CN101205527A

CN101205527A - 一种复合微生物菌剂及其生产方法

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Publication number: CN101205527A
Application number: CNA2007100943462A
Authority: CN
Inventors: 闫龙翔; 贾小红; 李芳柏; 黄元仿
Original assignee: LULE BIOLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: LULE BIOLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2008-06-25

Abstract

本发明提供了一种复合微生物菌剂及其生产方法。本发明的技术方案是将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)单独发酵生产，发酵后的菌液分别用100目以上的稻壳粉按菌液∶稻壳粉＝1∶2－4(体积/质量)吸附，将三种吸附后的单一菌剂按照1.5－2.5∶0.8－1.2∶1的比例混合、粉碎至60－80目，得到复合微生物菌剂。

Description

一种复合微生物菌剂及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种复合微生物菌剂及其生产方法，具体地说，涉及一种利用稻壳粉作为微生物菌剂吸附载体的复合微生物菌剂及其生产方法。

背景技术

由于化肥的大量施用，造成土壤板结，水质下降，整个农田生态环境和人们的生存环境受到影响，如何维持我国农业的可持续发展已经引起各级政府的高度重视。特别是我国加入WTO后，我国农业受到严峻挑战，要发展出口创汇农业，必须大力推进绿色食品和无公害食品的发展，作为生产绿色食品生产资料之一的微生物肥料，已成为农业部重点推广产品。但由于微生物肥料的技术含量高，生产难度大，在我国市场上高质量的产品还很少。具权威部门估计：在未来的五年内，微生物肥料的年需求量将达到化肥用量的30％，市场容量将达到4200万吨，而我国微生物肥料现在的年生产量不足100万吨，远远不能满足市场的需要。

生物肥料是含有特定微生物活体的制品，应用于农业生产，通过其所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。复合微生物菌剂是生物肥料的品种之一，也是生产复合微生物肥料、生物有机肥料的核心原料。按照农业部复合微生物肥料行业标准NY227-1994的要求，有效活菌数是本产品的主要技术指标为，有效活菌数量必须大于2×10⁸个/克。所以微生物菌剂的活菌数量是判定产品质量高低的唯一标准，一种活菌数量高的产品，在提高产品使用效果的同时，可大大降低复合微生物肥料和生物有机肥料的生产成本，提高产品的市场竞争能力。要提高菌剂的活菌数量，吸附载体对菌体发酵液的吸附量的大小是影响活菌数量高低的关键。目前，进行生物菌剂生产的科研单位和企业基本是以草炭、褐煤、风化煤作为吸附载体，这些物质的含水量很高，即使进行高温烘干其中的含水量也在15-20％，而一般成品菌剂的含水量在30％左右，所以菌液的吸附量在10-15％，如果发酵液的活菌数量在25-30亿个/克，吸附后菌剂的活菌数量只能在2.5-4.5亿个/克。而且，草炭、褐煤、风化煤是不可再生的矿产资源，大量开采会破坏生态环境，国家因此控制开采，同时草炭、褐煤、分化煤的价格也逐年上涨，以此为吸附载体生产的产品成本也在逐年提高。

在水稻产区每年有大量的稻壳产生。全国每年稻壳总产量在3000万吨以上。由于农村经济的发展，稻壳不再作为燃料。稻壳很难分解腐熟，无法作为有机肥料使用，每年造成大量积压。有的地方进行集中焚烧处理又容易造成大气污染。作为一种特殊的资源，稻壳含水量很低(小于5％)，将其进行粉碎(细度在100目以上)后具有良好的吸附特性。

本发明的目的在于弥补现有技术中的不足，提供一种廉价的、质量符合《微生物肥料》农业标准(NY227-1994)的复合微生物菌剂的生产方法，在复合微生物菌剂生产过程中实现稻壳的资源化处置和利用。

发明内容

本发明目的通过以下技术方案实现：

本发明提供一种复合微生物菌剂，包括菌液和吸附载体，发酵后菌液的吸附载体为稻壳粉；每克稻壳粉载体上吸附有枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)6-10亿个，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)6-10亿个和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)5-8亿个。

本发明还提供一种复合微生物菌剂的生产方法，该方法按以下步骤进行：

1、菌种发酵：将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)三个菌种分别单独经过斜面培养、摇床扩大培养、种子罐发酵和发酵罐发酵。

2、吸附：将单一菌种的发酵菌液在吸附搅拌设备中分别用稻壳粉吸附，然后搅拌均匀，水分控制在25％-35％。

3、混合：将三个菌种吸附后的单一菌剂按照1.5-2.5∶0.8-1.2∶1的比例混合粉碎。

用稻壳粉吸附后的搅拌过程，以松散不结块为准。

所述稻壳粉采用刚加工的干燥稻壳粉碎而成。稻壳粉的细度为100目以上。

所述发酵罐发酵后菌液的活菌数量达到25-30亿个/ml。

步骤2中的吸附比例为，菌液∶稻壳粉＝1∶2-4，吸附比例为体积(L)/质量(kg)。

步骤3所述粉碎要求为细度达到60-80目。

产品质量检验：根据《微生物肥料》行业标准(NY227-1994)的要求和检测方法对产品进行检验，标准要求合格产品中有效活菌数≥2×10⁸个/克，杂菌率≤15％，pH值为5.5-7.0，经过大量的不同试验证明，利用稻壳粉作物吸附载体生产的复合微生物菌剂其技术指标可以达到以下指标，重金属含量没有超过农业部生物肥料行业标准无害化指标(见表1)。同时经过测定，用稻壳粉吸附的复合微生物菌剂有效期可达到18个月以上，满足行业标准NY227-1994有效期六个月的要求。

表1采用稻壳粉作为载体生产的菌剂的技术指标

项目	有效活菌数(×10⁸个/克)	杂菌率(％)	pH	水分(％)	镉(mg/kg)	水(mg/kg)	铅(mg/kg)	铬(mg/kg)	砷(mg/kg)
项目	有效活菌数(×10⁸个/克)	杂菌率(％)	pH	水分(％)	镉(mg/kg)	水(mg/kg)	铅(mg/kg)	铬(mg/kg)	砷(mg/kg)	含量	6-10	≤10	5.8-7.5	26-30	≤1.0	≤1.5	≤6	≤5	≤3

上述的个/克是指每克固体中含有微生物的个数；％是指每百份质量的固体中加入或含有目标物的质量份数。

本发明的技术原理是：生物肥料的肥效主要来自其中含有的土壤有益微生物，有益微生物活菌数量的高低决定了产品质量和应用效果，而生物肥料中微生物活菌数量由所采用的微生物菌剂中的活菌数量决定。同时微生物菌剂中微生物活菌数量的高低取决于发酵菌液中活菌数量的高低和吸附载体对菌液吸附量的大小。所以吸附载体吸附量的高低是影响菌剂活菌数量乃至生物肥料产品质量的一个主要方面。

稻壳水分含量低、容易粉碎，粉碎后细度可达到100目以上，稻壳粉吸附量高出草炭、褐煤和分化煤一倍，作为吸附载体生产的复合微生物菌剂活菌数量可达到5-6亿个/克，而草炭、褐煤和分化煤作为载体活菌数量只有2-3亿个/克，大大提高了产品质量；由于稻壳粉价格低廉，用来生产复合微生物肥料和生物有机肥可降低菌种使用成本1/3以上。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、为生物肥料生物菌种剂的生产提供了一种新的吸附载体原材料，也为米厂稻壳处理提供了一条崭新的资源化处置途径；

2、提高了复合微生物菌剂的产品质量，与现有的吸附载体相比，有效活菌数提高了1倍以上；

3、降低了复合微生物菌剂的生产成本，产品菌剂使用成本减少1/3以上，提高了以此菌剂作为核心原料的复合微生物肥料和生物有机肥料产品的市场竞争能力；

4、将高活菌数的复合微生物菌剂直接施用，根际土壤中有益微生物的数量可比现有技术生产的复合微生物菌剂提高一倍，明显增加肥效，为作物生长提供更多营养，有效促进作物生长。

附图说明

图1为稻壳粉的生产工艺

图2为本发明的制备流程图。

具体实施方式

一、用稻壳粉作为载体生产复合微生物菌剂

实施例1-1

1、取样：稻壳粉取自上海立成工贸有限公司。

2、菌种发酵

将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)，三个菌种分别单独经过斜面培养、摇床扩大培养、种子罐发酵和发酵罐发酵，使发酵菌液的活菌数量达到25-30亿个/ml；

3、吸附

在吸附搅拌设备中，将三个菌种的发酵菌液分别用稻壳粉进行吸附，按照菌液∶稻壳粉＝1∶2(体积L/质量kg)的比例进行吸附，然后搅拌均匀，水分控制在35％，以松散不结块为准；

4、混合

将三种分别用稻壳粉吸附后的单一菌剂按照枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)∶巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)∶胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)＝2∶1∶1的重量比例进行混合；

5、粉碎

将菌种混合物用链条粉碎机进行粉碎，使细度达到60目。

实施例1-2

除了下述工艺外，其他同实施例1-1。

稻壳粉的吸附比例是菌液∶稻壳粉＝1∶3，搅拌均匀后水分控制在30％。

菌种的混合比例是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)∶巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)∶胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)＝2.5∶1.2∶1。

菌种混合物粉碎后的细度为70目。

实施例1-3

除了下述工艺外，其他同实施例1-1。

稻壳粉的吸附比例是菌液∶稻壳粉＝1∶4，搅拌均匀后水分控制在25％。

菌种的混合比例是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)∶巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)∶胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)＝1.5∶1.2∶1。

菌种混合物粉碎后的细度为80目。

实施例1-4

除了下述工艺外，其他同实施例1-1。

菌种的混合比例是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)∶巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)∶胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)＝2.5∶0.8∶1。

菌种混合物粉碎后的细度为70目。

比较例

二、用草炭作为载体生产复合微生物菌剂

除了下述工艺外，其他如同实施例1-1

草炭取自山西临汾。

在吸附搅拌设备中，单一菌种的发酵菌液按照菌液∶草炭＝1∶4的比例进行吸附。

三、产品质量检验

产品检验按照农业部行业标准(NY227-1994)的方法进行，对用稻壳粉和草炭作为载体吸附的复合微生物菌剂中的有效活菌数在不同时期进行测定，数据见表2，重金属含量远远低于复合微生物肥料的行业标准，没有进行测定。

表2在不同保存时间内对复合微生物菌剂的检测结果

载体原料	保存期(天)	1	30	90	180	270	360	450	540	630
载体原料	保存期(天)	1	30	90	180	270	360	450	540	630	稻壳粉	有效活菌数(×10⁸个/克)	8.15	8.23	7.96	7.86	7.65	7.53	7.25	6.91	6.50
杂菌率(％)	7.6	10.5	11.2	10.8	12.5	11.9	12.3	11.6	9.8			有效活菌数(×10⁸个/克)	8.15	8.23	7.96	7.86	7.65	7.53	7.25	6.91	6.50
杂菌率(％)	7.6	10.5	11.2	10.8	12.5	11.9	12.3	11.6	9.8	草炭		有效活菌数(×10⁸个/克)	4.35	4.62	4.58	4.72	4.36	4.20	3.95	3.64	3.56
杂菌率(％)	10.1	12.6	11.2	13.5	12.3	11.5	9.84	12.3	11.5			有效活菌数(×10⁸个/克)	4.35	4.62	4.58	4.72	4.36	4.20	3.95	3.64	3.56

从保存试验的检测结果可以看出：用稻壳粉作为载体吸附生产的复合微生物菌剂活菌数比用草炭的高出将近一倍。由于稻壳粉中的含水量很低，只有2％-3％，而烘干草炭中的含水量达到10％-15％，所以稻壳粉吸附菌液的量比草炭要高出一倍，而且由于稻壳粉含水量低，杂菌不容易生长，所以稻壳粉作为载体的复合微生物菌剂中的杂菌率也低于草炭吸附。

试验例：

西瓜田间试验效果

分别用稻壳粉和草炭吸附的复合微生物菌剂生产生物有机肥，再进行田间小区试验以验证其肥效。

1、肥料制备：

配料：在250公斤的搅拌机中加入味精生产中产生的水解渣(pH＝6.02，粉状)210kg，复合微生物菌剂13kg，硫酸镁10kg，硫酸锌5kg，硼砂5kg，然后粉碎即可。

复合微生物菌剂分别用稻壳粉作为载体生产的复合微生物菌剂和用草炭作为载体生产的复合微生物菌剂。两种复合微生物菌剂中单一菌剂的混合比例都是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)∶巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)∶胶胨样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)＝2∶1∶1(重量比例)。

表3不同载体的复合微生物菌剂生产的生物有机肥的质量检测结果

载体原料	有效活菌数(×10⁷个/克)	总养分(N+P₂O₅+K₂O)(％)	有机质(％)	pH	杂菌率(％)	水分(％)
载体原料	有效活菌数(×10⁷个/克)	总养分(N+P₂O₅+K₂O)(％)	有机质(％)	pH	杂菌率(％)	水分(％)	稻壳粉	5.92	4.72	32.6	6.35	9.6	16.5
草炭	3.25	4.76	31.8	6.27	10.4	16.9	稻壳粉	5.92	4.72	32.6	6.35	9.6	16.5

从表3可以看出：用相同比例的复合微生物菌剂生产的生物有机肥以稻壳粉作为载体的菌剂生产的生物有机肥的活菌数明显高于用草炭作为载体的菌剂生产的生物有机肥，其它指标没有明显差别。

2、试验处理：

A：亩施用草炭作为载体的复合微生物菌剂生产的生物有机120kg

B：亩施用稻草粉作为载体的复合微生物菌剂生产的生物有机120kg

小区面积20m²，设3次重复，随机区组排列。所有试验处理均作基肥，后期追肥及管理与习惯施肥相同。数据统计方法：产量数据用新复极差法检验显著性。

表4不同处理对西瓜农艺形状的影响

处理	密度(株/亩)	主蔓长(cm)	生理节位(节)	结瓜数(个/株)	单瓜重(kg)
处理	密度(株/亩)	主蔓长(cm)	生理节位(节)	结瓜数(个/株)	单瓜重(kg)	A	600	167	17.2	1.29	3.92
B	600	170	17.6	1.32	4.21	A	600	167	17.2	1.29	3.92

从表4可以看出：处理A比处理B西瓜主蔓长增加3cm，生理节位增加0.4cm，结瓜数增加0.03个/株，单瓜重增加0.29kg。

表5不同处理对西瓜产量的影响

处理	小区产量(kg/亩)			平均产量(kg/亩)	增加产量(％)	5％差异	1％差异
	小区产量(kg/亩)							I	II	III
	A	2488	2567					I	II	III	2403	2486	---	a	A
B	A	2488	2567	2706	2761	2755	2741	10.3	b	A	2403	2486	---	a	A

表5可以看出：处理B比处理A种植的西瓜增产10.3％，增产效果达到了显著增产的水平。

从以上试验结果可以看出：用稻壳粉做载体生产的复合微生物菌剂具有活菌数高，杂菌率低，肥效好的特点，用其生产生物有机肥可明显促进西瓜生长，提高西瓜产量，效果优于用草炭作为载体生产的复合微生物菌剂。

Claims

1.一种复合微生物菌剂，包括菌液和吸附载体，其特征是，发酵后菌液的吸附载体为稻壳粉；每克稻壳粉载体上吸附有枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)6-10亿个，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)6-10亿个和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)5-8亿个。

2.一种复合微生物菌剂的生产方法，其特征是，该方法按以下步骤进行：

(1)菌种发酵：将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)三个菌种分别单独经过斜面培养、摇床扩大培养、种子罐发酵和发酵罐发酵。

(2)吸附：将单一菌种的发酵菌液在吸附搅拌设备中分别用稻壳粉吸附，然后搅拌均匀，水分控制在25％-35％。

(3)混合：将三个菌种吸附后的单一菌剂按照1.5-2.5∶0.8-1.2∶1的比例混合粉碎。

3.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂或权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述稻壳粉采用刚加工的干净稻壳粉碎而成。

4.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂或权利要求2所述的生产方法，其特征在于，稻壳粉的细度为100目以上。

5.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，发酵罐发酵后菌液的活菌数量达到25-30亿个/ml。

6.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，步骤(2)中的吸附比例为，菌液∶稻壳粉＝1∶2-4。

7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，菌液与稻壳的吸附比例为体积L/质量kg。

8.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，步骤(3)所述粉碎要求为细度达到60-80目。