CN106831149A - 一种提高土壤硒利用率的微生态肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种提高土壤硒利用率的微生态肥料，包括固体菌种、牛肉膏、蛋白胨、红糖、黄腐酸、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硒矿粉。利用耐硒微生物菌群在植物根系建立有利于维持硒的有效性的微生态环境，促进农作物对硒的吸收利用，减少硒在土壤中的流失，维持硒的活性和有效性。本发明还提供一种提高土壤硒利用率的微生态肥料的制备方法，淘汰性增菌筛选菌种，选用耐硒量每毫升达到500微克以上的菌群，逐一培养后形成优势菌群，该菌群在土壤中建立能使土壤中的微环境形成良性循环；配合鰲合剂、土壤缓冲系统、营养支持系统、发酵制肥，可节省能源，节约劳力，并能生产标准化的有机富硒肥料。

Description

一种提高土壤硒利用率的微生态肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于一种肥料及其制备方法，具体为一种提高土壤硒利用率的微生态肥料及其制备方法。

背景技术

土壤中的微生物种类繁多，微生物的种类和生物量也是土壤质量好坏的重要指标，只有有机质、微量元素等营养丰富的土壤才会有微生物的大量繁殖。微生物在土壤中的作用是不可替代的，对植物的生长起着至关重要的作用，除了分解发酵土壤中的有机质供植物吸收利用外，本身的分泌代谢物也是植物生长的营养素。

土壤中的硒元素植物不能直接吸收，除了自然氧化成水溶性硒外，很大程度上是靠细菌的还原作用将硒还原为有效态硒，但这个过程受到土壤PH值、有机质及相关矿物元素的影响。有的土壤硒含量很高，但所种植的农作物中硒含量并不高，而有的土壤中硒的含量并不高，所种植的农作物中硒含量却很高。说明硒在土壤中的形态是植物吸收硒的关键因素。

常见微生物耐硒能力一般较差，每毫升培养基含硒200—300微克，多数细菌已不能生长，更没有还原矿物质硒为有效硒的能力，影响农作物对硒的吸收利用。而硒作为动物体必需的营养元素和植物有益的营养元素等，植物活性硒通过生物转化与氨基酸结合而成，一般以硒蛋氨酸的形式存在，植物活性硒是人类和动物允许使用的硒源。提高土壤硒利用率，促进植物农作物对硒的吸收具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种提高土壤硒利用率的微生态肥料，利用耐硒微生物菌群在植物根系建立有利于维持硒的有效性的微生态环境，促进农作物对硒的吸收利用，减少硒在土壤中的流失，维持硒的活性和有效性。

本发明还提供一种提高土壤硒利用率的微生态肥料的制备方法，淘汰性增菌筛选菌种，选用耐硒量每毫升达到500微克以上的菌群（包括真菌和细菌共8大类），逐一培养后形成优势菌群，该菌群在土壤中建立能使土壤中的微环境形成良性循环；配合鰲合剂、土壤缓冲系统、营养支持系统、发酵制肥，可节省能源，节约劳力，并能生产标准化的有机富硒肥料。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种提高土壤硒利用率的微生态肥料，包括固体菌种、牛肉膏、蛋白胨、红糖、黄腐酸、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硒源物质，以上各组分按照质量份数计分别为：固体菌种25-75份、牛肉膏0.75-0.85份、蛋白胨2.5-3份、红糖0.25-0.3份、黄腐酸12-20份、硒源物质0-180份、所述磷酸氢二钾每亩地加入8-10g、所述磷酸二氢钾每亩地加入1.0-1.2g。

优选的，所述固体菌种含有耐硒量达到每毫升500微克以上的酵母菌、放线菌、霉菌、乳酸菌、纤维素分解菌及光合菌、醋酸菌和固氮菌的混合菌群。

优选的，还包括鸡粪、猪粪等动物粪便0-180份。

一种提高土壤硒利用率的微生态肥料的制备方法，包括以下步骤：

a、增菌：采集含硒10mg/kg以上的土壤，含硒500mg/kg以上的石煤碎渣，将两者混匀，向混合物中加入肉汤增菌液后，培养6-8h，控制温度为37℃；

b、过筛：取步骤a中混匀的培养液加入含硒500ug/ml的肉汤液中继续培养24—48h；

c、选择：将步骤b中经过高硒筛选的菌液分别接种到酵母菌培养基、放线菌培养基、霉菌培养基、乳酸菌培养基、纤维素分解菌培养基及光合菌培养基、醋酸菌培养基和固氮菌培养基进行选择性培养培养24—72小时，控制温度37℃。

d、再增菌：从步骤c中的8种固体培养基上各挑取10个菌落接种到500毫升同一肉汤培养基中，在37℃下培养6—8小时。

e、制种：将步骤d中的菌液与麦麸混均匀后，在30—35℃下，放置一周，得固体菌种；

f、配料：将固体菌种25-75份、牛肉膏0.75-0.85份；蛋白胨2.5-3份；红糖0.25-0.3份；黄腐酸12-20份；硒源物质0-180份充分混匀，加入磷酸氢二钾；磷酸二氢钾后；在室温下堆放15天，期间翻动2—3次，完成后得肥料；牛肉膏、蛋白胨、红糖、生化黄腐酸及有机质维持微生物群的基础营养。

优选的，所述步骤c中放线菌培养基、光合菌培养基、纤维素分解菌、固氮菌培养基的PH为7.2-7.4。

优选的，所述步骤e中所述麦麸在混合前，先用适量水浸润，放置时每天翻动一次。

优选的，所述步骤f中的硒源物质的含硒量300mg/kg以上，且在混合前先用氢氧化钾溶液调PH至7.5—8.5）。

优选的，所述步骤f中混匀时可以加入动物粪便（鸡粪、猪粪等动物粪便），加入的总质量份数为0-180份。

优选的，所加入的动物粪便和硒源物质的质量分数总和不超过180份。

以生化黄腐酸为鰲合剂，将硒等微量元素有机鰲合，使有效态硒不被淋失，并借助微生物对生化黄腐酸的分解利用使硒游离供植物吸收，细菌也吸收硒，进行生物转化，细菌死亡崩解后硒又被植物再吸收进行二次转化，从而延长硒在土壤中的停留时间，发挥后效作用。

土壤缓冲系统：以常用肥料磷酸二氢钾和磷酸氢二钾组成缓冲对，每亩地加入8-10g磷酸氢二钾；加入1.0-1.2g磷酸二氢钾，其它组方物质按比例增加或者减少时，每亩地加入缓冲对的质量不变。同时磷和钾还能促进植物对硒的吸收。以PH7.5—8.5为微生态的酸碱度，协同硒、磷、钾共同屏蔽植物对镉、铅、砷的吸收，减低铁对植物吸收硒的拮抵作用。

发酵系统：因微生物群具有强大的发酵功能，本发明人曾利用其发酵烟草秸秆取得很好效果，更能发酵土壤中的有机质作为植物养分，也能发酵各种动物粪便和农作物废弃物，既可工厂化生产，也可在田边地头堆积发酵。该微生物群既是废物利用的工具，又可节省能源，节约劳力，并能生产标准化的有机富硒肥料。

营养支持系统：牛肉膏、蛋白胨、红糖、生化黄腐酸及有机质维持微生物群的基础营养。

本发明的有益效果：

1、利用耐硒微生物菌群在植物根系建立有利于维持硒的有效性的微生态环境，促进农作物对硒的吸收利用，减少硒在土壤中的流失，维持硒的活性和有效性。

2、固体菌种具有将土壤中的硒、硒源物质中的硒或其它形态的硒还原为有效态硒的作用，促进农作物对硒的吸收利用，同时具有发酵有机物、屏蔽有害元素和有害微生物的作用。

3、本发明还提供一种提高土壤硒利用率的微生态肥料的制备方法，淘汰性增菌筛选菌种，能够筛选出耐硒量每毫升达到500微克以上的菌群（包括真菌和细菌共8大类），相对于常见微生物200—300微克耐硒能力，具有显著效果和巨大进步，且其还原硒能力强，逐一培养后形成优势菌群，该菌群在土壤中建立能使土壤中的微环境形成良性循环；配合鰲合剂、土壤缓冲系统、营养支持系统、发酵制肥，可节省能源，节约劳力，并能生产标准化的有机富硒肥料。

4、采用硒的鰲合系统，减少硒在土壤中的流失；营养支持系统有利于微生物菌群在土壤中的生存和发挥功能；缓冲系统有利于维持硒的活性和有效性，在我国大面积土壤酸化的情况下，具有实用性；吸收促进系统有利于植物对硒的吸收利用，同时也增加植物养分。

5、本发明的硒源可以是土壤中固有的硒、添加的硒源物质（硒矿粉、亚硒酸盐等）中的硒或其它外源性硒，能更广泛的应用。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

实施例1：

在低硒土壤（含硒量低于0.2mg/kg)中：

以每亩地约25kg肥料计：固体菌种5kg；牛肉膏75g；蛋白胨250g；红糖25g；黄腐酸1.5kg；磷酸氢二钾8g；磷酸二氢钾1g；硒矿粉18kg(混合亚硒酸盐1-5g)。

制备方法：

增菌：在恩施高硒区渔塘坝采集含硒10mg/kg以上的土壤500克，含硒500mg/kg以上的石煤碎渣500克，将两者混匀，称取混合物约100克，放入500毫升肉汤增菌液，置37℃温箱中培养6小时。

过筛：取上述混匀的培养液加入含硒500ug/ml的肉汤液中继续培养24—48小时。

选择：将经过高硒筛选的菌液分别接种到酵母菌培养基、放线菌培养基、霉菌培养基、乳酸菌、纤维素分解菌培养基及光合菌培养基、醋酸菌培养基和固氮菌培养基进行选择性培养。37℃培养24—72小时（视菌落生长情况）。如无相应的细菌生长，则需重复选择培养，直到有目的菌生长。，

再增菌：从上述8种固体培养基上各挑取10个菌落接种到500毫升同一肉汤培养基中，37℃培养6—8小时。

制种：将上述500毫升菌液与5kg麦麸混均匀（麦麸先用适量水浸润，总含水量约60%），置30—35℃一周（可每天在翻动一次），摊开晾干。

配料：固体菌种5kg，牛肉膏75g；蛋白胨250g；红糖25g；黄腐酸1.5kg；硒矿粉18kg充分混匀，加入磷酸氢二钾8g，磷酸二氢钾1g；在室温下堆放15天（期间可翻动2—3次），制得肥料。

将制得肥料用于种植油菜，油菜籽硒从0.45mg/kg，提高到2.72mg/kg，提高6.04倍。

以上培养基的制备方式如下：

1、酵母菌培养基

配方：马铃薯300克、葡萄糖20克、琼脂15—20克、自来水1000毫升。

制法：先洗净去皮,再称取300g马铃薯切成小块，加水煮烂（煮沸20~30分钟，能被玻璃棒戳破即可），用四层纱布过滤，再据实际需要加葡萄糖和琼脂，继续加热搅拌混匀，稍冷却后再补足水分至1000毫升，分装试管或者锥形瓶，加塞、包扎，121℃灭菌20分钟后取出，制成试管斜面或平板，冷却后贮存备用。

2、放线菌培养基：

配方：可溶性淀粉2.0g硝酸钾0.1g磷酸氢二钾0.05g氯化钠0.05g硫酸镁0.05g硫酸亚铁0.001g琼脂2g水100ml。

制法：先把淀粉放在烧杯里，用5毫升水调成糊状后，倒入95毫升水，搅匀后加入其他药品，使它溶解。在烧杯外做好记号，加热到煮沸时加入琼脂，不停搅拌，待琼脂完全溶解后，补足失水。调整pH值到7.2～7.4，分装后121℃灭菌15min，备用。

3、霉菌培养基

配方：硝酸钠 2g、磷酸二氢钾 1g、硫酸镁(MgSO4·7H2O) 0.5g、氯化钾 0.5g、硫酸亚铁 0.01g、氯化钠 60g、蔗糖 30g、琼脂 20g、蒸馏水 1000mL。制法：加热溶解，分装后，115℃高压灭菌30min。必要时，可酌量增加琼脂。

4、乳酸菌培养基

配方：蛋白胨10.0克、牛肉膏10.0克、酵母膏5.0克、葡萄糖20.0克、乙酸钠5.0克、柠檬酸氢二胺2.0克、吐温-801.0ml、磷酸氢二钾2.0克、七水硫酸镁0.2克、七水硫酸锰0.05克、琼脂20.0克、蒸馏水1.0升。制法：各成分混合溶解，调节pH6.2～6.4,在121℃灭菌15min，倒置平板备用。培养温度为37℃，兼性厌氧。培养时间为18-20小时。

5、纤维素分解菌培养基

配方：磷酸二氢钾：1.0g、氯化钠：0.1g、硫酸镁：0.3g、碳酸钠：2.5g、三氯化铁：0.001g、二氯化钙：0.1g、琼脂：18g、水：1000mL、pH：7.2。

制法：混匀在121℃灭菌15min,将灭菌后融化的上述培养基倒入培养皿，凝固后在平板表面放一张无菌的无淀粉滤纸，用刮刀涂抹表面使其紧贴培养基表面.

6、光合菌培养基

配方：氯化铵1.Og，乙酸钠3．5g，氯化镁0.1g，氯化钙0．1g，磷酸二氢钾0．6g，磷酸氢二钾0．4g，酵母膏0．1g，水1000mL，pH7．加入2%的琼脂制成．

制法：各成分混合溶解，在121℃灭菌15min，制成平板备用。

7、醋酸菌培养基

配方：葡萄糖8g、酵母粉10g、碳酸钙5g、琼脂15—20g、水1000mL、pH5.5。

制法：溶解后于121℃灭菌15min，加95％酒精(食用级)40mL。制成平板。

8、固氮菌培养基

配方：磷酸二氢钾0.2g、磷酸氢二钾0.8g、硫酸镁0.2g、硫酸钙0.1g、钼酸钠微量、酵母膏0.5g、甘露醇20g、三氯化钠微量、蒸馏水1000ml、琼脂15g、pH7.2。

制法：各成分混合溶解，在121℃灭菌15min，制成平板备用。

9、肉汤培养基

配方：蛋白胨10g、牛肉粉3g、氯化钠5g。

制法：混合加热溶解于1000ml蒸馏水中,分装三角瓶,121℃高压灭菌15分钟备用。

实施例2：

在富硒土壤（含硒量高于0.3mg/kg)中

以每亩地约40kg肥料计，固体菌种10kg；牛肉膏85g；蛋白胨300g；红糖30g；黄腐酸2kg；鸡粪27.5kg；磷酸氢二钾10g；磷酸二氢钾1.2g。

制备工艺与实施例1相同。

种植油菜，油菜籽硒从1.25mg/kg，提高到8.38mg/kg，提高6.70倍。

实施例3：

在低硒土壤（含硒量低于0.2mg/kg)中

以每亩地约20kg肥料计，固体菌种25份；牛肉膏0.75份；蛋白胨2.5份；红糖0.25份；黄腐酸15份；鸡粪100份，硒矿粉50份，磷酸氢二钾0.08份；磷酸二氢钾0.01份（每份100g）。

制备工艺与实施例1相同。

种植油菜，油菜籽硒从0.45mg/kg，提高到3.63mg/kg，提高8.06倍。

本发明产品适用于富硒粮食、富硒蔬菜、富硒水果、富硒茶、富硒中药材的生产。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种提高土壤硒利用率的微生态肥料，其特征在于：包括固体菌种、牛肉膏、蛋白胨、红糖、黄腐酸、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硒矿粉，以上各组分按照质量份数计分别为：固体菌种25-75份、牛肉膏0.75-0.85份；蛋白胨2.5-3份；红糖0.25-0.3份；黄腐酸12-20份、硒源物质0-180份；所述磷酸氢二钾每亩地加入8-10g、所述磷酸二氢钾每亩地加入1.0-1.2g。

2.根据权利要求1所述的一种提高土壤硒利用率的微生态肥料，其特征在于，所述固体菌种含有耐硒量达到每毫升500微克以上的酵母菌、放线菌、霉菌、乳酸菌、纤维素分解菌及光合菌、醋酸菌和固氮菌的混合菌群。

3.根据权利要求1或2所述的一种提高土壤硒利用率的微生态肥料，其特征在于，还包括鸡粪、猪粪等动物粪便0-180份。

4.根据权利要求1-3所述的任意一种提高土壤硒利用率的微生态肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

增菌：采集含硒10mg/kg以上的土壤，含硒500mg/kg以上的石煤碎渣，将两者混匀，向混合物中加入肉汤增菌液后，培养6-8h，控制温度为37℃；

过筛：取步骤a中混匀的培养液加入含硒500ug/ml的肉汤液中继续培养24—48h；

选择：将步骤b中经过高硒筛选的菌液分别接种到酵母菌培养基、放线菌培养基、霉菌培养基、乳酸菌培养基、纤维素分解菌培养基及光合菌培养基、醋酸菌培养基和固氮菌培养基进行选择性培养培养24—72小时，控制温度37℃；

再增菌：从步骤c中的8种固体培养基上各挑取10个菌落接种到500毫升同一肉汤培养基中，在37℃下培养6—8小时；

制种：将步骤d中的菌液与麦麸混均匀后，在30—35℃下，放置一周，得固体菌种；

配料：将固体菌种25-75份、牛肉膏0.75-0.85份；蛋白胨2.5-3份；红糖0.25-0.3份；黄腐酸12-20份；硒源物质0-18份充分混匀，再按照每亩地8-10g加入磷酸氢二钾；1.0-1.2g加入磷酸二氢钾；在室温下堆放15天，期间翻动2—3次，完成后得肥料。

5.根据权利要求4所述的一种提高土壤硒利用率的微生态肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤c中放线菌培养基、光合菌培养基、纤维素分解菌、固氮菌培养基的PH为7.2-7.4。

6.根据权利要求4所述的一种提高土壤硒利用率的微生态肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤e中所述麦麸在混合前，先用适量水浸润，放置时每天翻动一次。

7.根据权利要求4所述的一种提高土壤硒利用率的微生态肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤f中的硒源物质含硒量300mg/kg以上，且在混合前先用氢氧化钾溶液调PH至7.5—8.5。

8.根据权利要求7所述的一种提高土壤硒利用率的微生态肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤f中混匀时可以加入动物粪便，加入的总质量份数为0-180份。

9.根据权利要求8所述的一种提高土壤硒利用率的微生态肥料的制备方法，其特征在于，所加入的动物粪便和硒源物质的质量分数总和不超过180份。