CN105594507B - 一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法，包括以下步骤：EM菌的活化；烟草育苗基质激活剂制备；直接用于漂浮育苗的微生物活性烟草育苗基质的发酵制备。本发明充分发挥微生物菌剂(EM菌)(优化基质特性、促进生根、减少病虫害)、有机资材(改善烟苗营养需求、促进微生物扩繁)和生物质炭(微孔结构丰富、比表面积大、pH高、吸附力和抗分解能力强)的物料特性，利用发酵工程技术将三者与泥炭、蛭石、珍珠岩等有机融合，制备具有微生物活性高、持续有效的肥力供给、烟苗发育的理化环境优良等特点的育苗基质，并成功用于烟草漂浮育苗。

Description

一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法

技术领域

本申请属于烟草育苗领域，具体地说，涉及一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法。

背景技术

“有收无收在于种，收多收少在于种”。优质烟草产品依赖于优质烟叶，培育优质烟苗是实现优质烟叶生产的第一关，我国烟草育苗已普遍采用烟草漂浮育苗技术，而育苗基质是烟苗培育的基础。

我国是世界上漂浮育苗技术推广面积最大的国家。漂浮育苗代表了当今世界上最先进的育苗技术，是在温室和塑料薄膜覆盖条件下，利用成型的聚氯乙烯格盘为载体，装填上基质，将格盘漂浮于含有完全矿质营养的苗池中，完成烟草种子的萌发、生长和成苗过程，具有育苗效率高、根系发达、壮苗率高、节约资源、育苗时间缩短、规模化和集约化、避免土传病虫害等优点，但也有基质单一，稳定性不高、营养液成本高，且市面上的营养液单一、育苗要求高、机械化程度低等缺点。漂浮育苗基质成分中主要成分为泥炭，并含有一定比例的蛭石和珍珠岩等。

生物质炭(也称生物炭)是农林废弃物等生物质，在缺氧和一定温度条件下热解形成的富碳产物。在环境领域，生物炭主要用来破解秸秆燃烧难题，减少面源污染，实现农业“碳封存”；在农业领域，主要用来改良土壤、培肥地力、修复农田、提高作物产量和品质等。中国工程院院士陈温福认为“以生物炭为核心的农林废弃物资源化综合利用，未来将成为我国最具发展潜力的战略性新兴产业”。

微生物肥料指包括细菌、真菌和藻类等具有特殊功能的活体微生物制剂，施入土壤中通过大量活的微生物在适宜环境下积极活动，为作物提供营养物质或产生激素来刺激作物生长。生物有机肥是将有机肥料中加入微生物菌剂复合而成的肥料。烟草生产中合理配施生物有机肥，不仅能协调烟株生长发育，增强烟株的抗病性，而且能显著提高烤后烟叶含钾量，使化学成分较协调，在烟草栽植中不增加化学肥料用量，增施生物有机肥可明显提高单产、烟叶内在质量和感官评吸质量。EM菌含有80余种以光合细菌、酵母菌和放线菌为主的微生物，提质增产效果已经在多种作物包括烟草中得到证实。

饼肥，也称油枯，我国饼肥类资源丰富,如芝麻饼、菜籽饼、大豆饼、花生饼和棉籽饼等，农业生产上施用饼肥历史悠久。在烟叶生产上,饼肥对增加烟叶产量、改善烟叶外观质量和提高香气含量发挥着很好的作用。菜籽饼的干物质、粗蛋白、N、K、P含量分别为88％、35.7％、5.7％、1.3％、0.96％。米糠的干物质、粗蛋白、N、K、P含量分别为87％、12.8％、2.05％、1.73％、1.43％。菜籽饼和米糠等有机质肥料还含有钙、镁、铜、锌、铁、钼、硼等多种其他营养元素。

中国专利文献CN 102845288 A公开了一种烤烟育苗生物炭基质和应用方法，基质配方为生物炭40～50％，砂体30～40％、有机肥10～20％等原料混合而成；而CN 104151063A专利文献公开了一种生物炭型育苗基质及其生产工艺，基质配方中生物炭、有机肥、蛭石、黄红壤的质量比为2.5:1.5:3.3:3.5和占总量15％的珍珠岩。这两分专利文献中生物炭用量分别为40～50％和19.7％，用量和制作成本较高。

EM菌在烟草施用中有的是直接施用于育苗基质，如研究文献[张宇雨，蔡艳，吴泽军，王昌全，李冰，潘兴兵，李斌.EM菌肥对烟草幼苗生长及田间农艺性状的影响[J].四川农业科技，2014(8):44-46]；有的是与其他物料简单混合使用，如专利文献CN 104151102 A和研究文献[韦克苏，胡婷婷，李德仑，涂永高，于良骥，涂光军.混施有效微生物群(EM)及土壤改良剂对烤烟农艺性状及品质的影响[J].浙江大学学报，2015，41(4):439-448]、[涂永高，韦克苏，张恒，于良骐.EM菌及土壤活化剂在烟草上的施用效果[J].江苏农业科学，2014，42(12):123-125]；有的是经长时间发酵、干燥、造粒后施用，如CN 104402656 A，CN103467213 A。这些在烟草生产中施用EM菌的技术或方法存在成本、活性及有效期方面的问题，如在育苗基质中EM菌添加用量达10～15％，菌剂的用量高会导致育苗成本高，如在土壤中直接施用EM菌，会产生因与土著微生物竞争而存活时间短，再如EM菌作为添加剂经长时间发酵、干燥、造粒后施用，会因发酵时间过长(达40余天)，导致有机原料的有效成分被微生物过度分解，肥效会大幅下降，干燥与造粒工艺也会因温度高而致死微生物，EM菌数量和活性会下降。

饼肥在烟草栽培中使用，可以提高烟叶产量和品质，如中国专利文献CN102633565 B公开了一种利用菜籽饼生产烟草生物肥料的方法，包括备料、混合接种、堆码、腐熟、后发酵，文献中腐熟-发酵时间长达25～40天；而专利文献CN 101811894 B描述了烟草有机漂浮育苗用营养液、育苗基质的制备及育苗方法，文献中菜籽饼腐熟、发酵10～15天，过滤所得的浸提液制成用于烟草有机漂浮育苗的营养液，菜籽饼滤渣用于烟草育苗基质配制。文献CN 102633565 B所描述方法存在发酵时间过长，肥料养分流失；文献CN101811894 B对菜籽饼加水后发酵，再经固液分离，分别制备营养液和育苗基质，工艺过程繁琐。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法，充分发挥微生物菌剂(EM菌)(优化基质特性、促进生根、减少病虫害)、有机资材(改善烟苗营养需求、促进微生物扩繁)和生物质炭(微孔结构丰富、比表面积大、pH高、吸附力和抗分解能力强)的物料特性，利用发酵工程技术将三者与泥炭、蛭石、珍珠岩等有机融合，制备具有微生物活性高、持续有效的肥力供给、烟苗发育的理化环境优良等特点的育苗基质，并成功用于烟草漂浮育苗。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法，包括以下步骤：

1)EM菌的活化

1.1)EM菌第一轮活化，用水将红糖、食盐和尿素溶解，分装、包扎，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入保藏的EM菌冻干粉，35℃培养24～48小时；

1.2)EM菌第二轮活化，在血清瓶中加水、红糖、食盐、尿素，溶解、封口，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入EM菌第一轮活化菌液，35℃培养3天；

1.3)EM菌第三轮活化，将麦麸、米糠混合，在混合物中加入红糖、食盐、尿素，调节水分含量为55～60％，121℃灭菌60分钟，冷却后接入EM菌第二轮活化菌液，35℃培养4天，制备得到直接用于烟草育苗基质配制的固体活化EM菌制剂；

2)烟草育苗基质激活剂的制备：先将固体活化EM菌制剂、菜籽饼、米糠混匀，再加入过磷酸钙、生物质炭，最后加入腐殖土，调控水分含量55～60％，堆制发酵，堆高不超过40厘米、堆宽1.2～1.8米，呈长条状，覆盖草席保温，待堆温升至50℃时翻堆一次，温度再升至50℃，得到烟草育苗基质激活剂；

3)微生物活性烟草育苗基质的发酵制备：将烟草育苗基质激活剂和泥炭、蛭石、珍珠岩配料，混合后调控水分含量为55～60％，堆制发酵，堆高40厘米、堆宽1.2～1.8米，呈长条状，覆盖保温物，待温度升至50℃就翻堆，维持4～7天，即完成微生物活性烟草育苗基质发酵，制备得到用于烟草育苗的基质。

进一步地，步骤1.1)中，红糖、食盐和尿素的质量比为80-120：1-5:3-8；红糖与水的质量体积比(g/ml)均为1:5-1:15；EM菌冻干粉与红糖的质量比为1:5-1:15。

进一步地，步骤1.2)中，红糖、食盐和尿素的质量比为80-120：1-5:3-8；红糖与水的质量体积比(g/ml)为1:5-1:15；EM菌第一轮活化菌液与红糖的体积质量比(ml/g)为1:15-1:25。

进一步地，步骤1.3)中麦麸和米糠的质量比为1:2-2:1；麦麸和米糠的混合物、红糖、食盐和尿素的质量比为5000:100:3:5；红糖与EM菌第二轮活化菌液的质量体积比(g/ml)为1:1-3:1。

进一步地，步骤2)中烟草育苗基质激活剂按照质量百分比由以下组分构成：菜籽饼和米糠的混合物31.66％、生物质炭10.00％、过磷酸钙3.34％、腐殖土50.00％和固体活化EM菌制剂5.00％，以上物料总量为100％；其中，菜籽饼:米糠质量比为3:7-7:3。

进一步地，步骤2)中腐殖土需取自生态植被保存较好、未受污染的山林地，阴晾风干至半干，粉碎为不超过黄豆大小的细颗粒，腐殖土用量不少于烟草育苗基质激活剂的50％。

进一步地，步骤3)中烟草育苗基质激活剂、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量百分含量分别为20％、48％、16％、16％，其中，烟草育苗基质激活剂、泥炭、蛭石和珍珠岩均以干重计。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：

1)通过发酵将有机资材、生物质炭、有效微生物群(EM菌)、泥炭、蛭石和珍珠岩等整合成具有高活性、高品质的烟苗培育基质。烟草育苗基质激活剂制备中将菜籽饼、米糠、生物质炭、过磷酸钙、腐殖土和固体活化EM菌制剂以一定比例混合、调节水分后堆制发酵升温；微生物活性烟草育苗基质的发酵制备是将泥炭、蛭石、珍珠岩与激活剂混合后发酵培养。制备方法的核心就是通过微生物的生长(发酵)，实现菜籽饼、米糠、生物质炭、过磷酸钙、腐殖土、泥炭、蛭石、珍珠岩等的物质转化与融合，形成微生物群落构成协调、持续有效的肥力供给、烟苗发育的理化环境优良等特点融为一体的烟草育苗基质。

2)EM菌由多种微生物构成，发酵过程中通过微生物的有效活动实现养分转化、贮藏和调节，如在基质(土壤)中无机养分丰富时可以通过微生物吸收丰富的无机养分到菌体中来，之后当菌体死亡，贮藏的养分又释放出来供植物利用，再如部分细菌和丝状真菌可以产生有机酸，可将与钙、镁、铝等结合的难利用磷酸变成有效可利用的溶解磷。

3)菜籽饼、米糠等有机质肥料加入到烟草育苗基质中，可以提高基质肥力，但是有机质肥料未腐熟使用会厌氧发酵会伴随产生甲烷和氨，也会滋生喜好菜籽饼、米糠的害虫；泥炭是属于未经腐熟的有机物，直接使用对作物是有害的。发酵过程中，菜籽饼、米糠等有机质肥料可以作为微生物生长的营养物，促进微生物繁殖，高度40厘米的浅层堆制会实现好气发酵，提升温度到达50℃，经发酵后使菜籽饼、米糠、泥炭等腐熟，避免前述不利情况，且肥效持久稳定。

4)生物质炭具有微孔结构丰富、比表面积大、pH高、吸附力和抗分解能力强等特点，在基质制备中能很好保持空气和水分，可吸附肥料成分，也是有益微生物活动的良好场所，可以促进有益微生物如菌根菌的增殖、提高菌株在基质或土壤中的活性，也为育苗过程中为小苗根系发育创造良好环境。

5)腐殖土本身取自生态良好的山林环境，自身微生物群落组成协调，病原微生物少，加入后，所含微生物与EM菌在发酵中有效组合，转化物料中的营养成分，吸附发酵中产生的氨等肥分而减少养分损失，腐殖土和生物质炭、泥炭、蛭石、珍珠岩等一起构建微生物良好的栖身场所，保证多样化的微生物繁殖，也因微生物生长促成基质的团粒微结构形成，为烟苗根系生长创造了良好条件。

6)过磷酸钙是优质磷源，在发酵过程中不仅可以被微生物有效活化，还因其pH值低可以减少发酵中产生氨，降低肥料养分损失。

7)水分调节-控温发酵是制备工艺的关键。在激活剂发酵和育苗基质发酵中，均要调节水分含量到55～60％，水分过多难以产生发酵热，含水量过低则会造成急速的高温发酵，氮素会流失到空气中，降低基质的养分；堆制发酵时温度以50℃为宜，最高不超55℃，发酵温度不超过50℃可以最大限度有益微生物菌群存活，控制适当发酵时间有利于活性养分的保存。因此，经过2～4天的激活剂发酵和4～7天的基质发酵，既能使菜籽饼、米糠、泥炭完全腐熟，又让有益微生物群落在整个育苗基质协调生长，为烟苗健壮生长创造条件。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请微生物活性烟草育苗基质的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例1

如图1所示，微生物活性烟草育苗基质的制备方法包括以下步骤：

原料说明，EM菌冻干粉、泥炭、蛭石、珍珠岩、红糖、食盐、尿素、菜籽饼、米糠、麦麸、过磷酸钙和生物质炭等均可选用普通市售商品，菜籽饼、米糠、麦麸越新鲜越好；腐殖土需取自生态植被保存较好、未受污染的山林地，阴晾至半干，粉碎为不超过黄豆大小的细颗粒。

1)EM菌的活化：EM菌第一轮活化，在500ml三角瓶中加水500ml、红糖50g、食盐1.5g、尿素2.5g，溶解、包扎，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入5g保藏的EM菌冻干粉，35℃培养36小时；EM菌第二轮活化，在血清瓶中加水10L、红糖1000g、食盐30g、尿素50g，溶解、封口，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入50ml EM菌第一轮活化菌液，35℃培养3天；EM菌第三轮活化，将麦麸、米糠以质量比1:1混合，每5公斤混合料加入红糖100g、食盐3g、尿素5g，调节水分含量55％，121℃灭菌60分钟，冷却后接入EM菌第二轮活化菌液50ml，35℃培养4天，即得固体活化EM菌制剂。

2)烟草育苗基质激活剂制备：将菜籽饼、米糠、生物质炭、过磷酸钙、腐殖土和固体活化EM菌制剂分别以占总质量百分比为15.83％、15.83％、10.00％、3.34％、50.00％和5.00％配备发酵料，其中菜籽饼、米糠的质量比为5:5；先将EM菌、菜籽饼、米糠混匀，再加入过磷酸钙、生物质炭，最后加入腐殖土，调控水分含量为55％，堆制发酵(堆高40厘米、堆宽1.5米，呈长条状)，覆盖草席保温，待堆温升至50℃时翻堆一次，温度再升至50℃，即完成烟草育苗基质激活剂制备。

3)微生物活性烟草育苗基质的发酵制备：将制备的烟草育苗基质激活剂和泥炭、蛭石、珍珠岩以质量(干重)百分比为20％、48％、16％、16％配料，混合后调控水分含量为55％，堆制发酵(堆高40厘米、堆宽1.5米，呈长条状)，覆盖保温物，待温度升至50℃就翻堆，维持6天，即完成微生物活性烟草育苗基质的发酵，之后基质可以立即装盘育苗。

4)漂浮育苗：在专用育苗棚内育苗，采用10×16规格漂浮育苗盘，装入刚完成发酵的微生物活性育苗基质，每盘周围穴播种2粒烟草包衣种，来消除边际效应的影响，其余穴播种1粒，将漂浮盘随机排列在育苗池中，水分管理、肥料管理、温度管理、间苗、定苗、烟苗修剪和炼苗等环节，参照烟草漂浮育苗技术标准流程进行[马京民，程兰，宋守晔，马国华，李家保.烟草漂浮育苗新技术[J].中国农学通报，2003，19(6):110-112]，其中肥料施用量减半。

实施例2

一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法，包括以下步骤：

1)EM菌的活化：EM菌第一轮活化，在500ml三角瓶中加水500ml、红糖40g、食盐2.5g、尿素1.5g，溶解、包扎，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入2.6g保藏的EM菌冻干粉，35℃培养24小时；EM菌第二轮活化，在血清瓶中加水12L、红糖800g、食盐10g、尿素80g，溶解、封口，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入32ml EM菌第一轮活化菌液，35℃培养3天；EM菌第三轮活化，将麦麸、米糠以质量比1:2混合，每5公斤混合料加入红糖100g、食盐3g、尿素5g，调节水分含量60％，121℃灭菌60分钟，冷却后接入EM菌第二轮活化菌液100ml，35℃培养4天，即得固体活化EM菌制剂。

2)烟草育苗基质激活剂制备：先将固体活化EM菌制剂、菜籽饼、米糠混匀，再加入过磷酸钙、生物质炭，最后加入腐殖土，调控水分，堆制发酵(堆高40厘米、堆宽1.2米，呈长条状)，覆盖草席保温，待堆温升至50℃时翻堆一次，温度再升至50℃，即完成烟草育苗基质激活剂制备；其中，烟草育苗基质激活剂所用物料按照质量百分比由以下组分构成：菜籽饼19.00％、米糠12.66％、生物质炭10.00％、过磷酸钙3.34％、腐殖土50.00％和固体活化EM菌制剂5.00％，以上原料总量为100％，菜籽饼、米糠的质量比为6:4。

3)微生物活性烟草育苗基质的发酵制备：将制备的烟草育苗基质激活剂和泥炭、蛭石、珍珠岩以质量(干重)百分比为20％、48％、16％、16％配料，混合后调控水分含量为55％，堆制发酵(堆高40厘米、堆宽1.2米，呈长条状)，覆盖保温物，待温度升至50℃就翻堆，维持5天，即完成发酵制备，得到用于装盘育苗的微生物活性烟草育苗基质。

4)漂浮育苗：在专用育苗棚内育苗，采用10×16规格漂浮育苗盘，装入刚完成发酵的微生物活性烟草育苗基质，每盘周围穴播种2粒烟草包衣种子，以消除边际效应的影响，其余穴播种一粒，将漂浮盘随机排列在育苗池中，水分管理、肥料管理、温度管理、间苗、定苗、烟苗修剪和炼苗等环节，参照烟草漂浮育苗技术标准流程进行[马京民，程兰，宋守晔，马国华，李家保.烟草漂浮育苗新技术[J].中国农学通报，2003，19(6):110-112]，其中肥料施用量减半。

实施例3

一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法，包括以下步骤：

1)EM菌的活化：EM菌第一轮活化，在500ml三角瓶中加水300ml、红糖60g、食盐0.5g、尿素4g，溶解、包扎，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入12g保藏的EM菌冻干粉，35℃培养48小时；EM菌第二轮活化，在血清瓶中加水6L、红糖1200g、食盐50g、尿素30g，溶解、封口，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入80ml EM菌第一轮活化菌液，35℃培养3天；EM菌第三轮活化，将麦麸、米糠以质量比2:1混合，每5公斤混合料加入红糖100g、食盐3g、尿素5g，调节水分含量57.5％，121℃灭菌60分钟，冷却后接入EM菌第二轮活化菌液33.3ml，35℃培养4天，即得固体活化EM菌制剂。

2)烟草育苗基质激活剂制备：先将固体活化EM菌制剂、菜籽饼、米糠混匀，再加入过磷酸钙、生物质炭，最后加入腐殖土，调控水分，堆制发酵(堆高40厘米、堆宽1.8米，呈长条状)，覆盖草席保温，待堆温升至50℃时翻堆一次，温度再升至50℃，即完成烟草育苗基质激活剂制备；其中，烟草育苗基质激活剂所用物料按照质量百分比由以下组分构成：菜籽饼12.66％、米糠19.00％、生物质炭10.00％、过磷酸钙3.34％、腐殖土50.00％和固体活化EM菌制剂5.00％，以上原料总量为100％，菜籽饼、米糠的质量比为4:6。

3)微生物活性烟草育苗基质的发酵制备：将制备的烟草育苗基质激活剂和泥炭、蛭石、珍珠岩以质量(干重)百分比为20％、48％、16％、16％配料，混合后调控水分为60％，堆制发酵(堆高40厘米、堆宽1.8米，呈长条状)，覆盖保温物，待温度升至50℃就翻堆，维持6天，即完成微生物活性烟草育苗基质的发酵，之后基质可以立即装盘育苗。

4)漂浮育苗：在专用育苗棚内育苗，采用10×16规格漂浮育苗盘，装入刚完成发酵的基质，每盘周围穴播种2粒烟草包衣种，来消除边际效应的影响，其余穴播种一粒，将漂浮盘随机排列在育苗池中，水分管理、肥料管理、温度管理、间苗、定苗、烟苗修剪和炼苗等环节，参照烟草漂浮育苗技术标准流程进行[马京民，程兰，宋守晔，马国华，李家保.烟草漂浮育苗新技术[J].中国农学通报，2003，19(6):110-112]，其中肥料施用量减半。

实施例4

一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法，包括以下步骤：

1)EM菌的活化：EM菌第一轮活化，在500ml三角瓶中加水500ml、红糖50g、食盐1.5g、尿素2.5g，溶解、包扎，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入5g保藏的EM菌冻干粉，35℃培养24～48小时；EM菌第二轮活化，在血清瓶中加水10L、红糖1000g、食盐30g、尿素50g，溶解、封口，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入50ml EM菌第一轮活化菌液，35℃培养3天；EM菌第三轮活化，将麦麸、米糠以质量比1:1混合，每5公斤混合料加入红糖100g、食盐3g、尿素5g，调节水分含量55～60％，121℃灭菌60分钟，冷却后接入EM菌第二轮活化菌液50ml，35℃培养4天，即得固体活化EM菌制剂。

2)烟草育苗基质激活剂制备：先将固体活化EM菌制剂、菜籽饼、米糠混匀，再加入过磷酸钙、生物质炭，最后加入腐殖土，调控水分，堆制发酵(堆高40厘米、堆宽1.2米，呈长条状)，覆盖草席保温，待堆温升至50℃时翻堆一次，温度再升至50℃，即完成烟草育苗基质激活剂制备；其中，烟草育苗基质激活剂所用物料按照质量百分比由以下组分构成：菜籽饼22.16％、米糠9.50％、生物质炭10.00％、过磷酸钙3.34％、腐殖土50.00％和固体活化EM菌制剂5.00％，以上原料总量为100％，菜籽饼、米糠的质量比为7:3。

3)微生物活性烟草育苗基质的发酵制备：将制备的烟草育苗基质激活剂和泥炭、蛭石、珍珠岩以质量(干重)百分比为20％、48％、16％、16％配料，混合后调控水分为60％，堆制发酵(堆高40厘米、堆宽1.2米，呈长条状)，覆盖保温物，待温度升至50℃就翻堆，维持4天，即完成微生物活性烟草育苗基质的发酵，之后基质可以立即装盘育苗。

4)漂浮育苗：在专用育苗棚内育苗，采用10×16规格漂浮育苗盘，装入刚完成发酵的基质，每盘周围穴播种2粒烟草包衣种，来消除边际效应的影响，其余穴播种一粒，将漂浮盘随机排列在育苗池中，水分管理、肥料管理、温度管理、间苗、定苗、烟苗修剪和炼苗等环节，参照烟草漂浮育苗技术标准流程进行[马京民，程兰，宋守晔，马国华，李家保.烟草漂浮育苗新技术[J].中国农学通报，2003，19(6):110～112]，其中肥料施用量减半。

实施例5

一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法，包括以下步骤：

1)EM菌的活化：EM菌第一轮活化，在500ml三角瓶中加水500ml、红糖50g、食盐1.5g、尿素2.5g，溶解、包扎，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入5g保藏的EM菌冻干粉，35℃培养24～48小时；EM菌第二轮活化，在血清瓶中加水10L，将红糖1000g、食盐30g、尿素50g，溶解、封口，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入50ml EM菌第一轮活化菌液，35℃培养3天；EM菌第三轮活化，将麦麸、米糠以质量比1:1混合，每5公斤混合料加入红糖100g、食盐3g、尿素5g，调节水分含量60％，121℃灭菌60分钟，冷却后接入EM菌第二轮活化菌液50ml，35℃培养4天，即得固体活化EM菌制剂。

2)烟草育苗基质激活剂制备：先将固体活化EM菌制剂、菜籽饼、米糠混匀，再加入过磷酸钙、生物质炭，最后加入腐殖土，调控水分，堆制发酵(堆高40厘米、堆宽1.8米，呈长条状)，覆盖草席保温，待堆温升至50℃时翻堆一次，温度再升至50℃，即完成烟草育苗基质激活剂制备；其中，烟草育苗基质激活剂所用物料按照质量百分比由以下组分构成：菜籽饼9.50％、米糠22.16％、生物质炭10.00％、过磷酸钙3.34％、腐殖土50.00％和固体活化EM菌制剂5.00％，以上原料总量为100％，菜籽饼、米糠的质量比为3:7。

3)微生物活性烟草育苗基质的发酵制备：将制备的烟草育苗基质激活剂和泥炭、蛭石、珍珠岩以质量(干重)百分比为20％、48％、16％、16％配料，混合后调控水分含量为55％，堆制发酵(堆高40厘米、堆宽1.8米，呈长条状)，覆盖保温物，待温度升至50℃就翻堆，维持7天，即完成发酵制备，得到用于装盘育苗的微生物活性烟草育苗基质。

4)漂浮育苗：在专用育苗棚内育苗，采用10×16规格漂浮育苗盘，装入刚完成发酵的微生物活性烟草育苗基质，每盘周围穴播种2粒烟草包衣种子，以消除边际效应的影响，其余穴播种一粒，将漂浮盘随机排列在育苗池中，水分管理、肥料管理、温度管理、间苗、定苗、烟苗修剪和炼苗等环节，参照烟草漂浮育苗技术标准流程进行[马京民，程兰，宋守晔，马国华，李家保.烟草漂浮育苗新技术[J].中国农学通报，2003，19(6):110-112]，其中肥料施用量减半。

在本发明中，

1)EM菌由多种微生物构成，发酵过程中通过微生物的有效活动实现养分转化、贮藏和调节，如在基质(土壤)中无机养分丰富时可以通过微生物吸收丰富的无机养分到菌体中来，之后当菌体死亡，贮藏的养分又释放出来供植物利用，再如部分细菌和丝状真菌可以产生有机酸，可将与钙、镁、铝等结合的难利用磷酸变成有效可利用的溶解磷。

2)菜籽饼、米糠等有机质肥料加入到烟草育苗基质中，可以提高基质肥力，但是有机质肥料未腐熟使用会厌氧发酵会伴随产生甲烷和氨，也会滋生喜好菜籽饼、米糠的害虫；泥炭是属于未经腐熟的有机物，直接使用对作物是有害的。发酵过程中,菜籽饼、米糠等有机质肥料可以作为微生物生长的营养物，促进微生物繁殖，高度40厘米的浅层堆制会实现好气发酵，提升温度到达50℃，经发酵后使菜籽饼、米糠、泥炭等腐熟，避免前述不利情况，且肥效持久稳定。

3)生物质炭具有微孔结构丰富、比表面积大、pH高、吸附力和抗分解能力强等特点，在基质制备中能很好保持空气和水分，可吸附肥料成分，也是有益微生物活动的良好场所，可以促进有益微生物如菌根菌的增殖、提高菌株在土壤中的活性，也为育苗过程中为小苗根系发育创造良好环境。

5)腐殖土本身取自生态良好的山林环境，自身微生物群落组成协调，病原微生物少，加入后，所含微生物与EM菌在发酵中有效组合，转化物料中的营养成分，吸附发酵中产生的氨等肥分而减少养分损失，腐殖土和生物质炭、泥炭、蛭石、珍珠岩等一起构建微生物良好的栖身场所，保证多样化的微生物繁殖，也因微生物生长促成基质的团粒微结构形成，为烟苗根系生长创造了良好条件。

6)烟草育苗基质激活剂中物料配比：菜籽饼和米糠的总量为31.66％(菜籽饼:米糠质量比为3:7～7:3)、生物质炭10.00％、过磷酸钙3.34％、腐殖土50.00％和固体活化EM菌制剂5.00％，以上物料总量为100％。实验结果表明，菜籽饼、米糠质量比为5:5，即菜籽饼、米糠、生物质炭、过磷酸钙、腐殖土和固体活化EM菌制剂分别以占总质量百分比为15.83％、15.83％、10.00％、3.34％、50.00％和5.00％的处理效果最好。

7)水分调节-控温发酵：水分含量55～60％，堆制发酵时温度以50℃为宜。

8)水分调节-控温发酵是制备工艺的关键。在激活剂发酵和育苗基质发酵中，均要调节水分含量到55～60％，水分过多难以产生发酵热，含水量过低则会造成急速的高温发酵，氮素会流失到空气中，降低基质的养分；堆制发酵时温度以50℃为宜，最高不超55℃，发酵温度不超过50℃可以最大限度使有益微生物菌群存活，控制适当发酵时间有利于活性养分的保存。因此经过2～4天的激活剂发酵和4～7天的基质发酵既能使菜籽饼、米糠、泥炭完全腐熟，又让有益微生物群落在整个育苗基质协调生长，为烟苗健壮生长创造条件。

9)菜籽饼、米糠的比例、发酵建堆宽度、堆温(50℃)维持时间的关系：菜籽饼相较米糠N素(蛋白质)含量要高，菜籽饼比米糠的降解速度快，如菜籽饼、米糠的比例为7:3时，堆宽要小(1.2米)，基质发酵(维持50℃)时间为4天，菜籽饼、米糠的比例为3:7时，堆宽要大(1.8米)，基质发酵(维持50℃)时间为7天。步骤3)中基质发酵时间、发酵堆宽度和保温措施取决于物料中菜籽饼与米糠用量配比和环境温度，菜籽饼用量多、环境温度高则发酵时间短、堆宽窄，无需保温措施，反之菜籽饼用量少、环境温度低则发酵时间长、堆宽增加，需采取保温措施。

下面结合烟草育苗基质质量评价来说明本制备方法的技术效果：

(一)材料和方法

分别以前述1)至3)发酵制备的微生物活性育苗基质(下简称活性基质)，以菜籽饼和米糠质量比为5:5、6:4、4:6、7:3、3:7依次编号为①～⑤，源自某烟草公司的烟草漂浮育苗基质(下简称普通基质)编号为⑥，将这两类育苗基质作为实验对象，按4)所述漂浮育苗技术来育苗，其中育苗期施肥时，处理①～⑤施肥减半，处理⑥施肥用量不变。通过烟苗各生育期天数、成苗期壮苗率和成苗期烟苗农艺性状等指标来评价育苗基质品质。

(1)烟苗各生育期天数测定

出苗期：从播种到两片子叶展开称出苗，10％达到此标准时称出苗初期，50％达到此标准时称出苗期。十字期：从第一片真叶出现，到第五片真叶出生，称“十字期”。当第一、二两片真叶出现并与两片子叶交叉形成十字形时，称为“小十字期”。第三、四片真叶与第一、二片真叶交叉形成较大的十字形称为“大十字期”。猫耳期：全区50％的烟苗呈现在第五片真叶出现到第七片真叶生出过程中，第三和第四片真叶(最大叶)明显向上的日期。成苗期：全区50％幼苗达到移栽和壮苗标准的日期。

(2)成苗期烟苗农艺性状测定

在成苗期随机从每盘取出5株烟苗，用水冲洗干净基质，叶片数、一级侧根数和二级侧根数通过调查得到；苗高、茎高和茎围通过软尺测量；对取出的烟苗，地上部分和地下部分分开，分别编号并放入铝盒中，放入100～105℃烘箱中15分钟杀死植物细胞，再在80～90℃烘箱中烘干至恒重，然后取出，在天平上测量；用分光光度法测定叶绿素，用甲烯蓝法测定根系活力[熊庆娥.植物生理学实验教程[M].四川科学技术出版社，2003]。

(二)对比试验结果

源自某烟草公司的烟草漂浮育苗基质和发酵制备的微生物活性育苗基质按相同漂浮育苗技术培育烟苗(施肥除外)，测定烟苗各生育期天数和部分农艺性状，所测结果如表1和表2所示。

表1两种育苗基质培育烟苗的各生育期(天数)和壮苗率

注：①～⑤代表发酵制备的微生物活性育苗基质(活性基质)，⑥代表某烟草公司的烟草漂浮育苗基质(普通基质)。下同。

表2两种基质培育烟苗主要农艺性状

注：*根系活力为根系吸收总面积(cm²)

从表1和表2可知，无论漂浮育苗所培育烟苗的生长速度(生育期天数)、成苗期壮苗率还是烟苗主要农艺性状指标来看，活性基质①～⑤培育的烟苗质量是明显优于普通基质⑥。也就是说，本申请所述微生物活性烟草育苗基质制备方法是成功的，其机理如下：

1、在微生物活性烟草育苗基质制备中，有效发挥了各类物料的作用。

按本申请描述制备微生物活性烟草育苗基质时，不仅有泥炭、蛭石和珍珠岩(三者比例为60％、20％、20％)，还有有效微生物群(EM菌)、有机资材(菜籽饼、米糠)、生物质炭、过磷酸钙和腐殖土等。

EM菌在发酵过程中通过微生物的有效活动实现养分转化、贮藏和调节，在育苗基质制备中吸收存贮丰富的无机养分到菌体中，在烟苗发育时菌体(死亡)释放养分。

基质中菜籽饼、米糠等有机质肥料可以作为微生物生长的营养物，促进微生物繁殖，释放生物热促使堆温升至50℃，自身降解后变成腐殖质和速效养分，为烟苗发育提供优质肥源，肥效持久稳定。相较于中国专利文献CN 101811894B所述将菜籽饼腐熟、加水发酵、固液分离、再分别配制肥液和育苗基质的方法，本申请对菜籽饼的使用更简洁高效。

生物质炭在基质制备中持有空气和水分，促进有益微生物增殖，可吸附肥料成分，也为烟苗根系发育提供透气、保肥、保水的良好环境，用量(按育苗基质来算)为2％，远低于专利文献CN 102845288 A和CN 104151063 A中的所述用量。

腐殖土在育苗基质的发酵制备中，所含微生物与EM菌在发酵中有效组合，转化物料中的营养成分，吸附发酵中产生的氨等肥分，减少养分流失，腐殖土和生物质炭、泥炭、蛭石、珍珠岩等因微生物生长促成基质的团粒微结构形成，为有益微生物繁殖和烟苗根系生长发育提供良好场所。

过磷酸钙是优质磷源，因其pH值低可以减少发酵中产生氨，降低肥料养分损失。

现烟草公司常用的普通烟草漂浮育苗基质主要成分为泥炭、蛭石和珍珠岩等，其比例分别为泥炭60％～70％、蛭石和珍珠岩各占15％～20％。显然微生物活性烟草育苗基质营养元素全面，基质特性更适合烟苗生长。

2、在微生物活性烟草育苗基质制备中，通过有益微生物发酵生长作用实现菜籽饼、米糠、生物质炭、过磷酸钙、腐殖土、泥炭、蛭石、珍珠岩等的物质转化与融合，形成微生物群落构成协调、持续有效的肥力供给、烟苗发育的理化环境优良等特点融为一体的烟草育苗基质，创造了烟苗生长的良好环境。

从表1可知，使用活性基质培育烟苗的各个生育期天数，均少于使用普通基质育苗的各个生育期天数，反映出在活性基质上烟苗生长速度快；烟苗壮苗率来看，活性基质的壮苗率比普通基质平均高15.9％。同时，在育苗期施肥用量上，活性基质处理①～⑤是普通基质处理⑥的一半，这说明活性基质不仅为烟苗生长提供充足有效养分，还可能由于活性基质中微生物制造的特殊养分如氨基酸、维生素和植物激素为烟苗生长提供了帮助。

从表2的一级侧根数、地下部干重、根系活力等指标来看，活性基质所育苗优于普通基质，主要原因，一是活性基质制作注重保持微生物的活性，发酵温度控制在50℃以下，没有如同文献CN 104402656 A、CN 103467213 A的干燥、造粒环节，并且强调发酵完成就用于育苗，这些举措都有效保证了微生物的活性；二是活性基质制作注重控制基质发酵时间，各类养分保存度高；三是活性基质为烟苗提供了良好的根际微生物环境，有益微生物、生物质炭、腐殖土、菜籽饼和米糠的降解物、泥炭、蛭石、珍珠岩的有效融合，使得在烟苗生长时，幼苗根系分泌物诱导培养于烟苗自身有益的根际微生物，这些根际微生物又可帮助作物稳定吸收基质中各类养分，养分经历被微生物吸收贮存-菌体死亡释放的过程，使活性基质中肥效缓慢、持久。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种微生物活性烟草育苗基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)EM菌的活化

1.1)EM菌第一轮活化，用水将红糖、食盐和尿素溶解，分装、包扎，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入保藏的EM菌冻干粉，35℃培养24～48小时；

1.2)EM菌第二轮活化，在血清瓶中加水、红糖、食盐、尿素，溶解、封口，115℃灭菌20分钟，取出，冷至室温，接入EM菌第一轮活化菌液，35℃培养3天；

1.3)EM菌第三轮活化，将麦麸、米糠混合，在混合物中加入红糖、食盐、尿素，调节水分含量为55～60％，121℃灭菌60分钟，冷却后接入EM菌第二轮活化菌液，35℃培养4天，制备得到固体活化EM菌制剂；

2)烟草育苗基质激活剂的制备：先将固体活化EM菌制剂、菜籽饼、米糠混匀，再加入过磷酸钙、生物质炭，最后加入腐殖土，调控水分含量55～60％，堆制发酵，堆高不超过40厘米、堆宽1.2～1.8米，呈长条状，覆盖草席保温，待堆温升至50℃时翻堆一次，温度再升至50℃，得到烟草育苗基质激活剂；

3)微生物活性烟草育苗基质的发酵制备：将烟草育苗基质激活剂和泥炭、蛭石、珍珠岩配料，混合后调控水分含量为55～60％，堆制发酵，堆高40厘米、堆宽1.2～1.8米，呈长条状，覆盖保温物，待温度升至50℃就翻堆，维持4～7天，即完成微生物活性烟草育苗基质发酵，制备得到用于烟草育苗的基质。

2.根据权利要求1所述的微生物活性烟草育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤1.1)中，红糖、食盐和尿素的质量比为80-120:1-5:3-8；红糖与水的质量体积比(g/ml)均为1:5-1:15；EM菌冻干粉与红糖的质量比为1:5-1:15。

3.根据权利要求1所述的微生物活性烟草育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤1.2)中，红糖、食盐和尿素的质量比为80-120:1-5:3-8；红糖与水的质量体积比(g/ml)为1:5-1:15；EM菌第一轮活化菌液与红糖的体积质量比(ml/g)为1:15-1:25。

4.根据权利要求1所述的微生物活性烟草育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤1.3)中麦麸和米糠的质量比为1:2-2:1；麦麸和米糠的混合物、红糖、食盐和尿素的质量比为5000:100:3:5；红糖与EM菌第二轮活化菌液的质量体积比(g/ml)为1:1-3:1。

5.根据权利要求1所述的微生物活性烟草育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤2)中烟草育苗基质激活剂按照质量百分比由以下组分构成：菜籽饼和米糠的混合物31.66％、生物质炭10.00％、过磷酸钙3.34％、腐殖土50.00％和固体活化EM菌制剂5.00％，以上物料总量为100％；其中，菜籽饼:米糠质量比为3:7-7:3。

6.根据权利要求1所述的微生物活性烟草育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤2)中腐殖土需取自生态植被保存较好、未受污染的山林地，阴晾风干至半干，粉碎为不超过黄豆大小的细颗粒，腐殖土用量不少于烟草育苗基质激活剂的50％。

7.根据权利要求1所述的微生物活性烟草育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤3)中烟草育苗基质激活剂、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量百分含量分别为20％、48％、16％、16％，其中，烟草育苗基质激活剂、泥炭、蛭石和珍珠岩均以干重计。