CN108178668A - 一种复合微生物肥料及其制备方法 - Google Patents

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杨阳
郑蒙蒙
杨学强
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    • C05F1/00—Fertilisers made from animal corpses, or parts thereof
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    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Abstract

本发明公开了一种复合微生物肥料的制备方法，包括如下步骤：（1）载体的制备：将腐熟鸡粪、菜粕和羽毛粉风干，取10‑14：1‑2：0.5‑1的重量份腐熟鸡粪、菜粕和羽毛粉制备载体；（2）菌悬液的制备：将促生菌在培养基中进行活化培养，制备成每毫升CFU在4×108—5×108的菌悬液；（3）将（2）中制备好的悬菌液接种到（1）中制备的载体中，比例为（2‑4）ml/（6‑10）g，混合均匀后在23℃‑25℃下放置12‑15天。本发明能提高植物的根系吸收效果，尤其是对存在于磷酸盐（PO4 3‑）中磷的吸收效果突出，且微生物群体网络的稳定性高，适合连续种植和可持续发展。

Description

一种复合微生物肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及微生物肥料技术领域，具体涉及一种复合微生物肥料及其制备方法。
背景技术
资源与环境问题是当今世界人类甚为重视的问题之一。中国作为世界上最大的发展中国家，人口众多，资源与环境问题日趋严重。近年来，由于过度砍伐、过度放牧、工业与生活废水的大量排放、农药化肥的大量使用，造成对环境的污染日趋严重，已严重的危害到人民的健康，威胁到人类的生存。特别是目前，由于全世界农业和化肥使用量的增长，对农药和化肥的依赖日益增强，造成了有机肥使用不足、土壤养分比例失调、土壤板结、土壤质量下降、河流和地下水污染等一系列问题。要避免重蹈发达国家“先污染破坏，后治理”的覆辙，发展“可持续发展”新农业，就要减少农药和化肥的使用量，寻找有效的替代品。作为生产绿色食品生产资料的新型肥料微生物肥料，已成为农业部重点推广产品。
微生物肥是以城市生活垃圾及农牧业废弃物为载体，利用微生物的特定功能而制成。载体的选择与配比对微生物肥的肥效影响较大。理想的载体应有大量有序排列的微孔，具有比表面积大、吸附能力强等特征，同时载体必须有利于菌种生存和功能发挥，可重复稳定生产，对作物和土壤无毒无害。
但目前，现有技术中生物有机肥的微生物群体网络的稳定性差，影响其能效和品质，且能提高特定元素的吸收效果的微生物肥少。
发明内容
本发明提供了一种复合微生物肥料的制备方法及其制备方法以解决现有微生物肥生物群体网络的稳定性差，提高特定元素的吸收效果的微生物肥少的问题。
本发明的目的是以下述技术方案实现的：
一种复合微生物肥料的制备方法，包括如下步骤：
（1）载体的制备：将腐熟鸡粪、菜粕和羽毛粉风干，取10-14：1-2：0.5-1的重量份腐熟鸡粪、菜粕和羽毛粉制备载体；
（2）菌悬液的制备：将促生菌在培养基中进行活化培养，制备成每毫升CFU在4×108—5×108的菌悬液；
（3）将（2）中制备好的悬菌液接种到（1）中制备的载体中，比例为（2-4）ml/（6-10）g，混合均匀后在23℃-25℃下放置12-15天。
优选的，一种复合微生物肥料的制备方法，步骤（2）菌悬液的制备中所述的促生菌为有效活菌数比例为1：1：1：1：1：1：1的凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、棕色固氮菌、胶质芽孢杆菌、米曲霉、长柄木霉和根瘤菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中进行活化培养制得。
优选的，一种复合微生物肥料的制备方法，步骤（3）中悬菌液和载体的比例为3ml：8g，混合均匀后在24℃下放置14天，在此期间每4小时进行一次搅动使其与空气充分接触。
一种复合微生物肥料，它采用上述任一项制备方法制备获得。
本发明的有益效果如下：
1、本发明中使用的促生菌为凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、棕色固氮菌、胶质芽孢杆菌、米曲霉、长柄木霉和根瘤菌，含有多种高浓度高活性的有益微生物菌群，能通过土壤吸收养分，尤其是对存在于磷酸盐（PO4 3-）中磷的吸收效果突出，并将这些养分转移给植物来弥补根部生长不良的缺陷。这些有益生物菌与植物形成一种共生关系，刺激植物根部的分枝并增大根部吸收面积，起到固氮、解磷、解钾、促进植物根系生长并保护植物不受致病菌侵害的作用。
2、本发明中的微生物肥的微生物群体网络的稳定性高，适合连续种植和可持续发展。
具体实施方式
实施例1
一种复合微生物肥料的制备方法，包括如下步骤：
（1）载体的制备：将腐熟鸡粪、菜粕和羽毛粉风干，取10-14：1-2：0.5-1的重量份腐熟鸡粪、菜粕和羽毛粉制备载体；
（2）菌悬液的制备：将促生菌在培养基中进行活化培养，制备成每毫升CFU在4×108—5×108的菌悬液；
（3）将（2）中制备好的悬菌液接种到（1）中制备的载体中，比例为（2-4）ml/（6-10）g，混合均匀后在23℃-25℃下放置12-15天。
实施例2
一种复合微生物肥料的制备方法，包括如下步骤：
（1）载体的制备：将腐熟鸡粪、菜粕和羽毛粉风干，取10-14：1-2：0.5-1的重量份腐熟鸡粪、菜粕和羽毛粉制备载体；
（2）菌悬液的制备：将促生菌为有效活菌数比例为1：1：1：1：1：1：1的凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、棕色固氮菌、胶质芽孢杆菌、米曲霉、长柄木霉和根瘤菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中进行活化培养，制备成每毫升CFU在4×108—5×108的菌悬液；
（3）将（2）中制备好的悬菌液接种到（1）中制备的载体中，比例为3ml：8g，混合均匀后在24℃下放置14天，在此期间每4小时进行一次搅动使其与空气充分接触。
比较例1
一种复合微生物肥料的制备方法，包括如下步骤：
（1）载体的制备：将腐熟鸡粪中较大的杂质和石子剔除后风干，制备载体；
（2）菌悬液的制备：将促生菌为有效活菌数比例为1：1：1：1：1：1：1的凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、棕色固氮菌、胶质芽孢杆菌、米曲霉、长柄木霉和根瘤菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中进行活化培养，制备成每毫升CFU在4×108—5×108的菌悬液；
（3）将（2）中制备好的悬菌液接种到（1）中制备的载体中，比例为3ml：8g，混合均匀后在24℃下放置14天，在此期间每4小时进行一次搅动使其与空气充分接触。
比较例2
一种复合微生物肥料的制备方法，包括如下步骤：
（1）载体的制备：将菜粕添加水混合均匀制备载体；
（2）菌悬液的制备：将促生菌为有效活菌数比例为1：1：1：1：1：1：1的凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、棕色固氮菌、胶质芽孢杆菌、米曲霉、长柄木霉和根瘤菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中进行活化培养，制备成每毫升CFU在4×108—5×108的菌悬液；
（3）将（2）中制备好的悬菌液接种到（1）中制备的载体中，比例为3ml：8g，混合均匀后在24℃下放置14天，在此期间每4小时进行一次搅动使其与空气充分接触。
比较例3
一种复合微生物肥料的制备方法，包括如下步骤：
（1）载体的制备：将羽毛粉添加水混合均匀制备载体；
（2）菌悬液的制备：将促生菌为有效活菌数比例为1：1：1：1：1：1：1的凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、棕色固氮菌、胶质芽孢杆菌、米曲霉、长柄木霉和根瘤菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中进行活化培养，制备成每毫升CFU在4×108—5×108的菌悬液；
（3）将（2）中制备好的悬菌液接种到（1）中制备的载体中，比例为3ml：8g，混合均匀后在24℃下放置14天，在此期间每4小时进行一次搅动使其与空气充分接触。
复合微生物肥技术指标的测定
1、测定方法
有效活菌数采用板计数法测定，水含量采用直接干燥法测定；pH采用玻璃电极法测定；有机质采用重铬酸钾容量法测定；总氮采用半微量凯氏定氮法测定；总磷采用酸溶-钼锑抗比色法测定；速效钾采用火焰原子吸收分光光度法测定。
2、结果与分析
（1）有效活菌数
实施例2、比较例1、比较例2和比较例3的方法制备得到的微生物肥料的有效活菌数如表1所示。
表1
实施例2 比较例1 比较例2 比较例3
有效活菌数/（亿·g-1 DW） 29.3 3.6 17.3 19.8
有效活菌数是表征微生物肥质量好坏最重要的指标，从表1中可看出，有效活菌书均符合且由于标准NY/T798-2015《复合微生物肥料》中有效活菌数≥0.2亿/g的规定，实施例2中的方法制备得到的微生物肥的有效活菌数最多。
（2）pH值
实施例2、比较例1、比较例2和比较例3的方法制备得到的微生物肥料的pH值如表2所示。
表2
实施例2 比较例1 比较例2 比较例3
pH值 6.9 5.8 6.2 7.1
pH值是微生物存货的重要因子，pH值均符合且由于标准NY/T798-2015《复合微生物肥料》中5.5~8.5的规定。
（3）有机质含量
实施例2、比较例1、比较例2和比较例3的方法制备得到的微生物肥料的有机质含量如表3所示。
表3
实施例2 比较例1 比较例2 比较例3
ω（有机质）% 13.9 5.1 14.1 15.3
有机质含量是反应微生物肥质量重要的化学参数之一，比较例3、比较例2和实施例2中的方法制备得到的微生物肥的有机质含量较高。
（4）总氮含量
实施例2、比较例1、比较例2和比较例3的方法制备得到的微生物肥料的总氮含量如表4所示。
表4
实施例2 比较例1 比较例2 比较例3
ω（总氮）% 0.18 1.30 0.13 0.16
从表4中可知，比较例1和实施例2中的方法制备的微生物肥料的总氮含量较高。
（5）总磷含量
实施例2、比较例1、比较例2和比较例3的方法制备得到的微生物肥料的总磷含量如表5所示。
表5
实施例2 比较例1 比较例2 比较例3
ω（总磷）% 1.8 1.9 1.2 1.1
从表5中可知，比较例1和实施例2中的方法制备得到的微生物肥料的总磷含量较高。
（6）速效钾含量
实施例2、比较例1、实施例2和比较例2的方法制备得到的微生物肥料速效钾含量如表6所示。
表6
实施例2 比较例1 比较例2 比较例3
ω（速效钾）（mg·g-1） 0.22 0.21 0.19 0.25
从表6中可知，比较例1、比较例3和实施例2中的方法制备得到的微生物肥料速效钾含量较高。
比较例1中的方法制备得到的微生物肥料能提供丰富的速效钾，但有效活菌数非常低；比较例2中的方法制备得到的微生物肥料不能提供丰富的有效活菌数和速效养分；比较例3中的方法制备得到的微生物肥料具有较高的有效活菌数和有机质含量，但氮、磷、钾元素含量均最低；实施例2中的方法制备得到的微生物肥料不仅能够提供丰富的有效活菌数，还能提供适宜的氮、磷、钾元素，是最佳菌株-载体组合。
复合微生物肥对茄子生长及品质的影响
1、试验方法
共设置5个处理：
CK：不施肥处理；
A：施适量化肥处理；
B：施实施例2中制备的有机肥处理，施肥量为200kg/亩；
C：施比较例2中制备的有机肥处理，施肥量为200kg/亩；
D：施比较例3中制备的有机肥处理，施肥量为200kg/亩。
各处理等养分设置，按茄子全生育期所需养分用化肥补齐养分。每个处理设置三个重复，每个小区面积为6m2，种植密度为每小区20棵。定植60天后开始计产，以75天为一季，供种植三季。
3、茄子生长及品质的测定
选取长势一致的幼苗进行移栽，定植40天后测定其农艺性状（株高和茎粗），50天后开始计产。选取第65天的茄子果实进行品质测定，测定指标为Vc含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和硝酸盐含量。
4、测定结果与分析
不同处理对茄子植株的影响如表1所示。
表1 不同处理对第一季茄子植株生物学性状的影响
处理 株高（cm） 茎粗（mm） 地下干重（g）
CK 42.6±1.26 12.1±1.45 13.8±2.58
A 49.5±2.10 13.4±1.26 13.9±1.49
B 59.1±1.89 15.1±2.10 18.9±2.09
C 54.2±2.56 13.9±1.89 14.7±1.64
D 52.2±2.12 14.0±1.48 14.9±1.67
从表1中可以看出，B处理的地下干重比CK、A、C和D处理高出27.0%、26.5%、22.2%和21.1%，这说明实施例2中制备的复合微生物肥能提高植株从土壤吸收养分的效果，尤其是对存在于磷酸盐（PO4 3-）中磷的吸收效果突出。
不同处理对茄子第一季、第二季和第三季果实品质的影响如表2、表3和表4所示。
表2 不同处理对第一季茄子果实品质影响
处理 Vc含量（mg/gFW） 可溶性蛋白质（%） 可溶性糖（%） 硝酸盐（mg/gFW）
CK 0.0925±0.0045 15.21±1.53 0.81±0.26 5.43±0.26
A 0.1173±0.0071 17.89±2.23 0.97±0.16 5.68±0.49
B 0.1213±0.0033 21.32±1.13 1.48±0.12 6.09±0.68
C 0.1201±0.0044 19.48±1.89 1.12±0.09 6.01±0.12
D 0.1183±0.0049 18.94±1.35 1.08±0.08 6.14±0.79
表3 不同处理对第二季茄子果实品质影响
处理 Vc含量（mg/gFW） 可溶性蛋白质（%） 可溶性糖（%） 硝酸盐（mg/gFW）
CK 0.0876±0.0041 13.25±1.35 0.76±0.29 5.03±0.36
A 0.0765±0.0049 11.62±1.89 0.69±0.31 4.69±0.31
B 0.1189±0.0031 20.98±1.25 1.39±0.24 6.03±0.59
C 0.0932±0.0049 17.56±1.56 1.01±0.09 5.98±0.24
D 0.0987±0.0041 16.49±1.29 0.92±0.22 5.84±0.71
表4 不同处理对第三季茄子果实品质影响
处理 Vc含量（mg/gFW） 可溶性蛋白质（%） 可溶性糖（%） 硝酸盐（mg/gFW）
CK 0.0816±0.0039 12.15±1.12 0.68±0.35 4.89±0.29
A 0.0642±0.0051 9.22±1.75 0.51±0.23 4.31±0.27
B 0.1051±0.0071 19.75±1.61 1.25±0.29 5.86±0.58
C 0.0831±0.0047 16.16±1.13 0.89±0.13 5.21±0.18
D 0.0823±0.0023 14.89±1.31 0.82±0.15 5.12±0.64
从表中可看出，第一季中A、B、C和D处理的效果较好，差距不大，CK处理的效果较差；第二季中B处理的Vc含量、可溶性蛋白质、可溶性糖和硝酸盐含量与A处理相比高出35.7%、44.6%、50.4%和22.2%，第三季中B处理的Vc含量、可溶性蛋白质、可溶性糖和硝酸盐含量与A处理相比高出38.9%、53.3%、59.2%和26.5%。从表中数据可以看出随着时间的推移B处理与其他处理对茄子果实的品质影响越来越明显，说明实施例2中制备的复合微生物肥的微生物群体网络的稳定性高，适合连续种植和可持续发展。

Claims (4)

1.一种复合微生物肥料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）载体的制备：将腐熟鸡粪、菜粕和羽毛粉风干，取10-14：1-2：0.5-1的重量份腐熟鸡粪、菜粕和羽毛粉制备载体；
（2）菌悬液的制备：将促生菌在培养基中进行活化培养，制备成每毫升CFU在4×108—5×108的菌悬液；
（3）将（2）中制备好的悬菌液接种到（1）中制备的载体中，比例为（2-4）ml/（6-10）g，混合均匀后在23℃-25℃下放置12-15天。
2.根据权利要求1所述的一种复合微生物肥料的制备方法，其特征在于：步骤（2）菌悬液的制备中所述的促生菌为有效活菌数比例为1：1：1：1：1：1：1的凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、棕色固氮菌、胶质芽孢杆菌、米曲霉、长柄木霉和根瘤菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中进行活化培养制得。
3.根据权利要求1所述的一种复合微生物肥料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中悬菌液和载体的比例为3ml：8g，混合均匀后在24℃下放置14天，在此期间每4小时进行一次搅动使其与空气充分接触。
4.一种复合微生物肥料，其特征在于：它采用如权利要求1-3任一项制备方法制备获得。
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