CN108689770A - 一种烟草灌根用生物肥及其制备方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物肥料技术领域，具体涉及一种烟草灌根用生物肥及其制备方法和使用方法，生物肥主要由以下原料制成：酸性膨润土、生石灰、玉米淀粉、商陆、地榆、石榴皮、石香菜、红薯渣、豆渣和枯草芽孢杆菌菌剂。本发明的生物肥集提供营养、土壤改良和病虫害防治于一体，同时具有疏松土壤的作用和较强的保水效果。

Description

一种烟草灌根用生物肥及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明涉及生物肥料技术领域，具体涉及一种烟草灌根用生物肥及其制备方法和使用方法。

背景技术

烟草是我国主要的经济作物之一，在国民经济中占有重要地位。化肥的使用对提高烟草产量具有重要作用，然而过量施用化肥，其养分不能被烟草有效地吸收利用，氮、磷、钾等一些化学物质易被土壤固结，形成各种化学盐分在土壤中积累，导致土壤养分结构失调，物理性状变差，导致烟田酸化和盐渍化，造成烟田地力下降和农业面源污染等问题。因此，开发营养全面、缓释长效、无毒无害、无残留，对土壤和烟草不产生污染的生物肥，对促进烟草生产的可持续发展具有重要意义。

同时，烟草在种植过程中，极易出现病虫害，且防治较难，这是影响我国优质烟叶生产的重要因素。对烟草危害较重并且经常发生的病虫害主要有黑胫病、根腐病、根结线虫病、青枯病等。很多病原可以在土壤或者植株中存活2-3年甚至更长的时间，导致烟草病虫害的严重发生。目前，在烟草种植过程中，为了防治病虫害会使用大量的化学农药，但其存在着农药残留等问题，对烟草的优质健康发展有一定的障碍。通过生物技术手段，施加外源植物次生代谢产物或有抑制作用、生长迅速的拮抗菌剂，可以直接杀死病虫害的病原，或者通过拮抗菌剂产生抑菌物质，并且通过竞争病原营养及生存空间来抑制病原的数量和繁殖。这种方式绿色环保，不污染环境，对烟草生产的健康发展将有更广阔的前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种集提供营养、土壤改良和病虫害防治于一体的生物肥及其制备方法和使用方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案及其构思是：

一种烟草灌根用生物肥，主要由以下重量份数的原料制成：酸性膨润土5-10份，生石灰3-6份，玉米淀粉10-20份，商陆的根以及茎或/和叶3-12份，地榆的茎或/和叶1-5份，石榴皮5-15份，石香菜的茎或/和叶10-25份，红薯渣20-40份，豆渣10-25份，枯草芽孢杆菌菌剂1-5份；酸性膨润土能够吸水膨胀至原始体积的20倍，具有显著的保水能力，同时可以有效疏松改善土壤团粒结构，促进烟草根系的生长，玉米淀粉吸水性强且易降解，与酸性膨润土配合使用，能够显著增强保水效果；玉米淀粉还能够与红薯渣和豆渣一起被商陆、地榆和石香菜植物细胞中的活性酶以及本发明中的枯草芽孢杆菌降解，为枯草芽孢杆菌和烟草提供营养；商陆的鲜茎叶中一般含氮2-3%、磷0.3-0.6%、钾2-4%、其他干物质9-31%，可作为绿肥提供氮、磷、钾等元素，肥效显著，商陆的根中含有皂苷，对多种地下害虫具有较强的毒杀作用，且对哺乳动物毒性低；地榆的鲜茎叶和石榴皮中含有鞣质，石香菜的鲜茎叶中含有挥发油，商陆、地榆、石香菜、石榴皮配合使用，使皂苷、鞣质、挥发油等植物次生代谢产物通过不同的作用机制抑制病虫害的病原，相互不冲突，而且能够相互协同增效，杀死真菌、细菌、线虫等病虫害病原，扩大病虫害的防治谱，增强了对单一病虫害的防治效果；生石灰一方面利用遇水释放的高热对红薯渣和豆渣进行灭菌，杀死其中的有害微生物，同时利用生成的碱性环境降解红薯渣和豆渣中的纤维素和木质素，更有利于微生物的降解，另一方面生石灰可以适当中和酸性土壤，防止土壤过于酸性。

作为优选方案，其中：酸性膨润土7-9份，生石灰4-5份，玉米淀粉12-16份，商陆的根以及茎或/和叶5-8份，地榆的茎或/和叶2-4份，石榴皮7-13份，石香菜的茎或/和叶15-21份，红薯渣22-30份，豆渣12-15份，枯草芽孢杆菌菌剂2-4份。

所述的枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌HS5B5，即枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HS5B5，该菌株2012年5月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），地址：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，保藏编号：CGMCC No. 6088（见中国发明专利ZL201410163640.4说明书）。

一种如上所述生物肥的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按所述的重量份数称取酸性膨润土、生石灰、玉米淀粉、商陆的根以及茎或/和叶、地榆的茎或/和叶、石榴皮、石香菜的茎或/和叶、红薯渣、豆渣和枯草芽孢杆菌菌剂，备用；

步骤二、分别将商陆的根以及茎或/和叶、地榆的茎或/和叶和石香菜的茎或/和叶切割成2cm以下的小段，石榴皮粉碎至16目以下，商陆等植物切碎后，细胞内容物流出，富含氨基酸、单糖、矿质元素等，尤其生物活性酶可以分解大分子物质，将商陆、地榆、石香菜和石榴皮混合，搅拌3-5h后静置3-4h，重复上述搅拌静置2-3次，切成小段后多次搅拌静置有利于细胞壁的破碎和细胞内容物的释放，搅拌静置后得到混合物Ⅰ；

步骤三、将红薯渣和豆渣混合，并调节含水量为20-40%，加入生石灰搅拌，待发热结束、体系温度下降至30℃以下时，加入枯草芽孢杆菌菌剂，培养72-84h，得到混合物Ⅱ；

步骤四、混合物Ⅰ、混合物Ⅱ进行混合后，加入酸性膨润土和玉米淀粉搅拌均匀，即制得所述的生物肥。

一种如上所述生物肥的使用方法，在使用所述生物肥对烟草灌根的同时，使用枯草芽孢杆菌HS5B5喷洒烟草的地上部分。

有益效果：本发明的生物肥集提供营养、土壤改良和病虫害防治于一体，同时具有疏松土壤的作用和较强的保水效果；

1、提供营养：商陆的鲜茎叶中一般含氮2-3%、磷0.3-0.6%、钾2-4%、其他干物质9-31%，可作为绿肥，肥效显著；本发明中红薯渣、豆渣和玉米淀粉经枯草芽孢杆菌发酵及被商陆、地榆和石香菜植物细胞中的活性酶降解，分解为小分子物质，为烟草根系提供易吸收的营养物质；

2、土壤改良：本发明中酸性膨润土和玉米淀粉能够增强土壤保水能力，酸性膨润土还能够吸水膨胀形成团聚体，起到疏松土壤的作用；本发明的生物肥能够使根际微生物数量增多，改善烟草根际环境；

3、病虫害防治：商陆的根中含有皂苷，对多种地下害虫具有较强的毒杀作用，且对哺乳动物毒性低；地榆的鲜茎叶和石榴皮中含有鞣质，石香菜的鲜茎叶中含有挥发油，商陆、地榆、石香菜、石榴皮配合使用，使皂苷、鞣质、挥发油等等植物次生代谢产物通过不同的作用机制抑制病虫害的病原，相互不冲突，而且能够相互协同增效，杀死真菌、细菌、线虫等病虫害病原，扩大病虫害的防治谱，增强了对单一病虫害的防治效果；枯草芽孢杆菌HS5B5发酵利用底物中的红薯渣和豆渣，不仅生长迅速，以数量压缩病原的营养和生存空间，同时保证高活性的枯草芽孢杆菌菌株在稳定期产生具有抑菌作用的拮抗物质，杀死或者抑制病原的生长。此外，枯草芽孢杆菌可以依靠其耐受性强的芽孢度过恶劣的环境，定殖在烟草根际土壤，在适宜条件萌发，继续发挥抑菌作用，达到长效抑菌效果。

附图说明

图1是本发明试验一中各种处理对成熟期烟草农艺性状影响的对比图；

图2是本发明试验一中各种处理下烟草感染病虫害情况的对比图；

图3是本发明试验一中各种处理对成熟期烟草根系及土壤微生物的影响的对比图；

图4是本发明试验一中各种处理对不同等级烟草产量影响的对比图；

图5是本发明试验一中各种处理对不同等级烟草比例影响的对比图；

图6是本发明试验二中生物肥吸水能力测定曲线图；

图7是本发明试验二中生物肥保水能力测定曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明，以下未详述部分均为现有技术或采用现有技术能够实现的。

实施例1

一种烟草灌根用生物肥，主要由以下重量份数的原料制成：酸性膨润土7份，生石灰5份，玉米淀粉13份，商陆（采用整株，包括根、茎、叶）7份，地榆茎叶（地上部分，包括茎和叶）3份，石榴皮10份，石香菜茎叶（地上部分，包括茎和叶）18份，红薯渣25份，豆渣14份，枯草芽孢杆菌菌剂2份；

其制备方法如下：

步骤一、按所述的重量份数称取以上原料，备用；

步骤二、分别将商陆、地榆茎叶和石香菜茎叶切割成2cm以下的小段，石榴皮粉碎至16目以下，之后将商陆、地榆、石香菜和石榴皮混合，搅拌3-4h后静置3-5h，重复上述搅拌静置3次，得到混合物Ⅰ；

步骤三、将红薯渣和豆渣混合，并调节含水量为25-35%，加入生石灰搅拌，待发热结束、体系温度下降至30℃以下时，加入枯草芽孢杆菌菌剂，培养72-84h（即3-4d），得到混合物Ⅱ；

步骤四、混合物Ⅰ、混合物Ⅱ进行混合后，加入酸性膨润土和玉米淀粉搅拌均匀，即制得所述的生物肥。

实施例2

一种烟草灌根用生物肥，主要由以下重量份数的原料制成：酸性膨润土8份，生石灰4份，玉米淀粉12份，商陆（采用整株，包括根、茎、叶）6份，地榆茎叶（地上部分，包括茎和叶）4份，石榴皮9份，石香菜茎叶（地上部分，包括茎和叶）18份，红薯渣26份，豆渣15份，枯草芽孢杆菌菌剂2份；

其制备方法同实施例1。

实施例3

一种烟草灌根用生物肥，主要由以下重量份数的原料制成：酸性膨润土7份，生石灰4份，玉米淀粉15份，商陆（采用整株，包括根、茎、叶）8份，地榆茎叶（地上部分，包括茎和叶）4份，石榴皮9份，石香菜茎叶（地上部分，包括茎和叶）20份，红薯渣24份，豆渣12份，枯草芽孢杆菌菌剂3份；

其制备方法同实施例1。

实施例4

一种烟草灌根用生物肥的使用方法，在使用所述生物肥对烟草灌根的同时，使用枯草芽孢杆菌HS5B5喷洒烟草的地上部分；其中所述的生物肥的组分及制备方法同实施例1。

试验一

在洛阳市洛宁县东宋乡选取2亩烟田，以通过实施例1提供的方法制备的生物肥以及在制备过程中制得的中间产物进行试验，试验分为A、B、C、D和E五个处理，3次重复，共15个小区，随机排列，小区面积为88.9m²。各处理分别为：A组（对照）不施加生物肥，用水灌根，同时对烟草地上部分喷水，B组施加混合物Ⅰ进行灌根，同时对烟草地上部分喷水，C组施加混合物Ⅰ进行灌根，同时对烟草地上部分喷洒枯草芽孢杆菌HS5B5菌剂，D组施加本发明的生物肥进行灌根，同时对烟草地上部分喷水，E组施加本发明的生物肥进行灌根，同时对烟草地上部分喷洒枯草芽孢杆菌HS5B5菌剂。上述处理中灌根用的混合物Ⅰ和生物肥均按80g/株使用，用水稀释成1000ml进行灌根，A组每株烟草施用1000ml水灌根；上述处理中喷洒烟草地上部分用的枯草芽孢杆菌HS5B5菌剂按10g/株使用，用水稀释成500ml均匀喷洒，A组、B组和D组喷洒500ml水于烟草地上部分。移栽烟苗后第3天施加，其它肥料用量与当地水平一致，每日观察烟苗生长状态、有无死苗等问题。

（1）烟草农艺性状测定

烟草农艺性状包括株高、叶长、叶宽、茎围及叶数等指标，反映了烟草的生长情况和对营养的利用转化能力。

测定方法：在成熟期时，每个小区随机选取5株烟草，观察记录烟株的株高、叶长、叶宽、茎围和有效叶片数，计算平均值。株高测量采用米尺，测量范围是从烟株根部到烟叶生长完成的节点，茎围是用游标卡尺测量主茎第1节位处。

试验结果：如图1所示，B组和C组烟草长势好，其株高、叶长等5个农艺指标均高于对照A组。说明商陆等植物能够作为绿肥为烟草提供养分，促进烟草生长。D组和E组烟草长势更好于B组和C组，可见在生物肥中加入玉米淀粉、红薯渣和豆渣等物质及枯草芽孢杆菌HS5B5后，能够进一步促进烟草生长。

（2）病虫害情况

烟草病虫害会影响烟草的产量和品质，降低烟草的经济价值。

调查方法：自施加至烟草采收结束，调查并记录受到感染的病虫害烟草株数，每5天调查1次。发生病虫害包括根腐病、灰霉病、青枯病、黑胫病、赤星病、烟草根结线虫病、烟蚜和小地老虎等。

试验结果：图2结果显示，A组、B组、C组、D组、E组感染病虫害的数量依次为16株、8株、6株、7株和4株，对比B组和A组可知，商陆、地榆、石香菜和石榴皮能够对烟草地下害虫、病原菌起到灭杀作用，对比E组和D组可知，在使用本发明生物肥灌根的同时，对烟草地上部分喷施枯草芽孢杆菌HS5B5菌剂对病虫害的防治效果更显著。

（3）烟草根系及土壤中各种微生物的数量测定

烟草的根系是合成烟草生物碱的场所和提高烟草产量品质的器官，对烟叶营养成分的传输十分重要。根系鲜重及其周围土壤微生物数量反映了烟株土壤的结构和供肥能力。

测定方法：烟草成熟期时，每个小区随机选取5株根系，采集根系密集区的土壤混匀后，采用稀释涂布平板计数法测定土壤中细菌、放线菌和真菌的数量。同时将根系用自来水、蒸馏水先后冲洗干净，最后用吸水纸将残留水分充分吸收干净，称重，取平均值。

试验结果：图3结果显示，相对于对照A组，B组、C组、D组和E组根际土壤细菌和放线菌的数量显著增多，根系鲜重显著增加，说明生物肥施入土壤后，能够提供大量营养物质，提高土壤肥力，增加根区土壤细菌和放线菌总量，进一步增强了分解土壤有机物质的能力，改善了根部土壤微环境，促进烟草根系的旺盛生长，提高烟草品质和产量。

（4）烟草产量统计

烟叶干重是烟草品质的重要指标之一，与烟农经济利益密切相关。

统计方法：烟叶成熟后，单独采摘、烘烤、统计各个小区的产量，专业工作人员对烤后的烟叶中部进行感官评吸，根据工作人员的评估分别做记录，烟叶分级后按照不同处理分别称重记录，计算各级产量。

试验结果：图4和图5结果显示，相对于对照A组，B组、C组、D组和E组的上等烟、中等烟产量及总产量都显著提高，而且增加了上等烟的比例，表明生物肥不仅可以提供烟草所需养分，促进烟草生长，而且可以提高烟草的产量。

试验二、本发明生物肥的吸水及保水能力测定

吸水能力测定：称取2g生物肥置于1000ml烧杯中，加入足量的蒸馏水，在室温下静置，达到吸收饱和后滤去多余的水分，测定其吸胀后的质量；

保水能力测定：以吸水能力试验结束时生物肥质量为起点，放在自然条件下风干，分别在不同时段测定其失水后质量，失水量几乎不变时停止测定。

试验结果：图6和图7结果显示，生物肥具有良好的吸水和保水能力，其最大吸水量为425.63g，吸水倍率为211.8；失水速度比较缓慢，25d内释放出水分294.18g。

综合以上试验，本发明的生物肥，能够提高土壤肥力，具有良好的吸水和保水能力，促进烟草光合作用和营养生长，增加根际微生物种群数量，改善土壤微生态环境，促进烟株根系的生长，提高烟草的产量和品质。同时，生物肥中含有植物次生代谢产物和枯草芽孢杆菌HS5B5，可以有效抑制烟草病虫害的发生，减少烟农的损失和种植成本，提高烟草的经济价值。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种烟草灌根用生物肥，其特征在于，主要由以下重量份数的原料制成：酸性膨润土5-10份，生石灰3-6份，玉米淀粉10-20份，商陆的根以及茎或/和叶3-12份，地榆的茎或/和叶1-5份，石榴皮5-15份，石香菜的茎或/和叶10-25份，红薯渣20-40份，豆渣10-25份，枯草芽孢杆菌菌剂1-5份。

2.如权利要求1所述的一种烟草灌根用生物肥，其特征在于：酸性膨润土7-9份，生石灰4-5份，玉米淀粉12-16份，商陆的根以及茎或/和叶5-8份，地榆的茎或/和叶2-4份，石榴皮7-13份，石香菜的茎或/和叶15-21份，红薯渣22-30份，豆渣12-15份，枯草芽孢杆菌菌剂2-4份。

3.如权利要求1或2所述的一种烟草灌根用生物肥，其特征在于：所述的枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌HS5B5。

4.一种如权利要求1-3任一项所述生物肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、按所述的重量份数称取酸性膨润土、生石灰、玉米淀粉、商陆的根以及茎或/和叶、地榆的茎或/和叶、石榴皮、石香菜的茎或/和叶、红薯渣、豆渣和枯草芽孢杆菌菌剂，备用；

步骤二、分别将商陆的根以及茎或/和叶、地榆的茎或/和叶和石香菜的茎或/和叶切割成2cm以下的小段，石榴皮粉碎至16目以下，之后将商陆、地榆、石香菜和石榴皮混合，搅拌3-5h后静置3-4h，重复上述搅拌静置2-3次，得到混合物Ⅰ；

步骤三、将红薯渣和豆渣混合，并调节含水量为20-40%，加入生石灰搅拌，待发热结束、体系温度下降至30℃以下时，加入枯草芽孢杆菌菌剂，培养72-84h，得到混合物Ⅱ；

步骤四、混合物Ⅰ、混合物Ⅱ进行混合后，加入酸性膨润土和玉米淀粉搅拌均匀，即制得所述的生物肥。

5.一种如权利要求1-3任一项所述生物肥的使用方法，其特征在于：在使用所述生物肥对烟草灌根的同时，使用枯草芽孢杆菌HS5B5喷洒烟草的地上部分。