CN101003737A - 土壤磷素活化剂 - Google Patents

Abstract

土壤磷素活化剂，属于农业技术领域。各组分重量百分比为：黑曲霉溶磷菌剂35％～45％、泥炭30％～35％、玉米轴粉8％～12％、酒糟6％～8％、尿囊素1％～3％、硝基腐铵7％～9％，经溶浸菌剂制备、吸附剂配制、混合堆制而制得。本发明提供了一种高活性、高效能、无公害的绿色生态农业产品。使用本发明能够提高土壤对作物的供磷能力，降低生产成本，提高作物产量。

Description

土壤磷素活化剂

技术领域：

本发明属于农业技术领域，涉及一种土壤磷素活化剂。

背景技术：

磷是植物生长发育所必需的营养元素之一。世界上和我国缺磷土壤面积分布广泛。我国耕地土壤中有1/3～1/2的土壤缺磷，而且多数土壤有效磷含量低于10mg/kg，严重限制了作物产量的提高。为了提高作物产量，需要向土壤中施入化学磷肥。而磷肥施入土壤易形成难溶性磷酸盐并迅速为土壤矿物吸附固定或为微生物所固持，其当季利用率一般仅有10％～25％。所以在生产实践中，为了克服土壤缺磷和磷肥利用率低的状况，达到增产的目的，不断大量地向土壤中投入磷肥。这不仅造成磷肥浪费，也必然导致农田径流中磷浓度提高，引起水体富营养化。因此，寻求活化土壤中作物难以利用磷的途径或方法，提高磷肥利用率，对农业的可持续发展和生态环境保护均具有重要意义。据估算，由于连续多年大量施用磷肥，土壤中集结的磷素若得以活化，可供作物应用50年以上。

长期以来，国内外学者就如何提高磷肥利用率、活化土壤中的磷素，进行了大量研究，概括起来主要有以下两个方面。一方面是从土壤中无机磷的吸附与解吸、沉淀与溶解等化学过程入手来研究磷素的活化，另一方面是从微生物作用的角度出发，研究磷素的转化和生物有效性。在解磷微生物肥料方面，国内外学者进行了大量研究，并在生产上广泛应用。主要方法是在实验室分离、筛选出溶磷能力强的微生物，然后在发酵条件下生产，制成微生物肥料，再施用于田间，以改善作物的磷素营养条件。土壤中许多微生物具有将难溶性磷转化为可利用形态磷的能力。具有这种解磷能力的微生物包括细菌、真菌和放线菌，通常称其为溶磷微生物。国外从20世纪40年代开始将溶磷微生物用于农业生产，60年代以后开始在农业生产中发挥作用。印度使用溶磷菌剂的田间试验中有40％的地块增产效果显著，加拿大西部草原的4个省应用拜莱青霉(Penicillium bilaii)生物肥料，10年来作物平均增产8％～11％。中国从20世纪50年代到70年代，在谷物、蔬菜、豆类和棉花等作物上施用磷细菌肥料平均增产6％～10％，磷肥利用率提高4％～6％。黑曲霉溶磷菌Asp.32-4是我们从100余个样品中筛选出的具有较高溶磷能力的新菌种。与目前生产上应用的巨大芽孢杆菌Bacillus megatherium、假单孢菌属中的一些种Pseudomonas spp、节杆菌属中的一些种Arthrobacter spp、芽孢杆菌属中的一些种Bacillus spp以及氧化硫硫杆菌Thiobacillus thiooxidaas相比较，分解难溶态磷的效果更佳，增产效果更显著。

本发明与现有的解磷微生物肥料的另一区别，是在组分中加入了尿囊素和硝基腐铵。尿囊素是广泛存在于哺乳动物尿、胚胎和植物体内的一种杂环类化合物。分子式：C₄H₆N₄O₃，相对分子量：158.12。纯品为白色结晶粉末，无臭无味，能溶于热水、热醇和稀氢氧化钠，微溶于水和醇。饱和水溶液pH值5.5。纯度99.26％，纯品溶点228～231℃。由于人和动物体内都含有尿囊素，所以对人、畜极为安全。其主要作用是促进土壤中细菌、放线菌等有益微生物数量的增长，抑制霉菌增殖，改善土壤理化性状，促进作物对磷、锌、铜、镁等营养元素的吸收。硝基腐铵适用于种土壤和作物，是一种质量较好的腐肥，腐植酸质量分数高(40％～50％)，大部分溶于水，除铵态氮外，还含有硝态氮，全氮可达6％左右。对减少土壤种磷的固定、促进氮磷平衡及提供微量元素营养均有一定作用。

发明内容：

本发明目的是提供一种能够提高土壤对作物供磷能力、降低生产成本、提高作物产量的土壤磷素活化剂，用于克服现有解磷微生物肥料溶磷能力低的缺点。

本发明的土壤磷素活化剂是由黑曲霉溶磷菌剂35％～45％、泥炭30％～35％、玉米轴粉8％～12％、酒糟6％～8％、尿囊素1％～3％、硝基腐铵7％～9％，经溶浸菌剂制备、吸附剂配制、混合堆制而制得。

本发明各组分最佳重量百分比为：黑曲霉溶磷菌剂40％、泥炭33％、玉米轴粉10％、酒糟7％、尿囊素2％、硝基腐铵8％。

为验证黑曲霉溶磷菌Asp.32-4的溶磷能力，我们将该溶浸菌液与几种溶磷菌的菌液(有效活菌数＞2.0×10⁸/g)，以及有机酸(草酸、柠檬酸)和无机酸(硝酸和盐酸)的溶磷强度进行了比较。几种酸的浓度均采用0.1N，磷矿粉含量为1％，溶浸时间为60小时。试验结果表明：黑曲霉溶磷菌Asp.32-4培养液的溶磷能力与0.1N硫酸接近，均高于其他几种溶磷菌的菌液，以及无机酸和有机酸。

表1黑曲霉溶磷菌Asp.32-4溶磷能力比较

项目	速效磷含量(P2O5％)	转化率(％)
			Asp.32-4巨大芽孢杆菌氧化硫硫杆菌硝酸盐酸草酸柠檬酸	21.3817.9317.2518.9019.3818.836.88	74.4768.1565.4169.2371.2369.2225.13

本发明的使用方式：

基肥：土壤磷素活化剂用量为200kg/hm²，沟施或穴施，施后立即覆土。

本产品的使用范围：

大田作物、果树、蔬菜、花卉、牧草、人参等药用植物。

使用本发明的效果：

1、玉米和大豆试验在伊通县营城子乡西岗子试验田进行，供试土壤为碳酸盐黑钙土，pH6.18，有机质含量2.83％，碱解氮151ppm、速效磷468ppm、速效钾135ppm。玉米品种为反交101，株距33cm，每小区保苗250株，每垧保苗5万株。大豆品种为合丰23，等距点播，株距16.5cm，双行双粒交错播种，每小区保苗1000株。土壤磷素活化剂做基肥，用量为100kg/hm²。

试验结果表明，玉米施用土壤磷素活化剂，株高增加2.9％，茎粗增加5.6％，穗长增加9.2％，百粒重增加6.7％，产量增加13.5％；大豆施用土壤磷素活化剂，株高增加7.5％，总节数增加8.8％，单株荚数增加11.3％，单株粒数增加12.2％，百粒重增加4.6％，产量增加11.6％。

人参试验在抚松一参场进行，土壤为暗棕壤。土壤磷素活化剂做基肥，用量为10g/m²，小区面积50m²。结果表明：施用土壤磷素活化剂，株高较对照增加12.6％，叶宽增加9.8％，座果率提高7.2％，参根鲜重增加12.5％。

土壤磷素活化剂对土壤速效磷含量的影响：

研究结果表明，施用土壤磷素活化剂后，玉米根际土壤速效磷(P₂O₅)含量为22.5mg/kg，对照为18.0mg/kg，增加25.0％；大豆根际土壤速效磷(P₂O₅)含量为23.0mg/kg，对照为19.0mg/kg，增加21.1％。人参根际土壤速效磷(P₂O₅)含量为25.5mg/kg，对照为17.2mg/kg，增加48.3％。

具体实施方式：

1、溶浸菌剂的制备：以小型发酵罐(200L)制备溶浸菌剂为例。向定量水中加入2％的麦麸和1％的玉米面，煮沸半小时，用双层纱布滤去残渣，取150L装入发酵罐内，通蒸汽灭菌(120℃)40分钟，冷却至30℃左右接菌。按2％～3％的接种量接入Asp.32-4二级种子液(即摇瓶培养的种子液)。保温30℃，通气培养48小时，每隔12小时取样测定PH，观察菌丝发育的情况。

2、吸附剂配制：泥炭33kg(风干重)、玉米轴粉10kg、酒糟7kg、尿囊素2kg、硝基腐铵8kg。泥炭、玉米轴、酒糟粉碎后过80目筛，131℃条件下灭菌1小时，尿囊素60℃热水溶解。

3、混合堆制：将溶浸菌剂40kg与吸附剂混合均匀，调节含水量至60％(如水分不足可加0.5％的KMnO₄调节)，堆成30cm高左右，在28～32℃条件下培养3～5天，成固体菌剂。

土壤磷素活化剂质量标准控制：

外观、气味：黑褐色粉状、湿润、松散、无异臭味

有效活菌数：＞2.0×10⁸/g

水分含量：25％～35％

pH：6.5～7.5

细度：过孔径0.18mm标准筛的筛余物＜20％

杂菌率：＜10％

有效期：20℃贮存＞12个月

施用举例：

玉米和大豆等大田作物的施用方法：土壤磷素活化剂做基肥用量为100kg/hm²，播种时沟施或穴施，施后立即覆土。

人参的施用方法：土壤磷素活化剂做基肥，用量为10g/m²，与1kg细土混匀。栽参时，参槽开好后，施入土壤磷素活化剂，覆土2cm，再将参苗按规定距离摆好，覆土6cm。

Claims (2)

1、一种土壤磷素活化剂，其特征是：由黑曲霉溶磷菌剂35％～45％、泥炭30％～35％、玉米轴粉8％～12％、酒糟6％～8％、尿囊素1％～3％、硝基腐铵7％～9％，经溶浸菌剂制备、吸附剂配制、混合堆制而制得。

2、根据权利要求1的土壤磷素活化剂，其特征是：黑曲霉溶磷菌剂40％、泥炭33％、玉米轴粉10％、酒糟7％、尿囊素2％、硝基腐铵8％，经溶浸菌剂制备、吸附剂配制、混合堆制而制得。