CN104692970B - 一种油菜专用生物活性有机肥及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油菜专用生物活性有机肥，由以下重量份的组分组成：生物有机肥20～30份，微生物菌粉3～5.8份，尿素2.5～5份，氧化钾1.3～2.9份，磷酸二铵1.3～2.9份，氨基酸螯合铁1～1.8份，氨基酸螯合钙1.0～2份，氨基酸螯合锌0.2～1份，硼砂0.5～1份，粘土10～20份；所述生物有机肥为利用丝光绿蝇幼虫生物处理不适用鲜烟叶获得的有机肥；所述微生物菌粉为重量比为1～2：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。根据本发明提供的生物活性有机肥能够显著抑制油菜菌核病的发生，改善土壤板结，培育的油菜出籽率高，品质佳，油菜籽产量能提高50%以上，培育效果显著。

Description

一种油菜专用生物活性有机肥及其应用

技术领域

本发明属于生物专用肥技术领域。更具体地，涉及一种油菜专用生物活性有机肥及其应用。

背景技术

油菜是我国最重要的油料作物，油菜种子含油量为33%～50%，是我国优质饲用蛋白源的最大宗来源，除了作为食用油和饲料中外，在食品工业、冶金、机械、橡胶、化工、油漆、纺织、制皂、造纸、皮革和医药等方面都有广泛的用途，具有重要的经济价值。

油菜需肥量大，因此传统的油菜培育方式中施用化肥量大，大用量的化肥在轮作周期长时，很容易造成土壤板结，并且由于传统防病虫害使用的化学杀虫剂量大，用药不合理，造成土壤有机质容易流失，不利于油菜根部对营养物质的吸收，上述原因使得油菜根部对肥料的营养吸收差，因而使得油菜籽的产量不高，产油率低，品质不佳。

目前所使用的有机肥范围为农业废弃物、禽畜粪便、工业废弃物和城市污泥等发酵产生的肥料，虽然肥料效力时间长，但效力产生较慢，在作物生长营养需求量大时并不能满足实际要求，因此，主要还是依靠化学肥料的速效作用满足作物生长，而有机肥和无机化肥两种肥料单独使用时，不仅费时费工，尤其是很难适应土壤中肥力动态变化过程，因而并不能将肥料发挥到较大的效果，配合使用不当时，很容易造成土壤问题，例如土壤板结或者营养元素的失衡，反而限制作物生长发育。

目前也有将植物性秸秆或动物性粪便有机肥与无机肥进行配合应用的很多报道，但也存在不少问题，如植物性秸秆有机肥存在季节性问题，植物性秸秆有机肥需要依赖于植物的生长季节和生长周期，有机肥的供应会出现断层的风险。另一方面，烟草工业每年产生大量的不适用鲜烟叶，造成严重的环境问题，对于这些不适用鲜烟叶的废物利用研究，对其重新利用价值的发挥和对环境保护的意义重大。目前未见有任何的报道利用这些不适用鲜烟叶制备有机肥，应用于植物栽培。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有油菜肥料的不足，提供一种油菜专用生物活性有机肥。

本发明另一目的是提供所述油菜专用生物活性有机肥的制备方法。

本发明的再一目的是提供所述油菜专用生物活性有机肥在油菜培育中的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种油菜专用生物活性有机肥，由以下重量份的组分组成：生物有机肥20～30份，微生物菌粉3～5.8份，尿素2.5～5份，氧化钾1.3～2.9份，磷酸二铵1.3～2.9份，氨基酸螯合铁1～1.8份，氨基酸螯合钙1.0～2份，氨基酸螯合锌0.2～1份，硼砂0.5～1份，粘土10～20份；

所述生物有机肥为利用丝光绿蝇幼虫生物处理不适用鲜烟叶获得的有机肥；

所述微生物菌粉为重量比为1～2：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌（Beijerinckia derxii）、成团肠杆菌(Enterobacter agglomerans)和假单胞菌（Pseudomonadaceae）。

优选地，所述油菜专用生物活性有机肥由以下重量份的组分组成：生物有机肥20～25份，微生物菌粉3.5～4.8份，尿素3～4.5份，氧化钾1.8～2.5份，磷酸二铵1.8～2.5份，氨基酸螯合铁1.2～1.5份，氨基酸螯合钙1.2～1.5份，氨基酸螯合锌0.2～0.8份，硼砂0.5～1份，粘土12～18份；所述微生物菌粉为重量比为1.5：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。

更优选地，所述油菜专用生物活性有机肥，由以下重量份的组分组成：生物有机肥22份，微生物菌粉4份，尿素4份，氧化钾2.2份，磷酸二铵2.2份，氨基酸螯合铁1.4份，氨基酸螯合钙1.4份，氨基酸螯合锌0.4份，硼砂0.8份，粘土15份。

本发明所述油菜专用生物活性有机肥的制备方法，步骤如下：

S1.利用丝光绿蝇幼虫处理不适用鲜烟叶获得有机肥；

S2.按照重量份比，将纯氮，氧化钾，五氧化二磷，氨基酸螯合铁，氨基酸螯合钙，氨基酸螯合锌，硼砂，粘土进行破碎后，拌匀；

S3.再将S2得到的碎料与S1中所得的生物有机肥混匀后，烘干水分至5%以下；

S4.烘干后的物料与微生物菌粉混匀，造粒，得到油菜专用生物活性有机肥。

其中，步骤S1的方法为：

S11.收集不适用鲜烟叶切碎成粒径2～3cm的碎片，添加辅料搅拌均匀，配制成培养料；

S12.在S1所述培养料表面接入丝光绿蝇卵；

S13.丝光绿蝇卵于第2天孵化成幼虫，开始生物转化培养料；

S14.经过丝光绿蝇幼虫4～5天的取食，培养料转变为生物有机肥；丝光绿蝇幼虫老熟化蛹。

S11中所述培养料为按质量百分比为不适用鲜烟叶65%，麸皮20%，糠粉5%，锯末5%，鱼粉5%组成。

利用上述制备方法制备得到的油菜专用生物活性有机肥也在本发明的保护范围之内。

本发明前期通过利用不同昆虫处理不适用鲜烟叶同时获得有机肥和生物蛋白，获得的生物蛋白可直接加工成蛋白饲料等，应用广泛，而上述有机肥经过我们的检测，烘干后其有机质含量、总养分（N、P、K总含量）、水分及五项重金属含量均达到国家生物有机肥的相应技术指标要求，因此，本发明人针对油菜经济作物的需肥特性，根据有机肥中含有的肥料，期望与无机肥及油菜生长有益菌结合起来，得到一种油菜专用的生物活性有机肥应用于油菜种植。

但是，上述应用和结合存在一定阻碍，一方面，目前尚未有经过烟叶处理后的有机肥应用于油菜种植中的应用，并且由于经昆虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥中可能会含有很多烟碱等不利于植物生长发育的有害因素，上述有机肥是否能够较好的应用于油菜作物的栽培、是否能够符合油菜需肥特性，我们均不得而知。经过大量的研究和实践摸索，我们发现，单独将有机肥直接应用于油菜栽培收效并不显著；另一方面，由于土壤肥力因素众多，有许多成分相互影响，而且每个因素都有适宜的使用范围，并不单纯只是基于某种有益菌的组合就一定能产生较好的培育效果，更重要的是，油菜的生长过程本身是一个动态变化的过程，各个肥力因子处于动态的变化之中，要使作物生长良好，各个因子之间必须处于相互协调的状态，同时，不同类型的有机肥对不同的作物是有选择性的，有益菌、无机肥与有机肥是否能与油菜土壤养分动态变化过程有效结合起来，并不产生拮抗作用，这必须经过综合的考虑及大量的探索实践才能获得。

而针对如何实现这些生物有机肥的有效利用，对油菜的生长发育、出籽率发挥促进作用，本发明首先利用各种固氮菌与生物有机肥进行混配，所述的固氮菌包括棕色固氮菌，德氏拜叶林克氏固氮菌，维涅兰德固氮菌，固氮醋酸杆菌等，另外利用一些能够促进植物生长、处理地下害虫的益生菌，如：成团肠杆菌、假单胞菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，与生物有机肥进行复配。研究结果显示，单纯复配的肥料对油菜的生长发育的促进作用提高的幅度不大，而将固氮菌和上述的益生菌共同配合有机肥，效果会大大增强，但是仍局限于一定范围内，最终对油菜籽的收率仍然满足不了我们的期望。而且，我们发现，不同昆虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥对于作物也有很大的选择性。

最终我们发现，将丝光绿蝇幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥与德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌按照一定的比例进行混配，再与合适的无机肥进行复配，能够满足油菜的营养需求规律，对油菜的生长发育和出籽率有明显的促进作用，而且施用方便，只需做基肥使用，必要时做追肥，所获得油菜专用生物活性有机肥的最佳配方为：丝光绿蝇幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥22份，微生物菌粉4份，尿素4份，氧化钾2.2份，磷酸二铵2.2份，氨基酸螯合铁1.4份，氨基酸螯合钙1.4份，氨基酸螯合锌0.4份，硼砂0.8份，粘土15份，其中，所述微生物菌粉为重量比为1.5：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。

其中的有机肥料中含有多种营养元素，特别是微量营养元素，可通过微生物缓慢分解供给油菜养分，肥效持久，同时对微生物的生长存在促进作用，微生物的好氧生长给油菜根系提供了良好的通气条件，进一步促进油菜的生长发育。有机肥中肥力和肥效与微生物繁殖两者相辅相成，可以保证油菜的优质高产，提高施肥效益。

所述固氮菌不仅作为固氮能力的存在，还能在土壤中利用真菌的溶解产物形成类似腐殖质的物质，并能增加解磷菌和解钾菌的数量和活性，增加土壤速效养分和植物吸收养分的能力。同样地，益生菌成团肠杆菌和假单胞菌对于油菜的抗病能力、根部的生长发育等都有很好的促进作用，多种有益菌迅速增殖，土壤中的优势菌群稳定地保持优势地位，从而能够抑制杂菌的生长繁殖，致使病原菌在相当程度上丧失生存空间和条件，由于能够抑制病原菌的繁殖生存，还能进一步地降低化肥的使用，从而有效改善土壤的板结，恢复土壤的活力。尤其是，假单胞菌还能够降解鲜烟叶获得有机肥中不利于植物生长发育的有害物质，进而能够防止有机肥中产生不利于油菜生长的物质。

所述固氮菌和益生菌均来自市售的符合国家农业部相关规定的菌种范畴，来源可靠，且安全有效。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

本发明所提供的油菜专用生物活性有机肥，不仅可以抑制由于化肥施用过多造成的土壤板结问题，促进油菜根部对肥料的吸收，还能够在油菜生长过程中有效的抑制病菌的生长繁殖，减少了化肥用量；根据本发明提供的生物活性有机肥培育的油菜出籽率高，品质佳，油菜籽产量提高45～55%，基本可达50%以上，培育效果显著。

本发明制备的油菜专用生物活性有机肥，在获得优异的油菜栽培效果的同时，还解决了废弃烟叶产生的环境问题和重复利用问题，赋予了其新的价值，变废为宝，为肥料领域提供了一个新的成员，产生了极大的经济效益。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。

如无特别说明，以下实施方式中提及的“份”均以重量份计。

实施例1 昆虫处理不适用鲜烟叶获得有机肥

S1.利用切草机将不适用鲜烟叶切碎成粒径2～3cm的碎片，添加适量辅料，搅拌均匀，配制成培养料；S1所述培养料为按质量百分比为不适用鲜烟叶65%，麸皮20%，糠粉5%，锯末5%，鱼粉5%组成。

S2.S1步骤中所得培养料倒入容器中，培养料厚6cm，并在培养料表面接入适量丝光绿蝇卵，接卵密度为：0.2g丝光绿蝇卵/kg培养料；

S3.丝光绿蝇卵于第2d孵化成幼虫，开始分解转化培养料，保证培养料的水分含量为60%左右。在第4d，在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟丝光绿蝇蛆。收获的丝光绿蝇蛆粗蛋白含量约为50%，不含烟碱。经5d的取食，丝光绿蝇幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出培养料掉入较大的容器中，培养料最终变为黑褐色，物料松散，无烟味，晾干即得生物有机肥。

所述生物有机肥为黑褐色，物料松散，无臭，水分含量不大于25%。检测其有机质含量、总养分（N、P、K总含量）、水分和五项重金属含量等均达到国家生物有机肥的技术指标要求。

实施例2 制备油菜专用生物活性有机肥

将尿素2.5份，氧化钾1.3份，磷酸二铵1.3份，氨基酸螯合铁1份，氨基酸螯合钙1份，氨基酸螯合锌0.2份，硼砂0.5份，粘土10份混合均匀后，再与实施例1中所得生物有机肥20份混匀，并烘干水分至5%以下；将烘干后的混合物料与3份微生物菌粉混匀，造粒，得到油菜专用生物活性有机肥。

所述微生物菌粉为重量比为1：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。

实施例3制备油菜专用生物活性有机肥

将尿素5份，氧化钾2.9份，磷酸二铵2.9份，氨基酸螯合铁1.8份，氨基酸螯合钙2份，氨基酸螯合锌1份，硼砂1份，粘土20份混合均匀后，再与实施例1中所得生物有机肥30份混匀，并烘干水分至5%以下；将烘干后的混合物料与5.8份微生物菌粉混匀，造粒，得到油菜专用生物活性有机肥。

所述微生物菌粉为重量比为2：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。

实施例4制备油菜专用生物活性有机肥

将尿素3份，氧化钾1.8份，磷酸二铵1.8份，氨基酸螯合铁1.2份，氨基酸螯合钙1.2份，氨基酸螯合锌0.2份，硼砂0.5份，粘土12份混合均匀后，再与实施例1中所得生物有机肥20份混匀，并烘干水分至5%以下；将烘干后的混合物料与3.5份微生物菌粉混匀，造粒，得到油菜专用生物活性有机肥。

所述微生物菌粉为重量比为1.5：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。

实施例5制备油菜专用生物活性有机肥

将尿素4.5份，氧化钾2.5份，磷酸二铵2.5份，氨基酸螯合铁1.5份，氨基酸螯合钙1.5份，氨基酸螯合锌0.8份，硼砂1份，粘土18份混合均匀后，再与实施例1中所得生物有机肥25份混匀，并烘干水分至5%以下；将烘干后的混合物料与4.8份微生物菌粉混匀，造粒，得到油菜专用生物活性有机肥。

所述微生物菌粉为重量比为1.5：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。

实施例6制备油菜专用生物活性有机肥

将尿素4份，氧化钾2.2份，磷酸二铵2.2份，氨基酸螯合铁1.4份，氨基酸螯合钙1.4份，氨基酸螯合锌0.4份，硼砂0.8份，粘土15份混合均匀后，再与实施例1中所得生物有机肥22份混匀，并烘干水分至5%以下；将烘干后的混合物料与4份微生物菌粉混匀，造粒，得到油菜专用生物活性有机肥。

所述微生物菌粉为重量比为1.5：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。

对比例

对比例1：制备方法同实施例1，不同的是生物有机肥为分别利用黑水虻幼虫、大头金蝇幼虫、棕尾别麻蝇幼虫和家蝇处理不适用鲜烟叶获得的4种有机肥。并将分别利用对比例1中昆虫处理获得的生物有机肥按照实施例2的方法分别得到油菜生物活性有机肥。

对比例2：制备方法同实施例2，不同的是不添加微生物菌粉，其余组分的成分和比例不变。

对比例3：制备方法同实施例2，不同的是不添加微生物菌粉中的假单胞菌，其余组分的成分和比例不变。

对比例4：制备方法同实施例2，不同的是微生物菌粉只包括假单胞菌，不包括其他菌株，其余组分的成分和比例不变。

对比例5：制备方法同实施例2，不同的是不添加微生物菌粉中的德氏拜叶林克氏固氮菌，其余组分的成分和比例不变。

对比例6：制备方法同实施例2，不同的是添加的生物有机肥为15份，其余组分成分和比例不变。

对比例7：制备方法同实施例2，不同的是添加的生物有机肥为35份，其余组分成分和比例不变。

对比例8：制备方法同实施例2，不同的是添加的微生物菌粉为重量比为1.5：0.5：0.5的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。

实施例7 肥效栽培实验

1.将实施例2～6与对比例1～8制备得到的生物活性有机肥应用到油菜试验田，并均匀分区应用于各实施例和对比例的肥料实验。在油菜播种前做基肥使用，肥料用量折算成每亩施用量为45～60Kg，油菜生长季节追肥一次，每亩施用量为25～30Kg，施肥后覆土淋水，其他管理条件一致，并按照油菜栽培的常规管理方法进行。

2.在油菜籽收成期，统计各个实验组在油菜一个生长周期内的油菜籽产量，以每亩作为一个单位进行统计，多取几组，结果取平均值，平均每亩油菜籽产量的统计结果如表1所示。

表1

结果显示，对实施例2～6和对比例1～8所得的肥料进行油菜培育生长情况对比后发现，实施例2～6提供肥料的油菜生长期明显化肥量减少，油菜虫害大大减少，油菜籽产量高，品质佳。尤其是，实施例6提供的效果最为突出。实施例2～6的油菜收成量比对比例1～8提高了5.5～70%，比普通土壤培育的（空白对照组）提高了48～53%，而对比例2的油菜则生长较慢；表明本发明的油菜专用生活性有机肥对油菜的培育效果显著。

另外，由各组实施例和对比例1的四种有机肥的对比结果也可以看出，只有利用丝光绿蝇幼虫生物处理不适用鲜烟叶获得的有机肥与所述的益生菌和无机肥料，以合适的比例进行配合，获得的生物活性有机肥才最适宜应用于油菜的栽培。

由各组实施例和对比例2的对比可知，在不经过任何微生物作用的前提下，即使利用丝光绿蝇幼虫生物处理不适用鲜烟叶获得的有机肥的营养丰富，但是却不适用于植物的生长发育，因此，很难直接或简单的与无机肥料配合后应用于植物的栽培。

由各组实施例与对比例3～4的对比可知，不使用假单胞菌或单纯使用假单胞菌处理有机肥，最终肥料对油菜栽培的肥效均不理想。表明了：一方面假单胞菌在对有机肥的处理过程中起到非常重要的作用，可以消除有机肥中因烟叶产生的不利于植物生长的因素，如烟碱等；另一方面，单纯使用假单胞菌的效果也不是特别理想，显示了在丝光绿蝇幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥中，不仅仅存在烟碱，还存在其他的不利于植物生长的因素，因此必须将假单胞菌结合其他益生菌，共同作用，才能完全消除其不利影响。

而且，本发明所述的油菜专用生物活性有机肥中的各组分需按照一定的配比进行复配，尤其是有机肥和微生物菌粉的配比，对最终肥效的影响是至关重要的。

Claims (7)

1.一种油菜专用生物活性有机肥，其特征在于，由以下重量份的组分组成：生物有机肥20～30份，微生物菌粉3～5.8份，尿素2.5～5份，氧化钾1.3～2.9份，磷酸二铵1.3～2.9份，氨基酸螯合铁1～1.8份，氨基酸螯合钙1.0～2份，氨基酸螯合锌0.2～1份，硼砂0.5～1份，粘土10～20份；

所述生物有机肥为利用丝光绿蝇幼虫生物处理不适用鲜烟叶获得的有机肥；

所述微生物菌粉为重量比为1～2：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。

2.根据权利要求1所述的油菜专用生物活性有机肥，其特征在于，由以下重量份的组分组成：生物有机肥20～25份，微生物菌粉3.5～4.8份，尿素3～4.5份，氧化钾1.8～2.5份，磷酸二铵1.8～2.5份，氨基酸螯合铁1.2～1.5份，氨基酸螯合钙1.2～1.5份，氨基酸螯合锌0.2～0.8份，硼砂0.5～1份，粘土12～18份；

所述微生物菌粉为重量比为1.5：1：1的德氏拜叶林克氏固氮菌、成团肠杆菌和假单胞菌的混合菌粉。

3.根据权利要求1或2所述的油菜专用生物活性有机肥，其特征在于，由以下重量份的组分组成：生物有机肥22份，微生物菌粉4份，尿素4份，氧化钾2.2份，磷酸二铵2.2份，氨基酸螯合铁1.4份，氨基酸螯合钙1.4份，氨基酸螯合锌0.4份，硼砂0.8份，粘土15份。

4.权利要求1至3任一项所述油菜专用生物活性有机肥的制备方法，其特征在于，步骤如下：

S1.利用丝光绿蝇幼虫处理不适用鲜烟叶获得有机肥；

S2.按照重量份比，将尿素，氧化钾，磷酸二铵，氨基酸螯合铁，氨基酸螯合钙，氨基酸螯合锌，硼砂，粘土进行破碎后，拌匀；

S3.再将S2得到的碎料与S1步骤中所得生物有机肥混匀后，烘干水分至5%以下；

S4.烘干后的物料与微生物菌粉混匀，造粒，得到油菜专用生物活性有机肥。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤S1的方法为：

S11.收集不适用鲜烟叶切碎成粒径2～3cm的碎片，添加辅料搅拌均匀，配制成培养料；

S12.在S1所述培养料表面接入丝光绿蝇卵；

S13.丝光绿蝇卵于第2天孵化成幼虫，开始生物转化培养料；

S14.经过丝光绿蝇幼虫4～5天的取食，培养料转变为生物有机肥；丝光绿蝇幼虫老熟化蛹；

S11中所述培养料为按质量百分比由不适用鲜烟叶65%，麸皮20%，糠粉5%，锯末5%，鱼粉5%组成。

6.权利要求4所述方法制备得到的油菜专用生物活性有机肥。

7.权利要求1～3任一项所述油菜专用生物活性有机肥在油菜培育中的应用。