CN1107178A - 一种生物肥料的生产方法及其使用的微生物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物肥料的生产方法及其使用 的微生物。其特征在于将固氮菌(A.Chroocuum)、 磷细菌(B.Megatherium)和钾细菌(B.Polymyxa)的 发酵液的混合物吸附在载体上形成固体干粉制剂。 再将其与一定比例的化肥增效剂和有机基质混合，经 加工即制得生物肥料。本发明较已有技术相比具有 能提高作物产量、品质，增强作物抗病性能，经济效益 十分显著。

Description

本发明涉及一种生物肥料的生产方法及其使用的微生物。

生物肥料是借助高科技手段以土壤中有益微生物及吸咐剂为基质发展起来的新型肥料。早在十九世纪，法国学者诺贝首先提出用根瘤菌的纯培养做接种剂来保证豆科植物生根瘤。三十年代苏联学者利用固氮菌作为植物拌种剂在农业生产上大面积应用;七十年代美国加州学者尝试过“根际细胞（PGPR）”和“害菌（DRS）”的作用：九十年代我国土肥专家陈廷伟，谢应先等人根据土壤是由无机，有机质和微生物三大部分组成并相互作用，密切联系的生态系统理论，以及现代“有机农业”等基本概念，研制出多效菌为核心的生物肥料。生物肥料肥效持久，疏松活化土壤，壮苗增产，保护生态的性能基本得到肯定。生物肥料在我国湖北，江苏，东北等地已有生产，但因所选用的微生物菌种不好，生物肥料中的有效成份配比失调，故使用时作物增产有限，不能得到广泛的推广和应用，生物肥料生产数量受限。

本发明之目的在于针对上述缺陷，筛选出新的微生物（包括有固氮、解磷和解钾作用和刺激生长的菌类），并扩大培养成为活性肥源，配以一定比例的有机、无机物质和微量元素，形成新型有机、无机、生物复合肥料。

一、生物菌种来源微生物学特性

本发明所用生物菌种，由固氮、解磷、解钾三种细菌（保存于中国农业科学院微生物保藏中心，其保存目录见附件）。

固氮菌（A.chroocuum）：为革兰氏阴性杆菌兼性厌氧，有鞭毛，能运动，通常呈双“8”形，后期能产生荚膜。在无氮培养基上生长良好。菌落呈圆形，能固定空气中的氮气，产生褐色色素，在无钙培养基上不产生色素。最适培养温度28-30℃，PH值7.0，培养时间24-36小时。

磷细菌（B.megatherium）：为革兰氏阳性芽孢杆菌兼性厌氧，菌种呈大椭圆形，有芽胞。在专用培养基表层菌落呈圆形，边缘整齐，由灰白色逐渐变为褐色。最适培养温度35-37℃，PH值7.2-7.8，培养时间20小时。

钾细菌（B.Polymyxa）：为革兰氏阴性芽胞杆菌，兼性厌氧，菌体有荚膜。在硅酸盐培养基表层，菌落微突起，呈圆形，表面光滑，粘稠，无色透明。最终培养温度28-32℃，PH值6.7-7.0，培养时间24-30小时。

二、生物菌肥生产的工艺流程：

1、生物菌种的培养分为一、二、三、四级等几个阶段，分述如下：

一级菌种培养：由斜面菌种（母种）扩接斜面试管，为一级菌种。一级菌种的培养基如下：

固氮菌培养基为乳酸钠：5g  磷酸二氢钾  0.5g  硫酸镁  0.2g  氯化钠  0.1g  硫酸钙  0.2g  1%钼酸铵  1毫升  1%柠檬酸铁  1毫升  1%硫酸锰  1毫升  水  1000毫升  固体加琼脂  15-20g，PH值为7.0，培养温度28-30℃，时间为24-36小时。

磷细菌培养基为蔗糖  10g  淀粉  20g  硫酸铵  0.5g  黄豆粉  100g，PH值  为7.2-7.8，培养温度35-37℃，时间为20小时。

钾细菌培养基为蔗糖  10g  淀粉  10g  硫酸铵  0.5g  PH值为6.7-7.0，培养温度28-32℃，时间为24-30小时。

二级菌种培养：由一级斜面菌种接种于装有培养基的三角瓶内，于小摇床上振荡培养，180rpm，27℃培养19小时，培养二级菌种所用培养基与一级菌种培养基相同，但不含有琼脂。

三级菌种培养：由二级菌瓶菌种液经自动密闭除菌接头转种于生物菌种扩大培养器内，接种量4%，，于加温通气条件下培养。培养三级菌种的所用培养基同二级菌种用培养基。通气条件固氮菌1：1.5-2，磷细菌1：1.5，钾细菌1：1。

四级菌种培养：由三级菌种液通过自动封闭除菌接头转种于大发酵罐内，接种量4%，通气条件培养基、温度、PH值同三级培养。

为保证生物菌种纯培养产品，菌种转种要严格无菌操作，所用培养基、器材、培养器需121℃，30分钟灭菌，通气培养时，采用超高效纤维防水滤材。

生物菌种剂的配制：

生物菌种液与吸附剂按1：4吸附即成菌种剂。生物菌种一级种或二、三级种并用。所说的菌种液为固氮菌（A.Chroocuum）、磷细菌（B.Megatherium）和钾细菌（B.Polymyxa）经上述四级培养发酵液的混合物，并按固氮菌：磷细菌：钾细菌（发酵液重量比）＝1-3：5-8：3-5配比组成;吸附剂为糠醛渣，草炭土、碳酸钙、硫酸钙等选取一种。菌种剂含菌量应不少于5亿-10亿/g。

3、生物菌肥的配制

生物菌肥由有机肥源、化肥增效剂和生物菌种剂三大部分组成。有机肥为草炭土、风化煤、糖醛渣、鸡粪、猪粪、牛马粪、河泥、塘泥、肥沃土、石灰等之中选其2-3种，用量85-90%;化肥增效剂为含氮、磷、钾化肥如尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾之中选用其中1-2种，用量5-10%;生物菌种剂5-10%。配制后经粉碎造粒、烘干、即成生物肥料，最后成品包装，以上选用何种有机肥源、何种化肥增效剂以及它们的用量，可以根据不同作物和不同土壤而定。对于特定的土壤和特定的作物，还可以不使用磷肥和/或钾肥。

本发明还可根据特定的作物或特定的土壤的要求加入添加剂，添加剂为稀土、硼酸、硼酸钠、钼酸钠、钼酸铵之中选其1-2种，用量为0-2%。

三、生物肥料的使用效果：

本发明提出的生物肥料的生产技术，为生物菌肥的批量生产开辟了广阔的前景。本发明较已有技术相比除具普通生物肥料具有的肥效持久、保肥松土、活化土壤、保护生态的作用外，还具有：

1、能显著提高作物产量。北京、河北、山东等地农田试验证明，本生物肥料与磷酸二铵、尿素等比较，对粮食作物增产20%以上，蔬菜、瓜果增产15%以上（见表1）。

表1  不同肥料对农作物产量及效益之比较

生物肥料  磷酸二铵

作物

总投入  产量  总效益  总投入  产量  总效益

(元/亩)  (kg/亩)  (元/亩)  (元/亩)  (kg/亩)  (元/亩)

小麦  48  457.2  365.6  48  360  288

茄子  93  4142  1450  93  3746  1311

西瓜  100  3975  1988  100  3504  1752

注：生物肥料650元/吨，磷酸二铵1500元/吨。

2、显著提高作物品质（以西瓜为例见表2）

表2达西瓜成熟期含糖量测定  单位：%

3、提高作物抗病性能。据我们试验，用本生物肥料，作物对角斑病、炭俎病的感病率仅为3%，而施用化肥的则为19%。

4、经济效益显著。据我们对十几种作物在近万亩土地上的试验研究证明，施用本生物肥料，农民每亩可增收入200-300元。

以下详细叙述本发明的实施例：

实施例1：

一、制备菌种制剂：

1、一级菌种培养：由斜面菌种（母种）扩接斜面试管，为一级菌种。一级菌种的培养基如下：

固氮菌培养基为乳酸钠：5g  磷酸二氢钾  0.5g  硫酸镁  0.2g  氯化钠  0.1g  硫酸钙  0.2g  1%钼酸铵  1毫升  1%柠檬酸铁  1毫升  1%硫酸锰  1毫升  水  1000毫升  固体加琼脂  15-20g  PH值为7.0，培养温度28-30℃，时间为36小时。

磷细菌培养基为蔗糖  10g  淀粉  20g  硫酸铵  0.5g  黄豆粉  100g，PH值为7.5，培养温度35-37℃，时间为20小时。

钾细菌培养基为蔗糖  10g  淀粉  10g  硫酸铵  0.5g  pH值为6.8，培养温度28-32℃，时间为27小时。

2、二级菌种培养：由一级斜面菌种接种于装有培养基的三角瓶内等，于小摇床上振荡培养，180rpm，27℃培养19小时，培养二级菌种所用培养基与一级菌种培养基相同，但不含有琼脂。

3、三级菌种培养：由二级菌瓶菌种液经自动密闭除菌接头转种于生物菌种扩大培养器内，接种量4%，于加温通气条件下培养。培养三级菌种的所用培养基同二级菌种用培养基。通气条件固氮菌1：1.5，磷细菌1：1.5，钾细菌1：1。

4、四级菌种培养：由三级菌种液通过自动封闭除菌接头转种于大发酵罐内，接种量4%，通气条件、培养基、温度、PH值同三级培养。

5、混合菌种制剂的配制：

生物菌种液与吸附剂按1：4吸附即成菌种剂。生物菌种一级种或二、三级种并用。所说的菌种液为固氮菌（A.Chroocuum）、磷细菌（B.Megatherium）和钾细菌（B.Polymyxa）经上述四级培养发酵液的混合物，并按固氮菌：磷细菌：钾细菌（发酵液重量比）＝2：5：4配比组成;吸附剂为糖醛渣。

二、生物菌肥的配制

取上述生物菌种剂5份，草炭土60份，鸡粪25份，磷酸二氢铵8份，磷酸二氢钾2份，均匀混合后经粉碎造粒、烘干、即成生物肥料，最后成品包装。

实施例2：

1、按实施例1的方法制备菌种制剂，只是按固氮菌：磷细菌：钾细菌（发酵液重量比）＝3：8：5配比组成发酵液混合物，将吸附剂改为碳酸钙。

2、取上述生物菌种剂10份，猪粪50份，河泥30份，碳酸氢铵5份，过磷酸钙5份，均匀混合后经粉碎造粒、烘干、即成生物肥料，最后成品包装。

实施例3：

1、按实施例1的方法制备菌种制剂，只是按固氮菌：磷细菌：钾细菌（发酵液重量比）＝1：5：3配比组成将吸附剂改为硫酸钙。

2、取上述生物菌种剂8份，牛马粪50份，塘泥30份，硫酸氢铵7份，磷酸氢二铵2份，硼酸钠1份，钼酸铵1份均匀混合后经粉碎造粒、烘干、即成生物肥料，最后成品包装。

Claims (6)

1、一种菌种制剂，其特征在于将固氮菌(A.Chroocuum)、磷细菌(B.Megatherium)和钾细菌(B.Polymyxa)的发酵液的混合物吸附在载体上形成固体干粉制剂。

2、根据权利要求1所述的菌种剂，其特征在于发酵液的混合物按固氮菌：磷细菌：钾细菌（发酵液重量比）＝1-3：5-8：3-5配比组成。

3、根据权利要求1所说的菌种制剂，其特征在于菌种制剂由生物菌种液与吸附剂按1：4吸附制成：吸附剂为糠醛渣，草炭土、碳酸钙、硫酸钙之中选取一种。

4、一种生物复合肥料，其特征在于它含有权利要求1、2、3所述的菌种剂以及化肥增效剂和有机基质，各成份比例为：

5-10%  (重量)  菌种剂

5-10%  (重量)  化肥增效剂

80-90%  (重量)  有机基质

5、根据权利要求4所说的生物复合肥料，其特征在于化肥增效剂由尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾之中任意1-2种。

6、根据权利要求4所说的生物复合肥料，其特征在于它还含有稀土、硼酸、硼酸钠、钼酸钠、钼酸铵之中任意1-2种，用量为0-2%。