CN110498719B - 用于改良土壤的微生物肥料及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了改良土壤的微生物肥料，由以下重量百分比的原料制成：胶冻样芽孢杆菌40‑45％；黄腐酸钾25‑30％；胺鲜酯2‑3％；酵母提取物5‑6％；壳寡糖5‑6％；腐殖酸钠4‑6％；海藻提取物4‑6％；复合蛋白酶2‑3％；地衣芽孢杆菌4‑5％。通过本发明各成分之间的相互协同、相互促进作用，不仅能够改良土壤，还能够为植物生长发育提供营养并增强植物的抗病性，因此本发明能够降低化肥的使用量，提高土壤改良效果，有效降解土壤中的重金属和农药。

Description

用于改良土壤的微生物肥料及其应用

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及改良土壤的微生物肥料及其应用。

背景技术

土壤的组成是固相、液相、气相三类物质，主要包括矿物质、有机质、水分、空气和微生物。土壤中这三类物质互相联系、互相制约，是具有一定结构的有机整体。因此，土壤健康的标准也由这三类物质进行界定：健康的土壤中包括45％左右的矿物质、25％左右的空气、25％左右的水、5％左右的有机质和1％左右的微生物。由于长期使用化学肥料，导致土壤土地板结、土壤酸化、盐渍化、土壤微生物多样性被破坏等问题越来越突出，并直接导致了土壤贫瘠、地力衰竭等影响农业可持续发展。经研究向土壤中施入微生物菌对于改良土壤、提升地力、改善土壤生态环境、提高农作物产量和品质具有极其重要的作用。

现有的微生物肥料在实际应用中，需要施入大量的化肥，通过化肥为植物提供营养，促进植物生长，通过微生物改良土壤，这种方式由于大量化肥的施入仍然存在微生物改良土壤效果不明显的问题，因此需要一种能够使化肥减量的微生物肥料。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种改良土壤的微生物肥料。通过本发明各成分之间的相互协同、相互促进作用，不仅能够改良土壤，还能够为植物生长发育提供营养并增强植物的抗病性，因此本发明能够降低化肥的使用量，提高土壤改良效果，有效降解土壤中的重金属和农药。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种改良土壤的微生物肥料，由以下重量百分比的原料制成：胶冻样芽孢杆菌40-45％；黄腐酸钾25-30％；胺鲜酯2-3％；酵母提取物5-6％；壳寡糖5-6％；腐殖酸钠4-6％；海藻提取物4-6％；复合蛋白酶2-3％；地衣芽孢杆菌4-5％。

优选的，由以下重量百分比的原料制成：胶冻样芽孢杆菌45％；黄腐酸钾25％；胺鲜酯3％；酵母提取物5％；壳寡糖5％；腐殖酸钠5％；海藻提取物5％；复合蛋白酶2％；地衣芽孢杆菌5％。

优选的，所述胶冻样芽孢杆菌的有效活菌数为50-100亿个/克。

优选的，所述地衣芽孢杆菌有效活菌数为500-1000亿个/克。

优选的，所述壳聚糖的分子量小于3000。

优选的，所述复合蛋白酶的酶活力为30万u/g。

本发明的第二方面，提供上述微生物肥料的制备方法，将上述原料按所述重量百分比混合即得微生物肥料。

本发明的第三方面，提供上述微生物肥料具有如下(1)-(4)至少一项用途：(1)改良土壤板结，平衡土壤结构；(2)改良土壤盐化酸化；(3)降解土壤重金属，降解土壤农残；(4)生根壮苗，保花护果，提高农作物抗病能力。

本发明的第四方面，提供上述微生物肥料的使用方法，将肥料加水溶解得混合液，将混合液喷施到土壤中。

优选的，肥料和水首先按固液比4g：1L进行混合，6-7h后再将混合液稀释到20L水里，即可喷施到一亩土壤中。

本发明的有益效果：

(1)本发明各成分之间的相互协同、相互促进作用，不仅能够改良土壤，还能够为植物生长发育提供营养并增强植物的抗病性，因此本发明能够降低化肥的使用量，化肥用量减至原用量的20％，既提高土壤改良效果，有效降解土壤中的重金属和农药，又能够避免因化肥的过量堆积给土壤带来的板结问题，改善农作物的品质和产量；

(2)本发明各成分之间具有相互协同、相互促进，形成一个有机的整体，缺一不可；本发明中的胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母提取物中的酵母菌之间相互协同，不存在拮抗作用，施入土壤之后能够快速定植和繁殖；胶冻样芽孢杆菌在土壤中繁殖后，分泌植物生长刺激素及多种酶，以增强作物对一些病害的抵抗力，能抑制其他病原菌的生长；地衣芽孢杆菌可调整菌群失调，可促使机体产生抗菌活性物质、杀灭致病菌，并能抑制致病菌的生长繁殖；加入酵母提取物后能够增加酵母菌含量，酵母菌协同胶冻样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，促进胶冻样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌抑制病原菌的能力；

(3)酵母提取物中还含有氨基酸含量30％以上，总蛋白50％以上，核苷酸10％以上，在协同胶冻样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌抑制病原菌的同时，还能够为胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母提取物中的酵母菌提供营养成分，供其快速繁殖，同时也为植物生长提供营养，促进植物生长发育；酵母菌与壳寡糖的协同配合还能够促进壳寡糖的抗病能力，提高植物的抗病能力；

(4)海藻提取物的添加能够为本发明中的胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌以及酵母提取物中的酵母菌提供营养，增强微生物的繁殖能力和代谢能力，同时可补充作物微量元素和营养成分的综合吸收，提高作物适应恶劣环境的能力，促进作物的生长发育，提升作物对土壤中营养元素的吸收能力；

(5)通过胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母提取物中的酵母菌协同黄腐酸钾，一方面促进黄腐酸钾改善土壤团粒结构，疏松土壤的作用，同时加强黄腐酸钾调节土壤PH值，降低土壤重金属含量的作用；另一方面黄腐酸钾协同胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母提取物中的酵母菌的繁殖，通过胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母菌对土壤中的重金属进行吸附、吸收、络合、沉淀，对农药残留进行分解；

(6)腐殖酸钠的添加能够对将黄腐酸钾和海藻提取物重中的微量元素螯合起来，提高微量元素在土壤中的稳定性和有效性；通过复合蛋白酶分解土壤中的蛋白质；

(7)有效提高效益和产量，通过本发明降低化肥的使用量，使每亩地的投入降低，同时提高了产量，低投入、高回报，确保农业繁荣可持续发展；

(8)利用有益微生物群体和微量元素，修复化肥农药除草剂过量使用造成的土壤板结，地力下降等问题，达到恢复土壤原生态的目的，使的土壤形成一个良性循环，最终实现在健康的土壤长出健康的植物。

附图说明

图1为本发明微生物肥料使用于黑芝麻种植后的黑芝麻的农残检测报告扉页；

图2为本发明微生物肥料使用于黑芝麻种植后的黑芝麻的农残检测报告；

图3为本发明微生物肥料使用于黑芝麻种植后的黑芝麻的农残检测报告；

图4为本发明微生物肥料使用于黑芝麻种植后的黑芝麻的农残检测报告；

图5为本发明微生物肥料使用于黑芝麻种植后的黑芝麻的农残检测报告；

图6为本发明微生物肥料使用于黑芝麻种植后的黑芝麻的农残检测报告；

图7为本发明微生物肥料使用于黑芝麻种植后的黑芝麻的农残检测报告；

图8为本发明微生物肥料使用于黑芝麻种植后的黑芝麻的农残检测报告；

图9为本发明微生物肥料使用于大米种植后大米的重金属检测报告；

图10为本发明微生物肥料用于大米种植后大米的硒元素检测报告；

图11为仅施用市售普通复合肥的大米的硒元素检测报告。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术部分介绍的，由于现有的微生物肥料需要配合施用大量的化肥，通过化肥为植物提供营养，促进植物生长，通过微生物肥料改良土壤，这种方式由于大量化肥的施入仍然存在微生物改良土壤效果不明显的问题，因此需要一种能够使化肥减量的微生物肥料。

基于此，本发明的目的是提供一种能够降低化肥使用量的微生物肥料，通过本发明中的胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母提取物中的酵母菌之间相互协同，不存在拮抗作用，施入土壤之后能够快速定植和繁殖；胶冻样芽孢杆菌在土壤中繁殖后，分泌植物生长刺激素及多种酶，以增强作物对一些病害的抵抗力，能抑制其他病原菌的生长；地衣芽孢杆菌可调整菌群失调，可促使机体产生抗菌活性物质、杀灭致病菌，并能抑制致病菌的生长繁殖；加入酵母提取物后能够增加酵母菌含量，酵母菌协同胶冻样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，促进胶冻样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌抑制病原菌的能力；酵母提取物中还含有氨基酸含量30％以上，总蛋白50％以上，核苷酸10％以上，在协同胶冻样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌抑制病原菌的同时，还能够为胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母提取物中的酵母菌提供营养成分，供其快速繁殖，同时也为植物生长提供营养，促进植物生长发育，提升作物对土壤中营养元素的吸收能力；酵母菌与壳寡糖的协同配合还能够促进壳寡糖的抗病能力，提高植物的抗病能力；海藻提取物的添加能够为本发明中的胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌以及酵母提取物中的酵母菌提供营养，增强微生物的繁殖能力和代谢能力，同时可补充作物微量元素和营养成分的综合吸收，提高作物适应恶劣环境的能力，促进作物的生产发育；通过胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母提取物中的酵母菌协同黄腐酸钾，一方面促进黄腐酸钾改善土壤团粒结构，疏松土壤的作用，同时加强黄腐酸钾调节土壤PH值，降低土壤重金属含量的作用；另一方面黄腐酸钾协同胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母提取物中的酵母菌的繁殖，通过胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母菌对土壤中的重金属进行吸附、吸收、络合、沉淀，对农药残留进行分解；腐殖酸钠的添加能够对将黄腐酸钾和海藻提取物重中的微量元素螯合起来，提高微量元素在土壤中的稳定性和有效性；通过复合蛋白酶分解土壤中的蛋白质。

本发明中的原料均可通过商业渠道购买得到。其中，海藻提取物购自青岛明月蓝海生物科技有限公司；胶冻样芽孢杆菌、复合蛋白酶和地衣芽孢杆菌购自河北邢台思倍特生物科技有限公司；黄腐酸钾和腐殖酸钠购自山东创新腐植酸有限公司；胺鲜酯购自郑州德隆化工科技有限公司；酵母提取物购自浙江东成生物科技股份有限公司；壳寡糖购自西安科乐粒生物科技有限公司。

实施例1

改良土壤的微生物肥料，由以下重量百分比的原料制成：胶冻样芽孢杆菌40％；黄腐酸钾30％；胺鲜酯2％；酵母提取物6％；壳寡糖5％；腐殖酸钠6％；海藻提取物4％；复合蛋白酶2％；地衣芽孢杆菌5％，将上述原料进行混合。

实施例2

改良土壤的微生物肥料，由以下重量百分比的原料制成：胶冻样芽孢杆菌45％；黄腐酸钾25％；胺鲜酯3％；酵母提取物5％；壳寡糖6％；腐殖酸钠4％；海藻提取物5％；复合蛋白酶3％；地衣芽孢杆菌4％，将上述原料进行混合。

实施例3

改良土壤的微生物肥料，由以下重量百分比的原料制成：胶冻样芽孢杆菌45％；黄腐酸钾25％；胺鲜酯3％；酵母提取物5％；壳寡糖5％；腐殖酸钠5％；海藻提取物5％；复合蛋白酶2％；地衣芽孢杆菌5％，将上述原料进行混合。

试验例1

试验点：山东省东营市利津县盐窝镇八里庄

供试作物：黑芝麻

将本发明各实施例生产的微生物肥料配合市售普通复合肥应用在黑芝麻生长期间，其中微生物肥料用量为4g/亩，市售普通复合肥用量为10kg/亩，并与市售普通复合肥(按50kg/亩施入土壤)作为对照组，在黑芝麻收获之后，进行土壤检测、黑芝麻产量记录以及黑芝麻农残检测，其中土壤检测结果如表1所示。

表1

土壤检测项目	实施例1	实施例2	实施例3	对照组
					有机质(％)	38	39	42	23.9
有机磷(％)	98	100	107.4	83.6
					速效钾(％)	237	243	261	140
pH值	7.0	6.9	6.8	7.2

由表1可知，本发明能够降低市售普通复合肥的用量，通过本发明生产的微生物肥料能够改良土壤，提升土壤中的有机质、有机磷和速效钾的含量，并能调节土壤的PH值，其中实施例3效果最优。

黑芝麻产量结果如表2所示，其中黑芝麻产量为平均亩产量。

表2

由表2可知，通过本发明微生物肥料虽然减少了市售普通复合肥的用量，但是农作物产量仍然比仅施用且用量较大的市售普通复合肥的产量高，因此本发明微生物肥料具有提高农作物产量的作用，且实施例3产量最高。

黑芝麻农残检测是将实施例1-3生产的黑芝麻共取800g样品，送检至谱尼测试集团股份有限公司进行农残检测，黑芝麻农残检测结果如图1-图8所示。

试验例2

试验点：山东省东营市垦利县

供试作物：黄河口大米

将本发明实施例3生产的微生物肥料配合市售普通复合肥应用在黄河口大米生长期间，其中微生物肥料用量为4g/亩，市售普通复合肥用量为12kg/亩，并与市售普通复合肥(按60kg/亩施入土壤)作为对照组，在黄河口大米收获之后，将黄河口大米样品送检至谱尼测试集团股份有限公司进行重金属检测和硒元素含量检测。

应用实施例3所生产的微生物肥料的黄河口大米重金属检测结果如图9所示，硒元素检测结果如图10所示，应用市售普通复合肥的黄河口大米硒元素检测结果如图11所示。

由附图中的检测结果可知，应用本发明所生产的微生物肥料黄河口大米重金属均符合国标要求，尤其是Pb、Cd、Hg基本没有。与市售普通复合肥相比较，本发明还能够促进作物对土壤中硒元素(营养元素)的吸收能力。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (1)

1.微生物肥料在降低化肥的使用量、提高土壤改良效果、降解土壤中的重金属和农药中的应用；

所述微生物肥料由以下重量百分比的原料制成：胶冻样芽孢杆菌45％；黄腐酸钾25％；胺鲜酯3％；酵母提取物5％；壳寡糖5％；腐殖酸钠5％；海藻提取物5％；复合蛋白酶2％；地衣芽孢杆菌5％；

所述胶冻样芽孢杆菌的有效活菌数为50-100亿个/克；

所述地衣芽孢杆菌有效活菌数为500-1000亿个/克；

所述壳聚糖的分子量小于3000；

所述复合蛋白酶的酶活力为30万U/g；

将上述原料按所述重量百分比混合即得微生物肥料。

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