CN109627124A - 一种猕猴桃专用微生物复混肥及其制备和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种猕猴桃专用微生物复混肥的组方、制备和应用，属于微生物肥料领域。所述猕猴桃专用微生物复混肥是根据陕西省猕猴桃果园土壤养分供给能力，结合猕猴桃生长周期的养分需求特征研制而成，分为基肥、催芽肥和壮果肥三个组方。该猕猴桃专用微生物复混肥由有机质、功能微生物、无机养分和微量元素按不同比例混合而成。该猕猴桃专用微生物复混肥可改善土壤质量，增强土壤供肥能力，提高猕猴桃品质和产量。

Description

一种猕猴桃专用微生物复混肥及其制备和应用

技术领域

本发明属于微生物肥料技术领域，特别涉及一种猕猴桃专用微生物复混肥及其制备和应用。

背景技术

化学肥料的使用对提高作物产量起到了巨大作用，同时也带来一系列问题。由于化肥的长期施用导致土壤板结、理化性状变差，肥力下降，同时化肥养分的损失加剧了温室效应(N₂O)，并对地下水造成污染(硝酸盐)，进一步导致了农产品质量下降、品质变差，使得施肥增产率下降，肥料投入报酬递减。

微生物作为一种宝贵的生物资源，对土壤肥力的提高和保持起着至关重要的作用，一方面，微生物量自身含有一定数量的C、N、P、S等元素，是一个有效养分的储备库，具有“源与汇”的调控功能，另一方面，土壤微生物通过其新陈代谢推动农田土壤的物质转化和能量流动。有益微生物经人工大量培养研制的微生物肥料，可以增加土壤氮素、有效磷和钾的含量，提高作物根系活力，从而提高作物产量，改善农产品品质。

猕猴桃属于肉质根，浅根系植物，根系活力强，对土壤环境要求高，适应温暖较湿润、通气性好、养分充足的微酸性土壤。我国陕西省秦岭北麓是猕猴桃的最佳优生区，该地区土壤养分不均衡，存在空间差异，雷宝佳等(2015)研究表明，周至地区猕猴桃果园养分空间变异系数大于10％，属于中等变异，磷丰缺等级为“中-高”水平，有机质、氮和钾亏缺，丰缺等级处于“中-低”甚至“极低”水平。另一方面，猕猴桃生长周期不同对养分的需求也发生着变化，收获后至结果前，猕猴桃对氮、磷、钾的吸收量分别占总氮、磷、钾吸收量的15.57％、29.55％、25.72％，果实生长期因此，猕猴桃对氮、磷、钾的吸收量分别占总氮、磷、钾吸收量的84.43％、70.45％、74.28％.。因此，猕猴桃配方施肥需要同时考虑土壤供肥能力和需肥特征。然而，长期施用化肥引起的农田土壤板结，肥力下降，猕猴桃产量和品质降低，已经成为猕猴桃产业可持续发展的瓶颈问题。

目前，利用具有特定功能的微生物制作生物有机肥用于种植猕猴桃的研究已有一些报道，黄朝桂等利用微生物菌群无害化处理畜禽粪便、农作物秸秆等动植物残体，经加工复合制得生物有机肥，亩施肥量为400kg、600kg和800kg处理的猕猴桃产量比不施肥处理的产量分别提高44.5％、90.7％和110.6％(生物有机肥在有机猕猴桃种植中的应用研究，吉林农业，2013)。库永丽等在猕猴桃发芽期分别施用了含枯草芽孢杆菌和解磷细菌的微生物肥料，土壤肥力(速效氮、磷、钾、全氮、全磷、全钾、有机质)显著提高，pH降低0.29-0.34个单位，猕猴桃果实Vc和可溶性糖分别提高58.03％-58.55％和3.65％-8.01％(微生物肥料对猕猴桃高龄果园土壤改良和果实品质的影响，应用生态学报，2018)。相关专利文献如下：公开号CN107879865A(中国，王英臣，公开日2018-04-06)的一种用于猕猴桃树的复合微生物肥料；公开号CN108164362A(中国，杨林，公开日2018-06-15)的一种猕猴桃专用的新型生物肥料；公开号CN108610215A(中国，吴小毛等，公开日2018-06-29)的一种猕猴桃专用生物菌肥及其制备方法与应用；公开号CN107141154A(中国，张玉英，公开日2017-09-08)的一种猕猴桃种植专用肥及其制备方法；公开号CN106831268A(中国，廖先琴等，公开日2017-06-13)的猕猴桃专用肥及其生产方法；公开号CN107226747A(中国，严凯等，公开日2017-07-20)的一种以林下植物残体为主要原料制备的猕猴桃专用生物有机肥；公开号CN107011072A(中国，章建军等，公开日2017-08-04)的一种猕猴桃专用有机肥及其制备方法；公开号CN107098759A(中国，宋培银等，公开日2017-08-29)的一种一种猕猴桃种植用有机肥及其制备方法；公开号CN106831268A(中国，廖先琴等，公开日2017-06-13)的猕猴桃专用肥及其生产方法。

可见，上述文献和专利中的生物肥料没有涉及猕猴桃栽培区土壤养分状况和猕猴桃生长周期，无法实现“缺什么补什么”，而且由于养分供需失衡，导致了养分过量造成养分流失，土壤结构破坏和地下水污染等。同时，用于生物肥料的微生物需和其他肥料(包括化肥)一起施用，在高渗透压条件下，要求具有特点功能的微生物具有耐高渗透压的特性，才能在土壤中定植并发挥其功能和生态效应。因此选择具有耐高渗透压的功能微生物，根据当地土壤养分供给能力和猕猴桃生长周期需肥特征，研制专用微生物肥料仍然十分必要。

发明内容

为了克服上述现有技术猕猴桃生物肥料养分组方与土壤供给能力、需肥特征失衡而导致的养分流失、土壤结构破坏和地下水污染，以及微生物在土壤中定值差、效率低等缺点，本发明的目的在于提供一种猕猴桃专用微生物复混肥及其制备和应用，结合了陕西猕猴桃主栽区土壤养分状况和猕猴桃生长周期的需肥特征，添加耐高渗透压的具有解磷解钾能力的微生物菌株，研制获得了包括三个组方的猕猴桃专用微生物复混肥。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种猕猴桃专用微生物复混肥，由有机质、功能微生物、无机养分和微量元素混合而成，各组分的比例根据猕猴桃果园土壤养分供给能力，结合猕猴桃生长周期的养分需求特征获得。

所述猕猴桃生长周期的养分需求特征是指：采果后以补充有机质为主，配施氮磷钾肥，萌芽前后补充氮肥，配施磷钾肥，落花后补充氮磷钾肥。

具体地，该复混肥包括基肥、催芽肥和壮果肥三个组方，分别用于采果后、萌芽前后以及落花后，其中，基肥重在补充土壤有机质、催芽肥重在补充氮肥、壮果肥重在补充氮磷钾肥，以质量计，基肥、催芽肥和壮果肥三个组方中有机质分别占65.0％、24.5％和22.0％；总养分即N+P₂O₅+K₂O的总量分别占18.15％、28.18％和32.05％；且N:P₂O₅:K₂O分别为1:0.7:0.9、1:0.35:0.5和1:0.53:1.72。

以质量计，所述微量元素在基肥、催芽肥和壮果肥三个组方的含量均为3.0％。

所述微量元素为硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰和硼砂，以质量计，硫酸锌：硫酸亚铁：硫酸锰：硼砂＝5:15:5:5。

所述有机质为草炭和/或豆粕，所述无机养分为N、P₂O₅和K₂O，其中N源自硫酸铵、尿素和一铵，P₂O₅源自一铵和钙镁磷肥，K₂O源自氯化钾。

所述功能微生物为胶质芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)，复混肥中的有效活菌数大于等于1800万/克。所述胶质芽孢杆菌来源于胶质芽孢杆菌菌粉，其有效活菌数为十亿/克，具有解钾、解磷和固氮作用和耐高渗透压的特性。

本发明还提供了所述猕猴桃专用微生物复混肥的制备方法，按照配方先将有机质和功能微生物混合均匀，再依次加入无机养分和微量元素混合均匀即得。

所述猕猴桃专用微生物复混肥的应用方法，采用条沟施肥法于采果后施入基肥，次年萌芽前施入催芽肥，落花后施入壮果肥，具体步骤如下：在树冠投影外缘两侧各挖一条宽30cm，深30-40cm的沟，施入肥料，填平土壤，下次施肥在树冠投影外缘另外两侧挖沟施肥，可改善猕猴桃果园土壤质量，提高土壤供肥能力，提高猕猴桃产量和品质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

经过实验证实，猕猴桃专用微生物复混肥可以改善猕猴桃果园土壤质量，提高土壤供肥能力，施用所述猕猴桃专用微生物复混肥土壤有机质提高0.80％-1.01％，速效氮提高9.78％-15.36％，速效磷提高19.81％-35.86％、速效钾提高11.71％-16.64％，pH下降0.07-0.08个单位。猕猴桃产量提高6.58％-12.62％，果实Vc含量提高5.48％-7.56％。上述结果提示该猕猴桃专用微生物复混肥适合陕西地区土壤养分状况和猕猴桃生长养分需求，可改善土壤肥力，提高猕猴桃的产量和品质，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。

本实施例中，根据中国陕西猕猴桃主栽区果园土壤养分状况，结合猕猴桃生长周期不同需肥特征，以有机质、功能微生物、无机养分和微量元素为原材料，研制猕猴桃专用微生物复混肥配方。

由于有机质、总养分及其组成比例是根据陕西省猕猴桃主产区果园土壤养分有机质含量处于低水平，速效氮、磷、钾处于中低水平的现状，结合猕猴桃生长期需肥特征(10月采果后基肥应以补充有机质为主，配施氮磷钾肥，2-3月萌芽前后需补充氮肥，配施磷钾肥，6-7月落花后应补充氮磷钾肥)研制获得。

本发明的具体过程如下：

1、猕猴桃果园土壤样品采集

采用5点采样法取0-20cm土壤样品(避开施肥带)，将新鲜土样装入无菌袋中，带回实验室，平摊成2-3cm厚的薄层，剔除动植物残体，压碎土块，自然风干，过筛备用。

2、猕猴桃果园土壤养分测定

2.1土壤有机质含量测定

精确称取过100目筛孔的风干土样0.50g，加入100mL具塞消解管，加入0.1g硫酸汞和5.00mL重铬酸钾溶液，摇匀。缓慢加入7.5mL硫酸，轻轻摇匀。开启恒温加热器，135℃加热30min，冷却至室温，定容至100mL。静置至澄清，取上清液于波长585nm处测量吸光值。以葡萄糖为标准使用液绘制标准曲线，计算土壤有机碳的含量，乘以1.724换算成有机质。

2.2土壤速效氮含量测定

精确称取过1mm筛孔的风干土样2.00g，均匀地铺平于扩散皿外室，加入1.00g锌粉-硫酸亚铁。扩散皿内室加2mL硼酸和1滴定氮混合指示剂。在扩散皿外室边缘涂碱性胶液，盖上毛玻璃，旋转数次，使皿边与毛玻璃完全黏合。再渐渐转开毛玻璃一边，使扩散皿外室露出一条狭缝，迅速加入1.8mol·L^-1NaOH溶液10.0mL，立即盖严，轻轻旋转扩散皿，让碱溶液盖往所有土壤。再用橡皮筋圈紧，使毛玻璃固定。置于40℃恒温箱，24h后用0.005mol·L^-1(1/2H₂SO₄)标准液滴定内室吸收液中的NH₃。

2.3土壤速效磷含量测定

精确称取过1mm筛的风干土样2.50g于150mL三角瓶中，加入0.5mol·L^-1NaHCO₃溶液50mL，再加一角勺无磷活性炭，塞紧瓶塞，振荡30min，用无磷滤纸过滤，滤液于100mL三角瓶中，取滤液10mL于50mL容量瓶，加钼锑抗试剂5mL，充分摇匀，用去离子水定容，放置30min，用880nm或700nm波长进行比色。以磷标准溶液绘制标准曲线，计算土壤速效磷的含量。

2.4土壤速效钾含量测定

精确称取过1mm筛孔的风干土样5.00g于150mL三角瓶中，加入1mol·L^-1中性NH₄OAc溶液50mL，塞紧橡皮塞，振荡30min，过滤，滤液在火焰光度计上测定，以钾标准溶液绘制标准曲线，计算土壤速效钾的含量。

2.5土壤pH测定

称取过1mm筛孔的土壤样品10.0g，置50mL烧杯中，加25mL无二氧化碳蒸馏水，用玻棒搅动1min，使土体充分散开，放置30min-1h使其澄清，pH计测定上清液pH值。

表1猕猴桃专用微生物复混肥对土壤养分含量的影响

实验结果如表1所示，两块试验样地的养分本底值显示有机质含量属于四级(土壤养分分级)，低于我国无公害果蔬栽培技术规程要求土壤有机质含量(15g/kg)。速效氮、速效磷和速效钾丰缺指标处于中低水平。因此，在研制猕猴桃专用复混肥时应增加有机质含量，适量添加氮、磷、钾等养分。

3、猕猴桃专用微生物复混肥配方研制

猕猴桃生长期需肥量较大，各生长期的需肥特征不同，10月采果后基肥应以补充有机质为主，配施氮磷钾肥，2-3月萌芽前后需补充氮肥，配施磷钾肥，6-7月落花后应补充氮磷钾肥。根据土壤养分本底值，结合猕猴桃生长周期的需肥特征，本发明猕猴桃专用微生物复混肥配方分为基肥、催芽肥和壮果肥三个组方，其中，基肥重在补充土壤有机质、催芽肥重在补充氮肥、壮果肥重在补充氮磷钾肥。以质量计，基肥、催芽肥和壮果肥三个组方中有机质分别占65.0％、24.5％和22.0％；总养分(即N+P₂O₅+K₂O的总量)分别占18.15％、28.18％和32.05％；N:P₂O₅:K₂O分别为1:0.7:0.9、1:0.35:0.5和1:0.53:1.72。微量元素为硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰和硼砂，在基肥、催芽肥和壮果肥三个组方的含量均为3.0％，其比例为硫酸锌：硫酸亚铁：硫酸锰：硼砂＝5:15:5:5。功能微生物为胶质芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)，复混肥中的有效活菌数大于等于1800万/克。

4、猕猴桃专用微生物复混肥制备

有机质(草炭、豆粕)、氮肥(硫酸铵、尿素、一铵)、磷肥(一铵、钙镁磷肥)、钾肥(氯化钾)、胶质芽孢杆菌菌粉(十亿/克)按照猕猴桃专用微生物复混肥配方比例先将有机质和胶质芽孢杆菌菌粉混合均匀，再依次加入氮肥、磷肥、钾肥和微量元素等组分混合均匀。

5、猕猴桃专用微生物复混肥施用

采用条沟施肥法于采果后施入基肥、次年萌芽前施入催芽肥和落花后施入壮果肥，具体步骤如下：在树冠投影外缘两侧各挖一条宽30cm，深30-40cm的沟，施入肥料，填平土壤，下次施肥在树冠投影外缘另外两侧挖沟施肥。

6、猕猴桃专用微生物复混肥施用效果分析

6.1土壤养分分析

测定方法如2中所述，实验结果见表2，施用本发明猕猴桃专用微生物复混肥，土壤有机质提高0.80％-1.01％，速效氮提高9.78％-15.36％，速效磷提高19.81％-35.86％、速效钾提高11.71％-16.64％，pH下降0.07-0.08个单位。

6.2猕猴桃产量和品质分析

6.2.1猕猴桃果实样品采集和产量统计

每个小区按每棵树东、南、西、北四个方位，随机采集36个果实，测定果实品质，统计单果重，并于田间统计产量。

表2猕猴桃专用微生物复混肥对猕猴桃产量的影响

6.2.2猕猴桃Vc含量测定

清洗猕猴桃，去皮取顶部和中部样品50g，放入组织捣碎机，加入50mL2％草酸，迅速捣成匀浆，取10g浆状样品，过滤滤液于50mL容量瓶定容，用标定过的2,6-二氯靛酚溶液滴定，至溶液呈粉红色15s不褪色为止，以浸提液为空白对照计算Vc含量。

表3猕猴桃Vc含量

实验结果如表2和表3所示，施用本发明猕猴桃专用微生物复混肥，猕猴桃产量提高6.58％-12.62％，果实Vc含量提高5.48％-7.56％。

综上所述，本发明猕猴桃专用微生物复混肥可用于陕西省猕猴桃种植，有效改善果园土壤质量，增强土壤供肥能力，提高猕猴桃品质和产量。

Claims (10)

1.一种猕猴桃专用微生物复混肥，其特征在于，由有机质、功能微生物、无机养分和微量元素混合而成，各组分的比例根据猕猴桃果园土壤养分供给能力，结合猕猴桃生长周期的养分需求特征获得。

2.根据权利要求1所述猕猴桃专用微生物复混肥，其特征在于，所述猕猴桃生长周期的养分需求特征是指：采果后以补充有机质为主，配施氮磷钾肥，萌芽前后补充氮肥，配施磷钾肥，落花后补充氮磷钾肥。

3.根据权利要求1所述猕猴桃专用微生物复混肥，其特征在于，包括基肥、催芽肥和壮果肥三个组方，分别用于采果后、萌芽前后以及落花后，以质量计，基肥、催芽肥和壮果肥三个组方中有机质分别占65.0％、24.5％和22.0％；总养分即N+P₂O₅+K₂O的总量分别占18.15％、28.18％和32.05％；且N:P₂O₅:K₂O分别为1:0.7:0.9、1:0.35:0.5和1:0.53:1.72。

4.根据权利要求3所述猕猴桃专用微生物复混肥，其特征在于，以质量计，所述微量元素在基肥、催芽肥和壮果肥三个组方的含量均为3.0％。

5.根据权利要求3或4所述猕猴桃专用微生物复混肥，其特征在于，所述微量元素为硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰和硼砂，以质量计，硫酸锌：硫酸亚铁：硫酸锰：硼砂＝5:15:5:5。

6.根据权利要求1或2或3或4所述猕猴桃专用微生物复混肥，其特征在于，所述有机质为草炭和/或豆粕，所述无机养分为N、P₂O₅和K₂O，其中N源自硫酸铵、尿素和一铵，P₂O₅源自一铵和钙镁磷肥，K₂O源自氯化钾。

7.根据权利要求1或2或3或4所述猕猴桃专用微生物复混肥，其特征在于，所述功能微生物为胶质芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)，复混肥中的有效活菌数大于等于1800万/克。

8.根据权利要求7所述猕猴桃专用微生物复混肥，其特征在于，所述胶质芽孢杆菌来源于胶质芽孢杆菌菌粉，其有效活菌数为十亿/克，具有解钾、解磷和固氮作用和耐高渗透压的特性。

9.权利要求1所述猕猴桃专用微生物复混肥的制备方法，其特征在于，按照配方先将有机质和功能微生物混合均匀，再依次加入无机养分和微量元素混合均匀即得。

10.权利要求1所述猕猴桃专用微生物复混肥的应用，其特征在于，采用条沟施肥法于采果后施入基肥，次年萌芽前施入催芽肥，落花后施入壮果肥，具体步骤如下：在树冠投影外缘两侧各挖一条宽30cm，深30-40cm的沟，施入肥料，填平土壤，下次施肥在树冠投影外缘另外两侧挖沟施肥。