CN108610177B

CN108610177B - 一种香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN108610177B
Application number: CN201810652605.7A
Authority: CN
Inventors: 黄启为; 沈其荣
Original assignee: Nanjing Agricultural University
Current assignee: Nanjing Agricultural University
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2021-08-17
Anticipated expiration: 2038-06-22
Also published as: CN108610177A

Abstract

本发明公开了一种香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料及其制备方法和应用。一种香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料，以所述的木霉全元生物有机肥料质量计，其配方为：木霉生物有机肥640‑750公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵0‑40公斤/吨，磷酸一铵30‑70公斤/吨，硫酸钾60‑120公斤/吨，硝酸钙50‑70公斤/吨，硫酸镁30‑40公斤/吨。本发明香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料作为基肥，既能够迅速培肥土壤，激活土壤微生物活性，又能使香蕉作物在苗期获得充足的养分平衡供应，适合于香蕉这种高大植株体、且又是一年生作物的特殊作物对基肥的需求，对于香蕉产业的可持续发展具有重要意义。

Description

一种香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于生物肥领域，涉及一种香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料及其制备方法和应用。

背景技术

我国南方高温多雨，土壤有机质分解快、积累少，盐基性离子淋失严重。香蕉生产中多数蕉农只重视施用含氮磷钾的化肥，尤其重视施用化学氮肥，导致蕉园土壤有机质含量极低，土壤微生物活性差，土壤钙镁硫缺乏越来越普遍和严重，营养不平衡严重影响了香蕉作物的产量和品质。香蕉是含钾较为丰富的水果之一，深受广大消费者、尤其是老年人和心血管患者的青睐。香蕉的全生育期为11—12个月，在营养需求方面既不同于南方芒果、荔枝等多年生水果作物，更不同于南方只需生长二至三个月的蔬菜等短生育期作物，香蕉作物需要的基肥既要能够迅速培肥土壤，激活土壤微生物活性，又要能使作物在苗期获得充足的养分平衡供应，因此，研发出适合于香蕉这种高大植株体、且又是一年生作物的特殊作物有机肥配方作为基肥施用，对于香蕉产业的可持续发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料。

本发明的另一目的是提供该香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料的制备方法。

本发明的又一目的是提供该香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料的应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料，以所述的木霉全元生物有机肥料质量计，其配方为：木霉生物有机肥640-750公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵0-40公斤/吨，磷酸一铵30-70公斤/吨，硫酸钾60-120公斤/吨，硝酸钙50-70公斤/吨，硫酸镁30-40公斤/吨。

所述的木霉全元生物有机肥料配方优选为：木霉生物有机肥680-750公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵0-20公斤/吨，磷酸一铵30-50公斤/吨，硫酸钾60-90公斤/吨，硝酸钙70公斤/吨，硫酸镁40公斤/吨；进一步优选木霉生物有机肥680公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵20公斤/吨，磷酸一铵50公斤/吨，硫酸钾90公斤/吨，硝酸钙70公斤/吨，硫酸镁40公斤/吨。

所述的木霉优选保藏号为CGMCC NO.12166的贵州木霉NJAU4742。

所述的香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料优选，该木霉全元生物有机肥料中含有2×10⁷cfu/g以上的贵州木霉NJAU4742、全氮含量质量比为4.9-5.8％，全氮中质量比60％以上为有机氮，总氮磷钾养分质量比为12-18％、有机质含量质量比30-40％、游离氨基酸和小肽2-3％，含水量质量比≤30％，pH6-7。

本发明所述的一种香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料的制备方法，包括：

(1)对木霉进行固体发酵得木霉发酵产物；

(2)将酸解氨基酸原液与腐熟堆肥按质量比1.5-3.0:7.0-8.5的比例混合均匀，平衡5-10天，待混合物堆体pH值升到6.5以上，再将上述木霉固体发酵产物按50-300公斤/吨的量接种到混合物堆体中，混匀，获得含木霉的腐熟堆肥及酸解氨基酸的固体混合物，在温度不超过60℃的条件下将该固体混合物的含水量蒸发至30％以下，得木霉生物有机肥；

(3)在木霉生物有机肥基础上，向其中加入尿素、硫酸铵、磷酸一铵、硫酸钾、硝酸钙及硫酸镁中的四种以上，充分混匀，在温度不超过60℃的条件下将该固体混合物的含水量蒸发至30％以下，得所述的香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料。

所述的木霉优选保藏号为CGMCC NO.12166的贵州木霉NJAU4742。

步骤(1)对贵州木霉NJAU4742进行固体发酵的具体方法优选：

①将贵州木霉NJAU4742接种到PDA液体培养基中进行液体发酵制备功能菌发酵液；

②将作物秸秆粉、酸解氨基酸原液10-20倍稀释液按作物秸秆粉：酸解氨基酸原液10-20倍稀释液＝1Kg：2-2.2L的比例混匀、陈化，pH值调至3.0-5.0，获得作物秸秆与酸解氨基酸混合物，作为固体发酵培养基；

其中酸解氨基酸原液进一步优选通过以下方法制备而成：(1)在密闭容器中先将病死畜禽动物经自动化破碎、所有固形物和液体自动转入密闭的水解罐后，在初始酸浓度c(1/2H₂SO₄)为2.5-5mol L^-1、80-100℃和1-2个大气压下水解2-5小时；(2)水解结束待水解罐内溶液冷却至80℃以下时，静置分层，收集中层的氨基酸溶液即得酸解氨基酸原液；

③将贵州木霉NJAU4742发酵液按50-100L/吨的量接种到固体发酵培养基中，在pH3.0-5.0，发酵温度28-30℃，湿度60-70％RH，浅盘培养96-168小时得木霉固体发酵产物，木霉固体发酵产物中孢子数量≥1×10⁹cfu/克。

所述的陈化的时间优选6-24小时，进一步优选10-15小时。

步骤(2)中酸解氨基酸原液与腐熟堆肥的质量比优选1:4。

步骤(2)中所述的木霉生物有机肥优选含有2×10⁸cfu/g以上的贵州木霉NJAU4742、全氮含量质量比为2.5-3.0％，全氮中质量比90％以上为有机态氮，总氮磷钾养分质量比为5-6％、有机质含量质量≥45％，游离氨基酸和小肽2-3％，含水量质量比≤30％，pH6-7。

木霉全元生物有机肥料配方优选为：木霉生物有机肥680-750公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵0-20公斤/吨，磷酸一铵30-50公斤/吨，硫酸钾60-90公斤/吨，硝酸钙70公斤/吨，硫酸镁40公斤/吨；优选木霉生物有机肥680公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵20公斤/吨，磷酸一铵50公斤/吨，硫酸钾90公斤/吨，硝酸钙70公斤/吨，硫酸镁40公斤/吨。

本发明所述的香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料在香蕉种植土壤培肥和促进香蕉增产中的应用。

有益效果

1、连续施用本发明香蕉作物木霉全元生物有机肥料后，比不施基肥处理的分别高出23.0％和53.0％，比施用普通厩肥为基肥处理的分别高出18.0％和35.0％；显著改善了香蕉果实的品质。

2、连续施用本发明香蕉作物木霉全元生物有机肥料后，显著增加了土壤中可培养细菌、放线菌的数量，显著降低了致病菌-尖孢镰刀菌的数量，对香蕉枯萎病的平均防控率达到70％以上。

生物样品保藏信息

NJAU4742，分类命名为贵州木霉Trichoderma guizhouense，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2016年04月11日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，菌种保藏号为CGMCC NO.12166。

具体实施方式

实施例1

(一)菌剂生产

(1)将促生菌株NJAU4742，接种到PDA液体培养基中进行液体发酵生产，其发酵生产的条件为：pH4.0，发酵温度28℃，175rpm(转/分钟)转速下，连续震荡培养，生长时间为6天(144hr.)，即为木霉发酵液(含菌或芽孢量≥1×10¹⁰cfu/ml)。

(2)将作物秸秆粉100g，酸解氨基酸原液20倍稀释液200-220毫升，混匀、陈化10小时，pH值调至4.0，获得作物秸秆与酸解氨基酸混合物制作的培养基。

其中酸解氨基酸原液进一步优选通过以下方法制备而成：(1)在密闭容器中先将病死畜禽动物经自动化破碎、所有固形物和液体自动转入密闭的水解罐后，在初始酸浓度c(1/2H₂SO₄)为2.5-5mol L^-1、80-100℃和1-2个大气压下水解2-5小时；(2)水解结束待水解罐内溶液冷却至80℃以下时，静置分层，收集中层的氨基酸溶液即得酸解氨基酸原液。

(3)将NJAU4742发酵液按100L/吨的量接种到作物秸秆与酸解氨基酸混合物制作的培养基中，在pH5.0，发酵温度28-30℃，湿度60-70％RH，浅盘(厚度≤3.5厘米)培养144hr.的木霉固体发酵产物，发酵产物芽孢量≥1×10⁹cfu/克。

(二)木霉生物有机肥生产

将酸解氨基酸原液与腐熟堆肥按质量比2:8的比例混合均匀，平衡一周左右，待混合物堆体pH值升到6.5以上即可。再将上述NJAU4742固体发酵产物按100公斤/吨的量接种到混合物堆体中，充分混匀，获得含木霉NJAU4742的腐熟堆肥及酸解氨基酸的固体混合物。在温度不超过60℃的条件下将该固体混合物的含水量蒸发至30％以下，即为木霉生物有机肥。

(三)全元木霉生物有机肥生产

在木霉生物有机肥基础上，按照表1配方加入尿素、硫酸铵、磷酸一铵、硫酸钾、硝酸钙及硫酸镁，充分混匀，在温度不超过60℃的条件下将该固体混合物的含水量蒸发至30％以下，包装出厂即为香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料。

表1香蕉专用木霉全元生物有机肥配方(公斤/吨)

表2香蕉专用木霉全元生物有机肥配方中氮磷钾养分总含量(％)

表3香蕉专用木霉全元生物有机肥配方中化肥氮磷钾含量(％)

实施例2

实施例1中制备的各香蕉专用木霉全元生物有机肥在海南大田上连续进行了两季香蕉试验：

种植密度160株/亩；基肥为厩肥(土杂肥)和木霉全元生物有机肥，其中厩肥(土杂肥)用量1.28吨/亩(8公斤/株)，木霉全元生物有机肥320公斤/亩(2公斤/株)；除基肥品种和数量不同外，所有处理的追肥都一致。分别在香蕉苗定植(或留芽)后每30天进行，将肥料溶于水后通过滴灌施入，共施用12次。香蕉全生育期用于滴灌的追肥总用量为：尿素100公斤/亩，磷酸一铵25公斤/亩，硫酸钾120公斤/亩；各处理面积1.5亩。其中：

(1)香蕉枯萎病发病率：按各处理供试小区面积1.5亩(240株)中，香蕉采摘时发病株数除以240株，再乘以100％计算；

(2)香蕉产量：各处理供试小区面积1.5亩(240株)中，随机采摘20株香蕉，称重后计算平均值，为该处理每株的平均产量；同时，在所采集的20株香蕉中随机采集果实(每株从上至下第三把香蕉)，测定香蕉果实中的含糖量、含钾量和含酸量，取三次重复结果的平均值。

第二季试验结果见表4(第一季香蕉试验结果与第二季试验结果很相似)。结果表明：施用全元木霉生物有机肥对香蕉枯萎病防控有较好的效果，香蕉种植第二茬(留芽)后对照区(未施基肥处理)发病率为10.3％,施用普通厩肥的处理发病率为8.9％，而所有施用含木霉生物有机肥处理的香蕉枯萎病发病率均为4％或以下，尤其是施用含木霉生物有机肥配方5的处理，香蕉枯萎病发病率仅为1.6％，这个配方中木霉生物有机肥份额高，又添加了钙肥和镁肥。就香蕉产量而言，不施基肥和施用普通厩肥处理的香蕉产量仅分别为14.3公斤/株和16.9公斤/株，而木霉全元生物有机肥作为基肥处理的香蕉产量均超过20公斤/株，比不施基肥和施用普通厩肥处理的香蕉至少增产36.0％和25.0％，充分说明重视基肥的施用是实现香蕉高产的重要环节，香蕉果实产量最高的配方处理是木霉全元生物有机肥配方6、7和8，分别达到27.8公斤/株，28.5公斤/株和28.8公斤/株，这三个配方的共同点就是含有木霉生物有机肥和钙肥和镁肥，考虑到配方7和8处理的果实含酸量显著高于配方6，而产量仅略高出配方6，所以，选择配方6作为南方香蕉作物基肥最好的配方品种，在这个基肥配方处理下，香蕉果实的含糖量和含钾量也最高，分别达到21.5％和0.49％，比不施基肥处理的分别高出23.0％和53.0％，比施用普通厩肥为基肥处理的分别高出18.0％和35.0％。

表4基施不同(生物)有机肥对香蕉枯萎病发生率及果实产量和部分质量指标的影响(第二季香蕉)

注：第一季香蕉试验结果与第二季很相似，这里仅列出第二季香蕉试验结果。

防控率＝(对照发病率-处理发病率)/对照发病率×100％

第二季香蕉土壤可培养微生物的数量(表5)结果表明：连续施用全元木霉生物有机肥后，能够显著增加土壤中细菌、放线菌的数量，显著降低了致病菌-尖孢镰刀菌的数量，对香蕉枯萎病的平均防控率达到70.8％(表5)。

表5基施不同(生物)有机肥对香蕉土壤可培养微生物的影响(第二季香蕉)

综上所述，南方香蕉基施专用木霉全元生物有机肥的配方为：以所述的木霉全元生物有机肥料质量计，木霉生物有机肥640-750公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵0-40公斤/吨，磷酸一铵30-70公斤/吨，硫酸钾60-120公斤/吨，硝酸钙50-70公斤/吨，硫酸镁30-40公斤/吨；较优选配方为木霉生物有机肥680-750公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵0-20公斤/吨，磷酸一铵30-50公斤/吨，硫酸钾60-90公斤/吨，硝酸钙70公斤/吨，硫酸镁40公斤/吨

最佳配方为：木霉生物有机肥680公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵20公斤/吨，磷酸一铵50公斤/吨，硫酸钾90公斤/吨，硝酸钙70公斤/吨，硫酸镁40公斤/吨。

Claims

1.一种香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料在香蕉种植土壤培肥、促进香蕉增产和提高香蕉果实含钾量，降低含酸量中的应用，所述的木霉全元生物有机肥料质量计，其配方为：木霉生物有机肥640-750公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵0-40公斤/吨，磷酸一铵30-70公斤/吨，硫酸钾60-120公斤/吨，硝酸钙50-70公斤/吨，硫酸镁30-40公斤/吨；所述的木霉为保藏号为CGMCC NO.12166的贵州木霉NJAU4742。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述的木霉全元生物有机肥料配方为：木霉生物有机肥680-750公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵0-20公斤/吨，磷酸一铵30-50公斤/吨，硫酸钾60-90公斤/吨，硝酸钙70公斤/吨，硫酸镁40公斤/吨。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于所述的木霉全元生物有机肥料配方为：木霉生物有机肥680公斤/吨，尿素50公斤/吨，硫酸铵20公斤/吨，磷酸一铵50公斤/吨，硫酸钾90公斤/吨，硝酸钙70公斤/吨，硫酸镁40公斤/吨。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于该木霉全元生物有机肥料中含有2×10⁷cfu/g以上的贵州木霉NJAU4742、全氮含量质量比为4.9-5.8%，全氮中质量比60%以上为有机氮，总氮磷钾养分质量比为12-18%、有机质含量质量比30-40%、游离氨基酸和小肽2-3%，含水量质量比≤30 %，pH6-7。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的应用，其特征在于包括：

（1）对木霉进行固体发酵得木霉发酵产物；

（2）将酸解氨基酸原液与腐熟堆肥按质量比1.5-3.0:7.0-8.5的比例混合均匀，平衡5-10天，待混合物堆体pH值升到6.5以上，再将上述木霉固体发酵产物按50-300公斤/吨的量接种到混合物堆体中，混匀，获得含木霉的腐熟堆肥及酸解氨基酸的固体混合物，在温度不超过60℃的条件下将该固体混合物的含水量蒸发至30%以下，得木霉生物有机肥；

（3）在木霉生物有机肥基础上，向其中加入尿素、硫酸铵、磷酸一铵、硫酸钾、硝酸钙及硫酸镁中的四种以上，充分混匀，在温度不超过60℃的条件下将该固体混合物的含水量蒸发至30%以下，得所述的香蕉作物专用木霉全元生物有机肥料。