CN108101672A - 一种适宜于山药生态种植的专用微生物肥料制备及其配套施用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适宜于山药生态种植的专用微生物肥料制备及其配套施用方法。该微生物肥料由复合菌颗粒和基质材料两部分复配而成。其中复合菌颗粒由侧孢短小芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、淡紫拟青霉菌、枯草芽孢杆菌和菌根真菌等按一定比例和工艺复配而成；基质材料由菌棒废弃物、糖渣、草木灰、腐植酸、氨基酸等按一定比例和工艺制备而成。该生物肥料有机质含量50％‑60％，有效活菌数2亿‑5亿/g。与现有的微生物肥料相比，该生物肥料配套其科学的施用技术，可在减少20％‑30％化肥用量的前提下，改善土壤的微生态环境，特别缓解连作种植的重茬障碍，刺激山药根系生长，增强山药抗逆性，提高山药的产量和品质，提高肥料养分利用效率和经济效益，降低肥料的大量不合理施用带来的环境风险，实现山药的生态种植。
Description
技术领域
本发明涉及一种适宜于山药生态种植的专用微生物肥料制备及其配套施用方法，具体地说是针对目前山药生产中连作重茬障碍严重，主要表现为山药的自毒作用以及肥料农药的不科学施用导致的土壤微生物区系失衡、土壤微生态环境破坏等问题，通过特种功能菌剂的添加分解自毒物质和土壤大分子有机物质，刺激根系生长，增强山药本身的抗逆性等，实现山药的健壮生长，达到少生病少用药的目标，实现山药的绿色、健康、可持续生产。
背景技术
山药具有药、食两用功能，尤以其卓越的药用保健功能以及糯香可口的风味品质深受世人喜爱。我国已有3000多年人工栽种山药的历史，种植面积已超过20万hm2，产值已达9万元/hm2。近年来，随着种植业结构的调整，社会消费需求的增加，以及较高经济利益的驱动，人们种植山药的积极性和投入日益增加，种植面积和范围也迅速扩大。山药的生产已经成为带动地方经济发展的重要支柱产业。地处冀中平原潴龙河流域两翼的蠡县、高阳、清苑、肃宁等地区山药产业发展迅速，尤以山药的起源驯化中心蠡县更为突出，种植面积已超过5 000hm2，成为名副其实的“中国山药之乡”。
在力促农业产业规模化、专业化发展的大背景下，经济效益的驱动使得山药连作现象日益普遍，重茬障碍也日益突出，成为制约山药产业健康发展的严重障碍。重茬障碍表观现象主要表现为病虫害基数加大，特别是糊头、水痘、水疔等问题日益严重，发病率一般可达10～30％，严重地块可达80～90％。这些问题一旦出现，极易造成山药大面积减产，甚至绝产，外观商品品质也会受到严重影响。因此，重茬障碍已被认为是生产中常见的一种毁灭性障碍。
造成上述重茬障碍出现的原因，无非就是由于山药本身的化感作用、山药本身的生长习性，特别是对营养元素的需求特性，以及长期固定化的管理模式，特别是施肥用药习惯等导致的土壤微生物区系失衡、土壤微生态环境破坏的结果。因此，解决重茬障碍问题、实现生态种植必须从改善土壤微生态环境做起，借助于可行的微生物产品再配套其他科学合理的栽培技术，为山药健壮生长创造良好的土壤环境条件。在“化肥、农药零增长”的社会大背景下，只有首先确保土壤健康，才能实现作物健壮；只有保证作物健壮，才能提高作物抗性，减少病虫害发生，也才能最终减少农药用量，实现“农产品更安全、产业可持续”的发展目标。
发明内容
针对上述问题，研发适用于山药生态种植的专用微生物肥料制备及其配套施用技术具有重要意义。本发明目的在于提供一种有利于山药实现生态种植的专用微生物肥料及其配套施用技术。本发明产品中所选用的微生物菌种，其中侧孢短芽孢杆菌享有“抗重茬金刚”的美誉，其通过分泌蛋白酶破坏虫体和菌丝体，具有抑制真菌性病害和线虫病的作用；解淀粉芽孢杆菌具有很强的抗病抑菌(真菌、病毒)作用，能有效抑制根茎类或块茎类作物的根茎腐病，刺激根系生长，改善作物抗逆性；淡紫拟青霉菌是植物寄生线虫的重要天敌，可通过产生激素类物质刺激作物根系生长，增强植物抗逆性；菌根真菌是土壤真菌与植物营养根形成的共生体，可促进植物对营养元素的吸收，提高植物的抗病、抗逆能力，改善土壤结构，促进植物健壮生长；枯草芽孢杆菌则能通过产生多种氨基酸、有机酸、蛋白酶等，降解土壤中的大分子有机物质，提高肥料利用率，同时具有很好的抑制土传病害的效果。
将上述几种具有各自独特功能的微生物菌种，按适宜的比例通过特定的工艺复配在一起，既保证了各个菌种独特的功能，又可以使其进入土壤后形成生态互动，很好的促进土壤微生态环境的修复和改善。此外，基质材料中添加的菌棒废弃物、糖渣、草木灰、腐植酸、氨基酸等物质，既实现了废弃物的资源化利用，又为该微生物菌肥中的菌种提供了良好的生长介质，同时还可以增加土壤有机质含量，促进土壤原著微生物种群的调节，刺激作物根系的生长。可谓是一举多得！
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种有利于实现山药生态种植的专用微生物肥料，其特征在于：该微生物肥料由复合菌颗粒和基质材料两部分组成，其中复合菌颗粒由侧孢短小芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、淡紫拟青霉菌、枯草芽孢杆菌和菌根真菌等按一定比例和工艺复配而成；基质材料由菌棒废弃物、糖渣、草木灰、腐植酸、氨基酸等按一定比例和工艺制备而成。所述肥料有机质含量50％-60％，有效活菌数2亿-5亿/g。
该专用微生物肥料，其特征在于：所述复合菌中，含量为100亿/g的侧孢短小芽孢杆菌占比17％-25％，含量为100亿/g的解淀粉芽孢杆菌占比15％-25％，含量为100亿/g的淡紫拟青霉菌占比10-18％，含量为200亿/g的枯草芽孢杆菌占比为40％-50％，含量为0.3亿/g的菌根真菌占比3-5％。
该专用微生物肥料，其特征在于：将所述固体基质材料全部均粉碎至过80-100目筛。菌棒废弃物占比30％-40％，糖渣占比30％-40％，草木灰占比10％-15％，腐植酸占比15％-20％，干物质含量为40％左右的氨基酸液占比5％-10％。
该专用微生物肥料中的复合菌颗粒，其制备方法为：分别将侧孢短小芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、淡紫拟青霉菌、枯草芽孢杆菌和菌根真菌五种菌种扩培后，诱导变成芽孢或孢子的浓缩液，浓缩液经过低温干燥，并按一定比例复配后造粒，制备成复合菌颗粒。
该专用微生物肥料中的基质材料，其制备方法为：将粉碎至一定细度的各固体原料按比例混合均匀后，用转鼓造粒机或圆盘造粒机进行造粒，造粒过程中喷洒氨基酸液以利于成粒，同时补充氨基酸和有机质，然后进行烘干、冷却和筛分。
该专用微生物肥料，其特征在于：将制备成的复合菌颗粒按2％-4％的占比与基质材料进行机械掺混即可。
该专用微生物肥料，其施肥方法为：于山药种植前整地时将肥料撒施于地表，然后进行旋耕，与土壤充分混匀；或者播种后撒施于播种沟内，覆土。每亩用量120-200kg，并同时配施1-2t的农家肥和适量复混(合)肥料。
本发明的创新之处主要是针对山药长期连作种植中存在的典型土壤连作障碍，选用具有特种功能的针对性强的微生物菌种，筛选适宜的比例和工艺进行复配，再与特殊配方的基质材料复合。既保证了各种微生物菌种的独特功能，又可以发挥各微生物菌种联合作战，1+1>2的效果。
本发明具有如下优点：
1.该生物肥料针对山药连作导致的主要重茬障碍因素，有针对性的选择了五种具有特定功能的微生物菌种，将其复配在一起，既保证了施入土壤后各自的生物活性，又保证了其相互促进的功能，且针对性强。
2.该生物肥料的复配基质选用菌棒废弃物、糖渣、草木灰、腐植酸以及氨基酸按一定比例复配而成，五种原料不仅是废弃物的资源化利用，而且作为辅料起到调节碳氮比、pH、刺激微生物活性等多种功能，且原料来源广、成本低。
该生物肥料按科学施用方法施入土壤后，不仅作为一个菌团发挥着各自的独特功能和集成功能，而且在减少20％-30％化肥用量的前提下，可有效刺激土著微生物活性，调节土壤的微生态系统，特别缓解连作种植的重茬障碍，刺激山药根系生长，增强山药抗逆性，提高山药的产量和品质，提高肥料养分利用效率和经济效益，降低肥料的大量不合理施用带来的环境风险，实现山药的生态种植。
具体实施方式
实施例1
一种适宜于山药生态种植的专用微生物肥料，以制备1吨复合菌颗粒计，含量为100亿/g的侧孢短小芽孢杆菌220kg，含量为100亿/g的解淀粉芽孢杆菌180kg，含量为100亿/g的淡紫拟青霉菌100kg，含量为200亿/g的枯草芽孢杆菌450kg，含量为0.3亿/g的菌根真菌50kg。
以制备1吨基质材料计：首先将全部物料粉碎过80目筛，按菌棒废弃物320kg，糖渣350kg，草木灰120kg，腐植酸195kg，将基质材料混合均匀，用转鼓造粒机或圆盘造粒机进行造粒，造粒过程中喷洒氨基酸液50kg，然后进行烘干、冷却和筛分。
最后再将复合菌颗粒40kg，基质材料960kg混匀，分装成袋。
实施例2
一种适宜于山药生态种植的专用微生物肥料，以制备1吨复合菌颗粒计，含量为100亿/g的侧孢短小芽孢杆菌200kg，含量为100亿/g的解淀粉芽孢杆菌200kg，含量为100亿/g的淡紫拟青霉菌150kg，含量为200亿/g的枯草芽孢杆菌420kg，含量为0.3亿/g的菌根真菌30kg。
以制备1吨基质材料计：首先将所有物料全部粉碎过100目筛，按菌棒废弃物300kg，糖渣373kg，草木灰100kg，腐植酸200kg，将基质材料混合均匀。用转鼓造粒机或圆盘造粒机进行造粒，造粒过程中喷洒氨基酸液80kg，然后进行烘干、冷却和筛分。
最后再将复合菌颗粒30kg，基质材料970kg混匀，分装成袋。
实施例3
一种适宜于山药生态种植的专用微生物肥料，以制备1吨复合菌颗粒计，含量为100亿/g的侧孢短小芽孢杆菌170kg，含量为100亿/g的解淀粉芽孢杆菌150kg，含量为100亿/g的淡紫拟青霉菌140kg，含量为200亿/g的枯草芽孢杆菌500kg，含量为0.3亿/g的菌根真菌40kg。
以制备1吨基质材料计：首先将所有物料全部粉碎过80目筛，按菌棒废弃物400kg，糖渣300kg，草木灰150kg，腐植酸115kg，将基质材料混合均匀。用转鼓造粒机或圆盘造粒机进行造粒，造粒过程中喷洒氨基酸液100kg，然后进行烘干、冷却和筛分。
最后再将复合菌颗粒20kg，基质材料980kg混匀，分装成袋。
实施例4
一种适宜于山药生态种植的专用微生物肥料，以制备1吨复合菌颗粒计，含量为100亿/g的侧孢短小芽孢杆菌180kg，含量为100亿/g的解淀粉芽孢杆菌210kg，含量为100亿/g的淡紫拟青霉菌180kg，含量为200亿/g的枯草芽孢杆菌400kg，含量为0.3亿/g的菌根真菌30kg。
以制备1吨基质材料计：首先将所有物料全部粉碎过80目筛，按菌棒废弃物340kg，糖渣355kg，草木灰130kg，腐植酸150kg，将基质材料混合均匀。用转鼓造粒机或圆盘造粒机进行造粒，造粒过程中喷洒氨基酸液70kg，然后进行烘干、冷却和筛分。
最后再将复合菌粉30kg，基质材料970kg混匀，分装成袋。
实施例5
一种适宜于山药生态种植的专用微生物肥料，以制备1吨复合菌颗粒计，含量为100亿/g的侧孢短小芽孢杆菌190kg，含量为100亿/g的解淀粉芽孢杆菌250kg，含量为100亿/g的淡紫拟青霉菌120kg，含量为200亿/g的枯草芽孢杆菌400kg，含量为0.3亿/g的菌根真菌40kg。
以制备1吨基质材料计：首先将所有物料全部粉碎过80目筛，按菌棒废弃物300kg，糖渣400kg，草木灰120kg，腐植酸160kg，将基质材料混合均匀。用转鼓造粒机或圆盘造粒机进行造粒，造粒过程中喷洒氨基酸液60kg，然后进行烘干、冷却和筛分。
最后再将复合菌颗粒40kg，基质材料960kg混匀，分装成袋。
应用例1
采用田间大区对比的方法，供试作物为山药(棒药)，设置如下两个处理：(1)对照，为农户生产田，施肥措施按其常规管理经验进行；(2)微生物肥料示范田：在农户常规生产田的基础上，底肥减施25％，同时增施120kg/亩的生物有机肥料。收获时随机在每块地里选3个点，每个点量取双行10米进行现场称重，据此折算每亩地产量。
主要试验结果如表1所示，可以看出，微生物肥料的施用，在化肥总量减少25％的情况下，山药产量比农民常规管理的对照田增产9.1％，胡头、水疔、水痘等病害发生率下降18.1％。
表1农民对照田与微生物肥料示范田的山药产量和山药病害发生率比较
应用例2
采用大区对比的方法，供试作物为紫药，设置如下两个处理：(1)对照，为农户生产田，施肥措施按其常规管理经验进行；(2)微生物肥料示范田：在农户常规生产田的基础上，氮磷钾养分投入均减施20％，同时增施200kg/亩的生物有机肥料。收获时随机在每块地里选3个点，每个点连续取10米双行进行现场称重，据此折算每亩地产量。
试验结果如表2所示，可以看出，微生物肥料的施用，在氮磷钾总养分量下降20％的情况下，紫药产量比农民常规管理的对照田提高了241.6kg/亩，提高了8.4％，且氮磷钾养分的生产效率(也即每公斤氮磷钾养分生产的山药产量)分别提高了39.8kg/kg、48.9kg/kg和29.5kg/kg。微生物肥料增产增效效果突出。
表2农民对照田与微生物肥料示范田的养分投入、产量及养分生产效率比较
Claims (8)
1.一种适宜于山药生态种植的专用微生物肥料，其特征在于：该微生物肥料由复合菌颗粒和基质材料两部分组成，其中复合菌颗粒由侧孢短小芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、淡紫拟青霉菌、枯草芽孢杆菌和菌根真菌等按一定比例和工艺复配而成；基质材料由菌棒废弃物、糖渣、草木灰、腐植酸以及氨基酸液等按一定比例和工艺制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种专用微生物肥料，其特征在于：所述肥料有机质含量50％-60％，有效活菌数2亿-5亿/g。
3.根据权利要求1所述的一种专用微生物肥料，其特征在于：所述复合菌颗粒中，含量为100亿/g的侧孢短小芽孢杆菌占比17％-25％，含量为100亿/g的解淀粉芽孢杆菌占比15％-25％，含量为100亿/g的淡紫拟青霉菌占比10-18％，含量为200亿/g的枯草芽孢杆菌占比为40％-50％，含量为0.3亿/g的菌根真菌占比3-5％。
4.根据权利要求1所述的一种专用微生物肥料，其特征在于：将所述固体基质材料全部均粉碎至过80-100目筛，菌棒废弃物占比30％-40％，糖渣占比30％-40％，草木灰占比10％-15％，腐植酸占比15％-20％，干物质含量为40％左右的氨基酸液占比5％-10％。
5.根据权利要求3所述的复合菌颗粒，其制备方法为：分别将侧孢短小芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、淡紫拟青霉菌、枯草芽孢杆菌和菌根真菌五种菌种扩培后，诱导变成芽孢或孢子的浓缩液，浓缩液经过低温干燥，并按一定比例复配后造粒，制备成复合菌颗粒。
6.根据权利要求4所述基质材料，其制备方法为：将粉碎至一定细度的上述各固体原料按比例混合均匀后，用转鼓造粒机或圆盘造粒机进行造粒，造粒过程中喷洒氨基酸液以利于成粒，同时补充氨基酸和有机质，然后进行烘干、冷却和筛分。
7.根据权利要求1所述的一种专用微生物肥料，其特征在于：将制备成的复合菌颗粒按2％-4％的占比与基质材料进行机械掺混即可。
8.根据权利要求1所述的一种专用微生物肥料，其施肥方法为：于山药种植前整地时将肥料撒施于地表，然后进行旋耕，与土壤充分混匀；或者播种后撒施于播种沟内，覆土。每亩用量120-200kg，并同时配施1-2t的农家肥和适量复混(合)肥料。
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