CN109553478A - 一种利用油菜秸秆开发油菜专用生防功能的生物有机肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用油菜秸秆开发油菜专用生防功能的生物有机肥及其制备方法,它包括以下重量百分比原料:生防功能菌粉2‑4‰,其余为有机肥料;制备方法,步骤1,原料的预处理;步骤2,混料;步骤3,发酵;步骤4,熟化;步骤5,添加生防功能菌:在步骤4腐熟完成的物料中加入物料总重量2‑4‰的生防功能菌粉,搅拌均匀,即得到生防功能生物有机肥。本发明开发出以油菜秸秆为主要原料的油菜专用生防功能有机肥,具有较强的技术先进性和新颖性,能够为我国油菜产业绿色、健康和可持续发展提供物化的产品和技术支撑,对促进农村经济的发展具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及生物肥料领域,尤其涉及一种利用油菜秸秆开发油菜专用生防功能的生物有机肥及其制备方法。
背景技术
我国是世界第二大油菜种植国,油菜种植面积和油菜籽产量约占世界总量的20%。2013年的统计数据表明我国油菜种植面积约为750万hm2,油菜籽产量达1400万t以上。近年来随着我国大力发展乡村旅游和农业观光旅游,油菜成为其中重要的旅游资源之一,每年的各式各样的“油菜花节”吸引了大量的游客,对促进农村经济的发展起到重要的推动作用。
油菜的病害种类较多,目前我国报道的有油菜病害34种,主要是油菜病毒病、根肿病、霜霉病和菌核病,其中危害最为严重的是油菜根肿病。油菜根肿病病菌为专性寄生菌,可严重危害如油菜、大白菜、甘蓝、萝卜、芥菜、花椰菜等大多数十字花科植物的根部,导致根部肿大、叶片萎缩黄化,植株地上部分生长缓慢甚至枯死,一般减产10%左右,严重时减产50%~60%,是油菜及十字花科蔬菜的重要病害。该病主要由带菌土壤中的休眠孢子传播,休眠孢子可在带菌土壤中存活8~11a。一旦发病,防治起来十分困难。已发生油菜根肿病的地区,其危害都有日益加重的趋势。目前针对油菜根肿病的防治主要有农业防治、化学防治和生物防治,农业防治对于长期种植油菜的地区难度较大,化学防治虽然能在一定程度上有效防治根肿病,但花费大、残留高、容易给环境造成污染等缺点使化学防治不能成为一个长期有效的防治方法;生物防治作为一种环保、安全、持效的病害防治方法被应用到了植物病害防治研究前沿,具有巨大的应用前景。
种植油菜可在获得油菜籽的同时产生大量的油菜秸秆,因此,我国的油菜秸秆资源十分丰富。由于油菜秸秆“体积大、重量轻”,以及油菜收获后抢种水稻、玉米等大田作物的原因,堆置和露天焚烧是处理油菜秸秆的常见方式。每年油菜籽收获季节,关于油菜秸秆露天焚烧的新闻屡见不鲜,这种处理油菜秸秆的方式不仅污染了大气环境,危害人体健康,而且易引发事故,威胁居民生命财产安全,同时破坏了土壤结构,导致土地产能下降。有研究报道,我国油料作物秸秆可能源利用的比例为48%。随着政府、社会各界对秸秆资源的重视程度不断提升,政策的不断完善,油菜秸秆的资源化利用也应给予高度的重视。有研究报道,油菜秸秆的利用率非常低,利用率仅25%,其中肥料化占19%、饲料化占2%、基料化占2%、能源化和工业原料化利用仅各占1%。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种利用油菜秸秆开发油菜专用生防功能的生物有机肥及其制备方法,本针发明对我国油菜种植过程中根肿病危害严重、油菜秸秆利用率低的现状,将油菜根肿病生物防治技术和油菜秸秆资源化利用技术相结合,开发出以油菜秸秆为主要原料的油菜专用生防功能有机肥,具有较强的技术先进性和新颖性,能够为我国油菜产业绿色、健康和可持续发展提供物化的产品和技术支撑,对促进农村经济的发展具有重要的意义。
为达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现。
一种利用油菜秸秆开发油菜专用生防功能的生物有机肥,它包括以下重量百分比原料:生防功能菌粉2-4‰,其余为有机肥料;
所述生防功能菌粉为一株解淀粉芽孢杆菌和一株枯草芽孢杆菌按质量比为1:2复配而成;
所述解淀粉芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.15851;
所述枯草芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.15854;
所述有机肥料包含以下重量份原料:油菜秸秆50~70份,菜籽枯0~20份,腐植酸10~30份,牛粪0~30份以及油菜秸秆、菜籽枯、腐植酸、牛粪总重量3-5‰的发酵菌剂;
所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌按质量比为1:1:2复配;
所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的保藏登记号为CGMCC NO.15844;
所述嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)的保藏登记号为CGMCCNO.15852;
所述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的保藏登记号为CGMCC NO.15849。
一种利用油菜秸秆开发油菜专用生防功能的生物有机肥的制备方法,它包括以下步骤:
步骤1,原料的预处理:取原料油菜秸秆、菜籽枯、腐植酸和牛粪粉碎,粉碎后粒度为10-20目,按照重量份数取各组分:油菜秸秆50~70份,菜籽枯0~20份,腐植酸10~30份,牛粪0~30份,上述原料的碳氮比为23~34:1,再用CaCO3调节pH值至5.8~7.2,水分含量(质量百分比)调节至40~60%,备用;
步骤2,混料:在上述预处理完成的物料中加入物料总重量3-5‰的发酵菌剂,混合均匀后,在发酵车间进行堆腐发酵;
步骤3,发酵:在发酵过程中,当温度达到40℃时,三小时后开始翻堆,之后每天至少进行2次翻堆,当物料中的堆内温度降至室温时,发酵结束;
步骤4,熟化:将步骤3中发酵完成的物料转移至熟化车间集中堆放,堆高至4~5米,进行熟化,直至堆内温度不再升高,水份含量(质量百分比)降至30%以下,发酵熟化完成;
步骤5,添加生防功能菌:在步骤4腐熟完成的物料中加入物料总重量2-4‰的生防功能菌粉,搅拌均匀,即得到生防功能生物有机肥。
本发明具有以下积极效果:
1、有效解决油菜秸秆资源化利用的问题:目前油菜秸秆的利用率非常低,其中堆置和露天焚烧是处理油菜秸秆的常见方式。这种处理方式不仅污染了大气环境,危害人体健康,而且易引发事故,威胁居民生命财产安全。以油菜秸秆作为有机肥的发酵原料,并实现工业化大规模生产,这就为油菜秸秆的资源化利用提供了一条新的途径,对于生态环境保护以及绿色有机农业的发展都大有益。
2、实现油菜根肿病的生物防控并减少化学农药的使用:所添加的生防功能菌能够有效改善作物根际微环境,在保护油菜根系不受根肿病病原体侵染的同时能够抑制病原体休眠孢子的萌发,从而实现根肿病的生物防控,最终达到减少化学农药使用、减轻环境污染风险、提高农产品安全性的目的。
3、可以改良土壤、促进作物生长和减少化学肥料的使用:利用油菜秸秆开发的油菜专用生防功能生物有机肥产品含有大量的有机质,能够高效改良土壤;富含氨基酸、腐植酸和有益微生物,能够促进油菜生长;所含的氮、磷、钾等大量元素以及多种中微量元素能够为油菜提供养分,有效减少化学肥料的使用。
附图说明
图1为本发明的制备工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明,但不局限于说明书上的内容。
一种利用油菜秸秆开发油菜专用生防功能的生物有机肥,它包括以下重量百分比的生防功能菌粉2-4‰,其余为有机肥,
生防功能菌粉为一株解淀粉芽孢杆菌和一株枯草芽孢杆菌按质量比为1:2复配而成,解淀粉芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.15851,枯草芽孢杆菌的保藏号为CGMCCNo.15854;
有机肥包含重量份原料为油菜秸秆50~70份,菜籽枯0~20份,腐植酸10~30份,牛粪0~30份以及油菜秸秆、菜籽枯、腐植酸、牛粪总重量3-5‰的发酵菌剂;
发酵菌剂由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillusstearothermophilus)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)组成,其组配比例为菌剂质量比的1:1:2。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)保藏登记号为CGMCC NO.15844、嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)保藏登记号为CGMCC NO.15852,地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)保藏登记号为CGMCC NO.15849。
制备步骤:
步骤1,原料的预处理:取原料油菜秸秆、菜籽枯、腐植酸和牛粪粉碎,粉碎后粒度为10-20目,按照重量份数各组分的加入量为:油菜秸秆50~70份,菜籽枯0~20份,腐植酸10~30份,牛粪0~30份,将原料的碳氮比调节约为23~34:1,再用CaCO3调节pH值至5.8~7.2,水分含量调节至(重量百分比)40~60%;
步骤2,混料:在上述预处理的物料中加入物料总重量3-5‰的发酵菌剂,所述的发酵菌剂为云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的发酵菌剂,此种发酵菌剂为云南省微生物发酵工程研究中心针对油菜秸秆为发酵底物进行研发生产,对于油菜秸秆的发酵具有优良效果。混合均匀后,在发酵车间进行堆腐发酵;
步骤3,发酵:在发酵过程中,当温度达到40℃以上,三小时后开始翻堆,之后每天至少进行2次翻堆,以满足发酵菌剂中菌种的耗氧需求。物料经历升温-高温-降温的发酵过程,当物料中产生大量菌丝,无刺鼻气味,堆内温度降至室温(25度)时发酵结束;
步骤4,熟化:为了进一步提升有机肥的肥效,将物料转移至熟化车间集中堆放(可以堆至4~5米高)进行熟化,直至温度不再升高,水份(质量百分比)下降到30%以下,无生物毒害作用时,发酵熟化完成;
步骤5,添加生防功能菌:在腐熟完成的有机肥中加入物料总重量2-4‰的生防功能菌粉,搅拌均匀,即得到生防功能生物有机肥。所述的菌粉为云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供的具有促生长和防治根肿病功能的菌株复配而成的复合微生物制剂。
下面以具体实施例来说明。
实施例1:
1)原料的预处理:原料使用粉碎后细度为10-20目的油菜秸秆、菜籽枯、腐植酸和牛粪,按照重量份数各组分的加入量为:油菜秸秆50份,菜籽枯20份,腐植酸10份,牛粪0份,将原料的碳氮比调节约为23:1,再用CaCO3调节pH值至5.8,水分含量调节至(重量百分比)40%;
2)混料:在上述预处理的物料中加入物料总重量3‰的发酵菌剂,所述的发酵菌剂为云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的有机肥发酵菌剂,此种有机肥发酵菌剂为云南省微生物发酵工程研究中心针对油菜秸秆为发酵底物进行研发生产,对于油菜秸秆的发酵具有优良效果。混合均匀后在发酵车间进行堆腐发酵;
3)发酵:在发酵过程中当温度达到40℃以上三小时后开始翻堆,之后每天至少进行2次翻堆,以满足发酵菌剂中菌种的耗氧需求,物料产生升温-高温-降温的发酵过程,当物料中产生大量菌丝,无刺鼻气味,堆内温度降至室温时发酵结束;
4)熟化:为了进一步提升有机肥的肥效,将物料转移至熟化车间集中堆放(可以堆至4~5米高)进行熟化,直至温度不再升高,水分下降到30%以下,无生物毒害作用时,发酵熟化完成;
5)功能菌剂添加:在腐熟完成的有机肥中加入物料总重量2‰的生防功能菌粉,即得到生防功能生物有机肥。所述的菌粉为云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供的具有促生长和防治根肿病功能的菌株复配而成的复合微生物制剂。
实施例2:
1)原料的预处理:原料使用粉碎后细度为10-20目的油菜秸秆、菜籽枯、腐植酸和牛粪,按照重量份数各组分的加入量为:油菜秸秆70份,菜籽枯0份,腐植酸10份,牛粪20份,将原料的碳氮比调节约为34:1,再用CaCO3调节pH值至7.2,水分含量调节至(重量百分比)60%;
2)混料:在上述预处理的物料中加入物料总重量5‰的发酵菌剂,所述的发酵菌剂为云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的有机肥发酵菌剂,此种有机肥发酵菌剂为云南省微生物发酵工程研究中心针对油菜秸秆为发酵底物进行研发生产,对于油菜秸秆的发酵具有优良效果。混合均匀后在发酵车间进行堆腐发酵;
3)发酵:在发酵过程中当温度达到40℃以上三小时后开始翻堆,之后每天至少进行2次翻堆,以满足发酵菌剂中菌种的耗氧需求,物料产生升温-高温-降温的发酵过程,当物料中产生大量菌丝,无刺鼻气味,堆内温度降至室温时发酵结束;
4)熟化:为了进一步提升有机肥的肥效,将物料转移至熟化车间集中堆放(可以堆至4~5米高)进行熟化,直至温度不再升高,水份下降到30%以下,无生物毒害作用时,发酵熟化完成;
5)功能菌剂添加:在腐熟完成的有机肥中加入物料总重量4‰的生防功能菌粉,即得到生防功能生物有机肥。所述的菌粉为云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供的具有促生长和防治根肿病功能的菌株复配而成的复合微生物制剂。
实施例3:
1)原料的预处理:原料使用粉碎后细度为10-20目的油菜秸秆、菜籽枯、腐植酸和牛粪,按照重量份数各组分的加入量为:油菜秸秆60份,菜籽枯10份,腐植酸20份,牛粪15份,将原料的碳氮比调节约为23:1,再用CaCO3调节pH值至5.8,水分含量调节至(重量百分比)40%;
2)混料:在上述预处理的物料中加入物料总重量4‰的发酵菌剂,所述的发酵菌剂为云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的有机肥发酵菌剂,此种有机肥发酵菌剂为云南省微生物发酵工程研究中心针对油菜秸秆为发酵底物进行研发生产,对于油菜秸秆的发酵具有优良效果。混合均匀后在发酵车间进行堆腐发酵;
3)发酵:在发酵过程中当温度达到40℃以上三小时后开始翻堆,之后每天至少进行2次翻堆,以满足发酵菌剂中菌种的耗氧需求,物料产生升温-高温-降温的发酵过程,当物料中产生大量菌丝,无刺鼻气味,堆内温度降至室温时发酵结束;
4)熟化:为了进一步提升有机肥的肥效,将物料转移至熟化车间集中堆放(可以堆至4~5米高)进行熟化,直至温度不再升高,水分下降到30%以下,无生物毒害作用时,发酵熟化完成;
5)功能菌剂添加:在腐熟完成的有机肥中加入物料总重量3‰的生防功能菌粉,即得到生防功能生物有机肥。所述的菌粉为云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供的具有促生长和防治根肿病功能的菌株复配而成的复合微生物制剂。
本发明的油菜专用生防功能生物有机肥田间运用效果:
实施例1的运用效果:化肥减量配施生物有机肥对油菜生长及根肿病发生的影响
1)试验时间:2017年9月至2018年4月。
2)试验地点:试验安排在昆明市安宁市青龙镇小李白村,选择长年有根肿病发生的李宏令农户家地块作为试验地。试验地土地平坦,土壤肥力中等,前茬作物为水稻。
3)供试品种:云油杂9号。
4)供试肥料:油菜配方肥(16-5-5,由云南云叶化肥股份有限公司提供),油菜专用生防功能生物有机肥(由云南云之叶生物科技有限公司提供)。
5)试验设计:试验采用随机区组排列,设4个处理,每个处理3个重复,合计12个小区。试验处理如下:
T1:当地常规施肥,施用16-5-5油菜配方肥80kg/亩;
T2:施用16-5-5油菜配方肥7280kg/亩+生物有机肥40kg/亩;
T3:施用16-5-5油菜配方肥64kg/亩+生物有机肥80kg/亩;
T4:施用16-5-5油菜配方肥56kg/亩+生物有机肥120kg/亩;
6)施肥方法:油菜配方肥和生物有机肥全部作为基肥施用。
7)调查的数据及方法:在移栽后40天,待油菜根肿病病情基本稳定后,每个小区随机选取30株进行根肿病发病情况调查,分别记录各小区的各级病株数,计算各处理的平均株率和病情指数;在油菜成熟收割前2-3天,每个小区随机选取5株,测量植株株高、单株有效角果数、每角粒数、千粒重等指标;收获后计产。
8)试验结果:见表1~2。
表1:减量化肥配施生物有机肥对油菜农艺性状和产量的影响
从表1可以看出,在化肥减量30%以内施用本发明实例1的油菜专用生防功能生物有机肥能够改善油菜的农艺性状,提高油菜的产量;当化肥减量20%,生物有机肥使用量为80kg/亩时,油菜的农艺性状和产量表现最优。
表2:减量化肥配施生物有机肥对油菜根肿病发生的影响
从表2可以看出,施用本发明实例1的油菜专用生防功能生物有机肥能够明显降低油菜根肿病的发病率和病情指数,随着生物有机肥施用量的增加,油菜根肿病的发病率和病情指数呈下降的趋势。
实施例2的运用效果:增施生物有机肥对油菜生长及根肿病发生的影响
1)试验时间:2017年9月至2018年4月。
2)试验地点:试验安排在昆明市安宁市青龙镇赵家村,选择长年有根肿病发生的唐建波农户家地块作为试验地。试验地土地平坦,土壤肥力中等,前茬作物为玉米。
3)供试品种:云油杂9号。
4)供试肥料:油菜配方肥(16-5-5,由云南云叶化肥股份有限公司提供),油菜专用生防功能生物有机肥(由云南云之叶生物科技有限公司提供)。
5)试验设计:试验采用随机区组排列,设4个处理,每个处理3个重复,合计12个小区。试验处理如下:
T1:当地常规施肥,施用16-5-5油菜配方肥80kg/亩;
T2:常规施肥的基础上增施生物有机肥40kg/亩;
T3:常规施肥的基础上增施生物有机肥60kg/亩;
T4:常规施肥的基础上增施生物有机肥80kg/亩。
6)施肥方法:油菜配方肥和生物有机肥全部作为基肥施用。
7)调查的数据及方法:在移栽后40天,待油菜根肿病病情基本稳定后,每个小区随机选取30株进行根肿病发病情况调查,分别记录各小区的各级病株数,计算各处理的平均株率和病情指数;在油菜成熟收割前2-3天,每个小区随机选取5株,测量植株株高、单株有效角果数、每角粒数、千粒重等指标;收获后计产。
8)试验结果:见表3~4。
表3:增施生物有机肥对油菜农艺性状和产量的影响
从表3可以看出,增施本发明实例2的油菜专用生防功能生物有机肥能够改善油菜的农艺性状,提高油菜的产量,随着生物有机肥施用量的增加,油菜的农艺性状和产量呈递增的趋势。
表4:增施生物有机肥对油菜根肿病发生的影响
处理 | 发病率(%) | 病情指数 |
T1 | 17.36 | 10.25 |
T2 | 9.19 | 5.88 |
T3 | 8.56 | 4.79 |
T4 | 8.13 | 4.96 |
从表4可以看出,增施本发明实例2的油菜专用生防功能生物有机肥能够明显降低油菜根肿病的发病率和病情指数,随着生物有机肥施用量的增加,油菜根肿病的发病率和病情指数呈下降的趋势。
显然,本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (2)
1.一种利用油菜秸秆开发油菜专用生防功能的生物有机肥,其特征在于:它包括以下重量百分比的原料:生防功能菌粉2-4‰,其余为有机肥料;
所述生防功能菌粉为一株解淀粉芽孢杆菌和一株枯草芽孢杆菌按质量比为1:2复配而成;
所述解淀粉芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.15851;
所述枯草芽孢杆菌的保藏号为CGMCC No.15854;
所述有机肥料包含以下重量份原料:油菜秸秆50~70份,菜籽枯0~20份,腐植酸10~30份,牛粪0~30份以及油菜秸秆、菜籽枯、腐植酸、牛粪总重量3-5‰的发酵菌剂;
所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌按质量比为1:1:2复配;
所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的保藏登记号为CGMCC NO.15844;
所述嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)的保藏登记号为CGMCCNO.15852;
所述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的保藏登记号为CGMCC NO.15849。
2.根据权利要求1所述的一种利用油菜秸秆开发油菜专用生防功能的生物有机肥的制备方法,其特征在于:它包括以下步骤:
步骤1,原料的预处理:取原料油菜秸秆、菜籽枯、腐植酸和牛粪粉碎,粉碎后粒度为10-20目,按照重量份数取各组分:油菜秸秆50~70份,菜籽枯0~20份,腐植酸10~30份,牛粪0~30份,上述原料的碳氮比为23~34:1,再用CaCO3调节pH值至5.8~7.2,水分含量(质量百分比)调节至40~60%,备用;
步骤2,混料:在上述预处理完成的物料中加入物料总重量3-5‰的发酵菌剂,混合均匀后,在发酵车间进行堆腐发酵;
步骤3,发酵:在发酵过程中,当温度达到40℃时,三小时后开始翻堆,之后每天至少进行2次翻堆,当物料中的堆内温度降至室温时,发酵结束;
步骤4,熟化:将步骤3中发酵完成的物料转移至熟化车间集中堆放,堆高至4~5米,进行熟化,直至堆内温度不再升高,水份含量(质量百分比)降至30%以下,发酵熟化完成;
步骤5,添加生防功能菌:在步骤4腐熟完成的物料中加入物料总重量2-4‰的生防功能菌粉,搅拌均匀,即得到生防功能生物有机肥。
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