CN105777234A - 一种利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法 - Google Patents

一种利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于农用生物有机肥技术领域，具体涉及一种利用固氮菌、解磷菌、解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法。本发明的生物有机肥发酵制备方法采用菌种单独保存、混菌发酵的方式。具体为：固氮菌、解磷菌和解钾菌的试管菌种单独保存于4℃菌种保藏柜中，上述三种菌的一级菌种与二级菌种均单独扩繁，三级混合菌种采用三种菌混合培养，三级混合菌种再经过发酵程序，将发酵好的三级混合菌种接种于玉米秸秆、畜禽粪便等农业废弃物中来制备生物有机肥。本发明提供的方法制备出的生物有机肥，既能适应复杂的土壤环境，又能有效的分解土壤难溶钾、难溶性磷和固定大气中的氮元素，有效提高土壤肥力的效果。

Description

一种利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法
技术领域
本发明属于农用生物有机肥技术领域，具体涉及一种利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法。
背景技术
随着环境保护意识增强，人们开始认真考虑减少化肥的用量，发展有机农业，进而建设绿色食品安全工程体系。生物肥料作为一种新型肥料受到越来越广泛的关注。生物肥料是指具有特定功能生物或多种功能的生物群与工业废水、污泥、动植物残骸、城市固体废弃物等经过腐熟、去重金属等无害化处理后而成的多功能生物有机肥料。生物肥料施入土壤后，能改善植物根际小生态环境。制造和协助作物吸收营养，增进土壤肥力，提高化肥利用率，减少化肥使用。大量的具有特定功能的微生物群不仅能够将土壤中植物难以吸收利用的矿物质盐转化为可吸收利用的形态，释放土壤中固定态的磷、钾元素，而且能够固定大气中的氮元素，为植物生长繁殖创造一个优良的土壤微生物环境，减少了化肥用量、改善了植物品质、降低了环境污染。
固氮菌能够将空气中不能被植物所利用的游离态的氮元素转变为可被植物吸收利用的无机态或简单的有机含氮化合物，分为自生固氮菌和共生固氮菌，自生固氮菌是指在土壤中能够独立进行固氮的细菌。解磷菌可以将被土壤固定的磷元素释放出来供作物利用。解钾菌能够将土壤中难以被植物吸收的钾转化为可被植物吸收利用的状态。
如何将固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥，是亟需解决的一个问题。
发明内容
本发明目的在于提供的一种利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，为实现上述目的：本发明提供如下技术方案：
一种利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，1）将固氮菌、解磷菌和解钾菌三种菌分别经过一级菌种与二级菌种的单独扩繁；
2）将三种菌的二级菌种进行混合接种培养得到三级混合菌种；
3）将三级混合菌种接种于发酵培养基进行发酵培养；
4）将发酵好的三级混合菌种接种于玉米秸秆、畜禽粪便农业废弃物中进行二次发酵，便得到生物有机肥。
所述固氮菌为圆褐固氮菌，解磷菌为酿酒酵母菌或巨大芽孢杆菌，解钾菌为胶质芽孢杆菌；圆褐固氮菌、酿酒酵母菌、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌的试管菌种单独保存于温度为3-6℃的菌种保藏柜中。
所述步骤1）中的扩繁所采用的培养基和步骤2）中的混合培养接种所采用的培养基均为：
按培养基总体积比计为麸皮3.0g/L-8.0g/L、豆粕1.0g/L-5.0g/L、玉米粉2.0g/L-8.0g/L、稻草粉1.0g/L-6.0g/L、硝酸铵0.5g/L-2.0g/L、硫酸镁0.1g/L-0.2g/L、磷酸二氢钾0.1g/L-0.3g/L和磷酸氢二钾0.1g/L-0.2g/L；以及微量元素：Fe3+0.001mol/L-0.003mol/L、Mn2+0.003mol/L-0.005mol/L和Zn2+0.002mol/L-0.004mol/L，余量为水，pH=自然。
步骤3）中所述的发酵培养基按重量百分比计为：膨化鸡粪30%-50%、稻壳粉30%-40%、花生壳粉15%-25%、葡萄糖0.1%-1%、玉米粉0.5%-2%。
一级菌种制备方法为：将配制好的培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入250ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎；121℃下灭菌20min；灭菌后，分别单独接种固氮菌、解磷菌或解钾菌试管菌种；置于恒温水浴振荡器中，30℃，120r/min，培养48h。
二级菌种制备方法为：将配制好的培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入250ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎；121℃下灭菌20min；灭菌后，按照5%的接种量分别单独接种固氮菌、解磷菌或解钾菌的一级菌种；置于多层液体菌种摇床中，30℃，120r/min，培养48h。
三级混合菌种制备方法为：将配制好的培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入250ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎；121℃下灭菌20min；灭菌后，每瓶按培养基总体积计接种固氮菌4%、解磷菌3%和解钾菌3%的二级菌种；置于多层液体菌种摇床中，30℃，120r/min，培养48h。
步骤3）中所述将三级混合菌种接种于发酵培养基进行发酵培养是在每1000千克发酵培养基中加入三级混合菌种10-30千克，调节发酵培养基含水量在45～55%之间。
步骤4）中所述进行二次发酵是将发酵好的三级混合菌种接种于玉米秸秆、畜禽粪便农业废弃物中后堆成大堆发酵，每三到四天翻堆一次，发酵15天。
本发明的有益效果是：本发明提供的方法制备出的生物有机肥，既能适应复杂的土壤环境，又能有效的分解土壤难溶钾、难溶性磷和固定大气中的氮元素，有效提高土壤肥力的效果。为植物生长繁殖创造一个优良的土壤生物环境，减少了化肥用量、改善了植物品质、降低了环境污染。本方法仅采用固氮菌、解磷菌和解钾菌三种菌类，原料易得，方法简便易行，生产过程对外界环境要求低。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例进行详细描述。
实施例一
本发明所要解决的技术问题是利用市购的圆褐固氮菌（Azotobacterchroococcum）、酿酒酵母菌（SaccharomycescerevisiaeHansen）、巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）、胶质芽孢杆菌（BacillusmucilaginosusKrassilnikov），以秸秆、畜禽粪便等农业废弃物作为载体混合培养上述三种菌来制备具有提高土壤肥力效果的生物有机肥。
（一）将圆褐固氮菌、酿酒酵母菌和胶质芽孢杆菌的试管菌种单独保存于4℃菌种保藏柜中待用；
（二）制备培养基和发酵培养基：扩培的培养基和混合培养的培养基制备方法如下，按培养基总体积比计为麸皮6.0g/L、豆粕3.0g/L、玉米粉5.0g/L、稻草粉3.0g/L、硝酸铵1.0g/L、硫酸镁0.1g/L、磷酸二氢钾0.2g/L和磷酸氢二钾0.1g/L；以及微量元素：Fe3+（0.002mol/L)、Mn2+（0.004mol/L)和Zn2+（0.003mol/L)，余量为水，pH=自然；
发酵培养基按重量百分比计为：膨化鸡粪40%、稻壳粉35%、花生壳粉23.5%、葡萄糖0.5%、玉米粉1%；待用；
（三）一级菌种制备
将配制好的培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入250ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎，121℃下灭菌20min，灭菌后，分别单独接种圆褐固氮菌、酿酒酵母菌或胶质芽孢杆菌试管菌种，置于恒温水浴振荡器中，30℃，120r/min，培养48h，分别获得圆褐固氮菌、酿酒酵母菌和胶质芽孢杆菌的一级菌种；
二级菌种制备
将配制好的培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入250ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎，121℃下灭菌20min，灭菌后，按照5%的接种量分别单独接种圆褐固氮菌、酿酒酵母菌或胶质芽孢杆菌的一级菌种，置于多层液体菌种摇床（型号SHA-C）中，30℃，120r/min，培养48h，即为圆褐固氮菌、酿酒酵母菌、胶质芽孢杆菌二级菌种；
三级混合菌种制备
将配制好的培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入250ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎，121℃下灭菌20min，灭菌后，每瓶接种圆褐固氮菌4%、酿酒酵母菌3%和胶质芽孢杆菌3%的二级菌种，置于多层液体菌种摇床中，30℃，120r/min，培养48h，即为三级混合菌种；
（四）生物有机肥的发酵制备
在每1000千克有机肥生产发酵培养基中加入三级混合菌种20千克，调节发酵料含水量在45～55%，将发酵好的三级混合菌种接种于玉米秸秆、畜禽粪便农业废弃物中进行二次发酵，大堆发酵，每三到四天翻堆一次，发酵15天后，即为利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备的生物有机肥。
实施例二
所采用的解磷菌为巨大芽孢杆菌，其他方法用量不变。
应用例
1.实验目的
本产品具有高效、环保、安全等特性。含有多种有益微生物菌群、抵抗植物病虫害的拮抗物质及植物所需的各种氨基酸。通过肥料对比试验，了解此菌肥在甜菜上的增产、增糖以及预防病虫害等功效，为大面积推广应用提供科学依据。
2.供试作物：玉米、辣椒、草莓
3.实验设计
本试验设2个处理，
处理1：在常规施肥的基础上每株施用实施例一得到的肥料量为10g；
处理2：常规施肥不施菌剂，其他田间管理措施二者完全一致。
4.结果与分析。
由表1、2、3可见：施用菌剂的作物亩产值、投产比处理1均高于处理2（对照）；不同作物的亩产值均有增收。
（1）经济效益：使用本菌剂后，茄子、玉米、草莓每亩产值分别增加300元、89.2和6450元。不计节省的农药、化肥成本。
（2）社会效益：土地产出农民增收的重要来源，通过施用本菌剂显著的增产增收效果，对增加农民收入，提高经济效益有重要作用，社会效益显著。
（3）生态效益：通过本菌剂的使用，预防病虫害，减少农药的用量，减轻对土壤、环境、农产品的污染，改善农产品品质，改良土壤，从而对农产品的无公害化生产、农业生态环境保护有着积极意义。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，其特征在于，
1）将固氮菌、解磷菌和解钾菌三种菌分别经过一级菌种与二级菌种的单独扩繁；
2）将三种菌的二级菌种进行混合接种培养得到三级混合菌种；
3）将三级混合菌种接种于发酵培养基进行发酵培养；
4）将发酵好的三级混合菌种接种于玉米秸秆、畜禽粪便农业废弃物中进行二次发酵，便得到生物有机肥。
2.根据权利要求1所述利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，其特征在于，所述固氮菌为圆褐固氮菌，解磷菌为酿酒酵母菌或巨大芽孢杆菌，解钾菌为胶质芽孢杆菌；圆褐固氮菌、酿酒酵母菌、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌的试管菌种单独保存于温度为3-6℃的菌种保藏柜中。
3.根据权利要求1所述利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，其特征在于，所述步骤1）中的扩繁所采用的培养基和步骤2）中的混合培养接种所采用的培养基均为：
按培养基总体积比计为麸皮3.0g/L-8.0g/L、豆粕1.0g/L-5.0g/L、玉米粉2.0g/L-8.0g/L、稻草粉1.0g/L-6.0g/L、硝酸铵0.5g/L-2.0g/L、硫酸镁0.1g/L-0.2g/L、磷酸二氢钾0.1g/L-0.3g/L和磷酸氢二钾0.1g/L-0.2g/L；以及微量元素：Fe3+0.001mol/L-0.003mol/L、Mn2+0.003mol/L-0.005mol/L和Zn2+0.002mol/L-0.004mol/L，余量为水，pH=自然。
4.根据权利要求1所述利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，其特征在于，步骤3）中所述的发酵培养基按重量百分比计为：膨化鸡粪30%-50%、稻壳粉30%-40%、花生壳粉15%-25%、葡萄糖0.1%-1%、玉米粉0.5%-2%。
5.根据权利要求1所述利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，其特征在于，一级菌种制备方法为：将配制好的培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入250ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎；121℃下灭菌20min；灭菌后，分别单独接种固氮菌、解磷菌或解钾菌试管菌种；置于恒温水浴振荡器中，30℃，120r/min，培养48h。
6.根据权利要求1所述的利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，其特征在于，二级菌种制备方法为：将配制好的培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入250ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎；121℃下灭菌20min；灭菌后，按照5%的接种量分别单独接种固氮菌、解磷菌或解钾菌的一级菌种；置于多层液体菌种摇床中，30℃，120r/min，培养48h。
7.根据权利要求1所述利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，其特征在于，三级混合菌种制备方法为：将配制好的培养基装入到500ml三角瓶中，每瓶装入250ml，瓶口采用8层纱布和封口膜包扎；121℃下灭菌20min；灭菌后，每瓶按培养基总体积计接种固氮菌4%、解磷菌3%和解钾菌3%的二级菌种；置于多层液体菌种摇床中，30℃，120r/min，培养48h。
8.根据权利要求1所述利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，其特征在于，步骤3）中所述将三级混合菌种接种于发酵培养基进行发酵培养是在每1000千克发酵培养基中加入三级混合菌种10-30千克，调节发酵培养基含水量在45～55%之间。
9.根据权利要求1所述利用固氮菌、解磷菌和解钾菌共同发酵制备生物有机肥的方法，其特征在于，步骤4）中所述进行二次发酵是将发酵好的三级混合菌种接种于玉米秸秆、畜禽粪便农业废弃物中后堆成大堆发酵，每三到四天翻堆一次，发酵15天。
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