CN102839126B - 微生物菌剂及其抗重、迎茬效应的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于发酵生产有机肥料的活的微生物组合物，其特征在于，所述微生物组合物由豆纤维单胞菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、乳杆菌、甲烷杆菌、硫杆菌、地衣芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、链霉菌、高温放线菌、高温单孢菌、固氮菌、硝化单胞菌、硝化杆菌、根瘤菌、米曲霉、酵母、青霉、腐质霉、根霉和菌根菌组成。另外，本发明还提供了通过上述微生物组合物发酵产生的设有机肥料及应用和方法等。

Description

微生物菌剂及其抗重、迎茬效应的应用

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，具体而言，本发明涉及微生物组合物，在基本不降低由其产生的菌剂稳定性和适应性的情况下，减少了菌种数量，降低了生产成本，但是发酵产生的有机肥料仍旧完全能够符合国家标准，而且还带来了对植物抗重茬效应、抗迎茬效应以及抗病虫害等方面的改善。另外，本发明还涉及通过上述微生物组合物发酵产生的有机肥料及应用和方法等。

发明背景

当前，随着人们对身体健康、食品安全等的日益重视，对农产品的品质要求越来越高，希望在农产品增产增收的基础上，还能够消除农产品的化肥残留，加工成真正的有机食品。为此，人们已经开始从农产品耕种的源头着手，发展有机肥料，减少或完全替代化肥的使用。

对于有机肥料的发酵生产，其基础是用于发酵的微生物菌剂，微生物菌剂的组成也对其功效起了决定性的作用。本发明人的中国专利CN101643718 B和CN101629156 B分别公开了作为有机肥料和土壤改良剂的微生物菌剂，其采用25种微生物菌种复合而成，因此在面对来源不同、批次不同的有机肥料发酵的原料时，能够很好地适应其中碳氮含量、pH值、无机盐、微量元素等所存在的差异，适应大规模商品化生产所需的稳定性，相应产物能提高土壤肥力，降低有害元素含量、消除农药残留、和改良盐碱地。但是，这些现有技术没有研究是否具有抗重茬效应或抗迎茬效应，更加没有启示能够获得改善植物抗病虫害的效果。

然而，本发明人在生产中发现，过多种类的微生物菌种会带来制备流程复杂，制备成本高的问题。但是，多种微生物构成了极为复杂的共生关系，不同微生物的生长环境要求也有很大差异，甚至其中某些菌种会分泌抗生素，需要其他菌种配合而产生协同耐受性，这些共生关系的解构并没有现有技术的明确教导。所以，贸然减少菌种种类，会导致整个菌剂中菌种的失衡，例如，本发明人研究发现，如果去除纤维单胞菌，菌剂中的乳杆菌、链霉菌和根霉也基本无法存活（可能是缺乏纤维单胞菌形成的生长微环境，也可能失去协同耐受抗生素的能力），最终发酵产生的有机肥料无法达到国家标准；如果去除点青霉，生产的菌剂有时会有大量杂菌产生，从而抑制菌剂中添加的菌的生长，造成各批次之间的菌剂的质量极为不稳定，从而根本无法作为商品推广，如此等等，不一而足。

为此，本发明人经过长期的艰苦研究，结合了一些运气，发现了如果采用豆纤维单胞菌(Cellulomonasfabia)这一特定菌种，可以在菌剂中不添加黑曲霉和枯草芽孢杆菌，从而降低生产成本，但是仍旧能够保持菌剂的稳定性以适于工业化生产，并且使得发酵产生的有机肥料完全能够符合国家标准，更加令人惊讶的是，由该菌剂发酵产生的产物不但能够提高土壤肥力，还具有抗重茬效应或抗迎茬效应的功效，更意想不到的是还能够改善植物抗病虫害的特点，这些特性使得该发酵产物特别有利于大豆的连续/轮流种植（即，重茬/迎茬种植）。

发明内容

本发明的目的在于提供用于发酵生产有机肥料的微生物组合物和/或菌剂，在基本不降低稳定性和适应性的情况下，减少了菌种数量，降低了生产成本，但是发酵产生的有机肥料仍旧完全能够符合国家标准，而且还带来了对植物抗重茬效应、抗迎茬效应以及抗病虫害等方面的改善，特别适用于大豆种植业。另外，本发明的目的还在于提供通过上述微生物组合物和/或菌剂发酵产生的有机肥料及应用和方法等。

具体而言，在第一方面，本发明的目的在于提供用于发酵生产有机肥料的活的微生物组合物，其特征在于，所述微生物组合物由豆纤维单胞菌(Cellulomonasfabia)、嗜热脂肪芽孢杆菌（Bacillus sterothermophilus）、乳杆菌（Lactobacillus）、甲烷杆菌（Methanobacterium）、硫杆菌（Thiobacillus）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、多粘芽孢杆菌（Bacillus polymyxa）、链霉菌（Streptomyces）、高温放线菌（Thermoactinomyces）、高温单孢菌（Thermonospora）、固氮菌（Azotobacter）、硝化单胞菌（Nitrosomonas）、硝化杆菌（Nitrobacter）、根瘤菌（Rhizobium）、米曲霉（Aspergillus oryzae）、酵母（Saccharomyces）、青霉（Penicillium）、腐质霉（Humicola）、根霉（Rhizopus）和菌根菌组成。

菌种可以由本领域技术人员通过常规菌种鉴定分离方法方便地从自然界分离得到的，但是为了便于控制发酵生产质量，优选采用的菌种是所属菌属的模式种或常见的菌种，如可通过商业渠道公开购买的菌种，如可通过国内外菌种培养公司购买，也可通过生物材料保藏中心（如，国内的CGMCC和CCTCC、以及美国的ATCC等）购买。其中，采用的菌种可以是上述提及的各菌属中的菌种，尤其是代表菌种，因此，在本发明的第一方面中，所述微生物组合物中，优选乳杆菌是常见的菌种，最优选选自干酪乳杆菌（Lactobacillus casei），其尤其适于在弱酸性pH环境下的发酵；

优选甲烷杆菌是诸如专利文献US2008282733A、JP3250000A和US2008282733A等中公开的那些，更优选选自蚁甲烷杆菌（Methanobacterium formicium）和反刍甲烷杆菌（Methanobacterium ruminantium）之一种或多种，最优选是蚁甲烷杆菌（Methanobacterium formicium）和反刍甲烷杆菌（Methanobacterium ruminantium）的混合物，其尤其适于在中性至弱碱性pH环境下的发酵；

优选硫杆菌是常见的菌种，更优选选自氧化硫硫杆菌（Thiobacillus thiooxidans）和氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）之一种或多种，更优选是氧化硫硫杆菌（Thiobacillus thiooxidans）和氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）的混合物，其尤其适于在酸性pH环境下的发酵；

优选链霉菌是专利文献US6399055B和JP3022921A中公开的那些，最优选是嗜热链霉菌（Streptomyces thermophilus），这样能加强本发明的微生物菌剂在高温（55-65℃）下发酵的能力，其尤其适于在中性至弱碱性pH环境下的发酵；

优选高温放线菌是常见的菌种，最优选选自普通高温放线菌（Thermoactinomyces vulgaris），其尤其适于在弱碱性pH环境下的发酵；

优选高温单孢菌是诸如JP2108609A和JP59082085A等专利文献中公开的那些，最优选选自弯曲高温单孢菌（Thermonospora curvata），其尤其适于在弱碱性pH环境下的发酵；

优选固氮菌是常见的菌种，最优选选自棕色固氮菌（Azotobacter vinelandii），其尤其适于在中性的pH环境下的固氮；

优选硝化单胞菌是诸如WO2007104268A等专利文献中公开的那些，最优选选自欧洲亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europeae），其尤其适于在从弱酸性至弱碱性的pH环境下的固氮；

优选硝化杆菌是诸如CN101039692A等专利文献中公开的那些，最优选选自维氏硝化杆菌（Nitrobacter winogradskyi），其尤其适于在从弱酸性至弱碱性的pH环境下的固氮；

优选根瘤菌是常见的菌种，更优选选自大豆根瘤菌（Rhizobium japonicum）和豌豆根瘤菌（Rhizobium leguminosarum）之一种或多种，最优选是大豆根瘤菌（Rhizobium japonicum）和豌豆根瘤菌（Rhizobium leguminosarum）的混合物，其尤其适于在中性至弱酸性的pH环境下的固氮；

优选酵母是常见的菌种，最优选选自啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），其尤其适于在酸性pH环境下的发酵；

优选青霉是常见的菌种，最优选选自点青霉（Penicillium notatum），这样尤其适于在弱酸性pH环境下的发酵；

优选腐质霉是常见的菌种，最优选选自特异腐质霉（Humicola insolens），其尤其适于在从弱酸性至中性的pH环境下的发酵；

优选根霉是常见的菌种，最优选选自少孢根霉（Rhizopus oligosporus），其尤其适于在弱酸性pH环境下的发酵；

和/或，优选菌根菌诸如CN101144066A、CN 1307883C等中国专利文献中公开的那些，更优选选自丝核菌（Rhizoctonia），最优选选自禾谷丝核菌（Rhizoctonia cerealis），其尤其适于在从弱酸性至弱碱性的pH环境下的发酵。

优选在本发明的第一方面中，所述微生物组合物由豆纤维单胞菌(Cellulomonasfabia)、嗜热脂肪芽孢杆菌（Bacillus sterothermophilus）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）、蚁甲烷杆菌（Methanobacterium formicium）、反刍甲烷杆菌（Methanobacterium ruminantium）、氧化硫硫杆菌（Thiobacillus thiooxidans）、氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、多粘芽孢杆菌（Bacillus polymyxa）、嗜热链霉菌（Streptomyces thermophilus）、普通高温放线菌（Thermoactinomyces vulgaris）、弯曲高温单孢菌（Thermonospora curvata）、棕色固氮菌（Azotobacter vinelandii）、欧洲亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europeae）、维氏硝化杆菌（Nitrobacter winogradskyi）、大豆根瘤菌（Rhizobium japonicum）、豌豆根瘤菌（Rhizobium leguminosarum）、米曲霉（Aspergillus oryzae）、啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、点青霉（Penicillium notatum）、特异腐质霉（Humicola insolens）、少孢根霉（Rhizopus oligosporus）和禾谷丝核菌（Rhizoctonia cerealis）组成。

在第二方面，本发明的目的在于提供微生物菌剂，其是由本发明第一方面所述的微生物组合物和基质混合而得的，而且其包括本发明第一方面所述的微生物组合物。其中，其包括第一方面所述的微生物组合物，表明不会由于拮抗以及杂菌而使得本发明第一方面所述的微生物组合物中的任一种菌种失活。因为其中某些菌种会分泌抗生素，如嗜热链霉菌和点青霉，而且如果没有抗生素压制，从质量难以稳定的基质带来的杂菌会干扰菌剂中菌种的稳定性，但是在各种菌种大量混合于菌剂基质并最终混合于发酵原料中时，没有可观察到的抗生素拮抗效应，也没有观察到杂菌带来的不稳定性，这可能是因为在菌剂配制和发酵过程中，抗生素本身对其他菌种的拮抗效应有限或是菌种的配合间具有协同耐受性，这对于减少菌种来说尤其是预料不到的。总之，实践中，在制备的菌剂中所有菌种都有大量存活，而且比例稳定，能够使得发酵过程正常进行。

优选在本发明的第二方面中，所述微生物菌剂包括的基质可以是灭菌处理过的，也可以是未经过灭菌处理的。基质的主要用途是使微生物附着，分散均匀，因此基质中往往有植物纤维（通常是植物纤维性废弃物）；为了使微生物菌剂中的菌种能够长期存活，基质中优选还包括微生物营养成分，如动物粪便、动物源性蛋白、植物源性蛋白和/或单细胞蛋白等。常见的植物纤维材料有木屑、稻壳、稻糠、秸秆等；常见的动物粪便有人粪便、牛粪、猪粪、鸡粪等；常见的动物源性蛋白有鱼粉等；常见的植物源性蛋白有豆粉等；单细胞蛋白通常用于饲料中，但是本发明人发现配制微生物菌剂时使用单细胞蛋白有助于提高菌种的存活量，因此优选基质中含有单细胞蛋白，常见的单细胞蛋白如中国专利申请CN1426460A、CN1607908A等所述的那些，可以通过诸如挪威诺弗姆公司购买。在优选的方面，所述基质包括植物纤维、动物粪便、动物源性蛋白、植物源性蛋白和单细胞蛋白之一种或多种，更优选所述基质包括木屑、稻壳、稻糠、秸秆、牛粪、猪粪、鸡粪、鱼粉、豆粉和单细胞蛋白之一种或多种，最优选所述基质是稻壳、牛粪、鱼粉、大豆粉和单细胞蛋白的混合物。

另外，在一个独立的方面，本发明的目的还在于提供用于本发明第二方面所述的微生物菌剂的制备方法，其包括将本发明第一方面所述的微生物组合物与基质混合的步骤。为了方便操作，优选用培养各菌种的菌液等体积混合，也优选基质中各成分等质量混合。优选混合的步骤之后，所述制备方法还包括将所得的混合物在室温下放置的步骤。这样，可以使菌种在基质中增殖并形成稳定的比例。在本文中，室温具有本领域技术人员所能理解的含义，为了清楚起见，其指的是温度介于15和30摄氏度，优选介于18和25摄氏度，最优选为22摄氏度。通常放置的时间为2-10周，直至可以形成稳定的菌种存活量比例，放置的时间优选为3-8周，更优选为4-7周，最优选为5周。放置的中优选对混合物通气，可以通过翻动、搅动来通入气体，如每周翻动1-5次使混合物通气。

在第三方面，本发明的目的在于提供具有抗重茬效应和/或抗迎茬效应的有机肥料，其通过本发明第二方面所述的微生物菌剂对动物粪便和植物纤维发酵而成。

在本文中，术语“重茬”具有农艺学领域技术人员所公知的意义，指的是在同一地块上，连续两年或数年种植同一种作物。例如，在同一块农田上，第一年种植大豆，第二年种植大豆，第三年种植大豆，并且第四年种植大豆，那么其中第三年及以后种植的大豆都被称为重茬大豆。重茬会带来重茬效应，直接的指标就是其产量减少和作物品质相对于正茬种植的作物下降。重茬效应在大豆等植物中的表现尤为明显，给农田分配种植的灵活性带来了限制，容易产生“大小年”现象，给农民按需求种植带来了极大的困难。

在本文中，术语“迎茬”具有农艺学领域技术人员所公知的意义，指的是在同一块地上，第一年种植一种作物，第二年更换另一种作物，第三年种第一年所种的作物。如，在同一块农田上，第一年种植大豆，第二年种植玉米，第三年种植大豆，那么其中第三年种植的大豆为迎茬大豆。迎茬会带来迎茬效应，直接的指标就是其产量相对于正茬种植的作物减少。迎茬效应在大豆等植物中的表现也尤为明显，给农田分配种植的灵活性带来了限制，容易产生“大小年”现象，给农民按需求种植带来了极大的困难。

在本文中，术语“正茬”具有农艺学领域技术人员所公知的意义，指的是在同一块地上，种植一种作物的此前两年内都没有种植过该种作物。

本发明的有机肥料施用时，可以参现有机肥料的施用规范来使用，例如可以作为底肥施用，也可作为追肥施用。施用量可以根据作物、农田的具体情况来确定。

优选在本发明的第三方面中，动物粪便是畜禽粪便，优选选自牛粪、猪粪、鸡粪之一种或多种，最优选是牛粪。另外其中，优选植物纤维选自木屑、稻壳、稻糠和秸秆之一种或多种，更优选是稻壳和/或秸秆，最优选是稻壳。

在第四方面，本发明的目的在于提供本发明第三方面所述的有机肥料的制备方法，其依次包括以下步骤：

（1）混合本发明第二方面所述的微生物菌剂、动物粪便和植物纤维；

（2）使步骤（1）得到的混合物发酵，直至升温到60-70℃，优选升温到65℃；

（3）使步骤（2）得到的发酵产物保温在60-70℃发酵5-18天，优选发酵7-15天，最优选发酵10天； 

（4）使步骤（3）得到的发酵产物保温在45-55℃发酵7-20天，优选保温在50±2℃，更优选保温在50℃；和

（5）任选对步骤（4）得到的发酵产物进行高温灭菌。

由于通常设施农业改良剂的发酵条件无法做到食品或工业品发酵的洁净程度，时刻受着寄生虫和杂菌的污染，同时发酵原料中本身就存在着有害的寄生虫（如，蛔虫卵）和干扰本发明的微生物菌剂生长的杂菌，因此需要利用发酵所产生的高温杀灭和抑制。但是，本发明人发现高于70摄氏度的高温同样也会影响本发明的微生物菌剂中大多数菌种的生长、繁殖和发酵，甚至会彻底杀灭本发明的微生物菌剂中的某些菌种，对发酵产生极其不利的影响。因此，本发明的设施农业改良剂的制备方法应当使步骤（3）的杀灭寄生虫和抑制杂菌繁殖的步骤中温度应当控制在70℃以下。在步骤（4）的发酵过程中也应当保持适当的高温（50℃左右），不在本发明的微生物菌剂中多数菌种的最适生长、发酵温度发酵，以避免低温下杂菌过快生长的影响。对于其中步骤（2），优选保温在65℃；其升温时间通常为2-3天。对于其中步骤（4），优选发酵10-15天，最优选发酵12天。本发明的设施农业改良剂的制备方法中控制温度可以仅需要通过翻动、搅拌发酵槽内混合物的开启频率以及速度，通过控制通入的外界室温空气的多寡，就能控制，优选是自动化控制。

优选在第四方面的步骤（5）中，不对步骤（4）得到的发酵产物进行高温灭菌。然而，本发明人发现，至少对于大豆的迎茬种植，本发明的灭菌的有机肥料也能够产生相对于对照显著提升的有利效果，因此可以在第四方面的步骤（5）中，对步骤（4）得到的发酵产物进行高温灭菌。

在第五方面，本发明的目的在于提供本发明第一方面所述的微生物组合物在制备具有抗重茬效应和/或抗迎茬效应的有机肥料中的应用，优选其中有机肥料是本发明第三方面所述的有机肥料。

在第六方面，本发明的目的在于提供本发明第二方面所述的微生物菌剂在制备具有抗重茬效应和/或抗迎茬效应的有机肥料中的应用，优选其中有机肥料是本发明第三方面所述的有机肥料。

在第七方面，本发明的目的在于提供本发明第三方面所述的有机肥料在作物种植中用于抗重茬效应和/或抗迎茬效应的应用。

在第八方面，本发明的目的在于提供本发明第一方面所述的微生物组合物在制备具有抗病虫害的有机肥料的应用，优选其中有机肥料是本发明第三方面所述的有机肥料，更优选其同时具有抗重茬效应、抗迎茬效应和抗病虫害的效果。

在第九方面，本发明的目的在于提供本第二方面所述的微生物菌剂在制备具有抗病虫害的有机肥料的应用，优选其中有机肥料是本发明第三方面所述的有机肥料，更优选其同时具有抗重茬效应、抗迎茬效应和抗病虫害的效果。

在第十方面，本发明的目的在于提供本发明第三方面所述的有机肥料在作物种植中用于抗病虫害的应用。

优选在本发明的第八、九和/或十方面中，病虫害优选是根腐病或根蛆病，更优选是根腐病和根蛆病（即，可以同时抗这两种病虫害）。

优选在本发明的第五、六、七、八、九和/或十方面中，有机肥料所针对的作物是大豆。例如，上述应用是在制备具有抗大豆重茬效应和/或抗大豆迎茬效应的有机肥料的应用，是在大豆种植中用于抗重茬效应和/或抗迎茬效应的应用，是在制备具有抗大豆病虫害的有机肥料的应用，或者是在大豆种植中用于抗病虫害的应用。

本发明取得的优异效果包括，本发明的微生物组合物/菌剂中菌种数量有所减少，节约了生产成本；本发明的微生物组合物/菌剂对发酵原料的适应性佳，适应范围广，菌种仍旧能够保持稳定，发酵质量稳定；本发明的发酵生产的方法简便，而且所需设备花费低，既易于推广，也易于自动化生产；本发明制备得到的有机肥料不但可以培肥土壤，而且还带来了对植物的抗重茬效应和抗迎茬效应的效果，有利于农民灵活选用当年需求量大的植物品种进行种植，增加农田作物种植分配的灵活性，有利于农民种植附加值高的品种；本发明制备得到的有机肥料还具有抗病虫害的功效，因此可以减少农药的使用。

为了便于理解，以下将通过具体的实施例对本发明进行详细地描述。需要特别指出的是，具体实例仅是为了说明，并不构成对本发明范围的限制。显然本领域的普通技术人员可以根据本文说明，在本发明的范围内对本发明做出各种各样的修正和改变，这些修正和改变也纳入本发明的范围内。另外，本发明引用了公开文献，这些文献也是为了更清楚地描述本发明，它们的全文内容均纳入本发明进行参考，就好像它们的全文已经在本发明说明书中重复叙述过一样。

具体实施方式

以下通过具体的实施例进行说明，其中未特别详细说明的材料、步骤均为本领域技术人员所熟知的，如可参见《Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology》等微生物书籍或实验手册。

实施例1 微生物菌剂的生产

本实施例使用如下菌种来配制微生物菌剂：（1）豆纤维单胞菌(Cellulomonasfabia)、（2）嗜热脂肪芽孢杆菌（Bacillus sterothermophilus）、（3）干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）、（4）蚁甲烷杆菌（Methanobacterium formicium）、（5）反刍甲烷杆菌（Methanobacterium ruminantium）、（6）氧化硫硫杆菌（Thiobacillus thiooxidans）、（7）氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）、（8）地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、（9）多粘芽孢杆菌（Bacillus polymyxa）、（10）嗜热链霉菌（Streptomyces thermophilus）、（11）普通高温放线菌（Thermoactinomyces vulgaris）、（12）弯曲高温单孢菌（Thermonospora curvata）、（13）棕色固氮菌（Azotobacter vinelandii）、（14）欧洲亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europeae）、（15）维氏硝化杆菌（Nitrobacter winogradskyi）、（16）大豆根瘤菌（Rhizobium japonicum）、（17）豌豆根瘤菌（Rhizobium leguminosarum）、（18）米曲霉（Aspergillus oryzae）、（19）啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、（20）点青霉（Penicillium notatum）、（21）特异腐质霉（Humicola insolens）、（22）少孢根霉（Rhizopus oligosporus）、（23）禾谷丝核菌（Rhizoctonia cerealis）。以上菌种可根据现有常规方法培养，为了生产方便，本发明实施例中所用的各单一菌种的培养液均购自大庆鲍斯生物科技有限责任公司。各取1L购买的菌种培养液混合，形成微生物组合物，并与经过干燥处理的5kg稻壳、5kg新鲜猪粪、5kg鱼粉、5kg大豆粉和5kg单细胞蛋白混合均匀，室温下放置5周，每周翻动3次使混合物通气，然后低温干燥至含水量<20%，粉碎后即得微生物菌剂，其用于此后发酵生产有机肥料。取不同生产批次的微生物菌剂，对其中各菌种进行培养鉴定，结果见表1.1，表明微生物菌剂中每种菌种均有存活，而且每种菌种的存活数量都达到10⁶个/克菌剂以上，而且批次间菌数稳定性虽然略差于中国专利CN101643718 B所报道的，但是仍旧在稳定可控的范围内，仍旧符合工业化应用的标准。

表1.1 微生物菌剂中菌种的数量

实施例2 有机肥料的生产

取含水量为65％（重量比）的牛粪（含水量不足可以添加水）和经粉碎后颗粒小于5mm的稻糠以85：15的质量比混合均匀并粉碎，使混合后的牛粪和稻糠中没有40mm以上的结块。

然后，将1吨上述牛粪和稻糠的混合物与1kg实施例1生产的微生物菌剂混合均匀，堆入发酵槽中形成肥堆。肥堆放置期间随着发酵过程，肥堆可以自然地升温，该发酵升温过程通常需要2-3天，期间可以对肥堆翻动1-2次。然后，当肥堆的温度上升到65℃时，开启翻拌机翻动肥堆，以散发发酵产生的热量，保证温度不超过70℃；当温度低于63℃时，关闭翻拌机，通过发酵使肥堆升温，该恒温发酵过程持续10天。然后，增加翻拌机翻动的速度和频率，使肥堆的温度保持在50±2℃，该熟化发酵过程持续12天。得到的有机肥料散发出轻微的氨气味，没有使人不快感。

最后，将上述发酵的终产物依次通过除湿机除湿、造粒机造粒，制成有机肥料颗粒，其中除湿和造粒的过程中温度均不超过70℃。该有机肥料颗粒经检验，完全符合我国农业部微生物肥料标准（NY227-94和NY884-2002）。

实施例3 有机肥料对迎茬大豆的影响

本实施例描述了本发明人委托国家大豆工程技术研究中心于2009年起在黑龙江省哈尔滨市阿城区进行的连续大豆种植试验中的迎茬产量分析。

1，试验材料与设计

1.1    试验材料

生物有机肥：用以实施例2相同的方法生产的有机肥料

大豆品种：黑农48。

1.2    试验设计

前茬种植的作物为玉米，本轮种植的大豆为迎茬大豆。

试验共设有四个处理：

（1）    处理1：亩施西洋复合肥20kg+本发明的生物有机肥50kg作为底肥一次施入。

（2）    处理2：亩施西洋复合肥20kg+经过高温灭菌处理的本发明的生物有机肥50kg作为底肥一次施入。

（3）    处理3：亩施西洋复合肥20kg+细沙50kg作为底肥一次施入。

（4）    处理4：亩施西洋复合肥20kg作为底肥一次施入。

2，试验结果分析

2.1本发明的生物有机肥对大豆长势的影响

施用本发明的生物有机肥的大豆具有生长快，苗壮，长势好的特点。由表3.1可以看出，本发明的生物有机肥，无论其中是否存在活菌，都能使迎茬大豆的长势明显更好，提高株高4~5cm；存在活菌的情况下比不存在的，尽管长势更好，但不明显。

表3.1 不同处理对大豆生长的影响

 2.2生物有机肥对大豆产量的影响

结果如表3.2所示，施用本发明的生物有机肥能够显著提高单株产量和粒重，使用灭菌的本发明的生物有机肥，亩产量比对照增加14.7%，而使用存在活菌的本发明的生物有机肥，亩产量比对照增加23.1%，也显著高于灭菌的本发明的生物有机肥，表明存在活菌的本发明的生物有机肥的增产效果显著。

表3.2 不同处理对大豆产量的影响

 

 实施例4有机肥料对重茬大豆的影响

本实施例描述了本发明人委托国家大豆工程技术研究中心于2009年起在黑龙江省哈尔滨市阿城区进行的连续大豆种植试验中的重茬产量分析。

1，试验材料与设计

1.1试验材料

生物有机肥：用以实施例2相同的方法生产的有机肥料

大豆品种：龙选1号。

1.3    试验设计

本轮种植的大豆为连续第三年种植的重茬大豆，另外辟5亩种植正茬大豆作为对照。

试验共设有四个处理：

（1）处理1：重茬，亩施本发明的生物有机肥50kg。

（2）处理2：重茬，亩施本发明的生物有机肥25kg和二铵6kg、尿素2.5kg、硫酸钾2.5kg；

（3）处理3：重茬，亩施本发明的生物有机肥25kg；

（4）    对照：正茬，亩施二铵12kg、尿素5kg、硫酸钾5kg。

2，试验结果分析

2.1生物菌肥对重茬大豆生长情况影响

   通过2011年9月14日同时对株高、株根情况以及病虫害情况的调查，得出的结果如表4.1和4.2所示，本发明的生物有机肥能够有效地减少重茬对大豆株高和鲜重的不利影响，尤其是与现有复合肥联用的时候，具有协同增强的效果，显著优于现有复合肥的单独使用；对于根瘤和侧根的形成也有显著的增强能力，从而能够增强固氮和根系，而且其与现有复合肥联用的时候，对根瘤的形成具有协同增强的效果，但是对侧根，却可能由于现有复合肥的使用而有一定的抑制，但是效果也强于单纯的复合肥的使用；本发明的生物有机肥能够有效地抗病虫害，包括抗根腐病和根蛆病，尤其是与现有复合肥联用的时候，具有协同增强抗病虫害效果的能力。

表4.1 不同处理对大豆长势的影响

表4.2 不同处理下大豆根部病虫害的情况

2.2生物菌肥对大豆产量的影响

产量的测产结果分析结果如表4.3所示，本发明的生物有机肥对大豆百粒重等大豆品质没有显著的增强作用，但是在与现有符合肥联用的时候，重茬大豆能够相对于常规施肥的正茬大豆增产3.31%处理；尽管单独施用本发明的生物有机肥，重茬大豆产量相对于常规施肥的正茬大豆的有所下降，但是相对于常规施肥的重茬大豆所下降的约19%产量（根据当地历史试验数据）来说，还有有非常显著的产量提升。所以，施用本发明的生物有机肥可有效对抗重茬效应。

表4.3 不同处理对大豆产量的影响

 

Claims (16)

1.微生物菌剂，其是由微生物组合物和基质混合而得的，所述微生物组合物由豆纤维单胞菌(Cellulomonas fabia)、嗜热脂肪芽孢杆菌（Bacillus sterothermophilus）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）、蚁甲烷杆菌（Methanobacterium formicium）、反刍甲烷杆菌（Methanobacterium ruminantium）、氧化硫硫杆菌（Thiobacillus thiooxidans）、氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、多粘芽孢杆菌（Bacillus polymyxa）、嗜热链霉菌（Streptomyces thermophilus）、普通高温放线菌（Thermoactinomyces vulgaris）、弯曲高温单孢菌（Thermonospora curvata）、棕色固氮菌（Azotobacter vinelandii）、欧洲亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europeae）、维氏硝化杆菌（Nitrobacter winogradskyi）、大豆根瘤菌（Rhizobium japonicum）、豌豆根瘤菌（Rhizobium leguminosarum）、米曲霉（Aspergillus oryzae）、啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、点青霉（Penicillium notatum）、特异腐质霉（Humicola insolens）、少孢根霉（Rhizopus oligosporus）和禾谷丝核菌（Rhizoctonia cerealis）组成；每克菌剂中豆纤维单胞菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、干酪乳杆菌、蚁甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、地衣芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、嗜热链霉菌、普通高温放线菌、弯曲高温单孢菌、棕色固氮菌、欧洲亚硝化单胞菌、维氏硝化杆菌、大豆根瘤菌、豌豆根瘤菌、米曲霉、啤酒酵母、点青霉、特异腐质霉、少孢根霉和禾谷丝核菌的数量分别为1.63 x 10⁸、1.30 x 10⁸、1.12 x 10⁸、1.05x 10⁸、1.22 x 10⁸、1.72 x 10⁸、1.53 x 10⁸、3.88 x 10⁸、7.96 x 10⁷、8.65 x 10⁷、8.60 x 10⁷、1.37 x 10⁸、5.33 x 10⁷、7.52 x 10⁷、9.31 x 10⁷、1.23 x 10⁸、1.65 x 10⁸、9.34 x 10⁶、2.28 x 10⁷、1.86 x 10⁷、4.09 x 10⁶ 、6.65 x 10⁶和1.68 x 10⁷，或者分别为1.51 x 10⁸、1.41 x 10⁸、9.77 x 10⁷、1.29 x 10⁸、1.36x 10⁸、1.90 x 10⁸、1.37 x 10⁸、3.67 x 10⁸、7.58 x 10⁷、8.31 x 10⁷、9.12 x 10⁷、1.05 x 10⁸、5.80 x 10⁷、7.29 x 10⁷、8.84 x 10⁷、1.71 x 10⁸、1.38 x 10⁸、1.02 x 10⁷、2.35 x 10⁷、1.57 x 10⁷、4.22 x 10⁶、6.82 x 10⁶和1.84 x 10⁷。

2.权利要求1所述的微生物菌剂，其中所述基质包括植物纤维、动物粪便、动物源性蛋白、植物源性蛋白和单细胞蛋白之一种或多种。

3.权利要求2所述的微生物菌剂，其中所述基质包括木屑、稻壳、稻糠、秸秆、牛粪、猪粪、鸡粪、鱼粉、豆粉和单细胞蛋白之一种或多种。

4.权利要求3所述的微生物菌剂，其中所述基质是稻壳、牛粪、鱼粉、大豆粉和单细胞蛋白的混合物。

5.具有抗重茬效应和/或抗迎茬效应的有机肥料，其通过权利要求1~4之任一所述的微生物菌剂对动物粪便和植物纤维发酵而成。

6.权利要求5所述的有机肥料，其中动物粪便是畜禽粪便。

7.权利要求6所述的有机肥料，其中动物粪便选自牛粪、猪粪、鸡粪之一种或多种。

8.权利要求7所述的有机肥料，其中动物粪便是牛粪。

9.权利要求5所述的有机肥料，其中植物纤维选自木屑、稻壳、稻糠和秸秆之一种或多种。

10.权利要求9所述的有机肥料，其中植物纤维是稻壳。

11.权利要求1~4之任一所述的微生物菌剂在制备具有抗重茬效应和/或抗迎茬效应的有机肥料中的应用，其中有机肥料所针对的作物是大豆。

12.权利要求5~10之任一所述的有机肥料在大豆种植中用于抗重茬效应和/或抗迎茬效应的应用。

13.权利要求12所述的应用，其中应用是与配方为二铵6kg、尿素2.5kg和硫酸钾2.5kg的复合肥联用。

14.权利要求1~4之任一所述的微生物菌剂在制备具有抗病虫害的有机肥料的应用，其中有机肥料所针对的作物是大豆，所述病虫害是根腐病和/或根蛆病。

15.权利要求5~10之任一所述的有机肥料在大豆种植中用于抗病虫害的应用，所述病虫害是根腐病和/或根蛆病。

16.权利要求15所述的应用，其中应用是与配方为二铵6kg、尿素2.5kg和硫酸钾2.5kg的复合肥联用。