CN106007824A - 一种复合菌肥及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合菌肥及其制备方法和应用。所述复合菌肥包括如下重量份的组分：复合菌剂0.3‑1.5份、载体98.5‑99.7份；其中，所述复合菌剂含有枯草芽孢杆菌3‑15亿cfu/g、球孢白僵菌1.5‑5.0亿cfu/g；所述枯草芽孢杆菌的保藏编号为ACCC10118；所述球孢白僵菌的保藏编号为ACCC30724；所述载体为棉花秸秆、羊粪、菜籽粕、牛粪经微生物发酵剂堆腐发酵处理得到的粉状物。本发明通过将球孢白僵菌与枯草芽孢杆菌混配，二者在特定比例条件下能够发挥最大协同功效，实现有效防治农林害虫的作用，且由于涉及菌种数量较少，可进一步降低菌肥成本，简化制备工艺，更有利于农业防治推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用棉花秸秆制备得到的复合菌肥及其制备方法和应用，属于有机肥领域。
背景技术
球孢白僵菌(B.bassiana)在分类上属于半知菌亚门(Deuteromycotina)，丝孢纲(Hyphomycetes)，丛梗孢目(Moniliales)，丛梗孢科(Moniliaceae)，白僵菌属(Beauveria)。球孢白僵菌(B.bassiana)是国内外广泛用于害虫生物防治的杀虫真菌之一，被认为是最具开发潜力的一种昆虫病原真菌。国内外研究人员利用球孢白僵菌防治玉米螟、松毛虫、小蔗螟、盲椿、谷象、柑桔红蜘蛛和蚜虫等农林害虫。由于球孢白僵菌能有效地控制虫口数量，同时不伤害其他天敌昆虫和有益生物，完全符合有害生物综合治理的宗旨，同时由于其容易大量生产，防治成本较有竞争力，因而其具有广泛的应用前景。
目前利用球孢白僵菌制备的复合菌肥多采用至少四或五种菌进行复配。由于涉及菌种较多，需要对各菌种的习性、培养方式等多方面兼顾，导致复合菌肥的制作工艺难度大增，成本加大，不利于农业推广。
有鉴于此，有必要对以球孢白僵菌为原料的复合菌肥进行更进一步的研究。球孢白僵菌是广谱性杀虫真菌，枯草芽孢杆菌是一种植物促生细菌。枯草芽孢杆菌可以通过产生抗菌物质、诱导植物抗性、生长竞争、协同拮抗等方式防治植物病害，同时还能产生植物技术有明显的增产促生效果。
发明所述配方的优势更在于，菌株种类少，制备工艺简化，成本低，效果更佳等方面优于现有复合菌肥。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够有效防治玉米螟、松毛虫、小蔗螟、盲椿、谷象、柑桔红蜘蛛和蚜虫等农林害虫，减少农药和化肥施用量的复合菌肥。
本发明还提供所述复合菌肥的制备方法及应用。
为了实现本发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种复合菌肥，其特征在于，包括如下重量份的组分：复合菌剂0.3-1.5份、载体98.5-99.7份；其中，
所述复合菌剂含有枯草芽孢杆菌3-15亿cfu/g、球孢白僵菌1.5-5.0亿cfu/g；所述枯草芽孢杆菌的保藏编号为ACCC10118；所述球孢白僵菌的保藏编号为ACCC30724，均可由ACCC购得；
所述载体为棉花秸秆、羊粪、菜籽粕、牛粪经微生物发酵剂堆腐发酵处理得到的粉状物。
本发明将球孢白僵菌与枯草芽孢杆菌混配，使二者在特定比例条件下发挥最大协同功效，并与由微生物发酵剂发酵处理得到的载体复合共同制得复合菌肥，从而实现农林害虫的有效防治，且由于涉及菌种数量较少，可进一步降低菌肥成本，简化制备工艺，更有利于农业防治推广。
本申请发明人在研究过程中不断优化复合菌肥的配方，以期获得效果更佳的功效。优选地，所述复合菌肥由如下重量份的组分制得：复合菌剂0.5-1.0份、载体99-99.5份；其中，所述复合菌剂含有枯草芽孢杆菌4-12亿cfu/g、球孢白僵菌2.0-4.5亿cfu/g。
更进一步优选所述复合菌肥由如下重量份的组分制得：复合菌剂0.8份、载体99.2份；其中，所述复合菌剂中含有枯草芽孢杆菌8.0亿cfu/g、球孢白僵菌4.0亿cfu/g。
本发明中，所述载体是由棉花秸秆、羊粪、菜籽粕、牛粪按重量比例6-8:2-4:0.5-1.5:3-5混合，经堆腐发酵而成；其中，所述堆腐发酵所需的微生物发酵剂中含有活菌数比1-2:0.5-1.5:5-8的刺孢吸水链霉菌、淡紫拟青霉、枯草芽孢杆菌；所述微生物发酵剂中总菌数为200亿/g，其添加量为4.0kg/吨干物料。
本发明所述复合菌肥可为本领域技术人员所掌握的防治农业害虫常用的菌肥剂型，优选为粉剂剂型。
本发明还提供上述复合菌肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)载体的制备：将棉花秸秆粉碎成0.5-1cm长度；与羊粪、菜籽粕、牛粪混匀，然后加微生物发酵剂，混合均匀，调节水分至55％-60％，堆高1.0-1.2米，当堆肥温度超过60℃时开始翻堆，控制温度不超过70℃；在发酵10-20天中，每两天测定堆体含水量，适当补水使得发酵堆水分维持在50％以上；待发酵堆温度降至50℃以下，增加翻堆次数，控制水分到水分在40-45％之间，即得载体；
(2)将复合菌剂接种至载体，控制发酵堆中心温度在50℃以下7-10天，当水分低于30％时发酵结束；
(3)将发酵好的物质烘干、破碎、过筛，即得复合菌肥。
在上述复合菌肥制备过程中，所述复合菌剂由如下方法制得：
I、枯草芽孢杆菌菌剂的制备方法如下：
a.斜面培养：将枯草芽孢杆菌原始菌种在无菌条件下接种于斜面培养基上，在35℃条件下培养20-24小时；
b.摇床培养：将步骤a培养的菌种在无菌条件下接种于种子培养基中，在pH 7.2、35℃条件下，140-160r/min摇床培养16-18小时；
c.发酵罐培养：将步骤b培养的菌种在无菌条件下接种于液体发酵培养基中，在pH7.2、罐压0.5kg、35℃、通风量1:0.8-1.1条件下，培养48-56小时后，活菌数大于5.0×109cfu/mL，80％菌体成为芽孢时下罐，得到发酵液；
d.将步骤c中得到的发酵液过蝶式离心机离心，3000r/min，收集离心后的菌体，加一定量(根据菌剂要求来做稀释)的玉米芯粉混匀后干燥即得枯草芽孢杆菌菌剂；
其中，步骤a中使用的斜面培养基的配方如下：蛋白胨10g、牛肉膏5g、氯化钠5g、琼脂15g、水1000mL，pH 7.2；步骤b中使用的种子培养基配方如下：蛋白胨10g、牛肉膏5g、氯化钠5g、水1000mL，pH 7.2；步骤c中使用的液体发酵培养基配方如下：葡萄糖10g、牛肉膏5g、酵母粉5g、豆粕粉20g、玉米粉10g、硫酸镁0.2g、水1000mL，pH 7.2；
II、球孢白僵菌菌剂的制备方法如下：
e.将球孢白僵菌原始菌种在无菌条件下接种于斜面培养基上，在28±2℃条件下培养4-5天；
f.摇床培养：将步骤e培养的菌种菌种用无菌水洗脱至种子培养基中，30℃条件下，120-140r/min摇床培养24小时；
g.发酵罐培养：将步骤f培养的菌种在无菌条件下分别接种于液体发酵培养基，在罐压0.5kg、28-30℃、通风量为1:0.6-0.8，在培养48小时后，菌丝体占总体积的20％时终止发酵，进行固体发酵产孢；
h.固体发酵产孢：将步骤g经过发酵罐培养后的菌丝体接种到固体发酵培养基上，培养6-7天，球孢白僵菌90％产孢时停止发酵；
i.将步骤h中完全产孢的孢子-基质混合物烘干、过120-200目筛，使孢子和基质分开，从而得到球孢白僵菌孢子粉；
其中，步骤e中使用的斜面培养基的配方如下：葡萄糖4％，蛋白膝1％，酵母粉1％，琼脂2％；步骤f中使用的种子培养基配方如下：葡萄糖4％，蛋白膝1％，酵母粉1％；步骤g中使用的液体发酵培养基配方如下：葡萄糖4％，蛋白膝1％，酵母粉1％；步骤h中的固体发酵培养基配方如下：大米开水浸泡30min，洗尽沥干后拌入0.5％(v/W)色拉油，经湿热灭菌使米粒达到六成熟，冷却后，将备好的米料按10％的比例拌入接种液和含硝酸钾0.1％、磷酸二氢钾0.05％及硫酸镁0.01％的营养液，在25±1℃条件下培养产孢。
III.将上述制得的枯草芽孢杆菌菌剂、球孢白僵菌菌剂按菌剂要求适当混配，即得复合菌剂。
本发明还提供所述复合菌肥在玉米种植中的应用。其中，所述复合菌肥在玉米种植中施用时具体方法如下：
①作为专用基肥，每亩用量50-200kg；或作为辅助基肥使用，
每亩用量10-20kg；可采用沟施、穴施、地面撒施等方式；
②特别适宜作基肥；
③施用本品后要及时灌水，肥效更佳；
④施用本品后要及时覆土或耕地，勿使本品暴露于阳光下；
⑤严禁与杀菌剂直接混合使用；
⑥存放于阴凉干燥处。
本发明具有以下优点：
(一)本发明利用球孢白僵菌、枯草芽孢杆菌各自特性，以特定比例混配后所得复合菌肥可有效防治玉米螟、松毛虫、小蔗螟、盲椿、谷象、柑桔红蜘蛛和蚜虫等农林害虫，并在作物根部繁殖形成优势菌落抑制病原体的繁殖，很好地改善连茬种植引起的土壤环境恶化的情况。
(二)本发明采用棉花秸秆、羊粪、牛粪发酵腐熟物为载体，既实现了秸秆、畜禽粪便的利用，又能为作物生长提供氮、磷、钾营养元素，作为基肥施用能保证作物生长的所需营养物质，长期使用能很好地改善土壤品质。
(三)本发明复合菌肥采用二次发酵制备，方法先进科学，简便可行，活菌数含量高，存活时间长。
(四)本发明复合菌肥由于涉及菌种数量较少，可进一步降低菌肥成本，简化制备工艺，更有利于农业防治推广。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1一种复合菌肥
本实施例提供一种复合菌肥，由下列重量份的组分制得：
载体 99.2份；
复合菌剂 0.8份。
所述复合菌剂由如下菌株组成：
枯草芽孢杆菌 8.0亿cfu/g；
球孢白僵菌 4亿cfu/g。
所述载体为棉花秸秆、羊粪、菜籽粕、牛粪按重量比例8:4:1:5混合，经微生物堆腐发酵而成。所述堆腐发酵所需微生物发酵剂中含有刺孢吸水链霉菌、淡紫拟青霉、枯草芽孢杆菌，三者活菌数比为1-2:0.5-1.5:5-8，其中总菌数为200亿/g，添加量为4.0kg/吨干物料。
实施例2一种复合菌肥
本实施例提供一种复合菌肥，由下列重量份的组分制得：
载体 99.5份；
复合菌剂 0.5份。
所述复合菌剂由如下菌株组成：
枯草芽孢杆菌 10.0亿cfu/g；
球孢白僵菌 4.0亿cfu/g。
所述载体同实施列1。
实施例3一种复合菌肥
本实施例提供一种复合菌肥，由下列重量份的组分制得：
载体 99.7份；
复合菌剂 0.3份。
所述复合菌剂由如下菌株组成：
枯草芽孢杆菌 6.0亿cfu/g；
球孢白僵菌 2.0亿cfu/g。
所述载体同实施列1。
实施例4一种复合菌肥
本实施例提供一种复合菌肥，由下列重量份的组分制得：
载体 99份；
复合菌剂 1份。
所述复合菌剂由如下菌株组成：
枯草芽孢杆菌 12.0亿cfu/g；
球孢白僵菌 3.0亿cfu/g。
所述载体同实施列1。
实施例5一种复合菌肥的制备方法
本实施例提供实施例1所述复合菌肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)载体的制备
将棉花秸秆粉碎成0.5-1cm长度；与羊粪、菜籽粕、牛粪混匀，加刺孢吸水链霉菌、淡紫拟青霉、枯草芽孢杆菌，混合均匀，调节水分至55％-60％，堆高1.0-1.2米，当堆肥温度超过60℃时开始翻堆，控制温度不超过70℃；
发酵10-20天，每两天测定堆体含水量，适当补水使得发酵堆水分维持在50％以上；
待发酵堆温度降至50℃以下，增加翻堆次数，控制水分到水分在40-45％之间，即可作为载体；
其中，所述微生物(发酵剂)中刺孢吸水链霉菌、淡紫拟青霉、枯草芽孢杆菌的活菌数比为1-2:0.5-1.5:5-8，总菌数为200亿/g，添加量为4.0kg/吨干物料。
(2)复合菌剂的制备
I.枯草芽孢杆菌菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌原种依次进行斜面培养、摇瓶培养、发酵罐培养，将得到的发酵液浓缩、干燥后用于复合菌剂配置；
II.球孢白僵菌菌剂的制备：将球孢白僵菌原始菌种在无菌条件下分别依次进行斜面培养、摇床培养、发酵罐培养、固体发酵产孢后，将得到的完全产孢的孢子-基质混合物烘干、粉碎、过筛，从而得含有大量球孢白僵菌孢子的粉状菌剂；
III.将上述制得的枯草芽孢杆菌菌剂、球孢白僵菌菌剂按菌剂要求适当混配，即得复合菌剂。
(3)复合菌肥的制备：
将所述载体与复合菌剂混合均匀，控制发酵堆中心温度在50℃以下7-10天，当水分低于30％时发酵结束；
(4)将发酵好的物质烘干、破碎、过筛，即得复合菌肥。
上述步骤中I、II具体为：
I.枯草芽孢杆菌菌剂的制备：
a.斜面培养：将枯草芽孢杆菌原始菌种在无菌条件下接种于斜面培养基上，在35℃条件下培养20-24小时；
b.摇床培养：将步骤a培养的菌种在无菌条件下接种于种子培养基中，在pH 7.2、35℃条件下，140-160r/min摇床培养16-18小时；
c.发酵罐培养：将步骤b培养的菌种在无菌条件下接种于液体发酵培养基中，在pH7.2、罐压0.5kg、35℃、通风量1:0.8-1.1条件下，培养48-56小时后，活菌数大于5.0×109cfu/mL，80％菌体成为芽孢时下罐，得到发酵液；
d.将步骤c中得到的发酵液过蝶式离心机离心，3000r/min，收集离心后的菌体，加一定量(根据菌剂要求来做稀释)的玉米芯粉混匀后干燥即得枯草芽孢杆菌菌剂；
其中，步骤a中使用的斜面培养基的配方如下：蛋白胨10g、牛肉膏5g、氯化钠5g、琼脂15g、水1000mL，pH 7.2；步骤b中使用的种子培养基配方如下：蛋白胨10g、牛肉膏5g、氯化钠5g、水1000mL，pH 7.2；步骤c中使用的液体发酵培养基配方如下：葡萄糖10g、牛肉膏5g、酵母粉5g、豆粕粉20g、玉米粉10g、硫酸镁0.2g、水1000mL，pH 7.2；
II.球孢白僵菌菌剂的制备：
e.将球孢白僵菌原始菌种在无菌条件下接种于斜面培养基上，在28±2℃条件下培养4-5天；
f.摇床培养：将步骤e培养的菌种菌种用无菌水洗脱至种子培养基中，30℃条件下，120-140r/min摇床培养24小时；
g.发酵罐培养：将步骤f培养的菌种在无菌条件下分别接种于液体发酵培养基，在罐压0.5kg、28-30℃、通风量为1:0.6-0.8，在培养48小时后，菌丝体占总体积的20％时终止发酵，进行固体发酵产孢；
h.固体发酵产孢：将步骤g经过发酵罐培养后的菌丝体接种到固体发酵培养基上，培养6-7天，球孢白僵菌90％产孢时停止发酵；
i.将步骤h中完全产孢的孢子-基质混合物烘干、过120-200目筛，使孢子和基质分开，从而得到球孢白僵菌孢子粉；
其中，步骤e中使用的斜面培养基的配方如下：葡萄糖4％，蛋白膝1％，酵母粉1％，琼脂2％；步骤f中使用的种子培养基配方如下：葡萄糖4％，蛋白膝1％，酵母粉1％；步骤g中使用的液体发酵培养基配方如下：葡萄糖4％，蛋白膝1％，酵母粉1％；步骤h中的固体发酵培养基配方如下：大米开水浸泡30min，洗尽沥干后拌入0.5％(v/W)色拉油，经湿热灭菌使米粒达到六成熟，冷却后，将备好的米料按10％的比例拌入接种液和含硝酸钾0.1％、磷酸二氢钾0.05％及硫酸镁0.01％的营养液，在25±1℃条件下培养产孢。
试验例1复合菌肥田间试验
1.试验目的：
验证复合菌肥防治玉米螟的能力。
2.试验材料：
植株：供试玉米品种先玉335。
实验药剂：实施例1-4复合菌肥、对比例1(神微水谷欣：球孢白僵菌)、1.5％辛硫磷GR。
试验点:位于湖南省浏阳市北盛镇试验基地，供试土壤主要农化特性见表1，前茬作物为油菜。
3.试验设计
3.1实验分3组，每处理试验面积0.067hm2。采用垄作栽培，种植密度为5.2万株/hm2，5月3日播种，5月24日出苗，施磷酸二胺365kg/hm2、尿素70kg/hm2、硫酸钾150kg/hm2、6月20日追施尿素220kg/hm2。
实验组A：分别取实施例1-4复合菌肥拌种穴施，60g/穴、对比例1(按使用说明稀释)拌种穴施。7月10日玉米心叶末期，再取实施例1-4复合菌肥、对比例1(按使用说明稀释)直接对玉米心叶进行撒施。
实验组B：取市售普通有机肥(1.5％辛硫磷GR)拌种穴施，60g/穴。7月10日玉米心叶末期，按常规方法投放1.5％辛硫磷GR。
实验组C:空白对照。
3.2试验实施：
按3.1执行，并做好田间管理、记录、分析和计产工作。
3.2.1田间管理：
各试验组播种、施肥、浇水、除草、病虫害防治均在1天内完成，将人为误差降低到最小程度。根据天气和土壤水分情况，开设沟渠，做好防涝抗旱准备；
3.2.2试验记录
a、供试玉米的品种；
b、注明试验地点、试验时间、方法设计、小区面积、小区排列(采用图表的形式)；
c、试验地地形、土壤质地、土壤类型、前茬作物种类；
d、施肥时间、方法、数量及次数等；
e、试验期间的降水量及灌水量；
f、病虫害防治情况及其它农事活动等；
g、作物的生长状况田间调查，包括移苗成活率、长势、生育期。及病虫发生情况等。
3.2.3防治效果调查
4.试验结果
试验严格按照试验方案进行，玉米成活后长势均表现正常。试验结果如表2、3所示，试验证明实施例1-4复合菌肥对1代玉米螟的防效高于对比例1、1.5％辛硫磷GR，对2代玉米螟的防效显著高于对比例1、1.5％辛硫磷GR，并显著降低2代玉米螟的越冬虫口，提高玉米的产量和质量，表现出显著的持续控制效果。
表1供试土壤的主要农化性状
表2复合菌肥对先浏阳北盛1代玉米瞑的田间防治效果
表3复合菌肥对先浏阳北盛2代玉米瞑的田间防治效果
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种复合菌肥，其特征在于，包括如下重量份的组分：复合菌剂0.3-1.5份、载体98.5-99.7份；其中，
所述复合菌剂含有枯草芽孢杆菌3-15亿cfu/g、球孢白僵菌1.5-5.0亿cfu/g；所述枯草芽孢杆菌的保藏编号为ACCC10118；所述球孢白僵菌的保藏编号为ACCC30724；
所述载体为由棉花秸秆、羊粪、菜籽粕与牛粪经微生物发酵剂堆腐发酵处理得到的粉状物。
2.根据权利要求1所述的复合菌肥，其特征在于，由如下重量份的组分制得：复合菌剂0.5-1.0份、载体99-99.5份；其中，所述复合菌剂含有枯草芽孢杆菌4-12亿cfu/g、球孢白僵菌2.0-4.5亿cfu/g。
3.根据权利要求1或2所述的复合菌肥，其特征在于，所述载体是由棉花秸秆、羊粪、菜籽粕、牛粪按重量比例8:4:1:5混合，经堆腐发酵而成；
其中，所述堆腐发酵所需的微生物发酵剂中含有活菌数比1-2:0.5-1.5:5-8的刺孢吸水链霉菌、淡紫拟青霉、枯草芽孢杆菌；所述微生物发酵剂中总菌数为200亿/g，其添加量为4.0kg/吨干物料。
4.根据权利要求1-3任一所述的复合菌肥，其特征在于，所述复合菌肥为粉剂剂型。
5.一种复合菌肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)载体的制备：将棉花秸秆粉碎，与羊粪、菜籽粕、牛粪混匀，加微生物发酵剂，混合均匀，调节水分至55％-60％，堆高1.0-1.2米，当堆肥温度超过60℃时开始翻堆，控制温度不超过70℃；发酵过程中控制发酵堆水分在50％以上；
待堆肥温度降至50℃以下，增加翻堆次数，控制水分在40-45％之间，即得载体；
(2)将复合菌剂接种至载体，控制堆肥中心温度在50℃以下，发酵7-10天，当水分低于30％时发酵结束；
(3)将发酵好的物质烘干、破碎、过筛，即得复合菌肥。
6.权利要求1-4任一所述复合菌肥在玉米种植中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述复合菌肥作为基肥，每亩用量为50-200kg；作为辅助基肥，每亩用量为10-20kg。
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