CN108675866A - 一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥及其制备方法，属于肥料技术领域。该肥料是由磷酸一铵、硫酸钾、钼酸铵、氨基酸粉、复合微生物菌剂、黄腐酸钾、增效剂、海藻酸钠、禽畜粪便沼液按照一定重量配比制成。该肥料配比合理，养分丰富，可以满足豆类作物花芽分化的养分需要，提高豆类作物的产量和品质，改善土壤环境，促进豆类结瘤，减少化肥的使用，提高肥料利用率。

Description

一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水溶性肥料，具体的说是一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥及其制备方法。
背景技术
目前，农业生产过程中最突出的问题主要有大量施用化学农药造成的土壤板结、使用化学农药造成的残留和施肥与农药分开进行造成劳动力浪费，这些问题对农业生产和农作物增产造成了严重障碍。随着微生物技术在农业中的应用，为实现环保、无污染和高效农业生产提供了有效的方法和解决途径，许多功能菌也广泛应用于农药和肥料领域。但目前的生物肥料只能作为辅助性肥料，使化学肥料和农药的用量降低，但不能从根本上解决土壤板结和环境污染等问题。
豆类作物是指豆科中的一类栽培作物。豆类作物种类很多，主要有大豆、蚕豆、豌豆、绿豆、赤豆、菜豆、豇豆、刀豆、扁豆等。豆类作物的种子含有大量的淀粉、蛋白质和脂肪，是营养丰富的食料。这类作物对自然条件要求严格，气候、雨量、土质适宜就能高产，反之，单产就会下降。因此，因地制宜、适当集中地发展，就可少占用耕地，以较少的消耗生产更多的豆类作物。肥料是发展高产优质糖料作物的重要物质保证，尽管豆类作物根部有根瘤菌共生，但很多豆类作物仍要施用化肥或有机肥来增加地力，化肥虽然有增产作用，但却含有多种不利于人体和环境的化学成分，导致豆类作物的品质下降，使土地板结，地力下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种为豆类作物提供足够的养分、提高豆类作物产量和品质的豆类作物专用水溶性微生物菌肥。
本发明的另一目的是提供一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥的制备方法。
一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥，它是由以下重量份的原料制成：磷酸一铵10-30份、硫酸钾1-10份、钼酸铵0.05-0.3份、氨基酸粉20-30份、复合微生物菌剂1-3份、黄腐酸钾1-10份、增效剂0.5-1.5份、海藻酸钠10-15份、禽畜粪便沼液1-5份；
所述增效剂是由聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成。
所述壳聚糖-磷钨酸配合物是采用下述方法制备得到的：将2g壳聚糖置于200ml1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎即得。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备的：将沼泽红假单胞菌、黄孢原毛平革菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15-20小时，然后按照30‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在30℃培养25小时后，将各菌种按照质量比2:1复配后冻干成粉即可。
所述液体种子培养基为质量比为20:8:5:5：20:1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200:20:300:400:100:8：2500的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、马铃薯粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.1。
优选的，所述的豆类作物专用水溶性微生物菌肥，它是由以下重量份的原料制成：磷酸一铵20份、硫酸钾5份、钼酸铵0.2份、氨基酸粉25份、复合微生物菌剂2份、黄腐酸钾5份、增效剂1份、海藻酸钠12份、禽畜粪便沼液3份。
一种上述的豆类作物专用水溶性微生物菌肥的制备方法，它包括以下步骤：
（1）将2g壳聚糖置于200ml 1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎，备用；
（2）将聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成增效剂，备用；
（3）取禽畜粪便沼液，向其中加入絮凝剂，再加入活性炭充分搅拌，然后过滤除掉沉淀物得到处理后的沼液，备用；
（4）将所制备的增效剂与磷酸一铵、硫酸钾、钼酸铵、氨基酸粉、黄腐酸钾、海藻酸钠混合均匀，然后将步骤（3）所制备得沼液均匀喷洒在混合物料表面，于30-35℃干燥得到混合粉料；
（5）将步骤（4）所制备的混合粉料与配方量的复合微生物菌剂混合均匀后，分装即得本发明产品。
所述步骤（3）中絮凝剂的加入量占沼液体积的3~5%；活性炭加入量占沼液重量的5~10%。本发明所用絮凝剂购自武汉滤源净水材料有限公司PAM系列产品。本发明的有益效果是：本发明的豆类作物专用水溶性微生物菌肥肥料配比合理，养分丰富，可以满足豆类作物花芽分化的养分需要，同时还含有可促进豆类作物养分吸收的复合微生物菌剂与富含多种有益微生物的禽畜粪便沼液联用，能够有效抑制土壤中的真菌、细菌、病毒等有害微生物的生长，有效预防各种病虫害的发生，减少化学农药的使用，提高作物种植的安全性。此外，本发明还采用了特定配方的增效剂，不仅促进了豆类作物对多种养分的需求，提高豆类作物的产量和品质，还可以和其他养分协同作用，改善土壤环境，促进豆类结瘤，减少化肥的使用，提高肥料利用率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。本发明所用沼泽红假单胞菌、黄孢原毛平革菌均可由现有技术常规方法制备，或通过市售购得。
实施例1
一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥，它是由以下重量份的原料制成：磷酸一铵10份、硫酸钾1份、钼酸铵0.05份、氨基酸粉20份、复合微生物菌剂1份、黄腐酸钾1份、增效剂0.5份、海藻酸钠10份、禽畜粪便沼液1份。
所述增效剂是由聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成。
所述壳聚糖-磷钨酸配合物是采用下述方法制备得到的：将2g壳聚糖置于200ml1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎即得。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备的：将沼泽红假单胞菌、黄孢原毛平革菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15-20小时，然后按照30‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在30℃培养25小时后，将各菌种按照质量比2:1复配后冻干成粉即可。
所述液体种子培养基为质量比为20:8:5:5：20:1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200:20:300:400:100:8：2500的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、马铃薯粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.1。
上述肥料的制备方法如下：
（1）将2g壳聚糖置于200ml 1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎，备用；
（2）将聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成增效剂，备用；
（3）取禽畜粪便沼液，向其中加入占沼液体积的3~5%的絮凝剂，再加入占沼液重量的5~10%的活性炭充分搅拌，然后过滤除掉沉淀物得到处理后的沼液，备用；
（4）将所制备的增效剂与磷酸一铵、硫酸钾、钼酸铵、氨基酸粉、黄腐酸钾、海藻酸钠混合均匀，然后将步骤（3）所制备得沼液均匀喷洒在混合物料表面，于30-35℃干燥得到混合粉料；
（5）将步骤（4）所制备的混合粉料与配方量的复合微生物菌剂混合均匀后，分装即得本发明产品。
实施例2
一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥，它是由以下重量份的原料制成：磷酸一铵30份、硫酸钾10份、钼酸铵0.3份、氨基酸粉30份、复合微生物菌剂3份、黄腐酸钾10份、增效剂1.5份、海藻酸钠15份、禽畜粪便沼液5份。
所述增效剂是由聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成。
所述壳聚糖-磷钨酸配合物是采用下述方法制备得到的：将2g壳聚糖置于200ml1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎即得。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备的：将沼泽红假单胞菌、黄孢原毛平革菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15-20小时，然后按照30‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在30℃培养25小时后，将各菌种按照质量比2:1复配后冻干成粉即可。
所述液体种子培养基为质量比为20:8:5:5：20:1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200:20:300:400:100:8：2500的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、马铃薯粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.1。
上述肥料的制备方法同实施例1。
实施例3
一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥，它是由以下重量份的原料制成：磷酸一铵20份、硫酸钾5份、钼酸铵0.2份、氨基酸粉25份、复合微生物菌剂2份、黄腐酸钾5份、增效剂1份、海藻酸钠12份、禽畜粪便沼液3份。
所述增效剂是由聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成。
所述壳聚糖-磷钨酸配合物是采用下述方法制备得到的：将2g壳聚糖置于200ml1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎即得。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备的：将沼泽红假单胞菌、黄孢原毛平革菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15-20小时，然后按照30‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在30℃培养25小时后，将各菌种按照质量比2:1复配后冻干成粉即可。
所述液体种子培养基为质量比为20:8:5:5：20:1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200:20:300:400:100:8：2500的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、马铃薯粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.1。
上述肥料的制备方法同实施例1。
对比例1
一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥，其肥料配方和制备方法同实施例3，不同的是：配方中不含有增效剂成分及相应制备方法的步骤。
对比例2
一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥，其肥料配方和制备方法同实施例3，不同的是：配方中增效剂组成为单一聚甲基丙烯酸甲酯。
对比例3
一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥，其肥料配方和制备方法同实施例3，不同的是：配方中增效剂组成为单一壳聚糖-磷钨酸配合物。
应用测试例1
在山东莒南县选取一块地作为大豆种植试验田，供试品种为鲁豆9号。该地平均分成7块，分别编号为1-7号。试验田具体试验方法为：将本发明和对比例的肥料作为追肥使用，其他常规基肥使用各组均相同。试验田1-3号分别追施实施例1-3的肥料；4-6号试验田分别追施对比例1-3的肥料；7号为空白对照组，空白对照组不施用任何追肥；追肥具体的使用方法为：将肥料和水按照1kg：1000L的比例兑好，通过喷洒的方式施入土壤中，每亩用量2~3kg。其他田间管理各个处理组均相同，收获期称重统计产量，并统计整个生长周期中病虫害发生情况及大豆品质性状，具体结果如表1所示。
表1大豆种植试验田结果统计
产量（kg/亩） 荚数（个/株） 粒数（个/株） 百粒重（g） 病虫害发生率（%）
1 221 32.5 66.5 26.8 0.7
2 225 31.7 63.4 27.5 0.9
3 233 32.3 68.9 26.4 0.8
4 185 23.2 45.3 19.5 2.3
5 199 29.6 50.1 21.2 2.1
6 177 24.2 54.7 22.3 1.8
7 132 22.1 42.1 17.2 3.2
应用测试例2
在山东临沭县选取一块地作为绿豆种植试验田，供试品种为冀绿7号。该地平均分成7块，分别编号为1-7号。试验田具体试验方法为：将本发明和对比例的肥料作为追肥使用，其他常规基肥使用各组均相同。试验田1-3号分别追施实施例1-3的肥料；4-6号试验田分别追施对比例1-3的肥料；7号为空白对照组，空白对照组不施用任何追肥；追肥具体的使用方法为：将肥料和水按照1kg：1000L的比例兑好，通过喷洒的方式施入土壤中，每亩用量2~3kg。其他田间管理各个处理组均相同，收获期称重统计产量，并统计整个生长周期中病虫害发生情况及绿豆品质性状，具体结果如表2所示。
表2绿豆种植试验结果统计
产量（kg/亩） 荚数（个/株） 粒数（个/株） 百粒重（g） 病虫害发生率（%）
1 145 30.5 11.3 5.45 0.5
2 139 32.3 12.5 5.61 0.7
3 142 33.5 12.1 5.52 0.8
4 112 21.2 8.9 3.65 2.1
5 129 23.7 9.5 4.12 1.5
6 117 25.6 9.7 4.21 1.7
7 109 21.3 9.1 3.58 2.2

Claims (7)

1.一种豆类作物专用水溶性微生物菌肥，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：磷酸一铵10-30份、硫酸钾1-10份、钼酸铵0.05-0.3份、氨基酸粉20-30份、复合微生物菌剂1-3份、黄腐酸钾1-10份、增效剂0.5-1.5份、海藻酸钠10-15份、禽畜粪便沼液1-5份；
所述增效剂是由聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成。
2.根据权利要求1所述的豆类作物专用水溶性微生物菌肥，其特征在于，所述壳聚糖-磷钨酸配合物是采用下述方法制备得到的：将2g壳聚糖置于200ml 1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎即得。
3.根据权利要求1所述的豆类作物专用水溶性微生物菌肥，其特征在于，所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备的：将沼泽红假单胞菌、黄孢原毛平革菌活化后分别在液体种子培养基中25℃下培养15-20小时，然后按照30‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在30℃培养25小时后，将各菌种按照质量比2:1复配后冻干成粉即可。
4.根据权利要求3所述的豆类作物专用水溶性微生物菌肥，其特征在于，所述液体种子培养基为质量比为20:8:5:5：20:1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200:20:300:400:100:8：2500的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、马铃薯粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.1。
5.根据权利要求1所述的豆类作物专用水溶性微生物菌肥，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：磷酸一铵20份、硫酸钾5份、钼酸铵0.2份、氨基酸粉25份、复合微生物菌剂2份、黄腐酸钾5份、增效剂1份、海藻酸钠12份、禽畜粪便沼液3份。
6.一种权利要求1-5中任一项所述的豆类作物专用水溶性微生物菌肥的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（1）将2g壳聚糖置于200ml 1.5%的醋酸中，充分溶解；另将5g磷钨酸溶于100 ml 1.5%的醋酸溶液中，搅拌下将壳聚糖溶液逐滴加入磷钨酸溶液中，有透明状固体析出，滴加完毕后，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，丙酮脱水，固体产物在60℃下真空干燥24h，粉碎，备用；
（2）将聚甲基丙烯酸甲酯与壳聚糖-磷钨酸配合物按照2:1的重量比制成增效剂，备用；
（3）取禽畜粪便沼液，向其中加入絮凝剂，再加入活性炭充分搅拌，然后过滤除掉沉淀物得到处理后的沼液，备用；
（4）将所制备的增效剂与磷酸一铵、硫酸钾、钼酸铵、氨基酸粉、黄腐酸钾、海藻酸钠混合均匀，然后将步骤（3）所制备得沼液均匀喷洒在混合物料表面，于30-35℃干燥得到混合粉料；
（5）将步骤（4）所制备的混合粉料与配方量的复合微生物菌剂混合均匀后，分装即得本发明产品。
7.根据权利要求6所述的豆类作物专用水溶性微生物菌肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中絮凝剂的加入量占沼液体积的3~5%；活性炭加入量占沼液重量的5~10%。
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