CN103772008B

CN103772008B - 一种具有高效防病功能的复合微生物肥料及其生产方法

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Publication number: CN103772008B
Application number: CN201310740536.2A
Authority: CN
Inventors: 闫龙翔; 陈露; 李彬
Original assignee: LULE BIOLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: LULE BIOLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: CN103772008A

Abstract

本发明公开了一种具有高效防病功能的复合微生物肥料，所述原料为井冈霉素生产过程的药渣和草木灰的混合物；所述菌剂为生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌发酵吸附后的混合菌剂；所述原料和菌剂的质量比为50-70:5-15.同时还公开了具有高效防病功能的复合微生物肥料的生产方法，该方法包括井冈霉素药渣原料制备，复合微生物菌剂的制备和混合粉碎后制备复合微生物肥料的工序；所述菌剂占复合微生物肥料总重量的5-15%，所述井冈霉素药渣原料占所述复合微生物肥料总重量的50-70%。本发明拓展了复合微生物肥料的原料范围，所得到的复合微生物肥料对立枯丝核菌具有良好的抑制作用。

Description

一种具有高效防病功能的复合微生物肥料及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种复合微生物肥料，以及该复合微生物肥料的生产方法，具体地说，涉及一种具有防病功能的复合微生物肥料及生产方法。

背景技术

井冈霉素是上海市农药研究所20世纪70年代开发的一种农用抗生素，井冈霉素主要用于水稻纹枯病，也可用于水稻稻曲病、玉米大小斑病以及蔬菜和棉花、豆类等作物病害的防治。多年大规模的田间使用结果充分显示其“防效高、无药害、无污染”的环保型农药的特点，深受国内外用户欢迎。

井冈霉素药渣是发酵生产井冈霉素产生的副产物。井冈霉素药渣一般是利用大米粉、花生饼粉和磷酸氢二钾等营养物质，经发酵生产井冈霉素的剩余物，这种废渣含有一定量的井冈霉素，脱水处理后的物质含有丰富的有机质和N、P、K。

但是井冈霉素生产过程中废渣的处理的一直是企业头疼的问题，含有较高营养物质的井冈霉素废渣如果处理不当，就会造成环境污染，同时也对资源浪费。基于市场上开发的井冈霉素与生防性芽孢杆菌混配的系列农药产品，本方法研究出一种具有类似高效防病特点的复合微生物肥料，井冈霉素和生防性菌剂的复配使产品具备药肥的特点。如此一来，产品既能作为肥料补充作物生长所需养分，也能将部分病原菌扼杀在摇篮之中，进一步降低作物在种植过程中的致病率。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种具有高效防病功能的粉状复合微生物肥料生产方法，同时提供一种安全环保的用于生产复合微生物肥料的新的原料，该方法生产的复合微生物肥料产品质量可以达到《复合微生物肥料》农业标准（NY/T798-2004）。

本发明的技术方案是，一种具有高效防病功能的复合微生物肥料，包括原料和菌剂，所述原料为井冈霉素生产过程的药渣和草木灰的混合物；所述菌剂为生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌发酵吸附后的混合菌剂；所述原料和菌剂的质量比为50-70：5-15。

根据本发明的复合微生物肥料，优选的是，所述复合微生物肥料还包括氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料中的一种或一种以上。

本发明还提供了一种具有高效防病功能的复合微生物肥料的生产方法，包括菌剂的制备，该方法包括以下步骤：

（1）井冈霉素药渣原料制备：采用井冈霉素生产过程的药渣作为原料，将井冈霉素药渣与草木灰混合、粉碎，堆放；

（2）复合微生物菌剂的制备：将生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌分别单独利用发酵设备发酵生产，发酵后的菌液吸附后混合，粉碎，得到复合微生物菌剂；

（3）在制备好的井冈霉素药渣原料中，加入上述混合后的复合微生物菌剂，混合、粉碎后得到为复合微生物肥料；所述菌剂占复合微生物肥料总重量的5-15%，所述井冈霉素药渣原料占所述复合微生物肥料总重量的50-70%。

所述井冈霉素药渣来源于井冈霉素的生产流程。井冈霉素废渣一般含0.7%左右的井冈霉素，脱水处理后的干物质有机质含量在50%以上，N、P、K含量达8%以上。所述井冈霉素药渣的含水量为50-60%，pH值为2.7-3.5。

根据本发明的复合微生物肥料的生产方法，优选的是，所述堆放时间为8-20小时。

根据本发明的复合微生物肥料的生产方法，优选的是，所述步骤（1）中，当温度下降到低于35℃时进行第二次粉碎。进行第二次粉碎，可以使原料混合更均匀，更有利于微生物菌剂的定殖。

优选的是，复合微生物菌剂中，所述生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌的混合质量比例为1-5：1-5：0.5-2。

进一步地，所述生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌的混合质量比例为5：3-5：0.5-2。

其中，所述步骤（3）中添加有氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料中的一种或一种以上。可以根据土壤和作物的具体需求，添加所需的上述氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料中的一种或一种以上。

优选的是，步骤（3）所述的混合可以采用搅拌机，该搅拌机可以是圆盘或转鼓滚筒。也可以是其他使物料连续均匀流动的搅拌设备。

根据本发明的一种具有高效防病功能的复合微生物肥料的生产方法，优选的是，所述井冈霉素药渣与草木灰的混合质量比例为1-5：1-2。井冈霉素药渣酸性较强，需要草木灰与井冈霉素药渣混合，使之进行酸碱中和反应，反应最高温度控制在80℃以下。

较好的是，所述井冈霉素药渣与草木灰的混合比例为1-2：1。

经过处理的井冈霉素药渣的性状如表1：

表1处理后井冈霉素药渣原料的基本性状

由表1可知，处理后的井冈霉素药渣的总养分含量和有机质含量均达到了《复合微生物肥料》农业标准（NY/T798-2004）。如有更高的养分含量和有机质需求，可进一步根据需要添加无机养分和有机质。

在本发明中，混合吸附后的菌剂中菌种的活菌数量达到5.5×10⁸个/克以上。

所述草木灰的含水量小于6%。

在一个优选的实施方案中，步骤（3）所述粉碎的细度为40-80目。最佳为50-60目。

优选的是，所述菌剂由生防性枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus Krassilnikov）菌种单独发酵，用吸附介质吸附后按一定的质量比例混合。上述生防性枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）HL259由中国农业大学农学与生物技术学院植物病理系课题组提供，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心（简称CGMCC，北京市朝阳区北辰西路1号院，中国科学院微生物研究所），保藏编号为CGMCCNo.1451，其具体性状参见专利200510104872.3。

将上述筛选出来枯草芽孢杆菌生防菌株与巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌配合后，生产出一种复合微生物菌剂，该微生物菌剂参照国内外主要标准指标，通过优化配比，充分发挥复配菌肥的解磷解钾等功能作用，相互之间无拮抗作用，使有效活菌数达到最大，利用该复合微生物菌剂生产的复合微生物肥料既能向农作物供肥，又可向作物根际土壤引植有益微生物优势群体，有效防止作物土传病害的发生，达到肥田壮苗、促生防病及优质高产的目的。

优选的是，上述复合微生物菌剂的有效活菌数量达5.5×10⁸个/克以上。复合微生物菌剂的含水量保持在30%以内。所选用的微生物菌的种类和比例应使其在和井冈霉素药渣原料混合后的微生物肥料中的总有效活菌数符合《复合微生物肥料》农业标准（NY/T798-2004）的要求。

所得成品复合微生物肥料按一定量施用后，经检验井冈霉素的浓度达到了对植物病原菌的抑制浓度，但未表现出对所添加的生防性枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌以及土壤自然条件下的菌群的影响。而生防性枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和井冈霉素之间的协同作用更好的表现出对植物病原菌很好的抑制作用。

生产得到的成品粉状复合微生物肥料的性状如下表2：

上述的个/克是指每克固体中含有微生物的个数；%是指每百份质量的固体中加入和含有目标物的质量份数。

本发明就是将井冈霉素废渣有机肥和生防性菌剂加工成复合微生物肥料，增加产品的技术含量，提高产品对植物病原菌的防治效果，由于这种处理过的井冈霉素药渣有机肥有机质≥25%，N+P₂O₅+K₂O≥7.2%，所以只需加入适当的发明所述比例的微生物菌剂，使产品中微生物活菌数量达到要求，产品质量就完全符合《复合微生物肥》农业标准（NY/T798-2004）。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、为复合微生物肥生产提供了一种新的原材料，打破了利用腐植酸或草炭等此类不可再生资源生产复合微生物肥料的传统模式，并解决了利用此原料的生产工艺问题，在降低生物肥料的生产成本和井冈霉素的使用量的同时，产品质量得到了提高。

2、本发明另辟蹊径，打破常规，合理的将生防性菌株和井冈霉素药渣混合制作成复合微生物肥料。生防性枯草芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌菌株能快速适应土壤环境萌发孢子，经过生长繁殖，在土壤微生态系统内形成大规模优势种群，产生大量的活性代谢物，抑制有害生物和植物病原菌。同时，井冈霉素是生物发酵制成的产品，是一种利用生物技术研制的防治植物病原菌的抗生素。生防性菌株和井冈霉素的协同作用使防病效果更加显著。

3、安全、环保，本技术直接原料是生产“防效高、无药害、无污染”的环保型低毒农药井冈霉素的药渣，解决了排放问题，又因获得新的生物有机肥产品而有很好的经济效益。

4、肥效快，利于提高肥料利用率。药渣是经过发酵后的产物，很多发酵原材料中蛋白质等大分子物质被降解成大量的容易被作物吸收的氨基酸等小分子营养物质，减少了降解过程，而畜禽粪便有机肥转化为作物吸收的过程缓慢，见效相对慢，利用率低。

5、产品的针对性较强，对于由植物病原菌浸染导致的水稻纹枯病等相应的病害的防治具有明显的作用，同时也可以为其他的常见作物如玉米、小麦和棉花等提供营养物质及其病害的防治。本发明的复合微生物肥料对立枯丝核菌的抑制率达到85%以上。

6、原料易得，工艺非常简单、可进行大批量生产，投资费用减少，不受资源限制。井冈霉素是我国农业最常用农药之一，每年因生产井冈霉素而产生的废渣不计其数，因此该有机肥生产复合微生物肥料生产工艺简单，原料充足，可进行大批量生产。

附图说明

图1是井冈霉素药渣产出工艺流程图。

图2是井冈霉素药渣原料的处理流程图。

图3是本发明的复合微生物肥料的制备流程图。

具体实施方式

用井冈霉素药渣生产高效防病功能的复合微生物肥料。

实施例1

1、取样：井冈霉素生产过程中的药渣取自浙江省桐庐汇丰生物化工有限公司；

2、pH调节：将大块井冈霉素渣敲碎成粉末或小颗粒，与草木灰按药渣：草木灰=2：1混合，用链条粉碎机粉碎后堆放8-12小时，让其充分反应。在此过程中物料可以通过翻堆使其最高温度不要超过80℃，以免破坏井冈霉素的活性；

3、倒翻：用铲车或人工翻堆，将反应后的物料冷却达到常温；

4、粉碎：对冷却到常温的药渣进行测定，基本性质见表3，重金属含量远远低于生物有机肥的行业标准，没有进行测定；

表3处理后的井冈霉素药渣基本性质

5、复合微生物菌剂的制备：将生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌三种菌种单独发酵后的菌液用稻壳粉按菌液：稻壳粉=1：4的比例进行吸附，吸附后的两种固体粉状菌剂按照1：1：1的比例混合，混合后复合菌剂的有效活菌数量达5.5×10⁸个/克以上，水分保持在30%以内。

6、配料。在搅拌机中加入粉状井冈霉素药渣200kg，上述复合微生物菌剂15kg；

7、混合。搅拌机搅拌3-5分钟，使料充分混合均匀；

8、粉碎。通过粉碎机使物料的细度达到60-80目；

9、包装、计量、入库。

实施例2

除了下述工艺外，其他如同实施例1，制得用井冈霉素药渣生产高效防病功能的复合微生物肥料。

井冈霉素药渣与草木灰的混合比例是药渣：草木灰=3：2。

将生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌三种菌种单独发酵后的菌液用稻壳粉按菌液：稻壳粉=1：3的比例分别吸附，吸附后的两种固体粉状菌剂按照1.5：1：1的比例混合，混合后复合菌剂的有效活菌数量达5.9×10⁸个/克以上，水分保持在25-28%。

配料：在搅拌机中加入粉状井冈霉素药渣200kg，上述复合微生物菌剂10kg。

实施例3

井冈霉素药渣与草木灰的混合比例是药渣：草木灰=1：1。

将生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌三种菌种单独发酵后的菌液用稻壳粉按菌液：稻壳粉=1：5的比例进行吸附，吸附后两种固体粉状菌剂按照1：1：1.5的比例混合，混合后复合菌剂的有效活菌数量达5.8×10⁸个/克以上，水分保持在21-24%。

配料：在搅拌机中加入粉状井冈霉素药渣200kg，上述复合微生物菌剂20kg。

实施例4

将生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌三种菌种单独发酵后的菌液用稻壳粉按菌液：稻壳粉=1：5的比例进行吸附，吸附后两种固体粉状菌剂按照5：5：1.5的比例混合，混合后复合菌剂的有效活菌数量达5.5×10⁸个/克以上，水分保持在21-24%。

配料：在搅拌机中加入粉状井冈霉素药渣200kg，上述复合微生物菌剂25kg。

比较例1用井冈霉素药渣生产无生防效果的复合微生物肥料

除了下述工艺外，其他如同实施例1，制得用井冈霉素药渣生产的复合微生物肥料。

复合微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌三种菌种单独发酵后的菌液用稻壳粉按菌液：稻壳粉=1：4的比例进行吸附，吸附后的两种固体粉状菌剂按照1：1：1的比例混合，混合后复合菌剂的有效活菌数量达5.0×10⁸个/克以上，水分保持在30%以内。

比较例2用草炭生产有生防效果的复合微生物肥料

除了下述工艺外，其他如同实施例1，制得用草炭生产的有生防效果的复合微生物肥料。

1、取样。草炭来自于山西临汾，基本性状见表4：

表4：草炭的基本性状

2、配料。在搅拌机中加入草炭175kg，尿素l0kg，磷酸一铵20kg，硫酸钾15kg，硫酸镁15kg，硼砂5kg，复合微生物菌剂l0kg。

产品检验按照农业部行业标准（NY/T798-2004）的方法进行，用井冈霉素药渣有机肥作为有机原料添加含有生防菌的粉状复合微生物菌剂生产的粉状复合微生物肥料、以井冈霉素药渣作为有机原料添加不含有生防菌的复合微生物菌剂和以草炭为原料添加含有生防菌的复合微生物菌剂生防的肥料同时保存10天后进行检测，结果见表5：

表5：不同生产方法生产的复合微生物肥料产品质量检测结果

抑菌率使用生长速率法进行测定：

先将高效防病功能微生物肥料以无菌水稀释后加入50℃左右的PDA灭菌培养基中，摇匀后制成培养基，加入5.5cm灭菌培养皿，冷却凝固，用打孔器（直径5mm）制取菌饼备用。

把靶标菌（立枯丝核菌）均匀涂于制好的培养基平板上，2h后用直径5mm的打孔器在平板上均匀打3个孔，将制好的高效防病功能微生物肥料制成菌饼移植于靶标菌培养基平板上，重复3次，25℃恒温培养，根据不同供试菌的生长情况，培养不同天数后，用游标卡尺测量菌落直径（以十字交叉法测定），由菌落直径平均值（mm）计算抑菌率。

抑菌率的计算公式：

从检测结果可以看出：

（1）在井冈霉素药渣有机肥上复合接种生防性微生物菌剂后生产的高效防病复合微生物肥料产品其有效活菌数量都达到2千万/克左右，N+P₂O₅+K₂O高于6%，杂菌不超过8%，水分低于30%，各项指标都远远超过农业部行业标准的要求；

（2）处理过的井冈霉素药渣对于生防性菌株的吸附效果要明显好于草炭；

（3）处理的井冈霉素药渣中井冈霉素的含量在0.3-0.5%之间，其在此范围表现出对立枯丝核菌的抑制效果低于生防性菌株的抑制效果；

（4）井冈霉素和生防性菌株的协同作用对植物病原菌的抑制效果远远好于其独立使用的抑制效果。

Claims

1.一种具有高效防病功能的复合微生物肥料，包括原料和菌剂，其特征在于：所述原料为井冈霉素生产过程的药渣和草木灰的混合物；所述菌剂为生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌发酵吸附后的混合菌剂；所述原料和菌剂的质量比为50-70：5-15；所述生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌的混合质量比例为1-5：1-5：0.5-2。

2.根据权利要求1所述的具有高效防病功能的复合微生物肥料，其特征在于：所述复合微生物肥料还包括氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料中的一种或一种以上。

3.权利要求1所述的具有高效防病功能的复合微生物肥料的生产方法，包括菌剂的制备，该方法包括以下步骤：

(1)井冈霉素药渣原料制备：采用井冈霉素生产过程的药渣作为原料，将井冈霉素药渣与草木灰混合、粉碎，堆放；

(2)复合微生物菌剂的制备：将生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌分别单独利用发酵设备发酵生产，发酵后的菌液吸附后混合，粉碎，得到复合微生物菌剂；所述生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌的混合质量比例为1-5：1-5：0.5-2；

(3)在制备好的井冈霉素药渣原料中，加入上述混合后的复合微生物菌剂，混合、粉碎后得到为复合微生物肥料；所述菌剂占复合微生物肥料总重量的5-15％，所述井冈霉素药渣原料占所述复合微生物肥料总重量的50-70％。

4.根据权利要求3所述的一种具有高效防病功能的复合微生物肥料的生产方法，其特征在于，所述堆放时间为8-20小时。

5.根据权利要求3所述的一种具有高效防病功能的复合微生物肥料的生产方法，其特征在于，所述步骤(1)中，当温度下降到低于35℃时进行第二次粉碎。

6.根据权利要求3所述的一种具有高效防病功能的复合微生物肥料的生产方法，其特征在于，所述生防性枯草芽孢杆菌HL259、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌的混合质量比例为5：3-5：0.5-2。

7.根据权利要求3所述的一种具有高效防病功能的复合微生物肥料的生产方法，其特征在于，所述步骤(3)中添加有氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料中的一种或一种以上。

8.根据权利要求3所述的一种具有高效防病功能的复合微生物肥料的生产方法，其特征在于，所述井冈霉素药渣与草木灰的混合质量比例为1-5：1-2。