CN102910942A - 一种微生物肥料的制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种微生物肥料的制备方法及应用，它的活性成分为细黄链霉菌，经过单体菌种固体斜面培养、固体种子扩大培养、发酵料培养制得，其活体微生物数量可达到5×10⁸个/g以上。该微生物肥料的具有生产成本低、生产工艺简易、活性成分高等特点，且在番茄种植上具有较佳的应用效果。

Description

一种微生物肥料的制备方法及应用

一、技术领域

本发明属于农用微生物制剂领域，具体涉及一种微生物肥料的制备方法及应用，其功能菌为细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)。

二、背景技术

目前，中国以占世界7％的耕地养育了占世界22％的人口，其中化肥的使用功不可没。我国既是化肥培养大国，也是使用大国。但是由于长期对化肥的过量和不合理施用，也带来不容忽视的问题：(1)化肥破坏了土壤团粒结构，导致土壤板结、土壤盐碱地化、土壤肥力下降、土壤退化甚至荒漠化逐渐加剧；(2)在现有条件下，化肥利用率只有40％左右，60％的化肥随雨水淋溶汇入了地下水或流入湖泊，导致水体富营养和水域功能退化。“化学农业”几乎走到了尽头，传统农业向生态农业转化越来越快，生态农业的出现催生了微生物肥料的开发与应用。微生物肥料无毒无害、不污染环境，可通过微生物的生命代谢活动，增加土壤中的氮素或有效磷、钾的含量，或可调节作物激素物质水平，或抑制植物病原菌的活动，从而提高土壤肥力，改善作物营养条件和生长环境，提高作物产量。通过微生物肥料的使用可以减少化学肥料的使用量，从而有效缓解土壤生态环境的恶化。

因此，寻求使用高效微生物肥料，提高化肥利用率，降低化肥与农药的使用量，改善生态环境、实现农业的可持续发展，是当今我国农业迫切的任务。尽管目前市场上有一些微生物肥料，如：固氮菌肥、磷细菌肥、钾细菌肥等。这些肥料存在着用量大、成本高等问题，而且还存在一些有效活菌数不达标及产品应用效果不稳定的质量问题。

另外，目前从微生物中发现的大约8000种生物活性物质中，有近70％是放线菌产生的。细黄链霉菌是一种典型的放线菌，能产生纺锤菌素，产生螺旋霉素，对革兰氏阳性及阴性细菌、酵母菌、丝状真菌都有抑制作用。常用于农业上防病保苗；同时可作菌肥，能转化土壤中氮磷元素提高土壤肥力，并有刺激作物生长作用。如专利号为CN101822273B的中国专利公开了及一株细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)在苜蓿病害防治中的应用，对苜蓿霜霉病等农作物病原菌有很强的抑制作用，该菌对苜蓿霜霉病、白粉病、褐斑病、根腐病等显示出很好的防病效果，显示出广阔的应用前景。又如专利号为CN1188515C的中国专利公开了一种细黄链霉菌的固体发酵工艺及其设备，可连续生产细黄链霉菌菌肥，但该工艺设备一次性投资大，所生产的细黄链霉菌菌肥价格高。因此寻求低成本、简易的细黄链霉菌微生物肥料的生产方法显示出重要的意义。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种微生物肥料的简易制备方法，其功能菌为细黄链霉菌，该微生物肥料能够提高番茄的产量，改善品质。

本发明通过以下技术方案实现。

微生物肥料，其特征是由耕作土、棉籽饼、大米粉、碳酸钙为基础培养料组成，每生产1kg微生物肥料所需基础发酵料各组份含量为：

耕作土700-850g，棉籽饼50-100g

大米粉50-100g， 碳酸钙50-100g

通过调节培养料的水分，接入微生物菌种，其接种量为培养料的0.5％-3％，采用浅层开放式的培养方式，培养料厚度3.0-5.0cm，培养时间为96-120h，培养结束后，干燥、粉碎及包装，该微生物肥料制备而成。

所述的微生物菌种为细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)，购于中国工业微生物管理中心(CICC)，保藏编号：23627。

本发明实施的具体步骤为：

1.单体菌种固体斜面培养。

(1)固体斜面的制备。

斜面培养基配方：200克去皮土豆，切碎，加水500毫升煮开10分钟(小火)，双层纱布过滤(不要挤压)，滤液加水至1000毫升，再加蔗糖10-20g，磷酸氢二钾0.5-2.0g，硫酸镁0.5-1.5g，琼脂20g，pH值7.0-7.2，蒸馏水1000ml。

(2)固体斜面培养。

将菌种接入固体斜面，其中培养温度为28-32℃，培养时间72-120h，培养物出现粉红色、粉白色，终止培养。

2.固体种子扩大培养

(1)种子培养基的制备

种子培养基质的配方：大米500-700g，耕作土50-100g，碳酸钙50-100g，水200-400ml。将种子培养基放入铁制容器中，加热至沸腾，小火加热5-10分钟，即制备完成。将培养基分装到250ml三角瓶中，每瓶装60-80g培养基，灭菌。

(2)种子培养

将斜面培养物用无菌水洗入种子培养基中，搅拌均匀，培养。其培养温度为28-32℃，培养时间72-120h，培养物出现粉红色、粉白色，终止培养。

3.微生物肥料的制备

将种子培养物烘干粉碎，按0.5-3％的接种量接入灭菌后的发酵料中(发酵料配方如前述)，采用浅盘开放式培养，培养料厚度为3-5cm，上层采用灭菌湿棉布覆盖。培养温度控制在28-32℃，培养时间72-120h，当培养料呈现白色，水分小于25％，终止培养。将培养物干燥至水分小于5％，粉碎、包装，该微生物肥料制备完成。

4.微生物肥料含菌数检测

按照常规的稀释平板法检测微生物肥料中的菌数，称取干微生物肥料1.0克，加入99毫升无菌水中，进一步稀释，稀释到每毫升中仅有200-1000个，然后取0.1毫升稀释菌液到无菌的固体培养基平板上，进行涂布，在37℃恒温箱内培养24小时，该培养基上生长数目为20-100个，计算培养皿平板上的菌落数，计数平板重复3次，取计数平板上生长的菌落数的平均值，按以下公式计算微生物肥料中的活菌数：

微生物肥料活芽孢数(个/克)＝平均每个平板菌落数(个)×10×样品稀释倍数

微生物肥料成品质量要求：

有效活菌总数≥5.0×10⁸个

微生物肥料含水量≤5.0％

四、附图说明

图1.微生物肥料的生产工艺

五、具体实施方式

实施例1

将细黄链霉菌CICC M 23627接种到固体斜面培养基，培养基配方如下：土豆200g，蔗糖10g，磷酸氢二钾1.0g，硫酸镁1.5g，琼脂20g，水1000ml，pH7.0。培养温度28℃，培养96h后，用无菌水将斜面培养物洗入灭菌后种子培养基中，搅拌均匀，培养基配方如下：大米600g，耕作土50g，碳酸钙50g，水300g。培养温度28℃，培养时间120h，干燥并粉碎种子；将粉碎后的种子接入培养料中，并搅拌均匀，制备1.0kg微生物肥料需要以下配料：耕作土800g，碳酸钙100g，大米粉50g，棉籽饼50g，水分调节到50％；采用浅盘开放式培养的方法，其培养料厚度为3cm，培养温度30℃，培养120h，培养料呈现白色，培养结束；培养料干燥粉碎包装，微生物肥料制备完成。

实施例2

将细黄链霉菌CICC M 23627接种到固体斜面培养基，培养基配方如下：土豆200g，蔗糖15g，磷酸氢二钾0.5g，硫酸镁1.0g，琼脂20g，水1000ml，pH7.2。培养温度32℃，培养96h后，用无菌水将斜面培养物洗入灭菌后种子培养基中，搅拌均匀，培养基配方如下：大米650g，耕作土50g，碳酸钙50g，水250g。培养温度32℃，培养时间96h，干燥并粉碎种子；将粉碎后的种子接入培养料中，并搅拌均匀，制备1.0kg微生物肥料需要以下配料：耕作土850g，碳酸钙50g，大米粉50g，棉籽饼50g，水分调节到55％；采用浅盘开放式培养的方法，其培养料厚度为4cm，培养温度30℃，培养120h，培养料呈现白色，培养结束；培养料干燥粉碎包装，微生物肥料制备完成。

实施例3

将细黄链霉菌CICC M 23627接种到固体斜面培养基，培养基配方如下：土豆200g，蔗糖20g，磷酸氢二钾2.0g，硫酸镁0.5g，琼脂20g，水1000ml，pH7.0。培养温度30℃，培养120h后，用无菌水将斜面培养物洗入灭菌后的种子培养基中，搅拌均匀，培养基配方如下：大米700g，耕作土50g，碳酸钙50g，水200g。培养温度28℃，培养时间120h，干燥并粉碎种子培养基；将粉碎后的种子培养基接入培养料中，并搅拌均匀，制备1.0kg微生物肥料需要以下培养料：耕作土750g，碳酸钙50g，大米粉100g，棉籽饼100g，水分调节到60％；采用浅盘开放式的方法进行培养，其培养料厚度为5cm，培养温度30℃，培养120h，培养料呈现白色，培养结束；培养料干燥粉碎包装，微生物肥料制备完成。

此实施例为最佳实施例。

实施例4

将细黄链霉菌CICC M 23627接种到固体斜面培养基，培养基配方如下：土豆200g，蔗糖20g，磷酸氢二钾2.0g，硫酸镁1.5g，琼脂20g，水1000ml，pH7.2。培养温度30℃，培养96h后，用无菌水将斜面培养物洗入的种子培养基中，搅拌均匀，培养基配方如下：大米600g，耕作土100g，碳酸钙100g，水200g。培养温度28℃，培养时间120h，干燥并粉碎种子培养基；将粉碎后的种子培养基接入培养料中，并搅拌均匀，制备1.0kg微生物肥料需要以下培养料：耕作土850g，碳酸钙50g，大米粉100g，棉籽饼50g，水分调节到60％；采用浅盘开放式培养的方法，其培养料厚度为5cm，培养温度30℃，培养120h，培养料呈现白色，培养结束；培养料干燥粉碎包装，微生物肥料制备完成。

实施例5

将细黄链霉菌CICC M 23627接种到固体斜面培养基，培养基配方如下：土豆200g，蔗糖20g，磷酸氢二钾2.0g，硫酸镁1.5g，琼脂20g，水1000ml，pH7.0。培养温度30℃，培养72h后，用无菌水将斜面培养物洗入的种子培养基中，搅拌均匀，培养基配方如下：大米500g，耕作土100g，碳酸钙100g，水300g。培养温度28℃，培养时间72h，干燥并粉碎种子培养基；将粉碎后的种子培养基接入培养料中，并搅拌均匀，制备1.0kg微生物肥料需要以下培养料：耕作土700g，碳酸钙100g，大米粉100g，棉籽饼100g，水分调节到60％；采用浅盘开放式培养的方法，其培养料厚度为5cm，培养温度30℃，培养96h，培养料呈现白色，培养结束；培养料干燥粉碎包装，微生物肥料制备完成。

实施例6田间试验验证(以2011.2月-2011年6月试验为例)

(1)试验设置

2011年2月10日进行定植，定植作物为番茄。试验共设置3个处理，其中A处理施入4kg/亩微生物肥料，B处理施入2kg/亩微生物肥料，以不施微生物肥料为对照处理(CK)。以上3个处理按每小区面积0.1亩布置排，三次重复，施肥方式：定植穴定量施肥。统计与调查番茄单果重、单株结果数、单株产量、商品产量及品质分析(VC、可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、番茄红素)，并进行经济效益分析。

(2)结果与分析

①微生物肥料对番茄品质的影响

表征番茄品质的指标为总糖，维生素C和可溶性糖、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比、番茄红素。菌肥对于可溶性糖有一定的提高作用(见表1)，与CK相比较，处理A、B增加0.12、0.06％，增幅3.82、2.03％，但没有达到显著性差异(P＞0.05)；各处理的维生素C含量分别为6.97、16.07、10.76mg/100g，比CK增加了9.10、3.749mg/100g，增加幅度分别为130.70、54.43％，A处理与CK之间达到极显著差异(P＜0.01)；A、B处理的可溶性固形物较CK无差别(P＞0.05)；各处理中CK的可滴定酸含量最高，A处理最低，但处理间无明显差异(P＞0.05)；A处理较CK固酸比有所提高，但无明显差异(P＞0.05)。

A、B处理能明显提高了番茄的维生素C及番茄红素含量，对固酸比、可溶性糖含量、可溶性固形物、可滴定酸无明显影响。而番茄红素、维生素是衡量番茄营养的重要指标，两项指标与CK比较达到极显著，可以认为A、B处理对番茄品质提高具有正效应。

表1番茄的品质分析

②微生物肥料对产量指标的影响

各处理的单果重分别为166.99g、187.62g、174.64g(见表2)，A、B处理较CK分别增加了20.63、7.65g/个，增幅分别为10.99、4.38％，A处理与CK比较达到显著性差异(P＜0.05)，B与CK之间无明显差异(P＞0.05)。

各处理的分别接果数为12.40、14.07、13.20个(见表2)，A、B处理较CK分别增加了1.67、0.80个，增幅分别为11.85、6.06％，阿肥处理与CK1比较达到显著性差异(P＜0.05)，B与CK之间无明显差异(P＞0.05)。

各处理的单株产量为2.071、2.577、2.305kg/株，A、B处理较CK分别增加了0.506、0.234kg/株，增幅分别为19.64、10.18％，A处理与CK比较达到极显著性差异(P＜0.01)，B处理与CK达到显著性差异(P＜0.05)，A处理较B处理单株产量有明显增加(P＜0.05)，但未达到极显著差异水平(P＞0.01)。

③经济效益分析

从表2可以看出各处理亩产值分别为12423.85、15459.53、13831.33元/亩，A、B处理较CK增加收入3035.68、1407.48元/亩，扣除肥料成本50、25元/亩，A处理较CK处理平均增加效益2985.68元/亩。

表2产量与效益分析

(3)结论

微生物肥料处理能够明显增加单果重、坐果率，能显著提高番茄的产量，同时提高番茄的维生素C、番茄红素含量，但对其他品质指标无明显影响，整体来说明显改善番茄品质，并表现为高施肥量优于低施肥量。

Claims (10)

1.一种微生物肥料的制备方法，该微生物肥料的功能菌种为细黄链霉菌，其特征在于，其制备过程如下：

(a)单体菌种固体斜面培养：将细黄链霉菌CICC M 23627接种到由蔗糖、磷酸氢二钾、硫酸镁、琼脂、水组成的固体斜面培养基上，培养温度28-32℃，培养72-120h；

(b)固体种子扩大培养：用无菌水将斜面培养物洗入由大米、耕作土、碳酸钙、水组成的固体种子培养基中，搅拌均匀，培养时间72-120h，经干燥并粉碎种子，所述种子中含有微生物菌种；

(c)微生物肥料的制备：通过调节培养料的水分，将粉碎后的种子粉接入到含有耕作土700-850g、棉籽饼50-100g、大米粉50-100g、碳酸钙50-100g的培养料中，并搅拌均匀，采用浅盘开放式的方法进行培养，其培养料厚度为3-5cm，培养温度28-32℃，培养96-120h，培养料呈现白色，培养结束；培养料干燥粉碎包装，微生物肥料制备完成；

以上所有的培养基或培养料均需高温高压灭菌。

2.如权利要求1所述的微生物肥料的制备方法，其特征在于所述的(c)微生物肥料的制备中，耕作土750g，碳酸钙50g，大米粉100g，棉籽饼100g，水分调节到60％。

3.如权利要求1所述的微生物肥料的制备方法，其特征在于所述的固体斜面培养基的配方为：

土豆200g，蔗糖10-20g，磷酸氢二钾0.5g-2.0g，硫酸镁0.5-1.5g，琼脂20g，水1000ml，pH7.0-7.2。

4.如权利要求3所述的微生物肥料的制备方法，其特征在于所述的固体斜面培养基的配方为：

土豆200g，蔗糖20g，磷酸氢二钾2.0g，硫酸镁0.5g，琼脂20g，水1000ml，pH7.0。

5.如权利要求4所述的微生物肥料的制备方法，其特征在于所述的(a)单体菌种固体斜面培养温度为30℃，培养时间为120h。

6.如权利要求1或2或3或4或5所述的微生物肥料的制备方法，其特征在于所述的固体种子培养基的配方为：

大米500-700g，耕作土50-100g，碳酸钙50-100g，水200-300ml。

7.如权利要求6所述的微生物肥料的制备方法，其特征在于所述的固体种子培养基的配方为：大米700g，耕作土50g，碳酸钙50g，水200ml。

8.如权利要求5所述的微生物肥料的制备方法，其特征在于所述的(b)固体种子扩大培养温度为28℃，培养时间为120h。

9.如权利要求1至7任一项所述的微生物肥料的制备方法，其特征在于所述微生物菌种接种量为培养料的0.5％-3％。

10.一种权利要求1所述方法制备的微生物肥料的应用，其特征在于，该微生物肥料可应用于番茄种植。

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