物质进行二次降解，有利于植物吸收，从而提高无机肥料的利用率；同时，释放出来的高活性微生物菌种可以改善土壤酸碱度，改善土壤结构，增强土壤肥力，为植物的生长营造适宜的酸性土壤环境，刺激作物生长，而且还可以促进植物扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素的吸收能力，从而使得植物可以更好的生长。
49、本发明中的无机肥料，采用农业废弃物发酵，并配合多种物质组分，复配所得，施撒到种植蓝莓的土壤中，包埋的微生物菌种在释放出来后，可以将施撒的无机肥料中部分不易被蓝莓吸收的物质进行二次降解，有利于蓝莓吸收，从而提高无机肥料的利用率，同时可以有效改善土壤酸碱度，改善土壤结构，增强土壤肥力，为蓝莓的生长营造适宜的酸性土壤环境，从而刺激蓝莓生长，而且还可以促进蓝莓扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素的吸收能力，从而使得蓝莓可以更好的生长。
1.采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，其特征在于，所述废弃物颗粒与发酵菌剂的重量比为（93-96）：（4-7）；
3.根据权利要求1所述的采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，其特征在于，所述双层微生物菌种微囊，其具体制备方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，其特征在于，所述乳清蛋白溶液、海藻糖溶液、含菌沙土、纳米竹纤维的比例为（75-100）ml：（75-100）ml：（20-30）g：（1-3）g；
5.根据权利要求3所述的采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，其特征在于，所述含菌沙土，其配制方法如下：
6.根据权利要求5所述的采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，其特征在于，所述盐酸，浓度10-15wt%；
7.根据权利要求3所述的采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，其特征在于，所述磁性纳米线，其制备方法如下：
8.根据权利要求7所述的采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，其特征在于，所述微乳液中，离子水、柠檬酸钠、无水乙醇、氨水、聚乙烯吡咯烷酮己醇溶液的质量比为（3-5）：1：（10-15）：1：（100-130）；
9.根据权利要求3所述的采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，其特征在于，所述中空纳米棒，其制备方法如下：
10.根据权利要求9所述的采用农业废弃物生物发酵的蓝莓无机肥料的生产工艺，其特征在于，所述均苯三甲酸、甲醇、五水硝酸铋的比例为（750-830）mg：（50-80）ml：（90-120）mg；
