CN104744133B - 一种大豆专用生物活性有机肥及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大豆专用生物活性有机肥及其应用。所述大豆专用生物活性有机肥是由黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥和微生物菌粉，再配以无机盐肥料制备得到。其中所述微生物菌粉是固氮菌、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。该配方的生物活性有机肥不仅能满足大豆的营养需求规律，对大豆的生长发育和结实率有明显的促进作用，还能显著的降低发病率，且成本低、施用方便，肥效长；同时还解决了不适用鲜烟叶的处理和重利用问题，赋予其新的利用价值，废物利用的同时，产生了很好的经济效益，推广应用前景好。

Description

一种大豆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，涉及一种大豆专用生物活性有机肥及其应用。

背景技术

大豆学名黄豆（Glycine max），豆科植物，呈椭圆形、球形，颜色有黄色、淡绿色、黑色等。我国主产于东北地区，是一种其种子含有丰富蛋白质的作物，最常用来做各种豆制品、榨取豆油、 酿造酱油和提取蛋白质。豆渣或磨成粗粉的大豆也常用于禽畜饲料。作为大豆原产国，我国栽培大豆的历史非常悠久，中国的大豆曾经享誉世界，可以说，大豆是我国重要的农作物，对保障粮食生产安全有着重要意义。然而，受比较效益的影响，中国大豆种植意愿持续下滑，2012年来，我国的大豆市场遭遇剧烈波动，进口大豆的数量迅速增加，对外依存度超过80%。因此，增加大豆产量，提高种植户的经济效益，是大豆研究领域的重点工作。

大豆具有豆科作物所具有的根瘤菌，可以固定大气中的氮气，但这并不等于说大豆不再需施氮肥，因为大豆在不同的生育期对氮素的需求与根瘤菌的固氮能力并不完全一致，出苗后的几天内蛋白质消耗殆尽；刚开始形成的根瘤菌不能提供氮素却需求氮素，大豆固氮能力盛花期达到最强，随后固氮能力迅速衰减，还要从土壤中吸收氮素。大豆是喜磷作物，增施磷肥既有利于营养生长，又能有效地增强根瘤菌的固氮能力，改善植株氮素营养，起到以磷增氮的作用。大豆有嗜钾的营养特性，并且需钙镁较多。由此可见，施用复合肥能达到丰产增收的效果。但是由于广大农民对化肥使用意识的加强，特别是化肥具有使用方便、见效快的特点，化肥在大豆作物上的应用已十分广泛，造成土壤板结，成为大豆产量下降的主要影响因素之一。

而同时，每年产生的不适用鲜烟叶不仅占用空间，对环境的危害也日益突出。本发明人前期研究显示，利用黑水虻幼虫等各种昆虫可以处理不适用鲜烟叶，并同时获得有机肥和生物蛋白，取得了很好的效果。获得的生物蛋白应用广泛，但是对于获得的有机肥，尚没有进一步的利用，一方面是因为利用烟叶产生的有机肥中存在一些不利于作物生长发育的因子，含有很多不同于普通秸秆类或粪便类有机肥的特殊物质，直接应用于作物栽培效果不明显，甚至对植物的生长发育存在一定的抑制作用，目前还没有关于该问题的相关研究，一时难以应用于作物栽培。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有大豆专用肥料的不足和不适用鲜烟叶的利用问题，提供一种大豆专用生物活性有机肥，该有机肥是将黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥和大豆生长有益菌结合制备得到。

本发明另一目的是提供所述大豆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大豆专用生物活性有机肥在大豆培育中的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种大豆专用生物活性有机肥，由黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥和微生物菌粉，再配以无机盐肥料制备得到；所述微生物菌粉是固氮菌、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。本发明所采用的各种微生物菌株均是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。

作为一种方案，所述大豆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31～42份，微生物菌粉2.0～5.5份，过磷酸钙3～4份，钙镁磷肥4～5份，硫酸钾2.3～4.8份，磷酸二氢钾1.5～3.2份，硫酸钙1～2份，硫酸锌0.2～1份，钼酸铵1.3～2.9份，氯化铁3.2～4.8份，粘土5～15份，硼砂10～15份；其中，所述生物有机肥为黑水虻幼虫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1～3：1：0.5的固氮菌、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。

优选地，所述大豆专用生物活性有机肥的各组分重量份为：生物有机肥36～40份，微生物菌粉3.5～5份，过磷酸钙3～4份，钙镁磷肥4～5份，硫酸钾2.5～3份，磷酸二氢钾1.5～2份，硫酸钙1.5份，硫酸锌0.5～0.8份，钼酸铵2～2.5份，氯化铁3.5～4份，粘土8～10份，硼砂10～12份。

优选地，所述微生物菌粉为重量比为1.5：1：0.5的固氮菌、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。

更优选地，所述大豆专用生物活性有机肥的各组分重量份为：生物有机肥36份，微生物菌粉4.5份，过磷酸钙3.5份，钙镁磷肥4.5份，硫酸钾2.5份，磷酸二氢钾2份，硫酸钙1.5份，硫酸锌0.5份，钼酸铵2份，氯化铁4份，粘土9份，硼砂12份。

另外，优选地，所述固氮菌为维涅兰德固氮菌（Azotobacter chroococum）或德氏拜叶林克氏固氮菌（Beijerinckia derxii）。

更优选地，所述固氮菌为维涅兰德固氮菌（Azotobacter chroococum）。

上述大豆专用生物活性有机肥的制备步骤如下：

S1.利用黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得有机肥；

S2.按照重量比，把过磷酸钙、钙镁磷肥、硫酸钾、磷酸二氢钾、硫酸钙、硫酸锌、钼酸铵、氯化铁、粘土、硼砂进行破碎后，拌匀；

S3.再将S2得到的碎料与生物有机肥混匀后，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，得到大豆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S11所述培养料表面接入黑水虻卵；

S13.黑水虻卵于第5天孵化成幼虫，开始生物转化培养料；

S14.经过黑水虻幼虫7～8天的取食，培养料转变为生物有机肥（黑水虻幼虫达最大体长，黑水虻对环境无害，且生命周期较短）。

所述培养料由以下质量份的各组分组成：不适用鲜烟叶60～85%、麸皮 0～25%、糠粉5%、锯末5%、鱼粉5%。

利用上述制备方法制备得到的大豆专用生物活性有机肥也在本发明的保护范围之内。

本发明主要目的在于充分利用不适用鲜烟叶资源，一方面废物利用，另一方面也消除不适用鲜烟叶产生的环境问题，同时实现变废为宝产生经济效益。本发明人的前期研究获得了一种利用黑水虻幼虫等各种生物处理不适用鲜烟叶同时获得有机肥和生物蛋白的方法，取得了很好的效果。获得的生物蛋白应用广泛，但是对于获得的有机肥，尚没有进一步的利用。另外，如背景技术所述，大豆的栽培不能单纯利用化学肥料，最好的方式是有机肥料和化学肥料结合施用。但是，目前常用的有机肥料主要是农家肥料，如厩肥、人粪肥、堆肥、草木肥等，虽然这些有机肥料有养分全、肥效慢、效期长的特点，但只宜作基肥和种肥用，因此目前主要还是依靠化学肥料。在这种情况下，本发明人就考虑到了前期研究获得的新型生物有机肥：利用黑水虻幼虫等各种昆虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥。

而针对如何实现这些生物有机肥的有效利用，对大豆的生长发育、结实率发挥有益作用，抑制降低发病率，本发明做了大量的研究和探索，首先利用各种固氮菌与生物有机肥进行混配，另外，再配合利用一些能够促进植物生长、处理地下害虫的益生菌，如：日本金龟子芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、褐球固氮菌、地衣芽孢杆菌，与生物有机肥进行复配。

研究结果显示，单纯用上述有机肥与固氮菌复配的肥料对大豆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。另一方面，我们还发现，由于微生物菌株的特殊性，不同菌株之间的差异性，不同菌株在不同昆虫处理鲜烟叶得到的有机肥中的生存情况差异显著，而且不同昆虫处理鲜烟叶得到的有机肥在不同菌株的作用后，其中物质的含量变化较大，因此，不同的益生菌和不同昆虫处理不适用鲜烟叶得到有机肥的组合，最终对大豆的增产作用差异非常显著，固氮菌和益生菌的种类甚至用量比，对最终肥效的贡献差异明显。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类型也有很大的选择性。

如一开始，我们考虑到烟叶中最大的不利于植物生长的因素就是烟碱，但是我们前期研究结果显示，利用黑水虻等昆虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥其中并不含有烟碱，或者含量微乎其微，应该不会对植物的生长造成明显的影响；因此我们首先将固氮菌与胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）等益生菌共同与处理烟叶得到的有机肥进行复配，希望获得一种能够促进植物生长发育、肥料显著的生物活性有机肥，但是结果却令我们感到很意外，虽然有机肥中营养元素很丰富，固氮菌也能够更好的为作物不间断的提供氮源，益生菌有能够提高植物的抗病力、抑制有害微生物的生长等优势，但是栽培实验结果显示，复配的生物活性有机肥对作物的增产作用并不显著，与我们的预期相差甚远。

经过大量探索研究，我们将阴沟肠杆菌也引入到肥料配方中，栽培实验结果令我们感到很意外。将黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥与固氮菌（尤其是维涅兰德固氮菌（Azotobacter chroococum））、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）按照一定的比例进行混配，再与合适的无机肥进行复配，不仅能够满足大豆的营养需求规律，对大豆的生长发育和结实率有明显的促进作用，还能显著的降低发病率，增产效果显著。

黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥中已经不含有烟碱或者含量微乎其微，为什么将能够降解烟碱的阴沟肠杆菌加入进来，产生的肥效差异如此之大呢？我们分析，可能是一方面利用烟叶产生的有机肥中除了烟碱以外，还存在其他的不利于作物生长发育的因子，含有很多不同于普通秸秆类或粪便类有机肥的特殊物质，而阴沟肠杆菌也不仅仅只是能够降解烟碱，可能对上述这些未知的不利因素也有作用；另一方面，不同微生物的协同作用也能产生意料不到的结果；再一方面，不同类型的有机肥对不同的作物是有选择性的，这也需要大量的探索和实践总结才能模式出来。关于真正的原理和机制，我们也正在与科研单位进行合作研究。

综上所述，本发明所获得大豆专用生物活性有机肥的最佳配方为：黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥36份，微生物菌粉4.5份，过磷酸钙3.5份，钙镁磷肥4.5份，硫酸钾2.5份，磷酸二氢钾2份，硫酸钙1.5份，硫酸锌0.5份，钼酸铵2份，氯化铁4份，粘土9份，硼砂12份；其中，所述微生物菌粉为重量比为1.5：1：0.5的维涅兰德固氮菌、胶冻样芽孢杆菌和阴沟肠杆菌的混合菌粉。配方中，维涅兰德固氮菌、胶冻样芽孢杆菌和阴沟肠杆菌可以很好的共存，其中，固氮菌可以源源不断的为大豆提供氮源，胶冻样芽孢杆菌可以调节土壤微环境，有利于土壤中难溶磷等元素的释放，而且对有害微生物有抑制作用，阴沟肠杆菌能够作用于肥料中因烟叶带来的一些不利于植物生长的因素。更重要的是，三者共同作用于黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥后，使其可以很好的应用于大豆的栽培，而实验结果也显示，这一作用并不单纯是阴沟肠杆菌的功劳，是三者协同作用的贡献。

本发明具有以下显著的有益效果：

本发明将黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥与固氮菌（尤其是维涅兰德固氮菌（Azotobacter chroococum））、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）按照一定的比例进行混配，再与合适的无机肥进行复配，得到了一种专用于大豆的生物活性有机肥，该有机肥不仅能够满足大豆的营养需求规律，对大豆的生长发育和结实率有明显的促进作用，还能显著的降低发病率，增产效果显著，而且施用方便，肥效长，只需在种植期施用一次，在开花结荚期追施一次即可，推广应用前景好。

其中的有机肥料可以活化土壤，改良土壤结构，增加土壤团粒结构，改善土壤理化性状，改善土壤板结问题，并有益于根瘤菌活动，增加氮素来源，培肥地力，而且含有多种营养元素，特别是微量营养元素的重要来源，肥效持久。有机肥施入土壤后，经微生物分解可源源不断地释放各种养分供大豆吸收利用，还能不断地释放出二氧化碳，改善大豆的光合作用环境。有机肥料在土壤中形成的腐植质具有多种较强的缓冲能力。有机肥料分解产生的各种有机酸和无机酸可促进土壤中难溶性磷酸盐的转化，提高磷的有效性。无机肥料养分含量高、肥效快，有机肥料和无机肥料配合施用，两者取长补短，缓急相济，充分发挥肥料的增产潜力，可以保证大豆的优质高产，提高施肥效益。

其中的固氮菌可以大大增加大豆根部的固氮能力，对于氮素的源源不断供应具有重要的意义。益生菌胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）对于大豆的抗病能力、根部的生长发育等都有很好的促进作用，而且能够抑制土壤中有害微生物的泛滥，阴沟肠杆菌还能够作用于由烟叶带来的不利于植物生长发育的有害因素。同时，黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥也可以很好的作为微生物的主要能源物质，能促进微生物的活动和增殖，增加其活力。

利用本发明的大豆专用生物活性有机肥培育大豆，不仅生长快，结实率高，而且对果实的营养元素和有害物质的检测结果显示，收获的大豆营养丰富，口感好，出油率高，重要的是有害物质含量低，无污染，符合食品安全。

另外，利用昆虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥，还能够避免植物性秸秆等获得有机肥存在的季节依赖性问题，同时还解决了不适用鲜烟叶的处理和重利用问题，赋予其新的利用价值，废物利用的同时，产生了很好的经济效益。

附图说明

图1为大豆苗高度增长率随生物有机肥含量的变化。

图2为大豆苗发病率随生物有机肥含量的变化。

图3为大豆苗高度增长率随微生物菌粉含量的变化。

图4为大豆苗发病率随微生物菌粉含量的变化。

具体实施方式

以下结合说明书附图和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。

本发明所采用的各种微生物菌株均是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。

实施例1 制备大豆专用生物活性有机肥

1、准备原料

按照如下重量份准备各组分：生物有机肥36份，微生物菌粉4.5份，过磷酸钙3.5份，钙镁磷肥4.5份，硫酸钾2.5份，磷酸二氢钾2份，硫酸钙1.5份，硫酸锌0.5份，钼酸铵2份，氯化铁4份，粘土9份，硼砂12份。

所述生物有机肥为黑水虻幼虫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1.5：1：0.5的维涅兰德固氮菌（Azotobacter chroococum）、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。

2、制备步骤如下：

S1.利用黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得有机肥；

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S11所述培养料表面接入黑水虻卵；

S13.黑水虻卵于第5天孵化成幼虫，开始生物转化培养料；

S14.经过黑水虻幼虫7～8天的取食，培养料转变为生物有机肥；黑水虻幼虫达最大体长；

S2.按照重量份比，把过磷酸钙、钙镁磷肥、硫酸钾、磷酸二氢钾、硫酸钙、硫酸锌、钼酸铵、氯化铁、粘土、硼砂进行破碎后，拌匀；

S3.再将S2得到的碎料与生物有机肥混匀后，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，得到大豆专用生物活性有机肥。

实施例2 制备大豆专用生物活性有机肥

1、准备原料

按照如下重量份准备各组分：生物有机肥36份，微生物菌粉4.5份，过磷酸钙3.5份，钙镁磷肥4.5份，硫酸钾2.5份，磷酸二氢钾2份，硫酸钙1.5份，硫酸锌0.5份，钼酸铵2份，氯化铁4份，粘土9份，硼砂12份。

所述生物有机肥为黑水虻幼虫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1.5：1：0.5的德氏拜叶林克氏固氮菌（Beijerinckia derxii）、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。

2、制备方法同实施例1。

实施例3 制备大豆专用生物活性有机肥

1、准备原料

按照如下重量份准备各组分：生物有机肥40份，微生物菌粉3.5份，过磷酸钙3份，钙镁磷肥5份，硫酸钾3份，磷酸二氢钾1.5份，硫酸钙1.5份，硫酸锌0.8份，钼酸铵2.5份，氯化铁3.5份，粘土8份，硼砂12份；

所述生物有机肥为黑水虻幼虫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1.5：1：0.5的德氏拜叶林克氏固氮菌（Beijerinckia derxii）、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。

2、制备方法同实施例1。

实施例4 制备大豆专用生物活性有机肥

1、准备原料

按照如下重量份准备各组分：生物有机肥35份，微生物菌粉5份，过磷酸钙4份，钙镁磷肥4份，硫酸钾3份，磷酸二氢钾2份，硫酸钙1.5份，硫酸锌0.6份，钼酸铵2.5份，氯化铁4份，粘土10份，硼砂10份；

所述生物有机肥为黑水虻幼虫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1.5：1：0.5的维涅兰德固氮菌（Azotobacter chroococum）、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。

2、制备方法同实施例1。

实施例5 制备大豆专用生物活性有机肥

1、准备原料

按照如下重量份准备各组分：生物有机肥42份，微生物菌粉5.5份，过磷酸钙3.5份，钙镁磷肥4.5份，硫酸钾2.3份，磷酸二氢钾3.2份，硫酸钙1份，硫酸锌1份，钼酸铵2.9份，氯化铁3.2份，粘土9份，硼砂10份；

所述生物有机肥为黑水虻幼虫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1：1：0.5的维涅兰德固氮菌（Azotobacter chroococum）、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。2、制备方法同实施例1。

实施例6 制备大豆专用生物活性有机肥

1、准备原料

按照如下重量份准备各组分：生物有机肥31份，微生物菌粉2.0份，过磷酸钙4份，钙镁磷肥5份，硫酸钾4.8份，磷酸二氢钾3.2份，硫酸钙2份，硫酸锌0.2份，钼酸铵1.3份，氯化铁4.8份，粘土5份，硼砂15份；

所述生物有机肥为黑水虻幼虫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3：1：0.5的德氏拜叶林克氏固氮菌（Beijerinckia derxii）、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。

2、制备方法同实施例1。

实施例7 生物有机肥种类筛选

1、按照实施例1的配方和制备方法制备生物活性有机肥，只是针对肥料的配方，将生物有机肥的种类作为变量，分别考察以下5种生物有机肥配在本发明所述大豆专用生物活性有机肥中，对大豆苗生长发育的影响。

所述5种生物有机肥分别为：黑水虻幼虫、大头金蝇幼虫、棕尾别麻蝇幼虫、丝光绿蝇幼虫、家蝇分别按照相同的方法（实施例1所述）处理不适用鲜烟叶获得的有机肥。

2、试验方法

（1）在增城试验田通过大豆幼苗小范围实验进行筛选。将试验田均匀分区，先分别施用等量的上述各类型大豆专用生物活性有机肥，每组用地0.5亩。

（2）按照常规方法栽培大豆，整地前均匀撒施肥料，耕翻土壤，使肥料大约在土下侧下方10~12厘米处，施肥量为40公斤/亩。

种子发芽后进行大豆常规栽培管理，在发芽后5天时，对大豆苗进行筛选拔除，尽量保留长势等一致的幼苗，将明显不一致、过大、过小的幼苗拔除，同时，尽量保证各分区的稀疏程度一致。

（3）分别测量刚刚发芽后5天的大豆苗和种植管理30天后的大豆苗的高度，得出大豆苗在25天内的高度增长量，各处理取平均值，计算增长率。

增长率=高度增长量/发芽5天大豆苗的高度×100%。

（4）统计种植管理30天后的发病大豆苗数（非健康大豆苗以外的有感病现象的大豆苗），计算发病率。

发病率=发病大豆苗数/统计的大豆苗总数×100%。

3、结果

（1）大豆苗高度增长率的结果如表1所示

表1

（2）大豆苗发病率的结果如表2所示

表2

由于不同的昆虫代谢规律不同，所能利用消耗的物质及消耗量不同，代谢所产生的代谢物和排泄物不同，因此，不同昆虫处理不适用鲜烟叶所得的有机肥，虽然总体营养元素的大致情况相似，但是其营养元素的含量比不同，微量元素不同，更重要的是含有各种不同的复杂的代谢物，这些物质和营养元素的差别造成了对不同作物的适用性和选择性。

实验结果显示，对于大豆的生长发育，利用黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶所得有机肥制备得到的专用生物活性有机肥的肥效最显著。

实施例8 微生物种类筛选

1、采用同实施例7的方法，探索不同的益生菌对大豆专用生物活性有机肥肥效的影响。实验各组微生物菌粉的组合如表3（或表4）所示。

2、结果

（1）大豆苗高度增长率的结果如表3所示

表3

（2）大豆苗发病率的结果如表4所示

表4

本发明主要目的在于充分利用不适用鲜烟叶资源，一方面废物利用，另一方面也消除不适用鲜烟叶产生的环境问题，同时实现变废为宝产生经济效益。根据前期的研究，利用家蝇、大头金蝇幼虫、棕尾别麻蝇幼虫、丝光绿蝇幼虫和黑水虻幼虫均可以很好的处理不适用鲜烟叶，得到生物有机肥和蛋白。对于所述生物有机肥的利用是我们的工作重点，由于烟叶的特殊性，其中含有很多不同于普通秸秆类或粪便类有机肥的特殊物质，直接应用于作物栽培效果不显著。

研究显示，需要配合特殊的植物生长益生菌的作用，所述生物有机肥才能很好的应用于作为的栽培，而对于益生菌的筛选，我们做了大量的工作，由于微生物菌株的特殊性，不同菌株之间的差异性，不同菌株在不同昆虫处理鲜烟叶得到的有机肥中的生存情况差异显著，而且不同昆虫处理鲜烟叶得到的有机肥在不同菌株作用后，其中物质的含量变化较大。实验结果显示，对于大豆的生长发育，维涅兰德固氮菌（Azotobacter chroococum）、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉是本发明所述大豆专用肥的最佳配合益生菌组分，能达到最好的肥效。

实施例9 生物有机肥的配比优化

1、按照实施例1的配方和制备方法制备生物活性有机肥，只是针对肥料的配方，将生物有机肥，即黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥的重量百分含量做为变量，在增城试验田通过大豆幼苗小范围实验进行筛选，探索生物有机肥的配比对肥效的影响。

2、实验方法

（1）以生物有机肥（即黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥）的重量百分含量为变量，制备一系列大豆专用生物活性有机肥；每个试验地分区0.5亩。

（2）按照常规方法栽培大豆，整地前均匀撒施肥料，耕翻土壤，使肥料大约在土下侧下方10~12厘米处，施肥量为40公斤/亩。

种子发芽后进行大豆常规栽培管理，在发芽后5天时，对大豆苗进行筛选拔除，尽量保留长势等一致的幼苗，将明显不一致、过大、过小的幼苗拔除，同时，尽量保证各分区的稀疏程度一致。

（3）分别测量刚刚发芽5天的大豆苗和种植管理30天后的大豆苗的高度，得出大豆苗在25天内的高度增长量，各处理取平均值，计算增长率。

增长率=高度增长量/发芽5天大豆苗的高度×100%。

（4）统计种植管理30天后的发病大豆苗数（非健康大豆苗以外的有感病现象的大豆苗），计算发病率。

发病率=发病大豆苗数/统计的大豆苗总数×100%。

3、结果

（1）大豆苗高度增长率的结果如附图1所示，在一定范围内，随着大豆专用生物活性有机肥配方中有机肥重量份的提高，大豆苗的增长率也持续升高，在31～42份的范围内增长率较高，最高可达201%。进一步随着有机肥重量份的提高，大豆苗的增长率却显示出下降的趋势。

分析上述现象的原因可能是：首先由于有机肥不仅能提供多种营养元素和微量元素，还能不断地释放出二氧化碳，改善大豆的光合作用环境，而且还具有为益生菌提供能源等等作用，因此，随着有机肥重量份的提高，大豆苗生长迅速，增长率保持不断的上升。但是，当有机肥的比例过高时，会造成土壤中缺水、供养不平衡，作物根部吸水困难，还存在营养不均衡的问题，因此过高的有机肥含量反而会阻碍大豆苗的生长发育。

（2）大豆苗发病率的结果如附图2所示，在一定范围内，随着大豆专用生物活性有机肥配方中有机肥重量份的提高，大豆苗发病率呈现先下降再升高的趋势，在36～40份的范围内发病率较低，在1.9～5.0%。

综上所述，为了达到大豆栽培的总体效益，本发明大豆专用生物活性有机肥配方中有机肥的重量份为31～42份时较好，最佳为36份。

实施例10 微生物菌粉的配比优化

1、同实施例9的方法，探索微生物菌粉的配比对肥效的影响，只是将变量改为微生物菌粉在大豆专用生物活性有机肥配方中的重量份。

2、结果

（1）大豆苗高度增长率的结果如附图3所示，在一定范围内，随着大豆专用生物活性有机肥配方中微生物菌粉重量份的提高，大豆苗的增长率也持续升高，在1～5.6份的范围内增长率较高，最高可达201%。进一步随着微生物菌粉重量份的提高，大豆苗的增长率却显示出下降的趋势。

（2）大豆苗发病率的结果如附图4所示，在一定范围内，随着大豆专用生物活性有机肥配方中微生物菌粉重量份的提高，大豆苗发病率呈现先下降再停滞甚至缓慢升高的趋势，在1.5～6.2份的范围内发病率较低，在1.9～5.0%。

综上所述，为了达到大豆栽培的总体效益，本发明大豆专用生物活性有机肥配方中微生物菌粉的重量份最佳为2.0～5.5份，最佳为4.5份。

实施例11 小范围大田栽培实验

1、（1）2013年至2014年间在山东省潍坊市，以实施例1～3制备的大豆专用生物活性有机肥在试验田进行了大豆栽培实验。

（2）阳性对照：市购的喜满地复合肥。

阴性对照：不添加微生物的大豆专用生物活性有机肥，即单纯使用黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥配合无机肥，具体配方为：黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥36份，过磷酸钙3.5份，钙镁磷肥4.5份，硫酸钾2.5份，磷酸二氢钾2份，硫酸钙1.5份，硫酸锌0.5份，钼酸铵2份，氯化铁4份，粘土9份，硼砂12份。

（3）供试大豆品种为中黄57。

2、施肥及大豆栽培方法同实施例9，施肥量均为40kg/亩。

3、大田试验结果如表5所示，数据显示，与阳性对照相比，施用本发明大豆专用生物活性有机肥增产率基本在20%以上，增产效果显著。

而黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得的有机肥不经过任何微生物的作用，直接与无机肥配合，并不能很好的应用于作物的施肥。

表5 与对照相比实施例1～3肥料的增产效果

4、另外，随机抽选收获的大豆，对其品质进行检测。结果显示，大豆的品质优良，富含各种营养元素和微量元素，不饱和脂肪酸、异黄酮素和金雀异黄素含量丰富，出油率高。

Claims (8)

1.一种大豆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31～42份，微生物菌粉2.0～5.5份，过磷酸钙3～4份，钙镁磷肥4～5份，硫酸钾2.3～4.8份，磷酸二氢钾1.5～3.2份，硫酸钙1～2份，硫酸锌0.2～1份，钼酸铵1.3～2.9份，氯化铁3.2～4.8份，粘土5～15份，硼砂10～15份；所述生物有机肥为黑水虻幼虫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1～3：1：0.5的固氮菌、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。

2.根据权利要求1所述大豆专用生物活性有机肥，其特征在于，所述大豆专用生物活性有机肥的各组分重量份为：生物有机肥36～40份，微生物菌粉3.5～5份，过磷酸钙3～4份，钙镁磷肥4～5份，硫酸钾2.5～3份，磷酸二氢钾1.5～2份，硫酸钙1.5份，硫酸锌0.5～0.8份，钼酸铵2～2.5份，氯化铁3.5～4份，粘土8～10份，硼砂10～12份；

所述微生物菌粉为重量比为1.5：1：0.5的固氮菌、胶冻样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）的混合菌粉。

3.根据权利要求1所述大豆专用生物活性有机肥，其特征在于，所述大豆专用生物活性有机肥的各组分重量份为：生物有机肥36份，微生物菌粉4.5份，过磷酸钙3.5份，钙镁磷肥4.5份，硫酸钾2.5份，磷酸二氢钾2份，硫酸钙1.5份，硫酸锌0.5份，钼酸铵2份，氯化铁4份，粘土9份，硼砂12份。

4.根据权利要求1所述大豆专用生物活性有机肥，其特征在于，所述固氮菌为维涅兰德固氮菌（Azotobacter chroococum）或德氏拜叶林克氏固氮菌（Beijerinckia derxii）。

5.根据权利要求4所述大豆专用生物活性有机肥，其特征在于，所述固氮菌为维涅兰德固氮菌（Azotobacter chroococum）。

6.根据权利要求1～5任一所述大豆专用生物活性有机肥，其特征在于，其制备方法如下：

S1.利用黑水虻幼虫处理不适用鲜烟叶获得有机肥；

S2.按照比例，把过磷酸钙、钙镁磷肥、硫酸钾、磷酸二氢钾、硫酸钙、硫酸锌、钼酸铵、氯化铁、粘土、硼砂进行破碎后，拌匀；

S3.再将S2得到的碎料与生物有机肥混匀后，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，得到大豆专用生物活性有机肥。

7.根据权利要求6所述大豆专用生物活性有机肥，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S11所述培养料表面接入黑水虻卵；

S13.黑水虻卵于第5天孵化成幼虫，开始生物转化培养料；

S14.经过黑水虻幼虫7～8天的取食，培养料转变为生物有机肥。

8.权利要求1～5任一所述大豆专用生物活性有机肥在大豆培育中的应用。