CN102424627A

CN102424627A - 一种蔬菜专用复合微生物肥料及其制备方法

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Publication number: CN102424627A
Application number: CN2011102604426A
Authority: CN
Inventors: 麻林涛; 王莉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2012-04-25

Abstract

本发明是一种蔬菜专用复合微生物肥料及其制备方法。包括复合微生物菌液和有机无机复合肥，以重量百分比计：硫酸铵25－35%，普钙1－5%，钙镁磷肥2－10％，氯化钾10－20%，草炭40－50%，复合微生物菌液6－10%，合计为100％。所述的复合微生物菌液由新的侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌菌液混合而成。该专用肥可解决现有用于蔬菜的肥料存在的化学肥料施用过量、针对性差、养分不均衡、现有微生物肥料施用效果不稳定等问题，施用后可明显增产增收。

Description

一种蔬菜专用复合微生物肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种蔬菜专用肥料及其制备方法，特别涉及一种蔬菜专用复合微生物肥料及其制备方法。

背景技术

近几年来蔬菜质量安全问题越来越引起全社会的关注。虽然我国蔬菜产业已取得很大发展，但产量和品质水平不高，由于不合理施肥导致的蔬菜产量下降、品质变差等现象较为突出，为了获取高产出、高收益，农民对化学肥料的投入成倍增长，但由于菜田施肥缺乏技术规范和科学指导，因化肥带来的安全、质量和环境污染问题日渐突出。具体表现在温室气体不断增多；硝态氮在土壤中累积，土壤板结，肥力下降；农产品产量降低，品质下降；地表水出现富营养化，地下水则受到硝酸盐、亚硝酸盐污染。

关于蔬菜专用肥已有大量的文献报道，如中国专利02123731中公开了一种高效蔬菜专用肥，除含有N、P、K外，还有Zn、Mn、Fe、B等微量元素，并同时添加了活性物质稀土。中国专利200610044932中还公开了一种大棚蔬菜专用复合肥，它是根据大棚蔬菜生长对大量元素的需求及地力状况，提出了专用肥中氮磷钾含量的合理比例，并在肥料中还添加了植物生长所需的微量元素硼、锌和植物激素。施用这种大棚蔬菜复合肥，可大面积提高大棚蔬菜的产量和品质。这几个专利尽管都是围绕蔬菜生长对大量元素的需求加以组成配方的，但是这些专利都仍然以化学肥料为原料，并不能从根本上改善化肥施用量过大对环境、土壤造成的一系列问题。

微生物肥料作为一种重要的农业技术措施在发展高产、优质、高效农业中的作用越来越被人们所认识，这给它的开发、推广、应用提供了相当大的发展空间，特别是在发展有机农业、生产A 级、AA 级绿色食品中的不可替代性，充分体现了它潜在的魅力。但是，目前微生物肥料存在的问题是有效菌数不达标、保质期过短，从而应用效果不稳定。

现有技术中还没有将微生物肥料作为蔬菜专用肥的报道。

发明内容

本发明的目的在于，克服生产中由于不合理施肥、偏施化学氮肥等原因造成产量降低、品质下降等不足，提供一种与蔬菜养分需求特性相吻合的专用肥，既提高了蔬菜产量，又改善了蔬菜品质。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原材料等均可从市场购得或是本行业常用的。

本发明是采用如下技术方案实现的：

本发明的蔬菜专用复合微生物肥料，包括复合微生物菌液和有机无机复合肥，以重量百分比计：硫酸铵25－35%，普钙1－5%，钙镁磷肥2－10％，氯化钾10－20%，草炭40－50%，复合微生物菌液6－10%，合计为100％。

所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）分别经发酵制得微生物菌液，再按照任意比例混合而成。

优选的，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为1－6：1－6，更优选的为1：1。

本发明采用新的侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus），具体被命名为“新侧芽孢杆菌1号菌株”，保藏号为CGMCC No.5090。该菌种分离自高产农田，并经驯化，长期以来性状稳定。

新侧芽孢杆菌1号菌株在2010年7月22日提交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.5090，分类命名为侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus），保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。

该菌种的生物学特性为菌体杆状，属于芽孢杆菌属，其细胞大小为 0.15～0.18 ×215～510um，革兰氏染色阳性，可变为阴性，芽孢为椭圆形，侧生、中生或近中生，孢囊膨大，游离芽孢一边比另一边厚（独木舟形）。能利用多种氮源、碳源，生长温度20-55℃，最佳生长温度37℃，最适PH7.2。在不良条件下，菌体转化产生芽孢，芽孢对不良环境抗逆性强，可耐受100℃高温20分钟和干燥等恶劣条件。

本发明采用新的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），具体被命名为“新枯草芽孢杆菌1号菌株”，保藏号为CGMCC No.5091。该菌种分离自高产农田，并经驯化，长期以来性状稳定。

新枯草芽孢杆菌1号菌株在2010年7月22日提交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.5091，分类命名为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。

该菌种的生物学特性为菌体杆状，为生芽孢需氧菌，其芽孢能抗高热（在100℃下30分钟仍能存活），并能在枯草浸出液中生长，其芽孢为椭圆或长桶形，0.6～0.9×1.0～1.5μm。于芽孢囊中央或近中央部形成，一般于腰间发芽。营养细胞杆状0.3～0.7×2～3μm，孤立或成短链，杆端半圆形。菌落为蔓延性，细皱或折迭，灰白，淡黄甚至黄色。在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。生长温度20-55℃，最佳生长温度37℃，最适PH7.1。在不良条件下，菌体转化产生芽孢，芽孢对不良环境抗逆性强，可耐受100℃高温 15分钟和干燥等恶劣条件。

更进一步的，本发明蔬菜专用复合微生物肥的配方为，以重量百分比计：硫酸铵29%，普钙3%，钙镁磷肥6％，氯化钾13%，草炭41%，复合微生物菌液8%。

在本发明中，所述复合微生物菌液由如下新的培养方法制备而成：

1）将侧孢芽孢杆菌CGMCC No.5090或枯草芽孢杆菌CGMCC No.5091菌株分别划线接入斜面培养基（新1培养基），30—38℃培养箱静置黑暗条件下培养36小时；

2）用无菌水冲洗斜面，形成菌悬液；

3）将1体积菌悬液接入20体积的新1液体培养基中，30—38℃有氧培养至菌体浓度为10⁸个/ml数量级；

4）将步骤3）得到的菌悬液加入到5-10倍体积的新2培养基中，30—38℃有氧培养至菌体浓度为10⁸个/ml数量级；

5）将步骤4）得到的菌悬液加入到50-100倍体积的新3培养基中，35-38℃有氧培养至菌体浓度为 10⁸个/ml数量级；

6）将步骤5）得到的菌悬液加入到5-10倍体积的新4培养基中，35-38℃培养有氧培养至菌体浓度为10⁹个/ml数量级，停止发酵；然后按1：2－10的比例与草炭土混合，造粒，低温烘干，分别获得侧孢芽孢杆菌菌剂和枯草芽孢杆菌菌剂；

其中上述培养基为：新1号培养基（斜面培养基）：蛋白胨5g/L，氯化钠5g/L，牛肉膏5g/L，琼脂1.5%-2.0%， PH调至6.5-7.8，

新1号液体培养基：该培养基不含琼脂，其他成分和含量与新1培养基相同, PH调至6.5-7.8，

新2号培养基：淀粉5g/L，蔗糖1g/L，酵母浸出汁0.2g/L，蛋白胨5g/L，牛肉膏5g/L，硫酸氨1g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，硫酸镁0.2g/L,氯化钠5g/L， PH调至6.5-7.8，

新3号培养基：淀粉10g/L，蔗糖5g/L，酵母浸出汁0.1g/L，蛋白胨0.5g/L，豆饼粉10g/L，硫酸氨1g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，氯化钠5g/L， PH调至6.5-7.8，

新4号培养基：淀粉10g/L，蔗糖2.5g/L，酵母浸出汁0.1g/L，蛋白胨0.5g/L，豆饼粉5g/L，硫酸氨1g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，氯化钠5g/L， PH调至6.5-7.8。

将发酵获得的侧孢短芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌液以任意重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉（市售）得到复合微生物菌剂备用。优选的，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为1－6：1－6，更优选的为1：1。

再将其余干料分别进行粉碎、按比例混合, 加入上述经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋，制得本发明的蔬菜专用复合微生物肥料。

所述蔬菜专用复合微生物肥中：

（1）、有效活菌数（个/克）≥2.0×10⁷;

（2）、有机质≥26%；

（3）、总养分(N+P2O5+K2O+CaO+MgO)≥18%；其中N+P2O5+K2O≥15%，CaO+MgO≥3%，

在此条件下得到的专用肥物理性状及比重、肥效等为最佳。

本发明果蔬类蔬菜专用肥料与现有的肥料相比所具有的积极效果在于：

本发明主要针对果菜类蔬菜的生长特性及营养需求特性而实施。根据果菜类蔬菜的养分吸收特性以及菜田土壤有效养分状况，通过田间试验结果的统计分析，确定出最佳配方及配方比例。本发明蔬菜专用复合微生物肥通过添加了新的微生物菌种，且通过新的培养发酵方法制备得到新的微生物菌剂，然后再将其与复合肥混合制备而成，试验表明，本发明的果菜类蔬菜专用肥料可以降低成本、增加产量、提高品质，从而提高同类蔬菜产品的市场竞争能力。

下面结合实施例对本发明进行具体描述，本发明也可通过其他不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，下面实施方案，只是举例说明，并不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内改变均被本发明包含。

具体实施方式：

实施例1：

一种蔬菜专用复合微生物肥，其配方为，以重量百分比计：硫酸铵29%，普钙3%，钙镁磷肥6％，氯化钾13%，草炭41%，复合微生物菌液8%。

所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus），保藏号为CGMCC No.5090，和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），保藏号为CGMCC No.5091，分别经发酵制得微生物菌液，再按照1：1的重量比例混合后而成。

侧孢芽孢杆菌菌液的制备工艺如下：

先对侧孢芽孢杆菌菌种进行活化，再用5ml无菌水冲洗斜面，形成菌悬液，菌悬液接入500ml三角瓶，该三角瓶含100ml新1液体培养基，使用摇床培养18小时，培养条件为37℃，180-200rpm，检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；

将500ml三角瓶中的100ml菌液转接入2000ml三角瓶中，该三角瓶含700ml新2培养基，使用摇床培养20小时，培养条件为37℃，180-200rpm；检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；

将2000ml三角瓶中的菌液接入1m3发酵罐中，接入量为6升，该发酵罐中含有500L新3培养基，发酵条件为：温度36-38℃，罐压0.5kg/cm，通气量20m3/h，培养8小时；检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；

将1m3发酵罐中的菌液接入5m3发酵罐，接入量为500升，该发酵罐含有3m3新4培养基，发酵条件为：温度36-38℃，罐压0.5kg/cm，通气量120m3/h，培养15小时。检测菌体浓度，在浓度达到109数量级，停止发酵。

枯草芽孢杆菌菌液的制备工艺如下：

先对枯草芽孢杆菌菌种进行活化，再用5ml无菌水冲洗斜面，形成菌悬液，菌悬液接入500ml三角瓶，该三角瓶含100ml新1液体培养基，使用摇床培养18小时，培养条件为37℃，180-200rpm，检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；

将上述发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以1:1重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉（市售）得到复合微生物菌剂备用。

再将其余干料粉碎、混合, 加入上述经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋，制得本发明的蔬菜专用复合微生物肥料。

其中，N+P₂O₅+K₂O=16.1%; N:P₂O₅:K₂O=1：0.31：1.34；N+P₂O₅+K₂O+C_aO+M_gO=19.22 %; N:P₂O₅:K₂O:C_aO:M_gO=1：0.31：1.34：0.39：0.12。

实施例2

一种蔬菜专用复合微生物肥，其配方为，以重量百分比计：硫酸铵25%，普钙4%，钙镁磷肥5％，氯化钾20%，草炭40%，复合微生物菌液6%。

所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus），保藏号为CGMCC No.5090，和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），保藏号为CGMCC No.5091，分别经发酵制得微生物菌液，再按照1：2的重量比例混合后而成。

侧孢芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌液的制备工艺同实施例1。

将上述发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以1：2的重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉（市售）得到复合微生物菌剂备用。

实施例3

一种蔬菜专用复合微生物肥，其配方为，以重量百分比计：硫酸铵35%，普钙2%，钙镁磷肥2％，氯化钾10%，草炭41%，复合微生物菌液10%。

所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus），保藏号为CGMCC No.5090，和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），保藏号为CGMCC No.5091，分别经发酵制得微生物菌液，再按照2：1的重量比例混合后而成。

侧孢芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌液的制备工艺同实施例1。

将上述发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以2：1的重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉（市售）得到复合微生物菌剂备用。

本发明“蔬菜专用复合微生物肥料”在西红柿上的肥效试验：

1. 试验材料与方法

1. 1材料

试验于2009 年 4月安排在南阳市镇平县城郊牛王庙村，供试土壤为黄壤，地势平坦，肥力均匀。该田块耕层土壤基础养分为：有机质12.2g/kg，碱解氮 92.5mg/kg，速效磷 28.2mg/kg，速效钾137. 3mg/kg。供试作物西红柿，品种为花冠三号。供试肥料：本发明蔬菜专用复合微生物肥料，对比例：常规复合肥。

1.2方法

本试验设4个处理，重复3次，小区面积30m2：，小区随机排列。

处理 1：不施肥；

处理2：亩施本发明复合微生物肥料100kg；

处理3：亩施本发明复合微生物肥料80kg；

处理4：亩施 40%复合肥料100kg。

本试验于2009年2月 20 日育苗，1生月 11整地施肥移栽，6月25日开始收获，7月 30 日收获完毕。定植密度为亩3300株。生长期间共浇水2次，共防治病虫害3次。收获时分小区单收计产，并随机选取10株作室内考种，试验田管理措同当地丰产大田标准。

2试验结果与分析

2.1施本发明“蔬菜专用复合微生物肥”对西红柿成产因素的影响

施用本发明“蔬菜专用合微生物肥料”改善了西红柿成产因素。由表1可以看出：施用本发明专用肥和复合肥料均较处理1的株果数，平均果重分别多2.99、3.87、2.6个和40.4、27.8、34克。说明施用本发明复合微生物肥料能够增加西红柿的果数和果重。

表1 西红柿考种与调查登记载表

2.2施用本发明“复合微生物肥料”对西红柿产量的影响

施用本发明“复合微生物肥料”提高了西红柿的产量。从表2可以看出：处理2、3、4较处理1平均产量分别高731kg、674kg、618kg，增产率分别达到26.1%、24%、22%。为进一步验证其增产效果，对小区实产进行方差分析，处理间差异达到极显著水平，重复间差异不显著，说明试验效果真实。

为筛选最佳的试验方案，对小区平均产量进行比重比较，三种试验设计中处理2效果最好。

表2 各处理小区产量结果统计表

Figure DEST_PATH_274716DEST_PATH_IMAGE002

表3 方差分析

变异因素	自由度	平方和	方差	F值	Fmin	Fmax
							处理间	3	2109.27	703.09	10.97	4.76	9.78
重复间	2	12.34	6.17	0.10
							误差	6	384.8	64.1

表4 多重比较

处理	平均产量	X-126.2	X-154	X-156.5
					2	159.1	32.9	5.1	2.6
3	156.1	30.3	2.5
					4	154	27.8
1	126.2

3小结

3.1西红柿施用本发明复合微生物肥料能够增加果数和果重，从而增加产量。

3.2西红柿施用100kg/亩本发明复合微生物肥料效果最佳。

本发明“蔬菜专用复合微生物肥料”在黄瓜和生菜上的肥效试验：

1. 试验时间和地点

黄瓜示范安排在昌平区昌平镇新水丰村、生菜示范安排在昌平区马池口镇亭子庄村，

时间是2003年4月至7月。

2.材料与方法

2.1 试验点基本情况

表 1 试验点基本情况统计表

表2 试验点基础地力表

地点、作物	有机质（%）	全氮（%）	碱解氮（%）	有效磷（%）	有效钾（%）
						昌平镇新永丰村黄瓜	3.15	0.1833	106. 4	78.0	127.5
马池口镇亭子庄生菜	2.05	0.1288	72.5	54.5	131.5.

2.2 试验方案和方法：

表3 试验设计方案表

Figure DEST_PATH_817955DEST_PATH_IMAGE004

3.试验结果与分析

3. 1 不同处理对黄瓜产量的影响

表格4 黄瓜各处理产量及经济效益统计表

注：按平均价格 1.4 元/ kg 计算经济效益

3. 2 不同处理对生菜产量的影响

表格5 不同处理对生菜、产量性状的影响

Figure DEST_PATH_280248DEST_PATH_IMAGE006

注：按平均价格1.2元/ kg 计算经济效益

4. 试验结论：

4. 1 黄瓜：微生物肥O237A和O237B对黄瓜增产效果显著、经济效益高。

以O237B 效果最好,分别比 O237A、空白对照平均增产 548.7kg/hm2、7542.7kg/hm2、平均增产率 1.4%、22.9%；平均增产值768.18元/hm2、10559.78元/hm2 。

4.2 生菜：微生物肥 0237A和 O237B 对生菜增产效果显著、经济效益高。

以 O237B效果最好，分别比0337A空白对照平均增产 1659.0kg/hm2 5923.5 kg/hm2、平均增产率6.0%、25.4%.平均增产值.1990.8元/hm2、7108.2元/hm2 。

Claims

1.一种蔬菜专用复合微生物肥料，包括复合微生物菌液和有机无机复合肥，其特征在于以重量百分比计组成为：硫酸铵25－35%，普钙1－5%，钙镁磷肥2－10％，氯化钾10－20%，草炭40－50%，复合微生物菌液6－10%，合计为100％；所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus）、保藏号为CGMCC No.5090和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、保藏号为CGMCC No.5091分别经发酵制得微生物菌液，再按照任意比例混合而成。

2.如权利要求1所述的蔬菜专用复合微生物肥料，以重量百分比计：硫酸铵29%，普钙3%，钙镁磷肥6％，氯化钾13%，草炭41%，复合微生物菌液8%。

3.如权利要求1或2所述的蔬菜专用复合微生物肥料，其中复合微生物菌液侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为1－6：1－6。

4.如权利要求1或2所述的蔬菜专用复合微生物肥料，其中复合微生物菌液侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为1：1。

5.如权利要求1－4所述的蔬菜专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：制备微生物菌液：

2）用无菌水冲洗斜面，形成菌悬液；

6）将步骤5）得到的菌悬液加入到5-10倍体积的新4培养基中，35-38℃培养有氧培养至菌体浓度为10⁹个/ml数量级，停止发酵；

新4号培养基：淀粉10g/L，蔗糖2.5g/L，酵母浸出汁0.1g/L，蛋白胨0.5g/L，豆饼粉5g/L，硫酸氨1g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，氯化钠5g/L， PH调至6.5-7.8；

第二步：将发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以所述重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉（市售）得到复合微生物菌剂备用；

第三步：再将其余干料分别进行粉碎、按比例混合, 加入第二步经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋即得。