CN105061036B - 利用香菇菇柄脚和烟草梗生产的生物有机肥及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了利用香菇菇柄脚和烟草梗生产的生物有机肥及其应用。本发明所提供的生物有机肥，包括菌剂、25～35质量份的草炭土、33～43质量份的腐熟畜禽粪便、25～35质量份的腐殖酸和1～5质量份的香菇菇柄脚；所述菌剂的活性成分为地衣芽孢杆菌，所述生物有机肥中所述菌剂的质量份满足所述生物有机肥中所述地衣芽孢杆菌的含量为2×107～2.4×108cfu/g或6×107cfu/g。利用本发明提供的生物有机肥，可促进作物生长发育和/或改善作物果实品质和/或提高作物产量。
Description
技术领域
本发明涉及生物领域中利用香菇菇柄脚和烟草梗生产的生物有机肥及其应用。
背景技术
生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。生物有机肥营养元素齐全，能够改良土壤，改善使用化肥造成的土壤板结，改善土壤理化性状，增强土壤保水、保肥、供肥的能力。减少环境污染，对人、畜、环境安全、无毒，是一种环保型肥料。
香菇作为我国特产之一，具有分布广、产量高、易栽培等特点。而香菇菇柄脚是采收香菇时处理下来的、老化的香菇菇柄基部的子实体，是香菇生产中的主要废弃料之一。据统计，2013年及2014年，我国香菇产量均超过300万吨，产生的香菇菇柄脚约占总产量的10％,数量巨大。
烟草是香烟生产的主要原料，在我国种植广泛。香烟生产过程中产生的大量烟草梗通常作为废弃物被丢弃。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何促进作物生长发育、改善作物果实品质和/或改善作物果实品相和/或提高作物产量。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种生物有机肥。
本发明所提供的生物有机肥，可包括菌剂、25～35质量份的草炭土、33～43质量份的腐熟畜禽粪便、25～35质量份的腐殖酸和1～5质量份的香菇菇柄脚；所述菌剂的活性成分为地衣芽孢杆菌，所述生物有机肥中所述菌剂的质量份满足所述生物有机肥中所述地衣芽孢杆菌含量为2×107～2.4×108cfu/g或6×107cfu/g。
所述生物有机肥中，所述菌剂的质量份可为1-3质量份。
所述生物有机肥中，所述地衣芽孢杆菌可为地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)ACCC No.02975。
所述生物有机肥中，所述生物有机肥还可包括1～3质量份的烟草梗。
所述生物有机肥中，所述生物有机肥可为生物有机肥3或生物有机肥5，所述生物有机肥3可由25～35质量份的草炭土、33～43质量份的腐熟畜禽粪便、25～35质量份的腐殖酸、1～3质量份的所述菌剂、1～5质量份的香菇菇柄脚和1～3质量份的烟草梗组成；所述生物有机肥5可由25～35质量份的草炭土、33～43质量份的腐熟畜禽粪便、25～35质量份的腐殖酸、1～3质量份的所述菌剂和1～5质量份的香菇菇柄脚组成。
所述生物有机肥中，所述生物有机肥3具体可由30质量份的草炭土、38质量份的腐熟畜禽粪便、26质量份的腐殖酸、2质量份的菌剂、2质量份的香菇菇柄脚和2质量份的烟草梗组成；所述生物有机肥5可由30质量份的草炭土、38质量份的腐熟畜禽粪便、26质量份的腐殖酸、2质量份的菌剂和4质量份的香菇菇柄脚组成。
本发明中，所述草炭土、腐熟畜禽粪便、腐殖酸、菌剂、香菇菇柄脚和烟草梗的质量均以10％(质量百分含量)的含水量计。
所述生物有机肥中，所述菌剂可在所述地衣芽孢杆菌经发酵培养后，或直接使用或浓缩使用或经载体吸附而制成活菌制品。
所述生物有机肥中，所述菌剂的剂型可为多种剂型，如液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。
所述生物有机肥中，所述菌剂还可包括载体。所述载体可为固体载体和/或液体载体。所述固体载体为矿物材料、生物材料和/或高分子化合物；所述矿物材料可为粘土、滑石、高岭土、蒙脱石、白碳、沸石、硅石、草炭土和硅藻土中的至少一种；所述生物材料为各类作物的秸秆、松壳、稻草、花生壳、玉米粉、豆粉、淀粉、草炭和动物的粪便中的至少一种；所述高分子化合物为聚乙烯醇和/或聚二醇。所述液体载体可为有机溶剂、植物油、矿物油或水；所述有机溶剂为癸烷和/或十二烷。
所述生物有机肥中，所述菌剂的微生物可以以活细胞的发酵液、被培养的活细胞、细胞培养物的滤液或细胞与滤液的混合物的形式存在。
所述生物有机肥中，所述香菇菇柄脚为采收香菇时割下的、贴近培养基的、老化的香菇子实体部分；烟草梗为用烟叶生产香烟过程中废弃的部分，如叶柄和/或叶脉。
所述生物有机肥中，所述生物有机肥具有下述至少一种性能：1)提高作物产量；2)促进作物生长发育；3)改善作物果实品质；4)改善作物果实品相。
本发明还提供了所述生物有机肥的制备方法，该制备方法可包括将任一所述生物有机肥的组分按照上述比例混合，得到所述生物有机肥。
上述生物有机肥在提高作物产量、和/或改善作物果实品质、和/或改善作物果实品相、和/或促进作物生长发育中的应用也属于本发明的保护范围。
烟草梗和香菇菇柄脚在制备提高作物产量、和/或改善作物果实品质、和/或改善作物果实品相、和/或促进作物生长发育的生物有机肥中的应用也属于本发明的保护范围。
烟草梗和香菇菇柄脚在提高作物产量、和/或改善作物果实品质、和/或改善作物果实品相、和/或促进作物生长发育中的应用也属于本发明的保护范围。
香菇菇柄脚在制备提高作物产量、和/或改善作物果实品质、和/或改善作物果实品相、和/或促进作物生长发育的生物有机肥中的应用也属于本发明的保护范围。
香菇菇柄脚在提高作物产量、和/或改善作物果实品质、和/或改善作物果实品相、和/或促进作物生长发育中的应用也属于本发明的保护范围。
上述应用中，所述作物可为双子叶作物和/或单子叶作物。所述双子叶作物可为茄科作物，如番茄；所述双子叶作物也可为葫芦科作物，如黄瓜。
上述应用中，所述促进作物生长发育可体现在农作物株高和/或茎杆直径和/或单株果数的增加。
上述应用中，所述改善作物果实品质可体现在果实含糖量和/或单果质量的增加。
上述应用中，所述作物产量为经济产量，即栽培目的所需要的产品的收获量，如黄瓜产量为黄瓜果实的产量，番茄产量为番茄果实的产量。
本发明中，所述畜禽粪便可为禽或/和畜的粪便，所述畜禽粪便具体可由下述至少一种的粪便组成：鸡粪、猪粪、羊粪、牛粪、鸭粪和鹅粪。
本发明实验证明，本发明提供的生物有机肥不但能提高作物产量、和/或改善作物果实品质、和/或改善作物果实品相、和/或促进作物生长发育；还能蓬松土壤、促进生根；改良盐碱、抗旱保水；保花护果、扩大吸收；抑制病害、修复损伤；降低药残、提高品质。实验证明，施用本发明提供的生物有机肥与对照区生物有机肥相比，番茄的叶片颜色更深绿，株高增加2.5cm，单果质量增加2.6g，单株果数增加0.4个，果实含糖量增加0.3％，亩增产276kg，增产率为6.7％；施用本发明提供的生物有机肥与对照区生物有机肥相比，黄瓜的叶片颜色更深绿，茎秆直径增加0.16cm，单果质量增加20.2g，单株果数增加1个，亩增产271kg，增产率为6.8％。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中所用的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCC No.02975于2007年12月20日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心(简称ACCC，地址：北京市海淀区中关村南大街12号，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，邮编100081)，自该保藏日起公众可从中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心获得该菌株。
下述实施例中香菇菇柄脚为采收香菇时割下的、贴近培养基的、老化的香菇子实体部分；烟草梗为用烟叶生产香烟过程中废弃的部分，包括叶柄和叶脉。香菇菌糠是收集香菇采收后剩余的用来培养香菇的废弃培养基或菌棒。
实施例1、生物有机肥的制备
本实施例提供了五种生物有机肥，分别为生物有机肥1、生物有机肥2、生物有机肥3、生物有机肥4和生物有机肥5。
香菇菇柄脚烘干粉：1、收集香菇菇柄脚(采收香菇时割下的、贴近培养基的、老化的香菇子实体部分)；2、将步骤1中收集的香菇菇柄脚人工处理成大小均匀的小块，然后在60℃条件下，鼓风烘干6-8小时(烘干处理期间每1小时翻动一次，使之受热均匀)，得到烘干样品1；3、将烘干样品1放入高速粉碎机中粉碎，过60目筛，获得香菇菇柄脚烘干粉。
烟草梗烘干粉：1、收集烟草梗(用烟叶生产香烟过程中废弃的部分，包括叶柄和叶脉)；2、将步骤1中收集的烟草梗人工处理成大小均匀的小块，然后在60℃条件下，鼓风烘干6-8小时(烘干处理期间每1小时翻动一次，使之受热均匀)，得到烘干样品2；3将烘干样品2放入高速粉碎机中粉碎，过60目筛，获得烟草梗烘干粉。
香菇菌糠：1、收集香菇采收后剩余的用来培养香菇的废弃培养基或菌棒；2、将步骤1中收集的废弃培养基或菌棒人工处理成大小均匀的小块，然后在60℃条件下，鼓风烘干6-8小时(烘干处理期间每1小时翻动一次，使之受热均匀)，得到烘干样品3；3、将烘干样品3放入高速粉碎机中粉碎，过60目筛，获得香菇菌糠。
将活化好的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCC No.02975接种于装有发酵培养基(每升发酵培养基按照如下方法配制：20g葡萄糖，10g大豆蛋白胨，1.0g酵母膏、2.0g NaCl，用蒸馏水定容至l000mL，pH值自然；121℃条件下灭菌15-20分钟)的三角瓶中，30-32℃、180rpm(旋转半径20mm)振荡培养20小时，得到地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)ACCC No.02975发酵液。将地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCCNo.02975发酵液用硅藻土吸附干燥得到地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCCNo.02975固体菌剂。该地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCC No.02975固体菌剂中地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCC No.02975的菌体含量为3.0×109cfu/g。
将草炭土、腐熟鸡粪、腐殖酸和上述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCC No.02975固体菌剂按照以10％(质量百分含量)的含水量计30：38：30：2的质量比均匀混合，得到生物有机肥1。该生物有机肥1中的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCC No.02975的菌体含量6×107cfu/g。
将草炭土、腐熟鸡粪、腐殖酸、上述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCCNo.02975固体菌剂和烟草梗烘干粉按照以10％(质量百分含量)的含水量计30：38：26：2：4的质量比均匀混合，得到生物有机肥2。该生物有机肥2中的地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)ACCC No.02975的菌体含量6×107cfu/g。
将草炭土、腐熟鸡粪、腐殖酸、上述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCCNo.02975固体菌剂、烟草梗烘干粉和香菇菇柄脚烘干粉按照以10％(质量百分含量)的含水量计30：38：26：2：2：2的质量比均匀混合，得到生物有机肥3。该生物有机肥3中的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCC No.02975的菌体含量6×107cfu/g。
将草炭土、腐熟鸡粪、腐殖酸、上述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCCNo.02975固体菌剂和香菇菌糠按照以10％(质量百分含量)的含水量计30：38：26：2：4的质量比均匀混合，得到生物有机肥4。该生物有机肥4中的地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)ACCC No.02975的菌体含量6×107cfu/g cfu/g。
将草炭土、腐熟鸡粪、腐殖酸、上述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCCNo.02975固体菌剂和香菇菇柄脚烘干粉按照以10％(质量百分含量)的含水量计30：38：26：2：4的质量比均匀混合，得到生物有机肥5。该生物有机肥5中的地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)ACCC No.02975的菌体含量6×107cfu/g。
实施例2、不同生物有机肥对番茄生育性状和产量的影响
本实施例中，番茄增产率＝(基地处理区番茄亩产量-基地处理区1番茄亩产量)/基地处理区1番茄亩产量×100％。实验重复三次，取平均值。
海城基地田间试验于2014年1月至2014年6月在辽宁省海城市响堂管理区榆树村实验基地(在下文中简称海城基地)进行，海城基地的基本情况和土壤农化性状见表1和表2。
不同生物有机肥对番茄生育性状和产量的影响在海城基地的实验设计方法如下：实验采用随机区组设计，设置3个重复区，每个重复区随机设置5个处理区，分别为海城基地处理区1、海城基地处理区2、海城基地处理区3、海城基地处理区4和海城基地处理区5。每个海城基地处理区的面积均为20m2。实验重复三次，取平均值。
田间管理：2013年12月18日育苗，2014年1月26日移栽。采取大行距65cm，小行距35cm，床宽1.0m，双行的栽培形式定植，亩保苗2500株。番茄生育期分别应用75％百菌清600倍、15％速克灵烟剂、50％扑海因1000倍、安露800倍和吡虫啉800倍防治番茄叶霉病、灰霉病、疫病和蚜虫。5月20日采收结束。
海城基地田间土壤湿度为16％-18％，气温为20-30℃。
1、海城基地处理区1
将番茄品种圣尼思粉果普罗旺斯的种子(先正达种苗(北京)有限公司产品)培养成番茄幼苗。海城基地处理区1每亩底施2500kg生物有机肥1和200kg史丹利复合肥料(硫酸钾型)N-P2O5-K2O 15-15-15，总养分≥45％(史丹利化肥股份有限公司公司产品)，然后移栽上述番茄幼苗。
2、海城基地处理区2
除将上述1中的生物有机肥1替换为生物有机肥2，其它步骤均相同。
3、海城基地处理区3
除将上述1中的生物有机肥1替换为生物有机肥3，其它步骤均相同。
4、海城基地处理区4
除将上述1中的生物有机肥1替换为生物有机肥4，其它步骤均相同。
5、海城基地处理区5
除将上述1中的生物有机肥1替换为生物有机肥5，其它步骤均相同。
除上述海城基地处理区1-5中底施生物有机肥的种类不同外，各海城处理区的其它操作均相同。
上述海城基地处理区1-5中的番茄成熟后，分别测定番茄的生育性状，包括株高、单果质量、单株果数和果实含糖量，并记录叶色。实验结果见表3。
上述海城基地处理区1-5中的番茄成熟后，分别测定各处理区番茄产量，并计算番茄亩产量。以海城基地处理区1为对照，分别计算其它4个海城基地处理区的亩增产量和增产率，并进行产量方差分析和多重比较。实验结果见表4、表5和表6。
结果表明，与海城基地处理区1相比，海城基地处理区3的番茄株高、叶色、单果质量、单株果数、果实含糖量都有明显的提高，海城基地处理区3的施用的生物有机肥3具有明显的增产作用。
表1.番茄实验基地基本情况
表2.番茄实验基地土壤农化性状
表3.番茄生育性状调查表
表4.海城基地番茄产量表
注：表中“-”表示不存在。
表5.海城基地产量方差分析表
表6.海城基地多重比较
注：有相同字母的处理差异不显著，没有相同字母的处理差异显著。
实施例3、不同生物有机肥对黄瓜生育性状和产量的影响
本实施例中，黄瓜增产率＝(基地处理区黄瓜亩产量-基地处理区1黄瓜亩产量)/基地处理区1黄瓜亩产量×100％。实验重复三次，取平均值。
东陵基地田间试验于2014年1月至2014年4月在辽宁省沈阳市东陵区祝家镇下楼村实验基地(在下文中简称东陵基地)进行，东陵基地的基本情况和土壤农化性状见表7和表8。
表7.黄瓜实验基地基本情况
表8.黄瓜实验基地土壤农化性状
不同生物有机肥对黄瓜生育性状和产量的影响在东陵基地的实验设计方法如下：实验采用随机区组设计，设置3个重复区，每个重复区随机设置5个处理区，分别为东陵基地处理区1、东陵基地处理区2、东陵基地处理区3、东陵基地处理区4和东陵基地处理区5。每个东陵基地处理区的面积均为20m2。实验重复三次，取平均值。
东陵基地田间土壤湿度为16％-18％，气温为20-30℃。
1、东陵基地处理区1
将黄瓜品种津优35的种子(购自天津科润黄瓜研究所)培养成黄瓜幼苗。东陵基地处理区1每亩底施3500kg生物有机肥1和35kg史丹利复合肥料(硫酸钾型)N-P2O5-K2O 15-15-15，总养分≥45％(史丹利化肥股份有限公司公司产品)，然后移栽上述黄瓜幼苗。
2、东陵基地处理区2
除将上述1中的生物有机肥1替换为生物有机肥2，其它步骤均相同。
3、东陵基地处理区3
除将上述1中的生物有机肥1替换为生物有机肥3，其它步骤均相同。
4、东陵基地处理区4
除将上述1中的生物有机肥1替换为生物有机肥4，其它步骤均相同。
5、东陵基地处理区5
除将上述1中的生物有机肥1替换为生物有机肥5，其它步骤均相同。
除上述东陵基地处理区1-5中底施生物有机肥的种类不同外，各东陵基地处理区的其它操作均相同。
上述东陵基地处理区1-5中的黄瓜成熟后，分别测定黄瓜的生育性状，包括茎秆直径、单果质量和单株果数，并记录叶色。实验结果见表9。
上述东陵基地处理区1-5中的黄瓜成熟后，分别测定各处理区黄瓜产量，并计算黄瓜亩产量。以东陵基地处理区1为对照，分别计算其它4个东陵基地处理区的亩增产量和增产率，并进行产量方差分析和多重比较。实验结果见表10、表11和表12。
表9.黄瓜生育性状调查表
表10.东陵基地番茄产量表
注：表中“-”表示不存在。
表11.东陵基地产量方差分析表
表12.东陵基地黄瓜多重比较
注：有相同字母的处理差异不显著，没有相同字母的处理差异显著。
结果表明，与其它东陵基地处理区相比，东陵基地处理区3的黄瓜茎秆直径、单果质量和单株果数都有明显的提高，表明东陵基地处理区3的施用的生物有机肥3具有明显的增产作用。
Claims (3)
1.生物有机肥，其特征在于：所述生物有机肥由25～35质量份的草炭土、33～43质量份的腐熟畜禽粪便、25～35质量份的腐殖酸、1～3质量份的菌剂和1～5质量份的香菇菇柄脚组成；所述菌剂的活性成分为地衣芽孢杆菌，所述生物有机肥中所述菌剂的质量份满足所述生物有机肥中所述地衣芽孢杆菌的含量为2×107～2.4×108cfu/g或6×107cfu/g；所述生物有机肥具有提高番茄产量的性能。
2.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ACCC No.02975。
3.权利要求1或2所述的生物有机肥在提高番茄产量中的应用。
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