全营养防线虫生物有机肥及其制作方法
技术领域
本发明涉及微生物肥料领域,具体地指一种全营养防线虫生物有机肥及其制作方法。
背景技术
随着我国设施农业的快速发展,设施土壤复种指数高,化学肥料与农药使用量大,致使土壤结构破坏严重,尤其是许多蔬菜种植区生粪的大量使用,使土壤线虫群体基数越来越大,线虫的危害也越来越严重。目前,除辣椒、葱、蒜未发现线虫危害外,其他蔬菜均有危害,特别是瓜类、豆类、茄果类蔬菜受害最重,严重影响经济效益和蔬菜品质。
线虫的防治也是诸多农业科技人员研究的难点与热点,常见的线虫防治方式有化学防治(如高效氯氰菊酯、噻唑膦、辛硫磷、克线磷等)、生物农药防治(阿维菌素)、物理方法(如高频处理、射频处理、高温闷棚、淹水处理、改良土壤、材料隔离等),据了解,在山东寿光地区,每亩蔬菜每季仅防治线虫需要花费800多元,然而花费大量成本却也无法根治。传统防治方式作用单一,容易产生抗性,治标不治本,且化学农药施用量大,污染严重。
目前,微生物肥的发展,也多是集中于防病微生物筛选、鉴定、收集的研究,市场上防线虫微生物较成熟的是淡紫拟青霉,虽然在实验室条件下有很明显的效果,但由于土壤基础差、生产栽培过程中杀菌剂的大量使用、或是肥料加工艺程(烘干、造粒)的影响,降低微生物活性,致使大田效果不理想。
发明内容
本发明提供了一种全营养防线虫生物有机肥及其制作方法,该方法充分利用农业生产过程中的有机下脚料,开发一种即能改良土壤,又有针对性的抑制线虫危害的全元微生物有机肥,从而降低农业生产成本,克服传统线虫防治方式对环境和食品安全的危害。该生物有机肥既能改良土壤,提高植物抗性,还能耐受化学农药影响。
为实现上述目的,本发明提供的一种全营养防线虫生物有机肥,所述有机肥的原料按重量份数计包括550~600份的基础料、180~200份的阿维菌素药渣、170~220份的苦茶粕、45~55份的黄腐酸钾和45~50份的增效料包。
进一步地,所述有机肥的原料按重量份数计包括560~590份的基础料、185~195份的阿维菌素药渣、180~210份的苦茶粕、48~52份的黄腐酸钾和45~50份的增效料包。
再进一步地,所述基础料的原料按重量份数计包括80~90份的新鲜鸡粪、30~35份的谷糠、10~15份的钙镁磷肥、0.1~0.3份的复合发酵菌和0.1~0.6份的淡紫拟青霉。
再进一步地,所述基础料的原料按重量份数计包括84~88份的新鲜鸡粪、32~35份的谷糠、11~14份的钙镁磷肥、0.1~0.3份的复合发酵菌和0.1~0.3份的淡紫拟青霉。
再进一步地,所述增效料包按重量份数包括4~5份的枯草芽孢杆菌、8~10份的甲壳素、5~6份的硼砂、18~22份的硫酸镁、5~6份的硫酸锌、20~25份的硫酸亚铁、0.5~1份的硫酸铜、1~2份的钼酸铵、30~35份的沸石粉。
再进一步地,所述有机肥的原料按重量份数计包括580份的基础料、190份的阿维菌素药渣、200份的苦茶粕、50份的黄腐酸钾和48份的增效料包;其中,所述基础料的原料按重量份数计包括85份的新鲜鸡粪、32份的谷糠、12份的钙镁磷肥、0.2份的复合发酵菌和0.2份的淡紫拟青霉;
所述增效料包按重量份数包括4份的枯草芽孢杆菌、10份的甲壳素、6份的硼砂、19份的硫酸镁、6份的硫酸锌、20份的硫酸亚铁、2份的硫酸铜、2份的钼酸铵、33份的沸石粉。
本发明还提供了一种上述全营养防线虫生物有机肥的制作方法,包括以下步骤:
1)将阿维菌素药渣烘干或晾晒处理,使其含水量水分降至10%以下,得到干燥的阿维菌素药渣,备用;
2)将苦茶粕粉碎至粒径小于2毫米,备用;
3)按有机肥的原料按重量份数称取500~550份的基础料、180~200份的阿维菌素药渣、170~220份的苦茶粕、40~50份的黄腐酸钾和45~50份的增效料包,备用;
4)将上述基础料、阿维菌素药渣、苦茶粕、黄腐酸钾和增效料包投入连续搅拌机内,混均,计量,包装,即得到全营养防线虫生物有机肥。
再进一步地,所述步骤3)中,基础料的制作方法如下:
a.按基础料的原料重量份数比称取80~90份的新鲜鸡粪、30~35份的谷糠、10~15份的钙镁磷肥、0.1~0.3份的复合发酵菌和0.1~0.6份的淡紫拟青霉,备用;
b.将上述新鲜鸡粪、谷糠、钙镁磷肥和复合发酵菌搅拌均匀使水分调节至55~60%,经预发酵、快速发酵、陈化、二次发酵,低温烘干,降低水分至30%以下,粉碎,筛分得到粒径小于2毫米的物料,即制成基础料。
再进一步地,所述步骤b)的预发酵过程中,将调节好的物料,条状堆置,堆宽2~3m,高1~1.2m,任其自然发酵升温;
快速发酵过程中,待条垛物料表层30cm处温度稳定升至40℃时,将物料转入发酵槽内,发酵槽底部安装有曝气系统,曝气强度为0.3~1m3/min;每隔2h,通气10~15min分钟;进槽物料表层30cm处理温度稳定升到45℃以上时,开始翻堆,每天翻抛一次;
陈化过程中,物料温度达到55℃时开始记时,持续15天,除臭,并能杀死杂草种子和蛔虫卵,此时出槽静置进行陈化处理,陈化时间30天,期间配合翻堆2~3次。
二次发酵,陈化30天后,添加淡紫拟青霉,通过控制物料高度、曝气和翻堆等措施,控制物料温度在40℃以下,维持7天即可。
再进一步地,所述步骤4)中,增效料包的制作方法如下:
a.按增效料包的原料重量份数比例称取4~5份的枯草芽孢杆菌、8~10份的甲壳素、5~6份的硼砂、18~22份的硫酸镁、5~6份的硫酸锌、20~25份的硫酸亚铁、0.5~1份的硫酸铜、1~2份的钼酸铵、30~35份的沸石粉,备用;
b.将上述枯草芽孢杆菌、甲壳素、硼砂、硫酸镁、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、钼酸铵和沸石粉依次投入不锈钢微量物料混合机内,充分混匀,贮存,即得到增效料包。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明的全营养防线虫生物有机肥中鸡粪、钙镁磷肥是通过添加的发酵菌,经高温发酵无害化处理、陈化处理,严格按照发酵流程生产加工,可提高肥料中N、P、K、Ca、Mg等营养元素活性,使用安全,利用率高;
(2)本发明充分陈化腐熟的有机质可形成大量腐殖质,与添加的黄腐酸钾和枯草芽孢杆菌可活化土壤残留养分,增加土壤有机质和有益微生物菌群,改善土壤环境,促进根系生长作用;
(3)本发明科学配比全元中微量元素,可增加细胞壁厚度,提高植物抗性,促进生长,提高产品品质;
(4)本发明的全营养防线虫生物有机肥中的甲壳素、淡紫拟青霉、阿维菌素药渣、苦茶粕等物料均有抑制或灭杀线虫效果,作用机理互补,防虫效果明显,减少农药用量,环境友好,食品安全;此外,阿维菌素药渣与苦茶粕富含的丰富营养与有机质,也能改良土壤、补充营养,提质增效。
具体实施方式
为了更好地解释本发明,以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容,但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
本发明中复合发酵菌剂主要由枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌、毕赤酵母、放线菌等菌株复合而成,北京沃土天地生的科技股份有限公司生产;枯草芽孢杆菌(1000亿活孢子/g)、淡紫拟青霉(100亿活孢子/g)等功能菌剂购自河南仰韶生化工程有限公司。
一、本发明中理论基础验证
1.防线虫基础验证试验
1.1无菌培养基质配制
基质由草炭、蛭石、珍珠岩和菜园土按体积比=2∶1∶1∶1的比例,充分混匀,然后121℃蒸气消毒1h,晾干,备用。
1.2供试线虫收集
从连作5年的发病严重的日光温室中,将感染线虫病株连根挖起,清洗根部土壤,挑选成熟卵囊接种至实验室内无菌土种植的黄瓜幼苗根部进行培养。
二龄线虫的收集:采用贝尔曼漏斗法,从试验黄瓜的根结上挑取新鲜卵囊,放入垫有一层吸水纸巾的筛网上,然后转入垫有纸巾的培养皿里,在26℃恒温培养箱中孵化,约3~4d,待卵孵化产生大量根结线虫二龄幼虫时,收集,放入保鲜室保存备用,贮存时间不超过2d。
1.3盆栽试验设计
试验用苗为上述无菌培养基质所育黄瓜幼苗,苗龄20d,长势相同,每盆移栽1棵苗,定植3d后,于夜晚接种根结线虫二龄幼虫悬浊液2ml。
1.3.1苦茶粕防线虫效果研究
将苦茶粕与上述无菌培养基质按比例混匀,每盆栽培介质总重1kg,以纯基质为对照,按重量比三个浓度梯度(见表1),共4个处理,每处理3盆,三次重复。定值开始,隔10天,每盆用1kg水溶肥(20-20-20)100倍稀释液浇灌500ml;结果后,隔10天,每盆用1kg水溶肥(14-8-35)100倍稀释液浇灌500ml,各处理同等对待。
表1苦茶粕防线虫效果
1.3.2阿维菌素药渣防线虫效果研究
将阿维菌素药渣与上述无菌培养基质按比例混匀,每盆栽培介质总重1kg,以纯基质为对照,按重量比设三个浓度梯度(见表2),共4个处理,每处理3盆,三次重复。定值开始,隔10天,每盆用1kg水溶肥(20-20-20)100倍稀释液浇灌500ml;结果后,隔10天,每盆用1kg水溶肥(14-8-35)100倍稀释液浇灌500ml,各处理同等对待。
表2阿维菌素药渣防线虫效果
1.3.3甲壳素防线虫效果研究
将甲壳素与上述无菌培养基质按比例混匀,每盆栽培介质总重1kg,以纯基质为对照,按重量比设三个浓度梯度(见表3),共4个处理,每处理3盆,三次重复。定值开始,隔10天,每盆用1kg水溶肥(20-20-20)100倍稀释液浇灌500ml;结果后,隔10天,每盆用1kg水溶肥(14-8-35)100倍稀释液浇灌500ml,各处理同等对待。
表3甲壳素防线虫效果
1.3.4淡紫拟青霉防线虫效果研究
将淡紫拟青霉与上述无菌培养基质按比例混匀,每盆栽培介质总重1kg,以纯基质为对照,按重量比将淡紫拟青霉的用量设三个浓度梯度(见表4),共4个处理,每处理3盆,三次重复。定值开始,隔10天,每盆用1kg水溶肥(20-20-20)100倍稀释液浇灌500ml;结果后,隔10天,每盆用1kg水溶肥(14-8-35)100倍稀释液浇灌500ml,各处理同等对待。
表4淡紫拟青霉防线虫效果
1.4防线虫效果测定
各处理定植3个月后,将整株带根擦出,测定病情指数,计算防治效果。病情指数=∑(各级病株数×相对级数值)×100/调查总株数×4;防治效果=(对照病情指数-处理病情指数)/(对照病情指数)×100%;采用的分级标准如下:
0级,无根结;1级,有少数根结,占全根系的1%~25%;2级,根系根结数量中等,占全根系的26%~50%;3级,根结数量很多,占全根系的51%~75%;4级,根系根结数量非常多,占全根系的76%~100%;(严重程度百分数是指根瘤长度之和占根系长度的百分比)。
数据处理通过Excel和SPSS13.0软件进行分析。
1.5效果验证
1.5.1苦茶粕防线虫效果
如表1所示,苦茶粕不同施用量黄瓜病情指数均比空白对照有不同的减轻,处理1、处理2、处理3、CK的病情指数分别为44.28%、29.64%、16.45%、65.22%,与对照相比,处理1、处理2、处理3对结线虫的防治效果达到32.11%、54.55%、74.78%,随苦茶粕施用量的增加防治效果也显著提高,各处理之间的病情指数均有显著差异(p<0.05)。
1.5.2阿维菌素药渣防线虫效果
如表2所示,施用阿维菌素药渣后,处理1、处理2、处理3以及CK线虫的病情指数分别为49.4%、40.32%、34.19%、65.22%,药渣的施用黄瓜线虫的病情指数均比CK有不同程度的减轻,相比对照,处理1、处理2、处理3对结线虫的防治效果分别达到24.26%、38.16%、47.58%,随苦茶粕施用量的增加防治效果也显著提高,各处理之间的病情指数均达显著差异(p<0.05)。
1.5.3甲壳素防线虫效果
甲壳素的施用,能显著降低黄瓜线虫病虫指数,如表3所示,处理1、处理2、处理3病虫指数分别为57.15%、50.55%、48.45%显著低于CK(65.22%)(p<0.05),处理1、处理2、处理3对结线虫的防治效果分别达到12.37%、22.49%、25.71%,随甲壳素施用量的增加防治效果随之提高,处理2与处理3差异不显著,均均显著高于处理1(p<0.05)。
1.5.4淡紫拟青霉防线虫效果
淡紫拟青霉的防虫效果如表4所示,施用淡紫拟青霉的处理1、2、3的病虫指数显著低于CK,4个处理病虫指数分别为58.18%、49.26%、47.54%、65.22%,随淡紫拟青霉施用的增加,病虫指数显著降低,但施用量达到一定程度,如处理2与处理3差别并无明显差异(p<0.05),处理1、2、3防线虫效果分别为10.79%、24.47%、27.11%。
实施例1
上述全营养防线虫生物有机肥1的制作方法,包括以下步骤:
1)将阿维菌素药渣烘干或晾晒处理,使其含水量水分降至10%以下;得到干燥的阿维菌素药渣,备用;
2)将苦茶粕粉碎至粒径小于2毫米,备用;
3)基础料的制作方法如下:
a.称取850份的新鲜鸡粪、320份的谷糠、120份的钙镁磷肥、2份复合发酵菌和2份的淡紫拟青霉,备用;
b.用谷糠按体积比2∶1的比例将发酵菌等比例稀释三次,均匀撒在上述物料上,然后用拌料机将新鲜鸡粪、谷糠、钙镁磷肥和复合发酵菌搅拌均匀,将调节好的物料,条状堆置,堆宽2~3m,高1~1.2m,任其自然发酵升温;待条垛物料表层30cm处温度稳定升至40℃时,用铲车将物料转运至发酵槽内发酵,发酵槽底部安装有曝气系统,曝气强度为0.5m3/min;每隔2h,通气10~15min分钟;进槽物料表层30cm处理温度稳定升到45℃时,开始翻堆,每天翻抛一次;翻抛时间为15~20天,物料温度达到55℃时开始记时,持续15天,除臭,并能杀死杂草种子和蛔虫卵,此时,物料松散,颜色褐色或棕黄色,无臭味,有一定氨味;出槽静置进行陈化处理,期间配合翻堆2~3次;陈化时间30天后,将淡紫拟青霉与物料混合均匀进行二次发酵,通过控制物料高度、曝气和翻堆等措施,使物料温度在40度以下,维持7天,低温烘干,降低水分至30%以下,粉碎,筛分得到粒径小于2毫米的物料,即制成基础料;
4)增效料包的制作方法如下:
a.称取8份的枯草芽孢杆菌、20份的甲壳素、12份的硼砂、38份的硫酸镁、12份的硫酸锌、40份的硫酸亚铁、2份的硫酸铜、2份的钼酸铵、66份的沸石粉,备用;
b.将上述枯草芽孢杆菌、甲壳素、硼砂、硫酸镁、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、钼酸铵和沸石粉依次投入不锈钢微量物料混合机内,充分混匀,贮存,即得到增效料包;
5)称取580份的基础料、190份的阿维菌素药渣、200份的苦茶粕、50份的黄腐酸钾和48份的增效料包,备用;
6)将上述基础料、阿维菌素药渣、苦茶粕、黄腐酸钾和增效料包投入连续搅拌机内,混均,计量,包装,即得到全营养防线虫生物有机肥1。
经分析检测全营养防线虫生物有机肥1中,水分≦30%,pH=7.2,有机质=54%,有效活菌数≧0.2亿/克,完全达到NY848-2012的标准要求。
实施例2
本实施例与实施例1方法基本相同,不同之处在于:
1)基础料的原料为:800份的新鲜鸡粪、300份的谷糠、150份的钙镁磷肥、3份的复合发酵菌和6份的淡紫拟青霉;
2)增效料包的原料为:10份的枯草芽孢杆菌、16份的甲壳素、12份的硼砂、36份的硫酸镁、12份的硫酸锌、50份的硫酸亚铁、2份的硫酸铜、3份的钼酸铵、60份的沸石粉,备用;
3)按有机肥的原料为550份的基础料、180份的阿维菌素药渣、220份的苦茶粕、45份的黄腐酸钾和50份的增效料包,备用。
实施例3
本实施例与实施例1方法基本相同,不同之处在于:
1)基础料的原料为:900份的新鲜鸡粪、350份的谷糠、150份的钙镁磷肥、3份的复合发酵菌和4份的淡紫拟青霉;
2)增效料包的原料为:8份的枯草芽孢杆菌、16份的甲壳素、10份的硼砂、38份的硫酸镁、10份的硫酸锌、50份的硫酸亚铁、1份的硫酸铜、3份的钼酸铵和60份的沸石粉,备用;
3)按有机肥的原料为560份的基础料、195份的阿维菌素药渣、170份的苦茶粕、50份的黄腐酸钾和50份的增效料包,备用。
实施例4
本实施例与实施例1方法基本相同,不同之处在于:
1)基础料的原料为:850份的新鲜鸡粪、320份的谷糠、120份的钙镁磷肥、2份的复合发酵菌和4份的淡紫拟青霉;
2)增效料包的原料为:8份的枯草芽孢杆菌、20份的甲壳素、12份的硼砂、44份的硫酸镁、10份的硫酸锌、44份的硫酸亚铁、2份的硫酸铜、4份的钼酸铵和64份的沸石粉,备用;
3)按有机肥的原料为590份的基础料、190份的阿维菌素药渣、180份的苦茶粕、48份的黄腐酸钾和45份的增效料包,备用。
实施例5
本实施例与实施例1方法基本相同,不同之处在于:
1)基础料的原料为:880份的新鲜鸡粪、350份的谷糠、140份的钙镁磷肥、1份的复合发酵菌和1份的淡紫拟青霉;
2)增效料包的原料为:8份的枯草芽孢杆菌、16份的甲壳素、10份的硼砂、40份的硫酸镁、12份的硫酸锌、50份的硫酸亚铁、2份的硫酸铜、4份的钼酸铵、70份的沸石粉,备用;
3)按有机肥的原料为560份的基础料、190份的阿维菌素药渣、200份的苦茶粕、50份的黄腐酸钾和45份的增效料包,备用。
利用上述实施例1~5制备的生物有机肥料开展防线虫效果试验
2、材料与方法
2.1实验对象:用上述无菌培养基质育苗所得黄瓜苗,苗龄20d。
2.2实验选址:京山县某村,连作五年、线虫发生严重的蔬菜大棚,土质为酸性紫砂土。
2.3试验设计
效果试验分盆栽试验和大田试验部分。
2.3.1大田试验
试验肥料按实施例1~5制得,常规施肥+实施例1~5制得肥料分别为处理1~5,常规施肥为CK1,常规施肥+其他品牌生物有机肥为CK2,共7个处理,各处理三次重复,随机区组排列,每小区面积为20m2。
常规施肥方式:不施底肥,缓苗后亩施20-20-20水溶肥5kg,初花期亩施20-20-20水溶肥10kg,初果期亩施14-8-35水溶肥10kg,然后每隔10~15d交替追施两种水溶肥各10kg。试验期间不再施用防线虫农药。
生物有机肥于2017年2月15日施入,小区施用量为20kg,采用条施,起高床,覆膜,膜下灌溉,2017年2月25日移栽黄瓜幼苗,双行种植,栽培密度每小区100株。分别于2017年3月25日、5月25日、7月25日在各小区内随机带根挖取10株黄瓜,用水洗净根部检测病情指数;于2017年7月25日在各小区内随机带根挖取10株黄瓜,用水洗净根部检测根系活力;每次采摘黄瓜分小区计重,算平均株重,计为小区产量。
2.3.2盆栽试验
试验肥料按实施例1~5制得,分别与上述无菌培养基质按重量比1:10的比例混匀,标记为处理1~5;其他品牌生物有机肥与1.1无菌培养基质按重量比1:10的比例混匀标记为CK2,纯无菌培养基质标记为CK1。共7个处理,每个处理3盆,三次重复,每盆定苗一株,每盆栽培介质总重1kg。
定植3d后,于夜晚接种上述方法制得根结线虫二龄幼虫悬浊液2ml,定值开始,每隔10天,每盆用1kg水溶肥(20-20-20)100倍稀释液浇灌500ml;结果后,每隔10天,每盆用1kg水溶肥(14-8-35)100倍稀释液浇灌500ml,各处理同等对待。
盆栽试验于2017年2月15日配制栽培介质,2月25日定植,5月25日观察病情指数,取样测定根系活力。
2.4试验方法与管理
根系活力测定采用TTC法,小区产量用重量法,病情指数、防治效果按1.4款方法。
2.5结果与分析
2.5.1实施例制备的微生物肥大田试验防线虫效果分析
在黄瓜苗移栽后1个月、3个月、5个月分别取样检测,结果如表5所示。移栽后1个月时,市售生物有机肥与对照线虫病情指数无显著差异,本发明生物有机肥线虫发病指数显著低于二者处理(p<0.05),五个实例处理中,实施例1的防线虫效果最好,防线虫效果达到54.17%,是市售生物有机肥5.12%的10倍;第3个月时,市售生物有机肥病虫指数59.72%,显著低于对照66.83%,显著高于本发明所有实例肥料(p<0.05),本发明肥料中实例1防线虫效果显著高于其他几个实例,是市售生物肥6.3倍;到第五个月时,本发明所有实例肥料防虫效果依然显著高于两个对照处理(p<0.05),实施例1的防虫效果最好,达到63.51%,是市售生物肥的6.9倍。由此说明,本发明生物有机肥有明显的防治线虫效果。
2.5.2实施例1~5制备的微生物肥料对黄瓜根系活力和产量影响分析
如表6所示,在本试验条件下,市售生物肥种植的黄瓜,其根系活力显著高于对照,但与本发明肥料相比,根系活力低,且达到显著水平(p<0.05);本发明五个实例中,实施例1中根系活力最高,为76.59mg.(g.h)-1,是对照的1.57倍,是普通生物肥的1.37倍。小区产量方面,市售普通生物肥为45.5kg,显著高于对照40.2kg(p<0.05),表现增产;二者显著低于本发明肥料所有处理(p<0.05),其中实例1产量最高达到58.4kg,与市售普通生物肥、对照相比,增产幅度达28.3%、45.2%。由此说明,本发明生物肥有助于提高根系活力,增加吸收能力,达到产量效果。
2.5.3实施例1~5制备的物肥盆栽试验防线效果
如表7所示,盆栽试验中,普通生物有机肥病情指数与对照无明显差异(p<0.05),没能表现出防线虫效果;实施例1~5制备的生物有机肥,五个实例处理病情指数均显著低于普通生物有机肥和对照,其中,实例1防线虫效果最好,防线虫效果达到55.55%。根系活力方面,普通生物有机肥根系活力较对照有显著提高(p<0.05),但显著低于五个实例生物肥,实例1根系活力最高,达到82.64mg.(g.h)-1。
2.6结论
通过大田和盆栽试验结果可以表明,本发明生物有机肥能抑制线虫发病率,提高根系活力,从而表现出稳定的增产,其中实施例1~5制备的的效果最好。
表5实施例1~5制备的生物有机肥大田试验防线虫效果
表6实施例1~5制备的生物有机肥大田试验对黄瓜生长和产量的影响
表7实施例1~5制备的生物有机肥盆栽试验防线虫效果
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。