CN103772012A - 利用微生物降解浒苔生产复合微生物肥料的方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于复合微生物肥料领域，具体涉及利用微生物降解浒苔生产复合微生物肥料的方法及应用。本发明提供的复合微生物肥料是以有机-无机复合营养素为基肥，添加各类功能活性微生物和浒苔，从而有效提高土壤肥力，改善作物生长环境，促进作物的生长从而提高作物产量。

Description

利用微生物降解浒苔生产复合微生物肥料的方法及应用

技术领域

本发明属于复合微生物肥料领域，具体涉及利用微生物降解浒苔生产复合微生物肥料的方法及应用。

背景技术

在我国生态环境保护的十大对策中明确提倡要推广“生态农业”，保护生态环境和农田土壤，推动无公害健康食品的生产，保证有足够数量有机质返回土壤，以促进生态系统中生物循环，达到保持和增强土壤肥力及生物活性的目的。复合微生物肥能防止病虫害并且对人畜无毒无害，是优质无公害农产品生产的优选生产资料。随着我国现代农业的快速发展，特别是绿色有机农业种植面积的不断扩大，将特定的微生物菌添加到肥料中，生产出对土壤有益并且功能全面的肥料产品成为当今肥料生产企业研制的重点。

目前，由于田间长期对作物施用过量的有机/无机肥料，肥料进入土壤后其残留物积累到一定程度后会造成我国农业生态环境的污染、破坏，也会降低土壤的理化性能。而复合微生物肥料是一种复合肥，是将传统的无机肥、有机肥和活性微生物进行科学配比结合，经特殊工艺加工而成的新型无公害生物肥料。其中的活性微生物会调节土壤菌群的平衡，具有改善土壤结构、提高土壤肥力和产出水平，改善植物品质等作用。尤其本产品添加了浒苔，利用微生物代谢过程中产生的多种酶，将浒苔中的大分子物质降解成小分子、水溶性的物质，最大限度的保留浒苔中的生物活性物质和营养物质，使其更易被作物吸收利用。此外，浒苔的降解物可直接增加土壤的有机质，增强土壤的生物效力，增加速效养分的释放，促进作物根系的生长，提高作物的抗逆性。

目前对于复合微生物菌肥的研发已成为趋势，近年来关于复合微生物肥料的专利也屡见不鲜，但极少出现结合浒苔与复合微生物菌肥的发明。本发明将微生物接种到含有浒苔的发酵培养基中，利用微生物降解浒苔，制成微生物发酵菌液。然后将发酵菌液与复合营养素进行复配，生产出功效全面的复合微生物肥料。

浒苔（Enterom orpha prolifera）又称青苔，属于绿藻类，藻体呈草绿色，管状膜质，丛生，主枝明显，分枝细长，高可达1m，广泛分布于中、低潮区的砂砾、岩石、滩涂和石沼海岸中，是我国海洋野生植物中极为丰富的大型呈丝状的经济藻类。浒苔生命力强、生长快，吸收营养物质多，导致其大规模滋生、繁衍。其次，浒苔又以其光合补偿点低的生态特性，对其他光合补偿点较高的藻类具有很强的竞争杀伤力，极大的抑制了有益藻类的生长，在局部海域常常是优势物种。由于全球气候变化、水体富营养化等原因，在近海局部海域造成了浒苔形成的绿潮的恶性爆发。大量浒苔漂浮聚集到岸边，阻塞航道，同时破坏海洋生态系统，严重威胁沿海渔业、旅游业发展。目前，处理绿潮的常用措施是施用微生物制剂以及应用生物或微生物修复技术。前者是利用高浓度的微生物制剂杀灭浒苔，但是浒苔的营养价值很高，属于高蛋白低脂肪的藻类，有其重要的经济开发价值，直接将其杀灭将是对资源的浪费。生物修复技术主要通过改善生物生存环境及其活动条件，对有机污染物及N、P等的降解或迁移进行人工强化，从而使被破坏的生态系统尽快恢复，但是这种处理方式成本高、技术要求高，不适合大规模的应用。因此，利用复合微生物中的微生物降解浒苔，既可以更好的利用资源，变废为宝，同时又具有成本低、可大规模应用的特点。

浒苔的降解物含有异常丰富的物质组分，包括大量的非含氮有机物，具有陆生植物无法比拟的K、Ca、Mg、Fe、Zn、I等40余种矿物质元素和丰富的维生素，特别含有海藻中所特有的海藻多糖、高度不饱和脂肪酸和多种天然植物生长调节剂，如植物生长素、赤霉素、类细胞分裂素、多酚化合物及抗生素类物质等。因此，可以建立类似鸡尾酒的施肥体系，促进植物建立一个健壮强大的根系，以增进根对土壤养分、水分和气体的吸收利用；增大植物茎部的微管束细胞，促进无机养分和水分从根系运送到地上部分，促进光合产物从叶片运送到其它部位，提高光合作用效率；直接增加土壤的有机质，激活土壤中的各种微生物，在植物—微生物代谢物循环中起着催化剂的作用，增强土壤的生物效力；促进植物细胞分裂，延迟细胞衰老，增加植物叶绿素含量，增强植物抗旱、抗寒、抗倒伏、抗逆能力，提高作物存活率，从而达到增产增效的目的。更重要的是，在复合微生物肥料中添加浒苔，对人、畜无毒无害，对环境友好、无污染，对减少绿潮现象的爆发以及保护海洋生态系统具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用微生物降解浒苔生产复合微生物肥料的方法，本发明提供的复合微生物肥料是以有机-无机复合营养素为基肥，添加各类功能活性微生物和浒苔，从而有效提高土壤肥力，改善作物生长环境，促进作物的生长从而提高作物产量。

本发明的另一目的是将本发明所述利用微生物降解浒苔生产的复合微生物肥料应用于土壤施肥中。

本发明技术方案如下：

所述复合微生物肥料的组成包括微生物发酵菌液和复合营养素，所述微生物发酵菌液和复合营养素的质量比为1-2:1；

所述微生物发酵菌液的组成为：苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌三种菌株的发酵液以1:1:0.2的体积比混合；

上述三种微生物菌株的发酵培养基中添加有2%-6%质量比的浒苔；

所述复合营养素包括氮、磷、钾元素，微量元素，复合氨基酸；

所述氮元素优选为尿素、硫酸铵中的至少一种，也可为其他来源；

所述磷元素优选为磷酸一铵、磷酸二氢钾中的至少一种，也可为其他来源；

所述钾元素优选为硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的至少一种，也可为其他来源；

所述微量元素组成包括钙、镁、锌、锰、硼、铁、铜，均以其可溶性化合物的形式添加；

所述复合氨基酸的组成为甘氨酸、组氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸；

利用微生物降解浒苔生产所述复合微生物肥料的方法包括以下步骤：

（1）菌种活化

将4℃斜面保藏的苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌菌株分别活化，后将其分别划线接种于LB固体平板培养基上，37℃，培养24h；

（2）发酵培养

挑取上述活化的菌落，分别接种于液体发酵培养基中，37℃、200rpm培养16-17h，收集发酵液；

所述发酵培养基组成为：以质量百分比计，2%-6%浒苔，1%葡萄糖，0.6%K₂HPO₄·3H₂O，0.3%KH₂PO₄，0.15%尿素，0.5%酵母粉，0.41%MgSO₄·7H₂O，其余为水，pH7.0；

（3）硅藻土固定

向步骤（2）收集的发酵菌液中加入硅藻土以固定菌体并促进菌体体眠；

（4）添加复合营养素

将上述步骤（3）的三种菌液以1:1:0.2的体积比混合均匀，将复合营养素按照比例添加混匀，添加到混合好的菌液中，充分混匀；

（5）灌装

将上述混合均匀的液体加入经紫外消毒的塑料瓶中，贴上产品标签，即得本发明所述复合微生物肥料。

所述复合微生物肥料可稀释适当倍数后直接喷施于作物叶面或直接用于浸种，也可应用于土壤施肥中。

有益效果：

本发明以复合微生物肥料为最终目标，集微生物肥料的“促”、有机肥料的“稳”、化肥的“速”于一身，既能满足作物的养分需求，又能改善土壤的结构，培肥地力，还可提高作物质量、降低病虫害。本发明中添加了苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌，对调节土壤菌群的平衡，改善土壤结构、提高土壤肥力和产出水平，改善植物品质等具有良好的效果。苏云金芽孢杆菌可对昆虫产生特异性的杀灭作用；巨大芽孢杆菌不但能分解有机磷物质，而且还能分解难溶性磷化合物；解淀粉芽孢杆菌可降解淀粉，为植物和土壤微生物提供养分和活动能量，并可直接或间接影响土壤性质。本发明又将微生物接种到含有浒苔的发酵培养基中，利用微生物降解浒苔，其降解物对作物根系的生长具有卓越的能力。

浒苔的降解物营养丰富，包括大量的非含氮有机物、40余种矿物质元素和丰富的维生素，特别含有海藻中所特有的海藻多糖、高度不饱和脂肪酸、多种天然植物生长调节剂及抗生素类物质等。相比于直接添加浒苔的海藻肥，本发明利用微生物降解浒苔生产的复合微生物肥料，由于微生物对浒苔的降解作用更能充分的释放浒苔中的营养，最大限度的增加肥效。浒苔的降解物可直接增加土壤的有机质，增强土壤的生物效力，增加速效养分的释放，促进作物根系的生长，提高作物的抗逆性，从而达到增产增效的目的。其次，在复合微生物肥料中添加浒苔，对人、畜无毒无害，对环境友好、无污染，对减少绿潮现象的爆发以及保护海洋生态系统具有重要意义。

试验表明，施用了本发明所述的复合微生物肥料能够显著提高白菜的品质；并且由于浒苔的添加代替了腐殖酸、大豆蛋白、有机质等营养素，进一步降低了成产成本。

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。

实施例1

将巨大芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌分别接种于液体发酵培养基中，37℃，转速200rpm，通风比1:1，发酵16h得发酵菌液，将三种菌液以1:1:0.2的体积比混合，加质量比1%的硅藻土固定。所述发酵培养基组成为：以质量百分比计，6%浒苔，1%葡萄糖，0.6%K₂HPO₄·3H₂O，0.3%KH₂PO₄，0.15%尿素，0.5%酵母粉，0.41%MgSO₄·7H₂O，其余为水，pH7.0；

复合营养素各组分的重量份数为：尿素17份，磷酸一铵36份，硫酸钾2份，螯合钙2份，硫酸镁3份，螯合镁4份，硫酸锌0.5份，螯合锌0.5份，硫酸锰0.4份，螯合锰0.5份，硼酸1份，螯合铁2份，螯合铜0.5份，复合氨基酸2份；

所述复合氨基酸各组分的重量份数为：甘氨酸3份、组氨酸2份、赖氨酸6份、蛋氨酸3份、苯丙氨酸5份、脯氨酸4份、丝氨酸8份；

以菌液：复合营养素的质量比为1:1混匀，即得产品1。

实施例2

微生物菌液的发酵制备基本同实施例1；发酵培养基中添加有2%质量比的浒苔。

复合营养素各组分的重量份数为：尿素20份，磷酸一铵20份，硫酸钾38份，螯合钙1份，硫酸镁7份，螯合镁11份，硫酸锌1份，螯合锌1份，硫酸锰0.5份，螯合锰1份，硼酸1份，螯合铁2份，螯合铜3份，复合氨基酸4份；所述复合氨基酸各组分的重量份数为：甘氨酸3份、组氨酸2份、赖氨酸6份、蛋氨酸3份、苯丙氨酸5份、脯氨酸4份、丝氨酸8份；

以菌液：复合营养素的质量比为2:1混匀，即得产品2。

上述实验所用菌种购买自：苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)：广东省微生物菌种保藏中心（广州市先烈中路100号省微生物所实验楼五楼，邮编510070），编号GIM1.151；巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)：中国普通微生物菌种保藏管理中心（北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编100101），编号CGMCC1.223；解淀粉芽孢杆菌:中国工业微生物菌种保藏管理中心（北京市朝阳区酒仙桥中路24号院6号楼，邮编100015），编号CICC23845；实施例3

将产品2稀释200倍喷施于白菜叶面，每隔7d喷施一次本产品，30天之后测定白菜各项指标均优于未施用产品2的清水对照组，长势强势。

	叶片数	叶宽/cm	叶长/cm
				产品2	16	9	15
清水对照组	10	4.5	10

Claims (9)

1.一种复合微生物肥料，其组成包括微生物发酵菌液和复合营养素，其特征在于，所述微生物的发酵培养基中添加有2%-6%质量比的浒苔；所述微生物发酵菌液的组成为：苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌三种菌株的发酵液以1:1:0.2的体积比混合；所述复合营养素包括氮、磷、钾元素，微量元素，复合氨基酸；所述微量元素组成包括钙、镁、锌、锰、硼、铁、铜，均以其可溶性化合物的形式添加。

2.如权利要求1所述的一种复合微生物肥料，其特征在于，所述微生物发酵菌液：复合营养素的质量比为1-2:1。

3.如权利要求1所述的一种复合微生物肥料，其特征在于，所述氮元素为尿素、硫酸铵中的至少一种。

4.如权利要求1所述的一种复合微生物肥料，其特征在于，所述磷元素为磷酸一铵、磷酸二氢钾中的至少一种。

5.如权利要求1所述的一种复合微生物肥料，其特征在于，所述钾元素为硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的至少一种。

6.如权利要求1所述的一种复合微生物肥料，其特征在于，所述复合氨基酸的组成为甘氨酸、组氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸。

7.权利要求1-6任一所述的复合微生物肥料的制备方法，包括以下步骤：

（1）菌种活化

将4℃斜面保藏的苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌菌株分别活化，后将其分别划线接种于LB固体平板培养基上，37℃，培养24h；

（2）发酵培养

挑取上述活化的菌落，分别接种于液体发酵培养基中，37℃、200rpm培养16-17h，收集发酵液；

所述发酵培养基组成为：以质量百分比计，2%-6%浒苔，1%葡萄糖，0.6%K₂HPO₄·3H₂O，0.3%KH₂PO₄，0.15%尿素，0.5%酵母粉，0.41%MgSO₄·7H₂O，其余为水，pH7.0；

（3）硅藻土固定

向步骤（2）收集的发酵菌液中加入硅藻土以固定菌体并促进菌体体眠；

（4）添加复合营养素

将上述步骤（3）的三种菌液以1:1:0.2的体积比混合均匀，将复合营养素按照比例添加混匀，添加到混合好的菌液中，充分混匀；

（5）灌装

将上述混合均匀的液体加入经紫外消毒的塑料瓶中，贴上产品标签，即得本所述复合微生物肥料。

8.如权利要求1-6任一所述的复合微生物肥料的制备方法，包括以下步骤：将巨大芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌分别接种于液体发酵培养基中，37℃，转速200rpm，通风比1:1，发酵16h得发酵菌液，将三种菌液以1:1:0.2的体积比混合，加质量比1%的硅藻土固定；所述发酵培养基组成为：以质量百分比计，6%浒苔，1%葡萄糖，0.6%K₂HPO₄·3H₂O，0.3%KH₂PO₄，0.15%尿素，0.5%酵母粉，0.41%MgSO₄·7H₂O，其余为水，pH7.0；

复合营养素各组分的重量份数为：尿素17份，磷酸一铵36份，硫酸钾2份，螯合钙2份，硫酸镁3份，螯合镁4份，硫酸锌0.5份，螯合锌0.5份，硫酸锰0.4份，螯合锰0.5份，硼酸1份，螯合铁2份，螯合铜0.5份，复合氨基酸2份；

所述复合氨基酸各组分的重量份数为：甘氨酸3份、组氨酸2份、赖氨酸6份、蛋氨酸3份、苯丙氨酸5份、脯氨酸4份、丝氨酸8份；

以菌液：复合营养素的质量比为1:1混匀，即得所述复合微生物肥料。

9.权利要求1-6任一所述的复合微生物肥料在土壤施肥中的应用。