CN102584453A - 一种复合微生物菌肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合微生物菌肥及其制备方法，该复合微生物菌肥由草木灰20-25％、发酵培养基30-65％和混合菌液15-50％组成，所述混合菌液为质量百分浓度均为15-50％的自身固氮菌液，解有机磷菌液和解无机磷菌液按体积比为1∶1∶1～1.5∶1∶1的比例混合而成。本发明的复合微生物菌肥通过结合自身固氮菌，解有机磷菌和解无机磷菌，施用到植物，可以达到补充土壤中氮磷的作用，从而促进植物的生长，将本发明的复合微生物菌肥施用于0.5年生的杉木幼苗，月增长率最高可达到90.5％，大大高于空白对照的月增长率14.3％-39.6％。

Description

一种复合微生物菌肥及其制备方法

技术领域

本发明属于微生物菌肥领域，具体地说，本发明涉及一种复合微生物菌肥及其制备方法。

背景技术

杉木(Cunninghamia lancceolata)是亚热带针叶树种，而且是我国特有的速生针叶用材林树种，栽培区域达16个省市之多，木材产量超过了全国商品材的25％。然而，杉木人工纯林连栽引起地力严重衰退及生产力下降。虽然通过树种搭配构建混交林能有效缓解林地土壤结构和养分衰减，但仅靠林分优化提高肥力的效果有限，土壤N、P仍然缺乏，严重制约了人工林可持续发展。

微生物菌肥是一种环境友好型肥料，也是未来农林业可持续发展的重要方向之一，能维持与提高土壤肥力，有利于微生物优势种的繁殖，保持生态平衡，减少环境污染，能源消耗低，运输量少，施用量少且使用方便等优点。因此，微生物肥料越来越受人类青睐。目前国内外已从农作物根际分离出高效、多功能菌株，但不同生境、不同植物根系生存着不同的微生物类群。因此，借鉴其成功经验，从杉木生长的特定气候、生境、根际分离出根际促生菌以期提高杉木土壤N、P、K等的有效利用，研制适合杉木林专用的复合生物菌肥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合微生物菌肥，该复合微生物菌肥不仅能固氮解磷，改善土壤，同时为杉木生长提供氮，磷，钾，钙，锰等无机成分和有机成分，可为长效缓控肥。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种复合微生物菌肥，以质量百分比计，由以下组分组成：

草木灰                    20-25％

发酵培养基                30-65％

混合菌液                  15-50％；

上述组分的总和为100％；

所述发酵培养基由以下重量百分比的组分配制而成：

所述混合菌液为质量百分浓度均为15-50％的自身固氮菌液，解有机磷菌液和解无机磷菌液按体积比为1∶1∶1～1.5∶1∶1的比例混合而成。

优选地，所述复合微生物菌肥由以下组分组成：

草木灰                    20％

发酵培养基                50％

混合菌液                  30％。

更优选地，所述发酵培养基由以下组分组成：

优选地，所述混合菌液为质量百分浓度均为15％的自身固氮菌，解有机磷菌和解无机磷菌按体积比为1.5∶1∶1的比例混合而成。

本发明的复合微生物菌肥可为湿润状态产品，也可为低温烘干(≤40℃)的活菌产品。

本发明还提供了上述复合微生物菌肥的制备方法，采取了以下技术方案：

一种制备复合微生物菌肥的方法，包括以下步骤：

(1)按以下重量百分比配制发酵培养基：

(2)将自身固氮菌液，解有机磷菌液和解无机磷菌液分别用无菌水稀释成质量百分浓度均为15-50％，按体积比为1∶1∶1～1.5∶1∶1的比例混合搅匀，得到混合菌液；

(3)将步骤(2)得到的混合菌液加入至步骤(1)得到的发酵培养基中，混匀后25-30℃发酵24-48h，再加入草木灰，25-30℃发酵至总菌数≥2亿/克；所述混合菌液、发酵培养基和草木灰的质量百分比配比如下：

草木灰                    20-25％

发酵培养基                30-65％

混合菌液                  15-50％

上述组分的总量为100％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的复合微生物菌肥通过结合自身固氮菌，解有机磷菌和解无机磷菌，施用到植物，可以达到补充土壤中氮磷的作用，从而促进植物的生长，将本发明的复合微生物菌肥施用于0.5年生的杉木幼苗，月增长率最高可达到90.5％，大大高于空白对照的月增长率14.3％-39.6％；

2、本发明的复合微生物菌肥加入了草木灰和甲壳素等成分作为载体，草木灰本身就是一种钾肥，主要成分含钾，还含钙、磷，同时还含有少量的硼，铝，锰等元素；甲壳素是一种多糖物质，为细菌的生长提供基本养料，两种载体易于获取而且成本很低，容易工业化。

具体实施方式

以下结合具体实施例来详细说明本发明。

本发明的自身固氮菌，解有机磷菌和解无机磷菌均为常规菌种(如Azotobacter beijgerinckii拜氏固氮菌，Azotobacter chroococcum褐球(圆褐)固氮菌，Bacillus megaterium巨大芽孢杆菌等)，在以下实施例中，各菌种是从杉木根际土壤中分离得到，方法分别如下：

1联合固氮菌的分离与筛选

利用5点取样法对杉木1年生，5年生，10年生，18年生，25年生5块标准地采样，采取20～40em根际土壤和根系样品，装入没有拆封的保鲜袋中，贴上标签，封口，置于冰筒中立刻带回实验室进行固氮细菌分离。将每一年生杉木的根际、根系表土壤，利用Ashby培养基进行分离与纯化。称取样品5g，置于已灭菌装有45mL 0.85％NaCl溶液的150mL三角瓶中，振荡30min，制成悬浮液。用1mL微量加样器从中吸取1mL悬液注入盛有9mL 0.85％无菌NaCl溶液的试管中，充分混匀，再从此试管中吸取1mL，注入另一盛有9mL 0.85％无菌NaCl溶液的试管中，以此类推，制成含量(g)与NaCl溶液(mL)比例依次为10^-4、10^-5、10^-6的3种稀释梯度的溶液。吸取50ul涂布，每个梯度重复3个，并作好标记。恒温28℃，培养2～5d，挑选比较光滑、比较大、黏稠的菌落接种到LB平板上进行纯化，然后保存到LB斜面上进一步测固氮能力。

将从杉木根际分离的纯培养物分别接种于装有10mL Ashby培养基的血清小瓶中(每种培养基3个重复)，在28～30℃下培养24h～48h后，将血清小瓶盖在无菌条件下换成橡胶塞，用无菌注射器抽出10％的气体，然后给每瓶注入2mLC₂H₂，再置培养箱中培养24h～48h。从各培养瓶中取气样10μL，注入气相色谱仪(GC)中，测C₂H₂，C₂H₄的生成情况。从气相色谱仪显示屏的C₂H₄峰值判断有无C₂H₄的产生，以接种但未注入C₂H₂的试管作为对照。按下列公式计算固氮酶活性：

N＝(hx×C×V)/(hs×常数×t)

式中，hx为样品峰值，hs为标准C₂H₄峰值，C为标准C₂H₄浓度(nmol·mlL^-1)，V为试管体积(mL)，常数为标准C₂H₄在测试时的体积(mL)，t为样品培养时间(h)，N为产生的C₂H₄浓度[即固氮酶活性，nmol(C₂H₄)·h^-1·mL^-1]。

2解磷菌的分离和筛选

将各年生杉木根际土壤，利用蒙金娜无机和有机培养基进行分离与纯化。称取样品5g，置于已灭菌的装有45mL蒸馏水的150mL三角瓶中，振荡30min，制成悬浮液。用1mL微量加样器从中吸取1mL土壤悬液注入盛有9mL无菌蒸馏水的试管中，充分混匀，再从此试管中吸取1mL，注入另一盛有9mL无菌蒸馏水的试管中，以此类推，选择含量(g)与蒸馏水比例依次为10^-4、10^-6、10^-6的3种稀释梯度溶液。吸取50ul涂布，每个梯度重复3个，并作好标记。观察培养于蒙金娜无机和有机培养基上的各菌株，在28℃～30℃条件下生长2～7d后的菌落颜色、大小、形状和生长速度等。采用溶磷圈法对溶磷菌的溶磷性能进行定性测试。将分离获得的菌株接种于蒙金娜无机和有机培养基上，置于28℃培养箱中培养12d，根据溶磷圈直径(D)与菌落直径(d)比值的大小初步确定解磷能力，并用LB斜面培养基4℃保存备用。

实施例1一种复合微生物菌肥

制备方法如下：

(1)按以下重量百分比配制发酵培养基：

(2)将自身固氮菌液(Azotobacter chroococcum褐球(圆褐)固氮菌)，解有机磷菌液(Cellu lomonas纤维单胞菌)和解无机磷菌液(Bacillus megaterium巨大芽孢杆菌)分别用无菌水稀释成质量百分浓度均为15％，按体积比为1.5∶1∶1的比例混合搅匀，得到混合菌液；

(3)将步骤(2)得到的混合菌液加入至步骤(1)得到的发酵培养基中，混匀后25-30℃发酵24-48h，再加入草木灰，25-30℃发酵，用血球计数板检测至总数≥2亿菌数/克，即得复合微生物菌肥；所述混合菌液、发酵培养基和草木灰的质量百分比配比如下：

草木灰                    20％

发酵培养基                50％

混合菌液                  30％。

将该实施例制得的复合微生物菌肥施用于0.5年生的杉木苗17株，月增长率为33.9％-90.5％，高于空白对照3株的月增长率14.3％-39.6％，具体如表1所示。

表1施用实施例1的复合微生物菌肥后杉木苗的月增长率

实施例2一种复合微生物菌肥

制备方法如下：

(1)配制发酵培养基，同实施例1；

(2)将自身固氮菌液，解有机磷菌液和解无机磷菌液分别用无菌水稀释成质量百分浓度均为35％，按体积比为1∶1∶1的比例混合搅匀，得到混合菌液；

(3)将步骤(2)得到的混合菌液加入至步骤(1)得到的发酵培养基中，混匀后25-30℃发酵24-48h，再加入草木灰，25-30℃发酵，用血球计数板检测至总数至≥2亿菌数/克，即得复合微生物菌肥；所述混合菌液、发酵培养基和草木灰的质量百分比配比如下：

草木灰                    20％

发酵培养基                55％

混合菌液                  25％

将该实施例制得的复合微生物菌肥施用于0.5年生的杉木苗17株，生长率的月增长率为32.4％-85.7％，高于空白对照3株的月增长率14.3％-39.6％，如表2所示。

表2施用实施例2的复合微生物菌肥后杉木苗的月增长率

实施例3一种复合微生物菌肥

制备方法如下：

(1)配制发酵培养基，同实施例1；

(2)将自身固氮菌液，解有机磷菌液和解无机磷菌液分别用无菌水稀释成质量百分浓度均为45％，按体积比为1.2∶1∶1的比例混合搅匀，得到混合菌液；

(3)将步骤(2)得到的混合菌液加入至步骤(1)得到的发酵培养基中，混匀后25-30℃发酵24-48h，再加入草木灰，25-30℃发酵，用血球计数板检测至总数至≥2亿菌数/克，即得复合微生物菌肥；所述混合菌液、发酵培养基和草木灰的质量百分比配比如下：

草木灰                    20％

发酵培养基                60％

混合菌液                  20％

将该实施例制得的复合微生物菌肥施用于0.5年生的杉木苗17株，生长率的月增长率为28.9％-77.8％，高于空白对照3株的月增长率14.3％-39.6％。

表3施用实施例3的复合微生物菌肥后杉木苗的月增长率

从实施例1-3可知，本发明的复合微生物菌肥能显著提高杉木苗的生长率，实施例1的效果最佳。

以上是针对本发明的可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。

Claims (9)

1.一种复合微生物菌肥，其特征在于，以质量百分比计，由以下组分组成：

草木灰            20-25％

发酵培养基        30-65％

混合菌液          15-50％，

上述组分的总和为100％；

所述发酵培养基由以下重量百分比的组分配制而成：

所述混合菌液为质量百分浓度均为15-50％的自身固氮菌液，解有机磷菌液和解无机磷菌液按体积比为1∶1∶1～1.5∶1∶1的比例混合而成。

2.根据权利要求1所述的复合微生物菌肥，其特征在于，由以下组分组成：

草木灰            20％

发酵培养基        50％

混合菌液          30％。

3.根据权利要求2所述的复合微生物菌肥，其特征在于，所述发酵培养基由以下组分组成：

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合微生物菌肥，其特征在于，所述混合菌液为质量百分浓度均为15％的自身固氮菌液，解有机磷菌液和解无机磷菌液按体积比为1.5∶1∶1的比例混合而成。

5.一种制备权利要求1-4任一项所述的复合微生物菌肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按以下重量百分比配制发酵培养基：

(2)将自身固氮菌液，解有机磷菌液和解无机磷菌液分别用无菌水稀释成质量百分浓度均为15-50％，按体积比为1∶1∶1～1.5∶1∶1的比例混合搅匀，得到混合菌液；

(3)将步骤(2)得到的混合菌液加入至步骤(1)得到的发酵培养基中，混匀后25-30℃发酵24-48h，再加入草木灰，25-30℃发酵至总菌数≥2亿/克；所述混合菌液、发酵培养基和草木灰的质量百分比配比如下：

草木灰            20-25％

发酵培养基        30-65％

混合菌液          15-50％

上述组分的总和为100％。

6.根据权利要求5所述的制备复合微生物菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(3)中混合菌液、发酵培养基和草木灰的质量百分比配比为：

草木灰            20％

发酵培养基        50％

混合菌液          30％。

7.根据权利要求5所述的制备复合微生物菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(1)中发酵培养基由以下组分组成：

8.根据权利要求5所述的制备复合微生物菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，自身固氮菌液，解有机磷菌液和解无机磷菌液的质量百分浓度均为15％。

9.根据权利要求5所述的制备复合微生物菌肥的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，自身固氮菌液，解有机磷菌液和解无机磷菌液的体积比为1.5∶1∶1。