CN104973960A - 一种果树专用生物有机肥、其生产及施用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种果树专用生物有机肥，由氨基酸水解渣与枯草芽孢杆菌HL259和胶质芽孢杆菌分别单独发酵吸附后的复合菌剂混合而成。本发明还提供了该生物有机肥的制备方法，同时提供了生物有机肥的施用方法，将含有原料和复合菌剂的生物有机肥作为基肥施入土壤中；在膨大期，作为追肥分两次施入，在转色期，作为追肥一次施入。基肥∶膨大期∶转色期的生物有机肥的质量比为80-120∶(10-20∶5-10)∶10-20；将钙、镁、铁、硼、锰、锌、铜与生物有机肥混合或者分开在膨大期和转色期微灌施入。本发明的生物有机肥可以显著提高水果的品质和产量，增加经济效益。

Description

一种果树专用生物有机肥、其生产及施用方法

技术领域

本发明涉及一种果树专用的生物有机肥，以及该生物有机肥的生产方法，同时涉及该生物有机肥的施用方法。

背景技术

我国农业发展长期依赖化学肥料过量施用来保证产量增长。但是，肥料平均利用率较发达国家低10％以上，氮肥为30～35％，磷肥为10～25％，钾肥为40～50％。化肥的大量投入并非总是带来增产的效果。例如，我国从1980～1995年的十几年间，化肥施用总量增加了183.1％，年均递增率达7.2％。1995年化肥总施用量约达3600万吨，而同期粮食总产量只增加了46.6％，年均递增率仅为2.7％。期间化肥投入所生产的粮食由31.51kg/kg下降至17.70kg/kg。

肥料利用率低不仅使生产成本偏高，而且是环境污染，特别是水体富营养化的直接原因之一。研究表明，近20年来，我国磷、氮非点源污染负荷已占受纳水体污染负荷的50％以上，并对受纳水体产生严重影响。农业非点源污染是最主要的非点源污染。一些农业高产地区的湖泊如太湖、巢湖、滇池等总磷、总氮浓度分别是80年代初的十几倍，其中50％以上的磷、氮污染负荷来自农业非点源污染负荷。另外，不合理施肥会引起地下水硝酸盐污染，导致农副产品的品质和产量下降，如北京市菠菜硝酸盐含量高达2358mg/Kg，萝卜2177mg/Kg，上海、广州蔬菜亚硝酸盐超标2-8倍等等。

不合理施肥造成土壤理化性质不断改变的同时，也影响着土壤微生物的活性。随着种植技术的提高和农业设施投入的增加，复种指数增加，连作障碍更为严重。出现连作障碍的田块，即使在正常的栽培管理措施下，也会出现作物长势变弱、产量和品质下降等现象。导致连作障碍发生的原因中最重要的是土传病害的加剧。此类病害具有隐蔽性，往往不易察觉，而爆发后又极难控制，单纯依赖化学农药只是饮鸩止渴，不仅无法彻底防止病害，而且有潜在的污染危险。随着各地设施农业及温室大棚的普及，封闭的环境和较高的温度反而为病原菌爆发和蔓延提供了条件。一旦病害发生，整个温室不仅要暂停使用，更要进行熏蒸以彻底消灭病原菌，而多数熏蒸剂为含氯有机物，对人体有害。所以，造成巨大经济损失的同时还威胁生产者和消费者的健康。

果树为多年生植物，需肥量极大，每年都需补充氮、磷、钾和大量有机肥料，以及为了保证果品应适当添加微量元素，提高成品率。但是由于每年施入大量的无机养分，造成营养的失调，利用率低，土壤恶化、板结严重，因此，目前急需解决的问题，是合理施肥，将土壤中过剩的营养元素利用起来，在减少化肥浪费、流失和污染。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种廉价的、资源利用率高、环保的、可溶性的果树专用型生物有机肥。本发明要解决的另一个技术问题是，提供该生物有机肥的生产方法。同时提供该生物有机肥的施用方法。

本发明的技术方案是，一种果树专用生物有机肥，包括原料和菌剂，所述原料为氨基酸生产过程的水解渣和粉状石灰的混合物；所述菌剂为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HL259和胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)分别单独发酵吸附后的复合微生物菌剂，菌剂混合的质量比为3-7:3-5.5；所述原料和复合菌剂的质量比为50-70：4-6；所述生物有机肥中还包括中量元素肥料和微量元素肥料。

上述生防性枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)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CGMCC No.1451，其具体性状参见专利200510104872.3。

根据本发明的果树专用的生物有机肥，优选的是，所述复合微生物菌剂的有效活菌数量达2.0×10⁸个/克以上，所述复合微生物菌剂的含水量保持在30％以内。

本发明还提供了上述生物有机肥的生产方法，所述方法包括以下步骤：

(1)氨基酸水解渣的处理：将大块水解渣敲碎成粉末或小颗粒，与粉状石灰按比例混合，粉碎，将混合料堆放让其充分反应，使其pH达到5.0-8.0；

(2)复合微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HL259，胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)，菌种单独发酵后用吸附介质吸附，再按照3-7:3-5.5的比例混合，粉碎；

(3)生物有机肥的制备：将步骤(1)得到的水解渣和步骤(2)得到的复合微生物菌剂混合，搅拌均匀后粉碎，得到粉状生物有机肥，同时加入中量元素肥料和微量元素肥料；所述复合微生物菌剂占成品生物有机肥的质量比为4-6％。

表1：处理后水解渣(粉状)的基本性状

优选的是，上述步骤(1)中所述的水解渣来源于味精厂、赖氨酸厂等氨基酸的生产过程。

根据土壤养分含量及果树养分需求，确定生物有机肥的用量范围，具体步骤如下：

(1)对果树所在地的土壤进行养分含量的测定，包括土壤有机质、有效氮、有效磷、有效钾、全氮含量、有效钙、有效镁、有效铁、有效硼、有效锌、有效锰和有效铜含量；

(2)对果树需肥规律和特点进行跟踪研究，确定各元素的需求范围；

(3)根据土壤养分含量及果树养分需求，确定生物有机肥的最佳用量范围。

优选的是，所述果树为葡萄。

以设施葡萄为例，葡萄需肥特性有以下几点：(1)所需元素多；(2)需肥量大；(3)生长发育阶段不同所需养分数量也不同。

进一步地，所述中量元素质量比为Ca:Mg＝2-6:0.5-2。更进一步地，如果需要添加大量元素肥料，葡萄所需大中量元素质量比N:P₂O₅:K₂O:Ca:Mg＝5-30:4-20:0.1-10:2-6:0.5-2。

更进一步地，葡萄所述微量元素质量比Fe:B:Mn:Zn:Cu＝60-110:15-35:5-25:5-15:5-10。中量元素与微量元素的比值基本需要扩大1000倍，即Ca:Mg：Fe:B:Mn:Zn:Cu＝2000-6000:500-2000：60-110:15-35:5-25:5-15:5-10。优选的是，上述配比适合长三角地区土壤。

更进一步地，还可根据不同地区土壤养分含量不同，以及不同养分元素的吸收比率不同，计算出葡萄实际的需肥量，定制生物有机肥和微量元素肥料。含复合微生物菌剂和水解渣原料的生物有机肥与中微量元素可以混合在一起施用，也可以按照配比分开施用，即分为含复合微生物菌剂和水解渣原料的生物有机肥，以及含中微量元素的生物液肥，分别施用。

在本发明的生产方法中，所述石灰按照水解渣：石灰＝4-5：0.5-1的质量比例加入。

本发明还提供了上述的生物有机肥的施用方法，将含有原料和复合菌剂的生物有机肥作为基肥施入土壤中；在果树膨大期，作为追肥分两次施入含有原料和复合菌剂的生物有机肥，在果树转色期，作为追肥一次施入含有原料和复合菌剂的生物有机肥，基肥：膨大期：转色期的生物有机肥的质量比为80-120:(10-20:5-10):10-20；

将钙、镁、铁、硼、锰、锌、铜在膨大期和转色期混入含有原料和复合菌剂的生物有机肥追肥中，施入果树根部；或者将钙、镁、铁、硼、锰、锌、铜作为生物液肥，在膨大期和转色期微灌施入。

优选的是，所述基肥和追肥施在果树根系附近土壤20-50cm深处，整块田地均匀施肥。

如同上述，果树优选为葡萄。所述中量元素质量比为Ca:Mg＝2-6:0.5-2。更进一步地，如果需要添加大量元素肥料，葡萄所需大中量元素质量比N:P₂O₅:K₂O:Ca:Mg＝5-30:4-20:0.1-10:2-6:0.5-2。

更进一步地，葡萄所述微量元素质量比Fe:B:Mn:Zn:Cu＝60-110:15-35:5-25:5-15:5-10。

本发明的有益效果是：

本发明研究的果树专用诺同氨基酸生物肥料就是一种针对果树营养需求所研制的环保、无污染、符合国家发展的新型肥料，根据果树和土壤的实际需求，添加无机养分，同时添加生防性的菌株，预防果树病害的发生，是安全无污染的环保型专用肥料。

根据不同果树对养分的不同需求，可以具体调整本产品的配方，适用于多种果树及经济作物。

具体实施方式

实施例1

本实施例的生物有机肥生产如下：

(1)氨基酸水解渣的处理：将大块水解渣敲碎成粉末或小颗粒，与粉状石灰按比例混合，粉碎，将混合料堆放让其充分反应，使其pH达到5.0-8.0；

(2)复合微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HL259，胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)，菌种单独发酵后用吸附介质吸附，再按照3:5的质量比例混合，粉碎；

(3)生物有机肥的制备：将步骤(1)得到的水解渣和步骤(2)得到的复合微生物菌剂混合，搅拌均匀后粉碎，加入大量元素肥料，得到粉状生物有机肥，中微量元素肥料作为液态备用；所述复合微生物菌剂占成品生物有机肥的质量比为6％。

(4)生物有机肥中大中微量元素的比率按以下方法计算。

表2：长三角地区的土壤养分平均水平

通过前期葡萄种植的产量进行综合评价，确定不同葡萄品种的目标产量。

研究表明每生产1000kg葡萄，需要从土壤中吸收氮素3.9kg～8.5kg，需要P₂O₅1.8kg～4.3kg。按照每亩产葡萄2500kg计算，氮素在9.75～21.25kg，P₂O₅4.5kg～10.75kg。

施肥量(/亩)＝(目标产量所需养分总量-土壤可供养分量)/养分利用率

土壤可供养分量(kg/亩)＝土壤养分含量(mg/kg)×每亩耕层系数×土壤利用系数×土壤养分利用系数。

该栽培地区的土壤利用系数为0.5；土壤养分利用系数：土壤中氮的天然供给量约为氮吸收量的1/3，磷为吸收量的1/2，钾为吸收量的1/2，耕层系数为0.15。

养分利用率(％)：依据往年试验肥料的利用率，葡萄肥料利用率一般氮35％、磷20％、钾35％。

通过计算得出，除去土壤中可供给的元素外，亩产2500kg葡萄需额外补充氮素和磷素分别3.12kg和2.03kg，以及大量的有机质。因此，该专用肥料可以设置为，有机质：45％，N:P₂O₅:K₂O:Ca:Mg＝30:20:0:5:2。

另外，根据微量元素的配方，生产出生物液肥(中微量元素型)，其中，各包含Ca、Mg、Fe、B、Mn、Zn、Cu等中微量元素，其中养分配比为Fe:B:Mn:Zn:Cu＝95:28:20:10:10。

施用方法：将含原料和复合菌剂的生物有机肥基肥施用100kg/亩，将钙、镁、氮、磷、钾、和上述生物有机肥作为基肥施入土壤中。在果树膨大期和转色期，将铁、硼、锰、锌、铜作为追肥，微灌施入果树根系附近土壤20-30cm深处，整块田地均匀施肥；在果树膨大期，将含原料和复合菌剂的生物有机肥作为追肥施入，分别施入14kg/亩和7kg/亩，转色期将含原料和复合菌剂的生物有机肥作为追肥施入15kg/亩。

实施例2

本实施例的生物有机肥生产如下：

(1)氨基酸水解渣的处理：将大块水解渣敲碎成粉末或小颗粒，与粉状石灰按比例混合，粉碎，将混合料堆放让其充分反应，使其pH达到5.0-8.0；

(2)复合微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HL259，胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)，菌种单独发酵后用吸附介质吸附，再按照6:5的质量比例混合，粉碎；

(3)生物有机肥的制备：将步骤(1)得到的水解渣和步骤(2)得到的复合微生物菌剂混合，搅拌均匀后粉碎，得到粉状生物有机肥，加入中量元素肥料和微量元素肥料(液态微肥备用)；所述复合微生物菌剂占成品生物有机肥的质量比为6％。

按照控产，亩产2000kg葡萄需配制生物有机肥的大中量元素比例为N:P₂O₅:K₂O:Ca:Mg＝20:20:0:4:2。(Kg/亩)。

微量元素比例为Fe:B:Mn:Zn:Cu＝90:25:8:8:10。(g/亩)。

施用方法：将含原料和复合菌剂的生物有机肥基肥施用110kg/亩，将氮、磷、钾、和上述生物有机肥作为基肥施入土壤中。在果树膨大期和转色期，将钙、镁、铁、硼、锰、锌、铜作为追肥，微灌施入果树根系附近土壤20-30cm深处，整块田地均匀施肥；在果树膨大期，将含原料和复合菌剂的生物有机肥作为追肥施入，分别施入16kg/亩和7kg/亩，转色期将含原料和复合菌剂的生物有机肥作为追肥施入14kg/亩。

实施例3

本实施例的生物有机肥生产如下：

(1)氨基酸水解渣的处理：将大块水解渣敲碎成粉末或小颗粒，与粉状石灰按比例混合，粉碎，将混合料堆放让其充分反应，使其pH达到5.0-8.0；

(2)复合微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HL259，胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)，菌种单独发酵后用吸附介质吸附，再按照7:3的质量比例混合，粉碎；

(3)生物有机肥的制备：将步骤(1)得到的水解渣和步骤(2)得到的复合微生物菌剂混合，搅拌均匀后粉碎，得到粉状生物有机肥，加入中量元素肥料和微量元素肥料(液态微肥备用)；所述复合微生物菌剂占成品生物有机肥的质量比为5％。

按照控产，亩产1000kg葡萄需配制生物有机肥的大中量元素比例为N:P₂O₅:K₂O:Ca:Mg＝0:0:0:2:1。生物有机肥中微量元素质量比Fe:B:Mn:Zn:Cu＝80:15:5:5:5。

施用方法：将含原料和复合菌剂的生物有机肥基肥施用110kg/亩，将氮、磷、钾、和上述生物有机肥作为基肥施入土壤中。在果树膨大期和转色期，将钙、镁、铁、硼、锰、锌、铜作为追肥，微灌施入果树根系附近土壤20-30cm深处，整块田地均匀施肥；在果树膨大期，将含原料和复合菌剂的生物有机肥作为追肥分两次施入，分别施入12kg/亩和6kg/亩，转色期将含原料和复合菌剂的生物有机肥作为追肥施入15kg/亩。

实施例4

本实施例的生物有机肥生产如下：

(1)氨基酸水解渣的处理：将大块水解渣敲碎成粉末或小颗粒，与粉状石灰按比例混合，粉碎，将混合料堆放让其充分反应，使其pH达到5.0-8.0；

(2)复合微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HL259，胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)，菌种单独发酵后用吸附介质吸附，再按照7:4的质量比例混合，粉碎；

(3)生物有机肥的制备：将步骤(1)得到的水解渣和步骤(2)得到的复合微生物菌剂混合，搅拌均匀后粉碎，加入中量元素肥料和微量元素肥料，得到粉状生物有机肥；所述复合微生物菌剂占成品生物有机肥的质量比为5％。

配制生物有机肥的中量元素比例为Ca:Mg＝2:1。生物有机肥中质量比Fe:B:Mn:Zn:Cu＝85:25:8:5:5。

施用方法：将含原料和复合菌剂的生物有机肥基肥施用110kg/亩，将上述生物有机肥作为基肥施入土壤中。在果树膨大期和转色期，将钙、镁、铁、硼、锰、锌、铜作为追肥，混入含料和复合菌剂的生物有机肥，施入果树根系附近土壤20-30cm深处，整块田地均匀施肥；在果树膨大期，将生物有机肥作为追肥分两次施入，分别施入18kg/亩和9kg/亩，转色期将上述生物有机肥作为追肥施入16kg/亩。

试验例：

葡萄栽培试验：

试验分设两个处理：处理一--当地常规施肥，即习惯施肥；处理二--改施生物有机肥，即精准施肥。各处理分别设置20个大棚，采区随机分布，各棚均处于一个农场内即五四农场，土壤肥力一致；采用垄式根域限制栽培技术并配置滴灌设施。每棚起两条垄，垄距4m，每条垄种l行葡萄；每棚葡萄株数为20株左右，每亩葡萄株数60株，每株葡萄长势相近，树幅、树冠相似，均位于同一果畦上。巨峰和巨玫瑰于7月中旬至8月中下旬收获，力扎马特于8月底至9月中下旬收获，收获时每株每棚都要单收单记，记录葡萄的农艺性状及产量。

施肥时期、种类及方法

施肥时期分为3个，分别是基肥、膨大肥和转色肥。基肥是果实采收后、秋季落叶前1个月施入，基肥占全年施肥量的75％左右。生长期追肥占施肥总量的25％。膨大肥于花后10-15天分两次施入，主要集中在5月上旬；转色肥于成熟前20-30天左右施入，主要集中在6月。

根据通过目标产量所计算得出的葡萄所需的养分含量，我公司配制了适合各个时期的专用基肥和追肥系列产品。

基肥：葡萄专用生物肥料(有机质含量≥45％，N+P₂O₅+K₂O≥5.0％，有效活菌数≥0.2亿个/克)，施用量大棚葡萄为100kg/亩，沟施；

膨大肥：葡萄专用生物肥料(有机质含量≥45％，N+P₂O₅+K₂O≥5.0％，有效活菌数≥0.2亿个/克)，20kg/亩，分两次使用，第一次用2/3，第二次使用1/3，微灌；生物液肥(中微量元素型)100g，微灌；中微量元素配比同实施例3，下同。

转色肥：葡萄专用生物肥料(有机质含量≥45％，N+P₂O₅+K₂O≥5.0％，有效活菌数≥0.2亿个/克)，15kg/亩，微灌；生物液肥(中微量元素型)100g，微灌。

表3、不同处理对葡萄前期生长的影响

施用生物有机肥对设施葡萄的光合能力有较高的提升作用，利于葡萄的生长及光合干物质的积累，增强葡萄长势。

表4、不同处理对糖及维生素C含量的影响

施用生物有机肥精准施肥可显著提高设施葡萄的糖含量和维生素C含量，显著改善葡萄品质，提升了葡萄的外在品相和内在口感，提高了葡萄销售单价，显著增加了农民的经济收益。

表5、不同处理对葡萄产量的影响

生物肥料精准施肥的单株产量分别提高了6.9％、10.2％和8.3％。由以上结果可知，施用生物肥料可达到增产的目的，提高葡萄产量。

Claims (10)

1.一种果树专用生物有机肥，包括原料和菌剂，其特征在于：所述原料为氨基酸生产过程的水解渣和粉状石灰的混合物；所述菌剂为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HL259和胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)分别单独发酵吸附后的复合微生物菌剂，菌剂混合的质量比为3-7:3-5.5；所述原料和复合菌剂的质量比为50-70：4-6；所述生物有机肥中还包括中量元素肥料和微量元素肥料。

2.根据权利要求1所述的果树专用生物有机肥，其特征在于：所述复合微生物菌剂的有效活菌数量达2.0×10⁸个/克以上，所述复合微生物菌剂的含水量保持在30％以内。

3.权利要求1所述生物有机肥的生产方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)氨基酸水解渣的处理：将大块水解渣敲碎成粉末或小颗粒，与粉状石灰按比例混合，粉碎，将混合料堆放让其充分反应，使其pH达到5.0-8.0；

(2)复合微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HL259，胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)，菌种单独发酵后用吸附介质吸附，再按照3-7:3-5.5的比例混合，粉碎；

(3)生物有机肥的制备：将步骤(1)得到的水解渣和步骤(2)得到的复合微生物菌剂混合，搅拌均匀后粉碎，得到粉状生物有机肥，同时加入中量元素肥料和微量元素肥料；所述复合微生物菌剂占成品生物有机肥的质量比为4-6％。

4.根据权利要求3所述的生物有机肥的生产方法，其特征在于：上述步骤(1)中所述的水解渣来源于味精厂、赖氨酸厂等氨基酸的生产过程。

5.根据权利要求3所述的生物有机肥的生产方法，其特征在于：所述果树为葡萄。

6.根据权利要求5所述的生物有机肥的生产方法，其特征在于：所述中量元素质量比为Ca:Mg＝2-6:0.5-2。

7.根据权利要求5或6所述的生物有机肥的生产方法，其特征在于：所述微量元素质量比Fe:B:Mn:Zn:Cu＝60-110:15-35:5-25:5-15:5-10。

8.根据权利要求3所述的生物有机肥的生产方法，其特征在于：所述石灰按照水解渣：石灰＝4-5：0.5-1的质量比例加入。

9.权利要求1所述的生物有机肥的施用方法，其特征在于：将含有原料和复合菌剂的生物有机肥作为基肥施入土壤中；在果树膨大期，作为追肥分两次施入含有原料和复合菌剂的生物有机肥，在果树转色期，作为追肥一次施入含有原料和复合菌剂的生物有机肥，基肥：膨大期：转色期的生物有机肥的质量比为80-120:(10-20:5-10):10-20；

将钙、镁、铁、硼、锰、锌、铜在膨大期和转色期混入含有原料和复合菌剂的生物有机肥追肥中，施入果树根部；或者将钙、镁、铁、硼、锰、锌、铜作为生物液肥，在膨大期和转色期微灌施入。

10.根据权利要求9所述的生物有机肥的施用方法，其特征在于，所述基肥和追肥施在果树根系附近土壤20-50cm深处，整块田地均匀施肥。