CN103011976A - 一种生物菌肥载体及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物菌肥载体，生物菌肥载体的原料包括按照重量份计的以下物质：泥炭1-2份，菌糠1-2份，花土0.5-1份，并公开了其制备方法和应用。本发明的有益效果为：本发明提供的生物菌肥载体，其吸水率较单一泥炭提高65.4%，能够在较长时间段内为附着在其上的微生物提供较为湿润的生存环境，且对功能微生物不存在毒害作用，其浸提液中所含的营养物质可以为微生物的生长提供相应的碳氮源。

Description

一种生物菌肥载体及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及生物菌肥领域，具体涉及一种生物菌肥载体及其制备方法和应用。

背景技术

由于农业生产中化肥和农药的使用量逐年增加，导致农业土壤内在的物理化学性质的改变、生物区系的贫乏和功能的衰退，对农产品安全和农业可持续发展构成威胁和挑战，但为微生物肥料的研究和开发带来了很好的发展机遇。

微生物菌肥又称生物肥料(bio-fertilizer)、菌肥、接种剂(microbial inoculant)，是含有特定微生物活体的制品，通过其中所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。目前，微生物肥料在培肥地力，提高化肥利用率，抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收，净化和修复土壤，降低农作物病害发生，促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用，保护环境，以及提高农作物产品品质和食品安全等方面表现出了不可替代的作用。尤其是在人类面临能源危机、资源紧缺、环境污染等压力下，为了我国农业的可持续发展，研究和应用微生物肥料是一条必由之路，近十年的实践也已证明了这一观点。据2009年的统计，生物肥料在优质农产品的生产方面，如国家生态示范区、绿色和有机农产品基地等已成为肥料的主力军，其用量超过400万吨，约占我国生物肥料年产量的50％，而这一数字还呈不断上升趋势。人工接种微生物，即施用微生物肥料，是维持和提高土壤肥力的有效手段，在我国现有栽培与管理（如不合理或过多使用化肥、复种指数高、不合理使用农药等）下是必不可少。随着科学研究的深入，微生物的作用和在我国农业可持续发展中的地位将会更为突显，也是发展低碳农业的必然。

国内外大量研究表明，微生物肥料的质量及贮存问题严重制约着微生物肥料在实际生产中的应用，前人的研究证实固体生物菌肥较液体菌剂在实际应用中的优势更为显著。因此，探寻满足微生物菌剂贮存要求且容易获得的价格低廉的基质作为菌肥的载体已成为微生物肥料生产亟待解决的问题。

理想的菌肥载体应具有大量有序排列的微孔、比表面积大、吸附性强等特征，同时载体必须有利于菌种的生存和功能的发挥，可重复稳定生产，对作物和土壤无毒无害。泥炭是应用最广泛的载体，它可以保证细菌数量大于10⁸cfu/g，但作为一种天然矿产资源具有短期不可再生性，长期开采将造成生态环境的极大破坏，并且成本较高。因此，探寻其它载体材料来源以部分替代泥炭已是目前生产中亟待解决的问题。

随着现代农业集约化和规模化发展，农业废弃物的环境污染问题及其可持续利用问题已日益凸显。农业废弃物在我国的储存量巨大，据不完全统计每年至少有400万t菌糠尚未得到合理利用，传统的丢弃或燃烧容易导致霉菌和害虫滋生，造成资源浪费的同时所引起一系列环境问题亦不容忽视。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了一种利用泥炭、菌糠和花土作为功能微生物的载体，以泥炭为对比，分析上述载体作为微生物肥料载体的可行性，筛选出优质、廉价的微生物菌肥载体配方。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种生物菌肥载体，所述生物菌肥载体的原料包括按照重量份计的以下物质：泥炭1-2份，菌糠1-2份，花土0.5-1份。

进一步的，上述的一种生物菌肥载体，所述生物菌肥载体的原料包括按照重量份计的以下物质：泥炭1份，菌糠2份，花土1份。

本发明的第二个目的是提供了一种生物菌肥载体的制备方法，是将泥炭、菌糠和花土三种原料在阴凉、通风、干燥的室内进行风干5-7天，使三种材料的含水量低于15%，剔除石头、植物残渣，再研细三种原料，过1mm和2mm的筛，按权利要求1或2所述的配方量分别称取泥炭、菌糠和花土，调节pH为7.0-7.2，混合均匀，置于灭菌锅中121℃连续灭菌1-2h得到生物菌肥载体。

本发明的第三个目的是提供了上述一种生物菌肥载体在制备生物菌肥中的应用。

本发明的有益效果为：本发明提供的生物菌肥载体，其吸水率较单一泥炭提高65.4%，能够在较长时间段内为附着在其上的微生物提供较为湿润的生存环境，且对功能微生物不存在毒害作用，其浸提液中所含的营养物质可以为微生物的生长提供相应的碳氮源。

与泥炭载体相比：本生物菌肥载体具有成本低、pH接近中性、良好的持水能力、无毒、廉价易得的特性，同时可以确保微生物在载体正常存活、非再生能源消耗少等优点，同时，还可利用农业废弃物，减少环境污染。与国内已有产品相比：目前国内传统载体材料为泥炭，且研究多集中在单一载体（如泥炭、堆肥等）的应用。本发明提供的生物菌肥载体利用载体材料自身特性调节pH以满足微生物的生长环境，且具有不同表面结构（如花土为海绵状，泥炭为管状）的载体材料有利于微生物的定殖、存活。利用该配方研制的菌肥不仅对土壤三大微生物构成具有明显的影响，如表5所示，同时对玉米和苏丹草的株高和草产量具有明显的促进作用。

先前国内外有关菌肥载体均以单一载体材料为主，尚未见到有根际促生菌的复合载体配方。本发明首次利用农业废弃物作为菌肥的载体材料，减少对非再生资源的利用，解决目前菌肥生产过程中的贮存及质量问题。具有明显的促生效应，改善土壤活性，且成本较低，填补国内在根际促生菌载体筛选方面的空白。

具体发明内容如下：

1、生物菌肥载体的配方：

由泥炭、菌糠和花土组成，以上三种材料的质量比为：泥炭：菌糠：花土=（1-2）：（1-2）：（0.5-1）。

菌糠：来自兰州市安宁区黄家滩村大型食用菌基地。将采收蘑菇后的新鲜、没有发霉的菌渣即菌糠（主要成分为棉籽壳及菌丝，经测定：pH值6.56、有机质44.5%、全N 1.58%、C/N 28：1）自然风干，粉碎至粒径＜6mm即可。

泥炭：购买自当地农贸市场，为“沃野”牌，生产单位：辽宁省清原满族自治县沃野泥炭加工厂；主要指标：有机质>60%,腐植酸>30%, pH值5.0-6.5。

花土：购于兰州市花鸟虫鱼市场，经测定其基本理化性质：pH 7.65, 有机质含量为17%， 全氮12.0g/kg，速效氮65mg/kg，全磷0.36g/mg，速效磷123mg/kg，全钾28.94 g/kg，速效钾8.97g/kg。

配方制作：将上述三种材料在阴凉、通风、干燥的室内进行阴干，并控制三种材料的含水量低于15%，剔除石头、植物残渣，再研细载体材料，并过1mm和2mm的筛。按1~2：1~2：0.5~1质量比分别称取泥炭、菌糠和花土 ，调节pH为7.0～7.2，混合均匀，置于灭菌锅中121℃连续灭菌1~2h，备用。

2、生物菌肥载体特点：

该配方的吸水率较泥炭提高65.4%，说明配方能够在较长时间段内为附着在其上的微生物提供较为湿润的生存环境。载体配方对功能微生物不存在毒害作用，其浸提液中所含的营养物质可以为微生物的生长提供相应的碳氮源。

有效期内配方的活菌数显著高于泥炭，如表1（储存时间对载体活菌数的影响）所示。 

表1（单位：cfu/g）

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 . 案例一：以燕麦为供试材料于2011年在甘肃农业大学牧草试验站进行大田试验，选取同一品种，同一批次陇燕3号燕麦种子，分别等量播种在相同土壤环境的两块试验田即第一块试验田和第二块试验田中，并在第一块试验田中施用配方制作的复合菌肥，以泥炭制作的菌肥作对照施于第二块试验田，分别对第一块试验田和第二块试验田中燕麦的生长情况和产量进行测定。

大田结果如表2所示，表明，以配方为载体制作的菌肥施用燕麦田，株高为119.9cm，相比泥炭制作的菌肥株高增加15.21%；施用配方制作的菌肥对燕麦的干草产量及籽粒产量亦有明显的促进作用，分别为2842.8kg/hm2和5227.5 kg/hm2，相比泥炭增加24.05%和10.07%。

表2

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案例二：以玉米为供试材料于2012年在定西市香泉镇进行大田试验，选取同一品种，同一批次籽粒饱满、大小均匀的玉米种子，分别等量播种在相同土壤环境的两块试验田即第一块试验田和第二块试验田中，并在第一块试验田中施用配方制作的复合菌肥，以泥炭制作的菌肥作对照施于第二块试验田，分别对第一块试验田和第二块试验田中玉米的生长情况和产量进行测定。

大田试验结果如表3所示，表明，施用以泥炭和配方为载体的菌肥处理对玉米的影响明显，配方较泥炭平均株高提高18cm，增加幅度为6.18%。干草产量较泥炭提高4.29%，达22118 kg/ha；玉米粗蛋白含量和磷含量较泥炭分别提高28.03%和37.25%。

表3

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案例三：以苏丹草为供试材料于2012年在定西市香泉镇进行大田试验，选取同一品种，同一批次籽粒饱满、大小均匀的苏丹草种子，分别等量播种在相同土壤环境的两块试验田即第一块试验田和第二块试验田中，并在第一块试验田中施用配方制作的复合菌肥，以泥炭制作的菌肥作对照施于第二块试验田，分别对第一块试验田和第二块试验田中苏丹草的生长情况和产量进行测定，结果如表4所示。

表4

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大田结果表明，施用配方苏丹草草产量较CK提高28%，增产10388 kg/ha，株高较CK提高3%，增幅为8cm。施用配方制作的菌肥对苏丹草粗蛋白含量和磷含量均有明显的影响，分别为9.18%和0.48，相比泥炭增加8.09%和12.53%。

综上所述，经本发明载体配方研制的复合菌肥处理的燕麦、玉米以及苏丹草，相比泥炭处理的燕麦、玉米以及苏丹草，其平均株高、干草产量、籽粒产量、粗蛋白含量和磷含量均有所提高。可见施用本发明配方制作的菌肥可以给土壤中的植被提供磷素和氮素等养分，还可以促进植被对其它营养元素的吸收，改善植被的营养结构，调节和促进植被生长。

利用该配方研制的菌肥不仅对土壤三大微生物构成具有明显的影响，如表5所示，同时对玉米和苏丹草的株高和草产量具有明显的促进作用。

表5

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具体实施方式

实施例1：

一种生物菌肥载体，生物菌肥载体的原料为：泥炭1吨，菌糠1吨，花土0.5吨，其制备方法为，是将泥炭、菌糠和花土三种原料在阴凉、通风、干燥的室内进行风干5天，使三种材料的含水量低于15%，剔除石头、植物残渣，再研细三种原料，过1mm和2mm的筛，按上述的配方量分别称取泥炭、菌糠和花土，调节pH为7.0，混合均匀，置于灭菌锅中121℃连续灭菌1h得到生物菌肥载体。

实施例2：

一种生物菌肥载体，生物菌肥载体的原料为：泥炭2吨，菌糠2吨，花土1吨，其制备方法为，是将泥炭、菌糠和花土三种原料在阴凉、通风、干燥的室内进行风干7天，使三种材料的含水量低于15%，剔除石头、植物残渣，再研细三种原料，过1mm和2mm的筛，按上述的配方量分别称取泥炭、菌糠和花土，调节pH为7.2，混合均匀，置于灭菌锅中121℃连续灭菌2h得到生物菌肥载体。

实施例3：

一种生物菌肥载体，生物菌肥载体的原料为：泥炭1.5吨，菌糠1.5吨，花土0.75吨，其制备方法为，是将泥炭、菌糠和花土三种原料在阴凉、通风、干燥的室内进行风干6天，使三种材料的含水量低于15%，剔除石头、植物残渣，再研细三种原料，过1mm和2mm的筛，按上述的配方量分别称取泥炭、菌糠和花土，调节pH为7.1，混合均匀，置于灭菌锅中121℃连续灭菌1.5h得到生物菌肥载体。

实施例4：

一种生物菌肥载体，生物菌肥载体的原料为：泥炭1吨，菌糠2吨，花土1吨，其制备方法为，是将泥炭、菌糠和花土三种原料在阴凉、通风、干燥的室内进行风干6天，使三种材料的含水量低于15%，剔除石头、植物残渣，再研细三种原料，过1mm和2mm的筛，按上述的配方量分别称取泥炭、菌糠和花土，调节pH为7.1，混合均匀，置于灭菌锅中121℃连续灭菌1.5h得到生物菌肥载体。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种生物菌肥载体，其特征在于，所述生物菌肥载体的原料包括按照重量份计的以下物质：泥炭1-2份，菌糠1-2份，花土0.5-1份。

2.根据权利要求1所述的一种生物菌肥载体，其特征在于，所述生物菌肥载体的原料包括按照重量份计的以下物质：泥炭1份，菌糠2份，花土1份。

3.一种生物菌肥载体的制备方法，其特征在于，是将泥炭、菌糠和花土三种原料在阴凉、通风、干燥的室内进行风干5-7天，使三种材料的含水量低于15%，剔除石头、植物残渣，再研细三种原料，过1mm和2mm的筛，按权利要求1或2所述的配方量分别称取泥炭、菌糠和花土，调节pH为7.0-7.2，混合均匀，置于灭菌锅中121℃连续灭菌1-2h得到生物菌肥载体。

4.根据权利要求1或2所述的一种生物菌肥载体在制备生物菌肥中的应用。