CN103058772B - 一种高活性腐植酸生物肥料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高活性腐植酸生物肥料的制备方法，包括腐植酸生物有机肥97-99％，特效功能菌0.2-3％，活化剂0.1-0.3％，有机质养分品质高，具有优良的土壤调理功能；效果稳定，肥效持久；产品营养平衡全面，含有作物所需的多种无机养分，肥效高，促进作物生长，增产提质；抑制病原有较好的防治效果；改善作物的根系环境，增加作物对养分的吸收，促进作物根系发达，增强作物的抗逆性；农户使用后种植效果好，增产增收，是一种生产绿色、有机食品的高活性腐植酸生物肥料。
Description
技术领域
本发明涉及一种腐植酸肥料，尤其涉及一种采用矿源腐植酸及其他有机物料制备高活性腐植酸生物肥料的方法及应用。
背景技术
我国自二十世纪七十年代引进化肥以来，化肥的使用对我国粮食产量的提高起了积极的作用。然而一味追求产量也导致了化肥农药的大量甚至过量施用。当前我国已经成为世界上肥料消费量最大的国家，全国化肥每年施用量(折吨)约在4000万吨以上，按播种面积计算，全国平均化肥施用量约为260千克/公顷，世界平均水平120千克/公顷，远远超过了发达国家水平。由此不可避免地带来了危及环境安全(水、土壤、大气)、食品安全等诸多等负面影响，给人类生存和生活留下安全隐患。随着社会的发展，食品安全问题越来越受到大众的广泛关注。农业中过量施用农化产品最直接的影响便是造成农副产品受到污染、营养品质下降等，危及食品安全，以致有些人“谈食色变”，表现出“不知该吃啥”的迷茫。因此如何合理使用农资产品进行农业生产，使农副产品符合绿色、健康的标准便显得尤为迫切和重要。有机农业的兴起符合了这一潮流，结合生物技术进行科学种植，生产出质优物美的农副产品，从源头上为保障人体健康把好关。
利用生物技术发展生物肥料产业符合可持续农业、生态农业的要求。生物肥料具有化肥所没有的独特功效，它可促进作物对营养元素的吸收减少化肥的用量、产生多种生理活性物质刺激调节植物生长、产生抑病作用间接促进植物生长、提高植物抗逆能力、改善农作物产品的品质等。20世纪90年代至今，国内外生物肥料无论在产品数量、质量还是市场占有率等方面都发生了很大变化。当前，全世界生物肥料实现工业化生产的登记产品已超过100种以上，产量以每年10-15％的速度递增，规模化、产业化已初露端倪。然而由于配套技术的原因，市场上一些生物肥料档次不高，有效菌含量低，质量难以保证，在农业生产上收效甚微，因此我国农业产业发展需要生物技术的创新推动高端生物农资产品的发展。
腐植酸(humic acid，简写HA)是动、植物遗骸，主要是植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程形成和积累起来的一类有机物质。是一种非均一的高分子缩聚物，也可看成是一种不定型的高分子胶体，具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能，起到改良土壤结构的作用。它与无机磷、钾元素整合形成腐植酸磷、腐植酸钾，是有机肥料的重要组份(周霞萍，2007)。腐植酸生物肥在文献上有不少报道，如中国专利CN200710016897.7公开了一种腐植酸有机生物复合肥，包含有活化腐植酸、鸡粪、生物菌等有效成分。中国专利CN201110438129.7公开了一种多功能腐植酸生态肥，其组成包括腐植酸、大量元素、微量元素、生长调节剂、助剂及复合生物菌剂等。然而这些腐植酸生物有机肥制备技术单一，腐植酸生物活性不高，菌剂在有机物料中有效菌含量低，难以在生产实践中起到应有的效果。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了提供一种高活性腐植酸生物肥料的制备方法。提高了腐植酸生物肥料的产品性能、提供高活性腐植酸生物肥料料在农业生产中的用途。
本发明的目的是通过以下技术方案实现：
一种高活性腐植酸生物肥料的制备方法，包括腐植酸生物有机肥97-99％，特效功能菌0.2-3％，活化剂0.1-0.3％。
所述的腐植酸生物有机肥包括矿源腐植酸20-30％、畜禽粪便40-60％、秸秆5-10％、废菌棒5-8％、玉米芯5-7％，1-5％无机养分，助剂0.1-2％，复合生物发酵剂0.5-2％。
所述的无机养分为：硫酸钾、硫酸铵、硫酸镁、磷酸一钙、过磷酸钙、钙镁磷肥、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、石灰、石膏中的一种或两种或所述原料任意种混合物。
所述的助剂为聚氧乙烯羧酸酯、聚氧乙烯烷基醚、芳基磺酸盐(或酯)、甲基纤维素、十二烷基硫醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、玉米油、大豆油、桉油精中的一种或两种或所述原料任意种混合物。
所述的复合生物发酵剂是由常规有机物料腐熟剂和增效微生物菌群按1∶1-1∶3比例配制而成；所述增效微生物菌群包括光合细菌(如红螺菌Rhodospirillaceae，紫硫菌Chromatiaceae，绿硫菌Chlorobiaceae，蓝细菌Cyanobacteria)，干酪乳杆菌Lactobacillus casei，枯草芽胞杆菌BacillusSubtillis，酵母菌microzyme，其比例为(2-3)∶(0.8-1.2)∶(1-1.5)∶(1.2-1.5)。
所述的特效功能菌为芽孢杆菌，主要是胶冻样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus Krassilnikov)和枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtillis)，重量比1∶1-1∶2。
所述的活化剂为：己酸二乙氨基乙醇酯、吲哚-3-乙酸、吲哚丁酸、6-苄氨基腺嘌呤中的一种或两种或所述原料任意种混合物。
一种高活性腐植酸生物肥料的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
(1)腐植酸生物肥料的制备(第一次复合加菌)
A、有机物料预处理：将禽畜粪便(包括鸡鸭粪、猪牛羊粪)晾干、干燥；将秸秆粉碎成长度为0.5-5厘米的秸秆小段；将废菌棒用拌料机打散干燥；将玉米芯进行粗粉碎，备用。
B、活性腐植酸的提取：按专利号200610131953.7中的方法制备腐植酸，备用。
C、掺混：将上述预处理好的有机物料、腐植酸按重量百分比计量进行掺混：畜禽粪便40-60％、腐植酸20-30％、秸秆5-10％、废菌棒5-8％、玉米芯5-7％，再适当添加1-5％无机养分，助剂0.1-2％。
D、发酵：加入0.5-2％复合生物发酵剂进行发酵。在常温下，进行生物好氧固体发酵7-20天。发酵过程中控制发酵温度，当温度达40-70℃，进行机械化翻抛。首次发酵结束后，水分含量控制在20-50％。之后将物料堆放至1-4米，进行二次发酵，二次发酵时间：15-40天。
E、烘干、粉碎：将发酵好的物料经流化床烘干，温度控制在80℃度以下，含水量控制在20-40％范围内，粉碎过筛，备用。
(4)二次添加所用特效功能菌剂的制备
(5)A、菌种活化
培养基的制备：分别称取以重量百分数表示的0.5-1.0％氯化钠、0.3-0.8％牛肉膏、0.5-1.5％蛋白胨，混合后用蒸馏水或自来水溶解，用氢氧化钠或盐酸的稀溶液将该培养基溶液的pH调节至7.0-8.0，然后加入1.5-2.5％琼脂，加热溶化后再在121℃、0.11MPa压力下灭菌30min，冷却后制成斜面固体培养基备用。
在无菌条件下从原菌种斜面上挑取少许菌苔放在所述的斜面固体培养基上进行活化，在培养温度25-35℃下培养18-30h，经检查无杂菌、菌体生长整齐，再置25-35℃温箱内培养24-28h，肉眼观察，菌苔丰满，涂片、染色检查无杂菌，芽孢大小一致的，可放冰箱中存放备用(4℃左右为宜)。
B扩大培养
扩大培养的液体培养基的制备：分别称取以重量百分数表示的0.3-0.8％玉米粉、0.3-0.8％大豆粉、0.2-0.5％葡萄糖、0.2-0.5％骨粉、0.1-0.4％花生油，再用氢氧化钠或盐酸的稀溶液将该培养基溶液的pH调节至7.0-8.0。在温度110-125℃、0.11MPa压力下灭菌25-35mim，冷却得到用于扩大培养的液体培养基。
将步骤A活化的菌体接入扩大培养的液体培养基中，在温度25-35℃下用摇床以150-300r/min的转速进行培养8-12h。
C、发酵培养
发酵培养基的制备：分别称取以重量百分数表示的1.5-2.5％大豆粉、1.8-3％玉米粉、0.3-0.8％骨粉、0.1-0.4％花生油、0.2-0.8％氯化钙、0.01-0.08％磷酸二氢钾，0.01-0.16％磷酸氢二钾，再用氢氧化钠或盐酸的稀溶液将该培养基溶液的pH调节至7.0-8.0。在温度121℃、0.11MPa压力下灭菌30mim，冷却得到得到用于发酵的发酵培养基。
将上述发酵培养液装到发酵罐中(发酵罐容积的50-75％)，接入1-10％经步骤B扩大培养的菌体，在25-35℃温度下进行发酵，并且进行如下控制，直至发酵结束：
(a)芽孢杆菌细胞生长延滞期：搅拌速度150-180r/min，罐压0.05MPa，接种后3-5h内通气量为1∶0.7-0.9(每分钟进出体积之比)；
(b)在对数生长期：搅拌速度180-220r/min，通气量逐浙增大至1∶1.5。
(c)在发酵培养过程中，采用间歇流加补料的工艺，流加液为在发酵培养基的基础上添0.1％-0.5％硫酸铵(按重量百分比计)，以提高发酵效率，实现高产。一般发酵培养周期为24-48小时，在芽孢70-80％形成，个别芽孢开始脱落时，即可放罐。
D、活性菌粉的制备
向经C步骤得到的发酵液中加入粒度为0.09mm的轻质碳酸钙或白炭黑以吸附杆菌芽孢，后在＜65℃温度下烘干。烘干时不断翻动，使受热均匀。当含水率＜5％时，即可进行粉碎，检测合格后包装、存储备用。
(5)高活性腐植酸生物有机肥的制备(二次复合加菌)
(6)将步骤(2)制备好的枯草芽抱杆菌、胶冻样芽抱杆菌孢子粉(重量比1∶1-1∶2)按0.2-3％的比例加入步骤(1)制备的腐植酸生物有机肥料中，同时加入0.1-0.3％活化剂，在搅拌机充分拌匀，检测合格后即可称量包装，制得成品。
以腐殖酸为有机物料结合生物技术进行腐植酸生物有机肥料的开发具有独特的优势，既进一步活化了腐植酸的活性，也提高了生物肥料的稳定性，促进了腐植酸与生物菌剂的协同效应；禽畜粪便含有丰富的有机质和氮、磷、钾及其它营养成份；有机物料中加入秸秆可以调节物料的干湿程度等物理性质，还可提供磷钾等营养成分；废菌棒可提供氨基酸、维生素、有机酸等有机养分；玉米芯可为肥料补充碳源、纤维素成分。
本发明适量添加无机养分，可使生物物料的养分更趋全面合理，保证生物肥料发挥最佳效果，通过生物菌的作用也使得无机养分更有利于作物的吸收，最终提高产品的性能；在物料中加入上述少量助剂，可有效消除有机物料发酵过程中的散发的气味，明显改善最终生物肥料产品的性状。
本发明采用的复合生物发酵剂在自然环境中存活和繁殖能力较高，在较为宽泛的繁殖介质、温度等条件下表现出优良的繁殖力，而且经复合生物发酵剂发酵后的产品有益菌数量多。
本发明使用的有机物料腐熟剂及增效微生物菌群都为本领域常见的菌种，本发明选用菌种可通过市场和菌种专业机构购买获得。比如本发明采用的有机物料腐熟剂可从北京神农采禾生物科技公司购得。
所述的二次添加所用菌剂为芽孢杆菌，主要是胶冻样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus Krassilnikov)和枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtillis)，都为本领域常见的菌种，本发明选用菌种可通过市场和菌种专业机构购买获得。
芽孢杆菌制剂常被用作生物肥料，其功效如下：产生植物生长素及类似代谢物，诱导植物体内促进植物生长的激素含量提高，并降低抑制植物生长激素的形成；分解有机物，充当肥料；固定氮素(牛犇等，2006)。本发明特别地最后将枯草芽孢杆菌及胶冻样芽孢杆菌复合到腐植酸生物肥料中，进一步提高腐植酸生物肥料的生物活性。胶冻样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)是一种能分解硅酸盐矿物的特殊细菌，具有分解长石、云母等铝硅酸盐类原生态矿物，具有溶磷、解钾、固氮等和增强作物抗病能力等多种特点，使土壤中难溶性K、P、Si等转变为可溶性的，供植物生长利用，同时还可以产生多种生物活性物质促进植物生长，目前已被制成微生物肥料广泛应用于各种农作物，增产效果明显。
本发明使用的氯化钠、牛肉膏、蛋白胨、琼脂都是目前市场上销售的在微生物技术领域里普遍使用的物质，可通过市场或专业的生化试剂公司购得。
菌种活化使用的设备也是在微生物技术领域里普遍使用的设备。
本发明利用用微生物衍生物质和活化剂协同作用，使高活性腐植酸生物有机肥施入土壤后，有益菌再次发酵，使得土壤里的有益微生物得以大量繁殖，改善作物生长的根际环境，促进作物对营养的吸收，促进植物的根系发达。
所述的高活性腐植酸生物有机肥成品可以为粉剂，也可以进行造粒制成粒剂。
一种高活性腐植酸生物肥料的应用，本发明还涉及所述的高活性腐植酸生物肥料在农业生产中的应用比如在果树类、蔬菜类、大田作物类、茶、花草、药草、水生植物类等应用。本发明产品可作为典型的土壤改良剂，施入到土壤中，增加土壤有机质，提高土壤肥力；降解土壤中的农药残留；平衡pH值，治理盐碱地；抑制土壤里的虫卵、草籽、病原菌，减少病虫危害，发挥抗重茬等功能；促进植物对营养元素的吸收，提高化肥利用率，增强植物自身免疫力，增强作物的抗逆性，促进根系发达，最终提高农作物产量和品质。
与一般生物肥料相比，本发明所述的高活性腐植酸生物肥料除具有现有微生物肥料的作用外，还具有以下特点：1、有机质养分品质高，具有优良的土壤调理功能；2、采用二次复合加菌工艺，菌群配伍合理。菌剂在自然环境中存活和繁殖能力较高，在较为宽泛的繁殖介质、温度等条件下表现出优良的繁殖力，而且经复合生物发酵剂发酵后的产品有益菌数量多，生物活性高，效果稳定，肥效持久；3、产品营养平衡全面，含有作物所需的多种无机养分，肥效高，促进作物生长，增产提质；4、抑制病原菌，减轻病虫害，具有优良的抗重茬功效，对常见的土传病害如枯萎病、立枯病、根腐病、纹枯病、灰霉病、疫病等具有较好的防治效果；5、改善作物的根系环境，增加作物对养分的吸收，促进作物根系发达，增强作物的抗逆性；6、投入成本少，农户使用后种植效果好，增产增收，是一种生产绿色、有机食品的高活性腐植酸生物肥料。
附图说明
图1：本发明一种高活性腐植酸生物肥料的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。但本发明的实施方案并不局限于这些实例。
实施例1：腐植酸生物有机肥的制备
(1)有机物料预处理：将鸭粪晾干、干燥；将秸秆粉碎成长度为2厘米的秸秆小段；将玉米芯和葡萄籽的混合物进行粗粉碎；将废菌棒用拌料机打散干燥；
(2)活性腐植酸(盐)的提取：将褐煤(或泥炭)粉碎至60目。按1∶10的重量比加入浓度为3％的氢氧化钠溶液，于60℃提取2h，提取液经离心分离除渣后，再按100∶1的重量比加入浓度为30％的双氧水，于70℃活化1.5h成活化液。再用1mol/L的盐酸溶液与0.2‰的聚丙烯酰胺溶液以10∶2的体积比复合成的复合沉淀剂，以上述每1m3活化液加入70L复合沉淀剂的比例沉淀并分离棕、黑腐植酸，将沉清液浓缩干燥，得pH≤7的黄腐植酸及其盐。
(3)掺混：将上述预处理好的有机物料、腐植酸(盐)按重量百分比计量进行掺混：干燥鸭粪40％、秸秆5％、废菌棒5％、玉米芯5％。之后添加2％硫酸钾、2％钙镁磷肥、0.5％硫酸锌、腐植酸(盐)20％；最后加入0.1％桉油精，0.3％十二烷基硫酸钠，1％烷基芳基聚乙二醇醚。搅拌均匀，调节含水分量为50％。
(4)发酵：加入掺混好有机物料总量1％复合生物发酵剂(有机物料腐熟剂∶光合菌∶干酪乳杆菌∶枯草芽胞杆菌∶酵母菌＝5∶3∶1∶1.5∶1.5)。在常温下，进行生物好氧固体发酵7天。过程中控制发酵温度，当温度达70℃，进行机械化翻抛。首次发酵结束后，水分含量在30％。之后将物料堆放至2米，进行二次发酵，发酵时间15天。
(5)烘干、粉碎：将发酵好的物料经流化床烘干，温度控制在80℃度以下，含水量控制在20％范围内，粉碎过筛，备用。
实施例2：腐植酸生物有机肥的制备
生产方法同实施例1，主要物料配比比例如下：干燥牛粪40％、秸秆5％、废菌棒5％、玉米芯5％。之后添加3％硫酸铵、2％钙镁磷肥、0.5％硫酸锌、腐植酸(盐)20％、最后加入0.1％桉油精，0.3％十二烷基硫酸钠，1％烷基芳基聚乙二醇醚。搅拌均匀，调节含水分量为50％。加入掺混好有机物料总量1％复合生物发酵剂(有机物料腐熟剂∶光合菌∶千酪乳杆菌∶枯草芽胞杆菌∶酵母菌＝5∶3∶1∶1.5∶1.5)。在常温下，进行生物好氧固体发酵7天。过程中控制发酵温度，当温度达70℃，进行机械化翻抛。首次发酵结束后，水分含量在30％。之后将物料堆放至1米，进行二次发酵，发酵时间15天。将发酵好的物料经流化床烘干，温度控制在80℃度以下，含水量控制在小于20％，粉碎过筛，备用。
实施例3 二次添加所用菌剂的制备
(1)菌种活化
培养基的制备：分别称取以重量百分数表示的0.5％氯化钠、0.3％牛肉膏、0.5蛋白胨，混合后用蒸馏水或自来水溶解，用氢氧化钠或盐酸的稀溶液将该培养基溶液的pH调节至7.0-7.5，然后加入2％琼脂，加热溶化后再在121℃、0.11MPa压力下灭菌30min，冷却后制成斜面固体培养基备用。
在无菌条件下从原菌种斜面上挑取少许胶冻样芽孢杆菌菌苔放在所述的斜面固体培养基上进行活化，在培养温度29-30℃下培养24h，经检查无杂菌、菌体生长整齐，再置29-30℃温箱内培养24h，肉眼观察，菌苔丰满，涂片、染色检查无杂菌，芽孢大小一致的，放冰箱中存放备用(4℃左右为宜)。
(2)扩大培养
扩大培养的液体培养基的制备：分别称取以重量百分数表示的0.5％玉米粉、0.5％大豆粉、0.3％葡萄糖、0.3％骨粉、0.2％花生油，再用氢氧化钠或盐酸的稀溶液将该培养基溶液的pH调节至7.0-7.5。在温度121℃、0.11MPa压力下灭菌30mim，冷却得到用于扩大培养的液体培养基。
将步骤A活化的菌体接入扩大培养的液体培养基中，在温度28-30℃下用摇床以200r/min的转速进行培养10-12h。
(3)发酵培养
发酵培养基的制备：分别称取以重量百分数表示的2.5％大豆粉、2％玉米粉、0.6％骨粉、0.2％花生油、0.25％氯化钙、0.04％磷酸二氢钾，0.01％磷酸氢二钾，再用氢氧化钠或盐酸的稀溶液将该培养基溶液的pH调节至7.0-7.5。在温度121℃、0.11MPa压力下灭菌30mim，冷却得到得到用于发酵的发酵培养基。
将上述发酵培养液装到发酵罐中(发酵罐容积的60％)，接入5％经步骤B扩大培养的菌体，在29-30℃温度下进行发酵，并且进行如下控制，直至发酵结束：
(a)芽孢杆菌细胞生长延滞期：搅拌速度160r/min，罐压0.05MPa，接种后4h内通气量为1∶0.8(每分钟进出体积之比)；
(b)在对数生长期：搅拌速度200r/min，通气量逐浙增大至1∶1.5。
(c)发酵30h后，在芽孢75％形成，个别芽孢开始脱落时，即放罐。
(4)活性菌粉的制备
向经C步骤得到的发酵液中加入粒度为0.09mm的轻质碳酸钙以吸附杆菌芽孢，后在＜65℃温度下烘干。烘干时不断翻动，使受热均匀。当含水率＜5％时，即进行粉碎，检测合格后包装、存储备用。
实施例4
本实施例的实施方式与实施例3类似，对发酵培养基稍作调整，将磷酸二氢钾的量由0.04％改变为0.05％，将磷酸氢二钾的量由0.01％改变为0.14％，其余相同。在发酵过程中采用间歇流加补料工艺。
流加液：2.5％大豆粉、2％玉米粉、0.6％骨粉、0.2％花生油、0.4％硫酸铵、0.25％氯化钙、0.05％磷酸二氢钾，0.04％磷酸氢二钾，再用氢氧化钠或盐酸的稀溶液将该培养基溶液的pH调节至7.0-7.5。
分别在发酵6h，12h，18h，24h开始进行间歇流加补料，每隔6h流加，共流加4次后，继续发酵6h，在芽孢75％形成，个别芽孢开始脱落时，即放罐。其他操作同实施例3。
实施例5：高活性腐植酸生物有机肥的制备
将实施例3制备好的枯草芽抱杆菌、胶冻样芽抱杆菌孢子粉(重量比1∶1)按1.5％的比例加入实施例1制备的腐植酸生物有机肥料中，同时加入0.1％吲哚-3-乙酸，在搅拌机充分拌匀，检测合格后即可称量包装，制得成品。
实施例6：高活性腐植酸生物有机肥田间试验效果
1、试验时间、地点：试验于2009年在北京市密云县进行
2、试验地土壤肥力状况：取试验地0-20cm土层试验结果见表1。
表1 试验地块基本肥力
3、供试作物：番茄品种：粉佳。
4、试验设计：
试验设3个处理，3次重复，小区面积18cm2，各小区随机区组排列，田间管理措施及水肥管理措施相同。具体试验设计如下：
处理1：不施任何肥料(对照)。
处理2：施用灭菌处理后的有机肥作基肥100kg/667m2。
处理3：基肥施高活性腐植酸生物肥100kg/667m2。
5、结果与分析
(1)高活性腐植酸生物肥对番茄生长的影响
施用高活性腐植酸生物肥可以使番茄叶色、株高、叶龄等有明显改善，见表2所示：叶片数比对照增加11.83％，株高比对照增加10.53％，单株坐果数比对照增加0.5个，增加率为12.2％。说明高活性腐植酸生物肥对促进番茄的营养生长有明显效果。
表2 高活性腐植酸生物肥对番茄生长的影响
注：表中标记字母表示经SAS统计Duncan多重比较结果。标记小写字母表示差异显著水平为(α＝0.05)
(2)高活性腐植酸生物肥对番茄产量的影响
各处理产量结果如表3所示：底施高活性腐植酸生物肥处理(处理3)的番茄产量最高，比不施底肥处理(处理1)增产1701.5kg/667m2，增产达53.3％。对各处理亩产量进一步进行多重比较可知：各处理间番茄的亩产量差异达到显著水平。
表3 高活性腐植酸生物肥对番茄亩产的影响结果
注：表中标记字母表示经SAS统计Duncan多重比较结果。标记小写字母表示差异显著水平为(α＝0.05)
(3)高活性腐植酸生物肥对蕃茄品质的影响
番茄Vc、总糖含量、总酸度及糖酸比是其风味品质的重要指标，高活性腐植酸生物肥对番茄品质作用的测定结果见表4。施用高活性腐植酸生物肥(处理3)的Vc含量比对照增加17.7mg.kg，总糖含量提高8.23％；总酸度有相应的增加，而糖酸比则有不同程度的提高。因此认为，高活性腐植酸生物肥的施用对提高番茄的风味品质有明显的促进作用。
表4 高活性腐植酸生物肥对番茄品质的影响
注：表中标记字母表示经SAS统计Duncan多重比较结果。标记小写字母表示差异显著水平为(α＝0.05)
从实验结果可以看出，本发明的高活性腐植酸生物肥，有利于番茄的增产，并能促进蕃茄生长量及风味品质的改善，具有良好的作用效果。
实施例7：高活性腐植酸生物有机肥田间试验效果
1、试验时间和地点：试验于2009年在北京市密云县水稻田进行
2、试验地肥力状况：
选择地势平坦，形状整齐，土地肥力均匀的地块，保证试验生长发育所必需的条件，试验地遇涝能排，遇旱能灌，旱涝保收。供试土壤养分情况如下表所示：
表5 试验地块基本肥力
3、供试作物：水稻，品种为临稻10号
4、试验设计
在两试验点田间管理措施及水肥管理措施相同。试验设4个处理，3次重复，小区面积24m2，各小区随机排列。除施肥措施外，各项田间管理措施必须一致，且符合生产要求。
处理1：常规施肥+基施生物有机肥45kg/667m2；
处理2：常规施肥+基施灭活后的生物有机肥45kg/667m2；
处理3：常规施肥+基施细沙45kg/667m2；
处理4：常规施肥(对照)
5、结果与分析
(1)施用生物有机肥对水稻产量构成因素的影响
基施生物有机肥(处理1)促进了水稻每亩穗数、每穗粒数、结实率、千粒重等产量因素的增加，分别比常规施肥(对照)增加了1.65万/667m2，12.01粒/穗，1.55％，1.28g，增长率分别为10.1％，7.62％，1.74％，5.19％。生物有机肥促进了水稻产量构成因素的增加，最终达到了增产的效果。
表6 生物有机肥对产量构成因素的影响
注：表中标记字母表示经SAS统计Duncan多重比较结果。标记小写字母表示差异显著水平为(α＝0.05)
(2)施用生物有机肥对水稻产量的影响
从生物有机肥对水稻产量影响的试验结果(表7)可以看出得出：基施生物有机肥(处理1)水稻的产量最高，平均亩产达到602.8公斤，比常规施肥(对照)增产9.86％，比灭活基质(处理2)增产7.01％。基施灭活的生物有基肥产量也较高，平均亩产达到563.3公斤，比常规施肥(对照)和基施细沙(处理3)分别增产3.02％和0.4％。
对各处理间水稻亩产量进一步进行多重比较可知：基施高活性腐植酸生物肥(处理1)与其他3个处理的平均亩产存在显著性差异，灭活基质(处理2)与处理3、4无显著性差异，说明底施高活性腐植酸生物肥可以大幅度提高水稻产量，灭活后的基质产量虽有增加，但效果不显著。
表7 高活性腐植酸生物肥对水稻产量的影响结果
注：表中标记字母表示经SAS统计Duncan多重比较结果。标记字母表示差异显著(α＝0.05，α＝0.01)
从实验结果可以看出，施用高活性腐植酸生物肥作为底肥后，水稻各产量构成指标显著增加，增产效果明显，增产率达到了9.86％。说明了本发明的高活性腐植酸生物肥对水稻具有较好的增产作用。
实施例8：高活性腐植酸生物有机肥田间试验
试验处理同实施例7，试验期间调查水稻纹枯病的发生情况，每小区查5个点，每点查0.5m2，计算株发病率及病情指数。病情分级按国家标准，以稻株感病程度为判别依据。1级：基部叶片叶鞘发病；2级：倒第3叶以下各叶鞘或叶片发病；3级：倒第2叶以下各叶叶鞘或叶片发病；4级：剑叶叶鞘或叶片发病；5级：全株发病枯死。
结果显示高活性腐植酸生物肥对水稻纹枯病的防病效果达到80％以上。
表8 高活性腐植酸生物有机肥对水稻纹枯病的防治效果
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，在本发明基础上，本领域技术人员比较容易在不脱离本发明技术方案的精神和范围内做一些修改或者等同替换。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种高活性腐植酸生物肥料，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
(1)腐植酸生物有机肥的制备，第一次复合加菌
A、有机物料预处理：将禽畜粪便晾干、干燥；将秸秆粉碎成长度为0.5-5厘米的秸秆小段；将废菌棒用拌料机打散干燥；将玉米芯进行粗粉碎，备用；
B、活性腐植酸的提取：将褐煤粉碎至60目，按1∶10的重量比加入浓度为3％的氢氧化钠溶液，于60℃提取2h，提取液经离心分离除渣后，再按100∶1的重量比加入浓度为30％的双氧水，于70℃活化1.5h成活化液，再用1mol/L的盐酸溶液与0.2‰的聚丙烯酰胺溶液以10∶2的体积比复合成的复合沉淀剂，以上述每1m3活化液加入70L复合沉淀剂的比例沉淀并分离棕、黑腐植酸，将沉清液浓缩干燥，得pH≤7的黄腐植酸及其盐；
C、掺混：将上述预处理好的有机物料、腐植酸按重量百分比计量进行掺混：畜禽粪便40-60％、腐植酸20-30％、秸秆5-10％、废菌棒5-8％、玉米芯5-7％，再适当添加1-5％无机养分，助剂0.1-2％；
D、发酵：加入0.5-2％复合生物发酵剂进行发酵；在常温下，进行生物好氧固体发酵7-20天；发酵过程中控制发酵温度，当温度达40-70℃，进行机械化翻抛；首次发酵结束后，水分含量控制在20-50％；之后将物料堆放至1-4米，进行二次发酵，二次发酵时间为15-40天；
E、烘干、粉碎：将发酵好的物料经流化床烘干，温度控制在80℃以下，含水量控制在20-40％范围内，粉碎过筛，备用；
(2)二次添加所用特效功能菌剂的制备，所述的特效功能菌为胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)和枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtillis)，重量比1∶1-1∶2；
A、菌种活化
培养基的制备：分别称取以重量百分数表示的0.5-1.0％氯化钠、0.3-0.8％牛肉膏、0.5-1.5％蛋白胨，混合后用蒸馏水或自来水溶解，用氢氧化钠或盐酸的稀溶液将该培养基溶液的pH调节至7.0-8.0，然后加入1.5-2.5％琼脂，加热溶化后再在121℃、0.11MPa压力下灭菌30min，冷却后制成斜面固体培养基备用；
在无菌条件下从原菌种斜面上挑取少许菌苔放在所述的斜面固体培养基上进行活化，在培养温度25-35℃下培养18-30h，经检查无杂菌、菌体生长整齐，再置25-35℃温箱内培养24-28h，肉眼观察，菌苔丰满，涂片、染色检查无杂菌，芽孢大小一致的，可放冰箱中存放备用4℃为宜；
B、扩大培养
扩大培养的液体培养基的制备：分别称取以重量百分数表示的0.3-0.8％玉米粉、0.3-0.8％大豆粉、0.2-0.5％葡萄糖、0.2-0.5％骨粉、0.1-0.4％花生油，再用氢氧化钠或盐酸的稀溶液将该培养基溶液的pH调节至7.0-8.0；在温度110-125℃、0.11MPa压力下灭菌25-35mim，冷却得到用于扩大培养的液体培养基；
将步骤A活化的菌体接入扩大培养的液体培养基中，在温度25-35℃下用摇床以150-300r/min的转速进行培养8-12h；
C、发酵培养
发酵培养基的制备：分别称取以重量百分数表示的1.5-2.5％大豆粉、1.8-3％玉米粉、0.3-0.8％骨粉、0.1-0.4％花生油、0.2-0.8％氯化钙、0.01-0.08％磷酸二氢钾，0.01-0.16％磷酸氢二钾，再用氢氧化钠或盐酸的稀溶液将该培养基溶液的pH调节至7.0-8.0；在温度121℃、0.11MPa压力下灭菌30mim，冷却得到用于发酵的发酵培养基；
将上述发酵培养液装到发酵罐中，发酵罐容积的50-75％，接入1-10％经步骤B扩大培养的菌体，在25-35℃温度下进行发酵，并且进行如下控制，直至发酵结束：
(a)芽孢杆菌细胞生长延滞期：搅拌速度150-180r/min，罐压0.05MPa，接种后3-5h内通气量为1∶0.7-0.9每分钟进出体积之比；
(b)在对数生长期：搅拌速度180-220r/min，通气量逐浙增大至1∶1.5；
(c)在发酵培养过程中，采用间歇流加补料的工艺，流加液为在发酵培养基的基础上添0.1％-0.5％硫酸铵按重量百分比计，以提高发酵效率，实现高产；一般发酵培养周期为24-48小时，在芽孢70-80％形成，个别芽孢开始脱落时，即可放罐；
D、活性菌粉的制备
向经C步骤得到的发酵液中加入粒度为0.09mm的轻质碳酸钙或白炭黑以吸附杆菌芽孢，后在＜65℃温度下烘干；烘干时不断翻动，使受热均匀；当含水率＜5％时，即可进行粉碎，检测合格后包装、存储备用；
(3)高活性腐植酸生物有机肥的制备，二次复合加菌
将步骤(2)制备好的枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌孢子粉重量比1∶1-1∶2按0.2-3％的比例加入步骤(1)制备的腐植酸生物有机肥料中，同时加入0.1-0.3％活化剂，在搅拌机充分拌匀，检测合格后即可称量包装，制得成品；
所述的活化剂为：己酸二乙氨基乙醇酯、吲哚-3-乙酸、吲哚丁酸、6-苄氨基腺嘌呤中的一种或两种或所述原料任意种混合物。
2.根据权利要求1所述一种高活性腐植酸生物肥料，其特征在于：所述的无机养分为：硫酸钾、硫酸铵、硫酸镁、磷酸一钙、过磷酸钙、钙镁磷肥、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、石灰、石膏中的一种或两种或所述原料任意种混合物。
3.根据权利要求1所述一种高活性腐植酸生物肥料，其特征在于：所述的助剂为聚氧乙烯羧酸酯、聚氧乙烯烷基醚、芳基磺酸盐、芳基磺酸酯、甲基纤维素、十二烷基硫醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、玉米油、大豆油、桉油精中的一种或两种或所述原料任意种混合物。
4.根据权利要求1所述一种高活性腐植酸生物肥料，其特征在于：所述的复合生物发酵剂是由常规有机物料腐熟剂和增效微生物菌群按1∶1-1∶3比例配制而成；所述增效微生物菌群包括光合细菌，干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)，枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtillis)，酵母菌(microzyme)，其比例为(2-3)∶(0.8-1.2)∶(1-1.5)∶(1.2-1.5)；所述的光合细菌为红螺菌(Rhodospirillaceae)，紫硫菌(Chromatiaceae)，绿硫菌(Chlorobiaceae)，蓝细菌(Cyanobacteria)的一种或两种或所述菌种的任意混合。
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