CN102503712B - 一种微生物有机肥及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微生物有机肥，其原料组成包括质量分数50％～60％的腐熟菜籽饼肥，质量分数25％～35％的膨润土、质量分数10％～14％的黄孢原毛平革菌菌液和质量分数0.5％～1％的苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂；本发明的微生物有机肥可作为基肥或穴肥在作物生产中进行应用，施入后随即覆盖，每亩用量为15Kg～30Kg，微生物有机肥的施用过程中，不与化肥混合使用。本发明的微生物有机肥功能齐全，应用效果良好。

Description

一种微生物有机肥及其应用

技术领域

本发明涉及肥料领域，尤其涉及一种微生物有机肥及其应用。

背景技术

土壤是人类食物链的至关重要的组成部分，是农业生产系统的基础，它不仅是作物生长的重要介质而且维持着作物生产力，影响着环境的质量和植物(甚至人类)的健康。但长期以来，化肥和农药的大量使用，严重地破坏了土壤结构，造成土壤板结、生产力下降、重金属和有机毒物含量高、有益菌群退化、土壤生态环境失衡等问题，也造成了作物品质下降、病虫害现象严重、口感不好、人体健康通过食物链受到严重威胁等情况。因此，当前的农业生产迫切需要减少化肥和化学农药的使用量，固定土壤中的有害物质，释放磷钾等营养元素，从根源上改良土壤，提高作物的品质以及抗逆和抗病虫害的能力，提高食品安全性，保护环境。

微生物有机肥作为一种功能全、效果好的绿色肥料已引起人们的广泛关注，向有机肥中添加微生物，利用微生物的生命活动或代谢产物，可以促进土壤中一些营养物质的转化，起到刺激植物的生育进程，减少化肥用量，提高产量，改善品质，培肥地力，改良土壤环境及防治病虫害的作用。目前的微生物有机肥也由单一型向复合型转化。在环境问题日益严峻的今天，土壤污染的治理和土壤生态的改善对农业生产而言，显得非常迫切和紧要；而如何利用有机肥对土壤污染物进行固定和去除，特别是如何利用微生物有机肥对土壤中的重金属进行吸附或者对土壤中的有机毒物进行降解，间接提高土壤酶活性和土壤肥力的研究在现有文献中鲜有提及和报导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种功能齐全、应用效果良好和能够吸附或降解土壤污染物的微生物有机肥，并相应提供该微生物有机肥的制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种微生物有机肥，所述微生物有机肥的原料包括以下质量分数的组分：

腐熟菜籽饼肥  50％～60％

膨润土        25％～35％

黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium，简称P.chrysosporium)菌液10％～14％；和

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis，简称Bt)可湿性粉剂0.5％～1％。

更进一步地，所述微生物有机肥优选呈含水粉状，无恶臭味，含水量≤30％，活菌数≥0.2亿/g，其中黄孢原毛平革菌活菌数≥0.01亿/g，苏云金芽孢杆菌活菌数≥0.01亿/g。

上述的微生物有机肥中，所述腐熟菜籽饼肥中氮、磷、钾的质量比优选为(3～4)∶(1～2)∶(1～2)(最优选为3.5∶1∶1)。

生物修复技术是环境领域近年来迅速发展的处理重金属污染和有机毒物及改善土壤理化性质的新技术。本发明的上述微生物有机肥中首先利用了黄孢原毛平革菌，黄孢原毛平革菌作为白腐真菌的典型菌种，在处理环境中重金属和有机物有显著的吸附和降解作用，其细胞壁表面的官能团能参与对重金属的吸附螯合，同时可消耗有机污染物作为自身代谢的能源和碳源，达到降低环境污染的目的，因此，将其应用于微生物有机肥，不仅能够促进作物的营养吸收，而且可同时治理土壤污染。本发明的上述微生物有机肥中还利用了苏云金芽孢杆菌，苏云金芽孢杆菌是一种革兰氏阳性细菌，其在产生芽孢时可形成具有杀虫活性的由蛋白质组成的伴孢晶体，可杀死害虫，作为微生物杀虫剂代替农药使用。本发明的上述技术方案充分考虑了土壤环境的复杂性，并反复研究了有机质载体、土壤水分、微生物生长环境等因素，通过将黄孢原毛平革菌和苏云金芽孢杆菌结合应用于腐熟菜籽饼肥中，再配上一定的膨润土，使得微生物有机肥中各种成分的功效得以有机结合、协同增效，这不仅充分发挥了微生物在修复土壤生态、杀灭害虫等方面的功效，而且为作物的生产提供了优质、生态、环保的生长环境。

上述微生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将发酵后的黄孢原毛平革菌液接种至腐熟的菜籽饼肥(所述菜籽饼肥中氮磷钾的质量比优选为(3～4)∶(1～2)∶(1～2))中，并将二者混合物的含水量控制在40％～50％，在有氧、温度为35℃～39℃的条件下对混合物进行固体培养，培养时间为2～7天；

(2)将膨润土、苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂和上述得到的生长有黄孢原毛平革菌的菜籽饼肥混合均匀，风干，得到微生物有机肥。

上述的制备方法中，黄孢原毛平革菌液可通过以下方法得到：

(1)将黄孢原毛平革菌母种接入土豆平板活化培养基中进行活化；

(2)将活化后的黄孢原毛平革菌孢子溶于无菌水中，制成黄孢原毛平革菌悬液，所述黄孢原毛平革菌悬液含孢子数为10⁴个/mL～10⁶个/mL。

(3)将上述制得的黄孢原毛平革菌悬液接种至Kirk无机培养液中，每100mL培养液接种2mL～4mL黄孢原毛平革菌悬液，然后将混合液在35℃～39℃，120r/min～150r/min条件下振荡培养60h～72h。

作为一个总的发明构思，本发明还提供上述微生物有机肥在作物生产中的应用，将所述微生物有机肥用作基肥或穴肥，施入后随即覆盖，每亩用量为15Kg～30Kg，所述微生物有机肥不接触化肥，不与化肥混合使用。

作为对上述应用的改进，将所述微生物有机肥优选用于烟田(即烟叶)的生产。

与现有技术相比，本发明的优点为：

本发明的微生物有机肥在其组分菜籽饼肥中添加了膨润土作为保水保肥剂，能够有效地改善土壤团聚体的结构和性质，改善土壤的透气性，增强土壤的保水保肥能力，在一定程度上减少养分流失；而肥料中添加的黄孢原毛平革菌组分，能够调节土壤微生态环境，控制肥料的缓释，调节土壤养分供应；此外，黄孢原毛平革菌对一些重金属、有机物等有害物质有着较强的吸附作用，在污染土壤修复上也有较强的应用价值；肥料中添加的苏云金芽孢杆菌，作为一种生物杀虫剂，已在农业上应用，但大多作为叶面杀虫剂使用，持久性较差，本发明将其接种到肥料中引入土壤，利用苏云金芽孢杆菌杀死地下害虫，从而减少作物病虫害的发生，由于苏云金芽孢杆菌在土壤中繁殖，故杀虫作用持久。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

一种本发明的微生物有机肥，由以下质量分数的组分配制而成：

本实施例的微生物有机肥呈含水粉状，无恶臭味，含水量≤30％，活菌数≥0.2亿/g，其中黄孢原毛平革菌活菌数≥0.01亿/g，苏云金芽孢杆菌活菌数≥0.01亿/g，菜籽饼肥中氮磷钾的质量比为3.5∶1∶1。

上述微生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

1、制备培养黄孢原毛平革菌菌液

(1)菌种活化：将黄孢原毛平革菌母种接入土豆平板活化培养基中进行活化；

(2)将活化后的黄孢原毛平革菌孢子溶于无菌水中，制成菌悬液备用，其所含孢子数为10⁴个/mL～10⁶个/mL；

(3)将所制的黄孢原毛平革菌悬液接种至Kirk无机培养液中，每100mL培养液接种3mL黄孢原毛平革菌悬液，然后将混合液在39℃，120r/min条件下振荡培养72h；

2、称取腐熟菜籽饼肥(发酵降温后温度大概35℃，氮磷钾的质量比为3.5∶1∶1)20Kg，加入4000mL培养后的黄孢原毛平革菌菌液，控制含水量大约在40％～50％，搅拌均匀，定期搅拌，控制有氧条件，在39℃下培养3d；

3、培养完毕后，取生长有黄孢原毛平革菌的菜籽饼肥，每3.0Kg加入1.5Kg膨润土、25g苏云金芽孢杆菌(8000IU/mg)可湿性粉剂，混合均匀，风干，将含水量控制在≤30％，得到微生物有机肥。

实施例2：

一种本发明的微生物有机肥，由以下质量分数组分配制而成：

本实施例的微生物有机肥呈含水粉状，无恶臭味，含水量≤30％，活菌数≥0.2亿/g，其中黄孢原毛平革菌活菌数≥0.01亿/g，苏云金芽孢杆菌活菌数≥0.01亿/g，菜籽饼肥中氮磷钾的质量比为3.5∶1∶1。

上述微生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

1、制备培养黄孢原毛平革菌菌液

(1)菌种活化：将黄孢原毛平革菌母种接入土豆平板活化培养基中进行活化；

(2)将活化后的黄孢原毛平革菌孢子溶于无菌水中，制成菌悬液备用，其所含孢子数为10⁴个/mL～10⁶个/mL；

(3)将所制的黄孢原毛平革菌悬液接种至Kirk无机培养液中，每100mL培养液接种4mL黄孢原毛平革菌悬液，然后将混合液在36℃，150r/min条件下振荡培养70h；

2、称取腐熟菜籽饼肥(发酵降温后温度大概35℃，菜籽饼肥中氮磷钾的质量比为3.5∶1∶1)20Kg，加入4000mL培养后的黄孢原毛平革菌菌液，含水量大约在40％～50％，搅拌均匀，定期搅拌，控制有氧条件，在36℃下培养发酵5d；

3、发酵完毕后，取生长有黄孢原毛平革菌的菜籽饼肥，每3Kg加入1.5Kg膨润土、25g苏云金芽孢杆菌(8000IU/mg)可湿性粉剂和200g水，混合均匀，风干，将含水量控制在≤30％，得到本实施例的微生物有机肥。

实施例3：微生物有机肥在烟田生长中的应用

将上述实施例1制得的微生物有机肥(T₁)、实施例2制得的微生物有机肥(T₂)用作基肥或穴肥，应用于烟田生产，施入后随即覆盖，每亩用量为20Kg，微生物有机肥不接触化肥，不与化肥混合使用；在保持其它条件都完全相同的条件下，以仅施用腐熟菜籽饼肥作为对照样(CK)，在处理烟田中进行对比实验。分别采集烟草不同生长期的植物样品和土壤样品，包括团棵期(移栽30d)、旺长期(50d)、打顶时(57d)、下部叶成熟期(69d)、中部叶成熟期(93d)、上部叶成熟期(110d)，测定土壤酶活性(采集烟草各生长期的鲜土，利用3，5-二硝基水杨酸比色法测定土壤蔗糖酶活性，蔗糖酶活性以24h后1g土壤葡萄糖的毫克数表示)、速效钾含量(采集各生长期的烟草根际土壤，用乙酸铵浸提原子吸收分光光度法测定土壤速效钾含量)、以及氮素含量；采集成熟的下、中、上部烟叶，测定烟叶全钾含量；研究微生物肥料对土壤生态环境及烟草品质的影响。

试验结果如下表1～5所示，试验结果表明，相比于对照样，本发明微生物有机肥施用的作物在干旱时期，耕层土壤明显较对照湿润、松软；相比于对照样，本发明微生物有机肥施用后，土壤蔗糖酶在烟草整个大田生育期活性提高(见下表1)，成熟烟叶钾百分含量提高10％左右(见表2)；在烟草生长的打顶期至中部叶成熟期，实施例1和实施例2的微生物肥料的土壤速效钾含量较对照样增加(见表3)；微生物肥料对土壤氮素及相关转化酶的调控主要集中在旺长期至成熟前期，而在团棵期以及烟草进入成熟后期，微生物肥料对土壤氮素及相关转化酶的影响不显著(见表4和表5)。可见，本发明的微生物有机肥对土壤氮素转化酶和土壤硝态氮含量也在一定时期有调控作用。此外，本发明微生物有机肥施用后的烟草理化性状及品质特性明显改善，病虫害现象减轻。

表1微生物有机肥对烟草各生长期土壤蔗糖酶活性的影响

表2微生物有机肥对成熟烟叶钾百分含量的影响

表3微生物有机肥对土壤速效钾含量的影响

表4微生物肥料对土壤硝酸还原酶活性的影响

表5微生物肥料对土壤硝态氮含量的影响

Claims (4)

1.一种微生物有机肥，其特征在于，所述微生物有机肥的原料包括以下质量分数的组分：

腐熟菜籽饼肥                50%～60%；

膨润土                      25%～35%；

黄孢原毛平革菌菌液          10%～14%；和

苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂    0.5%～1%；

上述微生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

（1）将发酵后的黄孢原毛平革菌液接种至腐熟的菜籽饼肥中，并将二者混合物的含水量控制在40%～50%，在有氧、温度为35℃～39℃的条件下对混合物进行固体培养，培养时间为2～7天；

（2）将膨润土、苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂和上述得到的生长有黄孢原毛平革菌的菜籽饼肥混合均匀，风干，得到微生物有机肥。

2.根据权利要求1所述的微生物有机肥，其特征在于：上述的微生物有机肥中，所述腐熟菜籽饼肥中氮、磷、钾的质量比为（3～4）∶（1～2）∶（1～2）。

3.一种如权利要求1或2所述的微生物有机肥在作物生产中的应用，其特征在于：将所述微生物有机肥用作基肥或穴肥，施入后随即覆盖，每亩用量为15Kg～30Kg，所述微生物有机肥的施用过程中，不与化肥混合使用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述作物生产是指烟叶生产。