CN111302857B - 一种滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥及其制备方法，所述水溶性有机生物菌肥以重量份数计，其包括：功能水溶性生物有机液体40～50份；微生物菌液4～6份；水溶性氮肥20～30份；水溶性磷肥10～15份；水溶性钾肥10～15份；水溶性钙肥1～5份；水溶性镁肥1～5份；水溶性微量元素肥1～3份。本发明得到的有机生物菌肥的pH在6～7，适宜西红柿的生长和结果。具体配方及用量根据西红柿不同生育期的需肥规律进行确定。

Description

一种滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥及制备方法
技术领域
本发明涉及生物肥料技术领域，具体地说是涉及一种滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥及其制备方法。
背景技术
西红柿是茄科番茄属蔬菜，兼具口感风味及营养品质，不仅是人们生活中重要的蔬菜之一，同时也是十分重要的加工材料，营养价值和经济价值极高。西红柿喜于在中酸性土壤环境中种植，一般要求生长环境pH为6-7。西红柿为深根性作物，对养分的需求量大。根据养分平衡原理，植株只有在各种养分的吸收量达到生理平衡后，才能正常生长，才能高产。
现阶段我国西红柿生产上应用较多的还是常规大量元素水溶肥料，功能单一，养分供应与植物生长需求脱节，而且化学肥料的长期使用容易造成果实品质下降，病虫害频发，土壤质量下降严重等问题。在西红柿使用的生物肥料类型，主要是利用牛粪，猪粪，鸡类等畜禽粪便发酵而成有机肥，或是农业秸秆腐熟和堆沤肥。将酵母厂产生的废弃物与养猪场畜禽粪便发酵提取有机物原料，筛选和扩繁促生、防病的有益微生物菌剂，并与无机水溶肥料配伍复配制成功能型有机生物菌肥的较少。西红柿施肥方式主要是叶面喷施、淋湿和作为底肥基施，采用滴施技术的较少，滴灌水肥一体化技术研究多数集中在水分、养分利用效率方面，在实际生产应用中存在肥料养分配比不当、滴施用滴施时间不合理等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥及其制备方法。
为了达成上述的目的，本发明提供了一种滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，以重量份数计，其包括：
功能水溶性生物有机液体40～50份；微生物菌液4～6份；水溶性氮肥20～30份；水溶性磷肥10～15份；水溶性钾肥10～15份；水溶性钙肥1～5份；水溶性镁肥1～5份；水溶性微量元素肥1～3份。
进一步地，其中所述功能水溶性生物有机液体由酵母废液提取物与养猪场畜禽粪便发酵提取物按1:1的重量比混合而得；所述功能水溶性生物有机液体按重量百分比计包括1-5％的氨基酸和5-10％的腐殖酸；所述氨基酸包括亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、颉氨酸、天冬氨酸和丙氨酸中的至少一种。
进一步地，其中所述微生物菌剂为拮抗菌KM432，其是从新疆农田筛选、鉴定并扩繁而得，所述拮抗菌KM432已于2020年1月3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(简称CGMCC，地址为：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，邮政编码：100101)，保藏编号为CGMCC NO.19301，分类命名为枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis。
进一步地，其中所述水溶性氮肥选自尿素和硝酸铵中的至少一种。
进一步地，其中所述水溶性磷肥选自磷酸二铵和磷酸一铵中的至少一种。
进一步地，其中所述水溶性钾肥选自硫酸钾、氯化钾和磷酸二氢钾中的至少一种。
进一步地，其中所述水溶性钙肥选自硝酸钙和氯化钙中的至少一种。
进一步地，其中所述水溶性镁肥选自氯化镁和硝酸镁中的至少一种。
进一步地，其中所述水溶性微量元素肥料选自主要由硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰及钼酸铵经过络合反应生成的水溶性固体有机络合微肥产品，所述水溶性固体有机络合微肥产品的微量元素含量≥20％。
为了达成上述的目的，本发明还提供了一种上述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥的制备方法，包括以下步骤：
1)拮抗菌株筛选：从新疆农田中筛选分离出—株拮抗菌；
2)微生物的发酵培养：将步骤1)得到的拮抗菌，涂布于NA培养基平板，28～35℃培养14～16h，进行拮抗菌活化；用接种针从NA培养基上挑取1～3个活化的单菌落接种于NB培养基上，28～35℃、180～220r/min振荡培养14～16h，得到种子液；将所述种子液接种于发酵培养基中进行发酵培养，培养基初始pH值为7.0～7.2；
3)水溶性有机物料的提取：①首先，向发酵罐中加入水，将发酵罐升温至50～65℃，之后向发酵罐中依次加入从安琪酵母厂产生的废液和发酵菌剂并搅拌均匀，发酵5～10天，期间每间隔2天采用30～50r/min的转速搅拌发酵液30～60min；之后，将发酵液常温静置1～2h，收集发酵液体，在70～80℃下蒸发浓缩至收集的发酵液体初始重量的1/5～1/10停止浓缩，将浓缩液降至常温，并调节所述浓缩液的pH值至6～7，即得酵母废液的有机物料；②将养猪场产生的猪粪尿与秸秆按3:1～1.5的重量比混合得到发酵原料，进入沼气池，之后加入灰色链霉菌和抗生链霉菌组合菌剂(以降低猪粪恶臭化合物的排放，降低忧杆菌、梭菌、肠杆菌等病原菌含量)、铝盐(降低粪尿的pH值和可溶性磷含量)，于常温下好氧发酵15～20天，待沼液为无色或淡黄色、通明状时即完成发酵，之后经降解、沉淀分离出沼液，再添加光合菌扩大培养，自然条件下培养3-5天，过滤生成无害无臭无病菌虫卵的有机物料；所述铝盐选自硫酸铝和氯化铝中的至少一种；③将步骤①得到的酵母废液的有机物料与步骤②得到的无害无臭无病菌虫卵的有机物料按1：1的重量比混合均匀，得到水溶性有机物料；
4)发酵处理：将步骤2)扩繁得到的菌液4～6重量份与步骤3)得到的有机物料50～60重量份混合，混拌均匀，将之前得到的混合物用塑料薄膜覆盖，并在膜上打孔通气，温度控制在65℃～70℃，腐熟5～7天，揭开薄膜将混合物再次进行充分搅拌，再经过5～6天发酵完成，进一步地将所得混合物进行喷雾干燥后制成含水率小于1％的粉末状有机物，得到含有有机质≥35wt％的水溶性有机生物菌肥；
5)将水溶性氮肥20～30重量份、水溶性磷肥10～15重量份、水溶性钾肥10～15重量份、水溶性钙肥1～5重量份、水溶性镁肥1～5重量份、水溶性微量元素肥1～3重量份依次添加到步骤4)所得的水溶性有机生物菌肥，充分混合、搅拌均匀，得到所述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥。
进一步地，其中步骤2)中，所述种子液和发酵培养基二者的体积比为1.0％～3.0％。
进一步地，其中步骤2)中，所述NA培养基平板的配方为：每1L蒸馏水中含蛋白胨10g，牛肉浸膏3g，NaCl 5g，琼脂15g，pH值为7.0～7.2；所述NB培养基的配方为：每1L蒸馏水中含蛋白胨10g、牛肉浸膏3g、NaCl5g，pH值为7.0～7.2；所述发酵培养基的组分及质量配比为：玉米粉1.8％，豆饼粉5.0％；无机盐为NaH2PO4·2H2O 0.5％、NaH2PO4·2H2O 0.3％，CaCO3 0.1％，其余为蒸馏水。
进一步地，其中步骤2)中，所述培养基的装液量为60-80mL/200mL。
进一步地，其中步骤3)中，所述废液、水和发酵菌剂的重量比为(100～200):(50～100):(1～2)；所述发酵菌剂选自米曲霉、黑曲霉和巨大芽抱杆菌中的至少一种；所述灰色链霉菌和抗生链霉菌组合菌剂中灰色链霉菌和抗生链霉菌二者的重量比例为1:1；所述灰色链霉菌和抗生链霉菌组合菌剂，与发酵原料二者的重量比例为1:1000，所述铝盐与发酵原料二者的重量比例为3:1000；所述秸秆为棉花秸秆或玉米秸秆；所述光合菌与发酵原料二者的重量比例为(0.5-1.0):1000。
进一步地，其中步骤4)中，所述打孔量为每平方米打孔15～20个，以加大氧气量；所述有机质中的氨基酸≥8wt％，腐殖酸≥15wt％。
进一步地，其中所述有机物料选自于安琪酵母厂废液和养猪场的畜禽粪便发酵提取物；所述腐植酸、氨基酸选自酵母废液发酵提取物。
本发明针对滴灌栽培西红柿养分需求，利用工业上生产的酵母废液发酵提取有机物和规模养猪场废弃物的无害化处理，筛选、繁殖适应本地土壤环境的微生物功能菌，并复配一定比例的无机养分和中微量元素，开发出一种滴灌西红柿专用水溶性有机生物菌肥，以满足西红柿不同生育期的养分需求，提高土壤肥力，抑制病害，刺激西红柿地上部植株生长，增强抗逆、提高产量和改善果实品质；同时，该产品具有降低施肥劳动强度、降低肥料施用量和成本，具有促生增产、节本增效功能。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
1)本发明所提供的水溶性有机生物菌肥，其枯草芽孢杆菌KM432，不仅可以抑制番茄早疫病，而且随水滴施到植物根系，能够丰富土壤微生物菌群丰度，抑制某些真菌病害，具有改良土壤肥力、剌激作物生长的能力。
2)本发明所提供的水溶性有机生物菌肥，其减少了常规大量元素的用量，降低了化学肥料损失带来的环境风险，肥料中的有机质、大量元素，中微量元素可以满足西红柿生长的养分需求，生产的西红柿果色鲜艳、成熟度好，口感佳。
3)本发明所提供的水溶性有机生物菌肥，其肥料中的钙、镁等营养成分，能够防治西红柿脐腐病、灰霉病，同时促进西红柿光合作用和生长发育，提高果肉可溶物含量和糖分含量。
4)本发明所提供的水溶性有机生物菌肥，其肥料中的有机质、氨基酸、腐殖酸施入土壤，使得土壤有机物增加，对土壤理化性状、土壤微生物菌群结构均具有一定调节作用，同时刺激植物根系生长，进而促进地上植株的生长和产量形成。
附图说明
图1为本发明实施例1的拮抗菌KM432的抑菌效果图之一；
图2为本发明实施例1的拮抗菌KM432的抑菌效果图之二。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥及其制备方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
西红柿的需肥规律：每形成1000kg西红柿果实需要吸收纯N 2.7～3.2kg、P2O5 0.6～1.0kg、K2O 4.9～5.1kg、CaO 2.0～2.4kg、MgO 0.5～0.8kg，全生育期对N、P、K、Ca、Mg 5种元素吸收比例大约为1:0.26:1.8:0.74:0.18。
下述实施例中所用的材料、试剂等，均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例提供了一种滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，以重量份数计，其包括：
功能水溶性生物有机液体50份；微生物菌液4份；水溶性氮肥25份；水溶性磷肥15份；水溶性钾肥10份；水溶性钙肥2份；水溶性镁肥2份；水溶性微量元素肥2份；所述功能水溶性生物有机液体由酵母废液提取物与养猪场畜禽粪便发酵提取物按1:1的重量比混合而得，其含有丰富的有机质如氨基酸、腐植酸、酵母蛋白等，浓缩后可以得到有机质含量为20wt～30wt％的液体；所述功能水溶性生物有机液体按重量百分比计包括1-5％的氨基酸和5-10％的腐殖酸；所述氨基酸包括亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、颉氨酸、天冬氨酸和丙氨酸中的至少一种；所述腐植酸、氨基酸来源于酵母废液发酵提取物；所述微生物菌剂为拮抗菌KM432，其是从新疆农田棉株上筛选、鉴定并扩繁而得。
上述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥的制备方法，包括以下步骤：
1.拮抗菌株筛选：
从新疆农田中筛选分离出1株拮抗菌KM432—已于2020年1月3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，保藏编号为CGMCC NO.19301；其可应用于番茄上，具有抑制早疫病AS19的作用，接种第7天，抑菌率达到61.45％，该菌种抑菌效果见表1、图1-图2。
表1
Figure GDA0002423535050000061
2.微生物的发酵培养：
1)制备发酵培养基(质量配比)：玉米粉1.8％，豆饼粉5.0％；无机盐为NaH2PO4﹒2H2O 0.5％、NaH2PO4﹒2H2O 0.3％，CaCO3 0.1％，其余为蒸馏水；
2)将斜面保存的枯草芽孢杆菌接种涂布于NA(Nutrient agar)培养基平板(每1L蒸馏水中含蛋白胨10g、牛肉浸膏3g、NaCl 5g，琼脂15g，pH值为7.0)，30℃培养16h，进行拮抗菌活化；
3)用接种针从NA培养基上挑取3个活化的单菌落接种于NB(Nutrient broth)培养基上(每1L蒸馏水中含蛋白胨10g、牛肉浸膏3g、NaCl 5g，pH值为7.2)，35℃、220r/min振荡培养16h，得到种子液；
4)将所述的种子液接种于发酵培养基中培养，种子液和发酵培养基的体积比为1.0～3.0％。发酵培养条件为：转速为220r/min，培养温度为35℃，培养时间为90h，培养基pH值为7，培养基的装液量为60mL/200mL。
3.水溶性有机物的提取：
1)采用工业发酵法从安琪酵母厂产生的废液中发酵、蒸发、浓缩得到富含有机质、氨基酸、腐植酸、酵母蛋白等有机物。首先，向发酵罐中加入水，将发酵罐升温至60℃，之后向发酵罐中依次加入安琪酵母厂产生的废液和发酵菌剂(发酵菌剂选自米曲霉、黑曲霉、巨大芽抱杆菌、中的一种或多种)并搅拌均匀，其中废液、水和发酵菌剂的重量比控制为100:50:1；发酵10天，10天期间每间隔2天采用气流搅拌机搅拌发酵液30min，转速为50r/min；之后，将发酵液常温静置2h，收集发酵液体，在76℃下蒸发浓缩至收集的发酵液体初始重量的1/10停止浓缩，将浓缩液降至常温，并调节所述浓缩液pH值至6.7，即得酵母废液中的有机物料；所述发酵菌剂选自米曲霉和黑曲霉(二者重量比为1:1)。
2)将养猪场产生的猪粪尿，与棉花秸秆或玉米秸秆按3:1的重量比混合，进入沼气池，每吨原料(其包括猪粪尿，与棉花秸秆或玉米秸秆)中加入1kg灰色链霉菌和抗生链霉菌组合菌剂(各50wt％)以及3kg的铝盐辅料，于常温下好氧发酵18天，待观察到沼液为无色或淡黄色、通明状时即完成发酵，之后经降解、沉淀分离出沼液，再添加0.5kg光合菌扩大培养后过滤生成无害无臭无病菌虫卵的有机物料；所述铝盐选自硫酸铝和氯化铝中的至少一种；③将步骤①得到的酵母废液的有机物料与步骤②得到的无害无臭无病菌虫卵的有机物料按1：1的重量比混合均匀，得到水溶性有机物料；
4.发酵处理：
将步骤2得到的菌液与步骤3得到的有机液体按体积比1:10混合，混拌均匀进行发酵处理，将混合物用塑料薄膜覆盖，并在膜上打孔通气，每平方米打孔20个以加大氧气量，温度控制在65℃左右，腐熟7天，揭开薄膜将混合物再次进行充分搅拌，再经过6天发酵完成，进一步地将所得混合物进行喷雾、干燥后制成含水率小于1％的粉末状，得到含有有机质≥35wt％、氨基酸≥8wt％、腐殖酸≥15wt％的水溶性有机生物菌肥；
5.将水溶性氮肥25份、水溶性磷肥15份、水溶性钾肥10份、水溶性钙肥2份、水溶性镁肥2份、水溶性微量元素肥2份按比例添加到步骤4所得混合物中，混合均匀，得到所述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，其含有机质≥15.9wt％、N≥10.5wt％、P≥7.4wt％、K≥5.5wt％、Ga≥0.4wt％、Mg≥0.4wt％、微量元素含量≥0.4wt％，拮抗菌KM432≥0.4wt％。
实施例2
本实施例提供了一种滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，以重量份数计，其包括：
功能水溶性生物有机液体45份；微生物菌液4份；水溶性氮肥20份；水溶性磷肥12份；水溶性钾肥10份；水溶性钙肥3份；水溶性镁肥3份；水溶性微量元素肥2份；所述功能水溶性生物有机液体由酵母废液提取物与养猪场畜禽粪便发酵提取物按1:1的重量比混合而得，其含有丰富的有机质如氨基酸、腐植酸、酵母蛋白等，浓缩后可以得到有机质含量为20wt～30wt％的液体；所述功能水溶性生物有机液体按重量百分比计包括1-5％的氨基酸和5-10％的腐殖酸；所述氨基酸包括亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、颉氨酸、天冬氨酸和丙氨酸中的至少一种；所述腐植酸、氨基酸来源于酵母废液发酵提取物；所述微生物菌剂为拮抗菌KM432，其是从新疆农田棉株上筛选、鉴定并扩繁而得。
上述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥的制备方法，包括以下步骤：
1.拮抗菌株筛选：从新疆农田中筛选分离出1株拮抗菌KM432—已于2020年1月3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，保藏编号为CGMCC NO.19301；其可应用于番茄上，具有抑制早疫病AS19的作用。
上述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥的制备方法，包括以下步骤：
2.微生物的发酵培养：
1)制备发酵培养基(质量配比)：玉米粉1.8％，豆饼粉5.0％；无机盐为NaH2PO4·2H2O 0.5％、NaH2PO4·2H2O 0.3％，CaCO3 0.1％，其余为蒸馏水；
2)将斜面保存的枯草芽孢杆菌接种涂布于NA(Nutrient agar)培养基平板(每1L蒸馏水中含蛋白胨10g、牛肉浸膏3g、NaCl 5g，琼脂15g，pH值为7.2)，35℃培养16h，进行拮抗菌活化；
3)用接种针从NA培养基上挑取2个活化的单菌落接种于NB(Nutrient broth)培养基上(每1L蒸馏水中含蛋白胨10g、牛肉浸膏3g、NaCl 5g，pH值为7.2)，35℃、220r/min振荡培养15h，得到种子液；
4)将所述的种子液接种于发酵培养基中培养，种子液和发酵培养基的体积比为2.0％。发酵培养条件为：转速为220r/min，培养温度为35℃，培养时间为90h，培养基pH值为7，培养基的装液量为60mL/200mL。
3.水溶性有机物的提取：
1)采用工业发酵法从安琪酵母厂产生的废液中发酵、蒸发、浓缩得到富含有机质、氨基酸、腐植酸、酵母蛋白等有机物。首先，向发酵罐中加入水，将发酵罐升温至60℃，之后向发酵罐中依次加入安琪酵母厂产生的废液和发酵菌剂并搅拌均匀，其中废液、水和发酵菌剂的重量比控制为150:75:1；发酵10天，间隔2天采用气流搅拌机搅拌发酵液，转速为45r/min；；之后，将发酵液常温静置2h，收集发酵液体，在75℃下蒸发浓缩至收集的发酵液体初始重量的1/10停止浓缩，将浓缩液降至常温，并调节所述浓缩液pH值至6.5，即得酵母废液中的有机物料；所述发酵菌剂选自米曲霉和黑曲霉(二者重量比为1:1)。
2)将养猪场产生的猪粪尿，与棉花秸秆或玉米秸秆按3:1.5的重量比混合，进入沼气池，每吨原料(其包括猪粪尿，与棉花秸秆或玉米秸秆)中加入1kg灰色链霉菌和抗生链霉菌组合菌剂(各50wt％)以及3kg的硫酸铝辅料，于常温下好氧发酵15天，待观察到沼液为无色或淡黄色、通明状时即完成发酵，之后经降解、沉淀分离出沼液，再添加0.8kg光合菌扩大培养后过滤生成无害无臭无病菌虫卵的有机物料；所述铝盐选自硫酸铝；将步骤①得到的酵母废液的有机物料与步骤②得到的无害无臭无病菌虫卵的有机物料按1:1的重量比混合均匀，得到水溶性有机物料；
4.发酵处理：
将步骤2得到的菌液与步骤3得到的有机液体按体积比1:10混合，加水5份混拌均匀进行发酵处理，将混合物用塑料薄膜覆盖，并在膜上打孔通气，每平方米打孔20个以加大氧气量，温度控制在65℃左右，腐熟7天，揭开薄膜将混合物再次进行充分搅拌，再经过6天发酵完成，进一步地将所得混合物进行喷雾、干燥后制成含水率小于1％的粉末状，得到含有有机质≥35wt％、氨基酸≥8wt％、腐殖酸≥15wt％的水溶性微生物菌剂功能载体；
5.将水溶性氮肥20份、水溶性磷肥12份、水溶性钾肥10份、水溶性钙肥3份、水溶性镁肥3份、水溶性微量元素肥料2份按比例添加到步骤4所得混合物，混合均匀，得到所述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，其含有机质≥15.9wt％、N≥9.3wt％、P≥6.6wt％、K≥6.2wt％、Ga≥0.7wt％、Mg≥0.7wt％、微量元素含量≥0.4wt％，拮抗菌KM432≥0.4wt％。
实施例3
本实施例提供了一种滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，以重量份数计，其包括：
功能水溶性生物有机液体40份；微生物菌液4份；水溶性氮肥30份；水溶性磷肥15份；水溶性钾肥10份；水溶性钙肥2份；水溶性镁肥2份；水溶性微量元素肥1份；所述功能水溶性生物有机液体由酵母废液提取物与养猪场畜禽粪便发酵提取物按1:1的重量比混合而得，含有丰富的有机质如氨基酸、腐植酸、酵母蛋白等，浓缩后可以得到有机质含量为20wt～30wt％的液体；所述功能水溶性生物有机液体按重量百分比计包括1-5％的氨基酸和5-10％的腐殖酸；所述氨基酸包括亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、颉氨酸、天冬氨酸和丙氨酸中的至少一种；所述腐植酸、氨基酸来源于酵母废液发酵提取物；所述微生物菌剂为拮抗菌KM432，其是从新疆农田棉株上筛选、鉴定并扩繁而得。
上述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥的制备方法，包括以下步骤：
1.拮抗菌株筛选：从新疆农田中筛选分离出1株拮抗菌KM432—已于2020年1月3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，保藏编号为CGMCC NO.19301；其可应用于番茄上，具有抑制早疫病AS19的作用。
1)制备发酵培养基(质量配比)：玉米粉1.8％，豆饼粉5.0％；无机盐为NaH2PO4·2H2O 0.5％、NaH2PO4·2H2O 0.3％，CaCO3 0.1％，其余为蒸馏水；
2)将斜面保存的枯草芽孢杆菌接种涂布于NA(Nutrient agar)培养基平板(每1L蒸馏水中含蛋白胨10g、牛肉浸膏3g、NaCl 5g，琼脂15g，pH值为7.0)，35℃培养16h，进行拮抗菌活化；
3)用接种针从NA培养基上挑取3个活化的单菌落接种于NB(Nutrient broth)培养基上(每1L蒸馏水中含蛋白胨10g、牛肉浸膏3g、NaCl 5g，pH值为7.0)，35℃、200r/min振荡培16h，得到种子液；
4)将所述的种子液接种于发酵培养基中培养，种子液和发酵培养基的体积比为2.0％。发酵培养条件为：转速为200r/min，培养温度为35℃，培养时间为90h，培养基pH值为7，培养基的装液量为60mL/200mL。
3.水溶性有机物的提取：
1)采用工业发酵法从安琪酵母厂产生的废液中发酵、蒸发、浓缩得到富含有机质、氨基酸、腐植酸、酵母蛋白等有机物。首先，向发酵罐中加入水，将发酵罐升温至60℃，之后向发酵罐中依次加入安琪酵母厂产生的废液和发酵菌剂(发酵菌剂选自米曲霉、黑曲霉、巨大芽抱杆菌、中的一种或多种)并搅拌均匀，其中废液、水和发酵菌剂的重量比控制为200:100:2；发酵8天，8天期间每间隔2天采用气流搅拌机搅拌发酵液60min，转速为50r/min；之后，将发酵液常温静置2h，收集发酵液体，在80℃下蒸发浓缩至收集的发酵液体初始重量的1/8停止浓缩，将浓缩液降至常温，并调节所述浓缩液pH值至6.8，即得酵母废液中的有机物料；所述发酵菌剂选自米曲霉和巨大芽抱杆菌(二者重量比为1:1)。
2)利用养猪场产生的猪粪尿，与棉花秸秆或玉米秸秆按3:1.5的重量比混合，进入沼气池，每吨原料(其包括猪粪尿，与棉花秸秆或玉米秸秆)中加入1kg灰色链霉菌和抗生链霉菌组合菌剂(各50wt％)以及3kg的氯化铝，于常温下好氧发酵15天，待观察到沼液为无色或淡黄色、通明状时即完成发酵，之后经降解、沉淀分离出沼液，再添加0.5kg光合菌扩大培养后过滤生成无害无臭无病菌虫卵的有机物料；所述铝盐选自硫酸铝；将步骤①得到的酵母废液的有机物料与步骤②得到的无害无臭无病菌虫卵的有机物料按1:1的重量比混合均匀，得到水溶性有机物料；
4.发酵处理：
将步骤2得到的菌液与步骤3得到的有机液体按体积比1:10混合，加水5份混拌均匀进行发酵处理，将混合物用塑料薄膜覆盖，并在膜上打孔通气，每平方米打孔20个以加大氧气量，温度控制在65℃左右，腐熟7天，揭开薄膜将混合物再次进行充分搅拌，再经过6天发酵完成，进一步地将所得混合物进行喷雾、干燥后制成含水率小于1％的粉末状，得到含有有机质≥35wt％、氨基酸≥8wt％、腐殖酸≥15wt％的水溶性微生物菌剂功能载体；
5.将水溶性氮肥30份、水溶性磷肥15份、水溶性钾肥10份、水溶性钙肥2份、水溶性镁肥2份、水溶性微量元素肥1份按比例添加到步骤4所得混合物中，混合均匀，得到所述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，其含有机质≥13.5wt％、N≥13.3wt％、P≥7.9wt％、K≥5.8wt％、Ga≥0.5wt％、Mg≥0.5wt％、微量元素含量≥0.2wt％，拮抗菌KM432≥0.38wt％。
西红柿主要有以下几个生育期：苗期、开花期、座果期、果实膨大期、着色期。本发明专用水溶性有机生物肥料滴施时期及施用量如下表1所示。滴施时间及用量，根据西红柿不同生育期的需肥规律进行确定。
表1滴灌西红柿专用有机生物菌肥在西红柿不同生长阶段的滴施用量
Figure GDA0002423535050000121
注：肥料中氮、磷、钾、中微量元素配比可根据不同土壤条件、产量水平进行适当调整用量。
测试例：
2017-2018年，在新疆石河子市开展了该生物菌肥在西红柿上的滴施效果验证。供试土壤类型灰漠土，质地类型为中壤，肥力中等均匀，土壤耕层有机质含量为13.55g﹒kg-1，碱解氮56.07mg﹒kg-1，速效磷32.58mg﹒kg-1，速效钾372.64mg﹒kg-1，pH 8.32。西红柿品种选用大唐先锋，该品种具有耐低温、座果率高、丰产性好、抗脐腐病及口味佳等特点，适宜早春晚秋越冬番茄保护地种植。
施用实施例1所得的滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，分别于苗期滴施1次，滴施用量10kg/亩；花期滴施2次，滴施25kg/亩；坐果期滴施3次，滴施30kg/亩；果实膨大期滴施2次，滴施15kg/亩；采摘期滴施2次，滴施15kg/亩。总计滴施10次，总施用量85kg/亩。
施肥效果：与常规化肥处理(145.3kg/亩)和不施肥处理进行比较，结果显示：该有机生物菌剂滴施后植株长势整齐、主茎发育强壮，株高较对照增加了15cm，茎粗增加了0.75cm；果实产量达到3800kg/亩，较对照增加1倍多，较化肥处理增幅54.33％；西红柿脐腐病、灰霉病发病率仅为1.5％、2.3％；西红柿外观和内在品质得到不同程度改善，较常规化肥处理，果色均匀度、果实成熟度显著提高，较对照处理果实Vc含量提高21.94％，总糖增加了17.55％，可滴定酸下降低了36.76％。同时，该生物菌肥滴施后对土壤理化性状具有显著影响，较化肥处理土壤pH、电导率有下降，降低了土壤盐渍化的发生，有机质含量增加了53.48％，较对照处理土壤增加了135.14％。试验表明，本发明滴灌西红柿专用有机生物菌肥应用于西红柿，起到显著的促生增产、抑制病害及改善品质作用，同时具有改良土壤肥力的功效，这对于绿色无公害蔬菜的可持续生产具有重要意义。
本发明采用工业发酵法从酵母生产后的废液中提取水溶性有机物，通过浓缩处理得到有机质含量20～30％的液体；利用养殖场产生的畜禽粪便，干湿分离后，加入菌剂和辅料进行发酵，在有氧和厌氧条件下，分解干粪和粪液中的有机物质，经过生物发酵、溶解、过滤生成无害无臭无病菌虫卵的有机液体。将两种有机液体按照一定比例进行配伍得到有机质≥35％、氨基酸≥8％、腐殖酸≥15％、大量元素≥10％的水溶性微生物菌剂功能载体；加入枯草芽孢杆菌发酵液(从新疆农田筛选分离出1株枯草芽孢菌KM432，具有抑制番茄早疫病，改善果实品质的作用)，与提取的有机液体按1:10(v:v)吸附后，再根据土壤肥力基础和西红柿目标产量，按照西红柿各生育期需肥规律，添加氮(尿素，N含量46％)、磷(磷酸一铵，N含量12％、P2O5含量61％)、钾(硫酸钾，K2O含量60％)、钙肥(硝酸钙，Ca含量24.4％)、镁肥(氯化镁，Mg含量25.21％)，配伍一定比例的微量元素肥料，配制成西红柿滴灌专用功能型有机生物菌肥。
本发明所提供的水溶性有机生物菌肥，所含枯草芽孢杆菌KM432，是从新疆农田上筛选提取的，不仅可以抑制番茄早疫病，而且随水滴施到作物根系，能丰富土壤微生物菌群丰度，抑制西红柿早疫病，具有改良土壤肥力、剌激作物生长的能力。所含有机物、氨基酸可丰富土壤有机质养分，不仅能获得特定的肥料效应，通过足量的有机物质供给，能够为功能微生物萌发提供足够的能源物质。所含腐殖酸具有较强的缓冲性和螯合能力，具有改良土壤结构、增强土壤通气透水性能作用。大量元素N主要是促进西红柿植株生长；K主要提高西红柿抗病性，改善果实内在品质；P元素促进花芽分化，防止叶片黄化和卷曲。西红柿对缺铁、缺锰和缺锌比较敏感，所含微量元素Fe、Mn、Zn可分别用于预防西红柿黄化症、花斑叶和小叶病。Ca元素可预防西红柿脐腐病，促使果实着色均匀，提高果实硬度。Mg元素在叶绿色合成和蛋白质代谢中起着重要作用，可预防西红柿叶脉失绿症状。
本发明涉及的功能的生物有机液体肥料，是结合西红柿全生育期的养分需求特点而进行产品成分配置，既能满足西红柿各生育期养分需求，同时又具有丰富土壤微生物丰度、改良土壤结构、刺激西红柿生长、增强抗逆、提高产量和改善品质等功能，从而减少化肥和农药的用量。使用本发明提供的水溶性有机生物菌肥，果实产量达到3800kg/亩，较对照增加1倍多，较化肥处理增幅54.33％；西红柿脐腐病、灰霉病发病率仅为1.5％、2.3％。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，其特征在于，以重量份数计，其原料包括：
功能水溶性生物有机液体40~50份；微生物菌液4~6份；水溶性氮肥 20～30份；水溶性磷肥10～15份；水溶性钾肥10～15份；水溶性钙肥1～5份；水溶性镁肥1～5份；水溶性微量元素肥1～3份；
所述功能水溶性生物有机液体由酵母废液提取物与养猪场畜禽粪便发酵提取物按1:1的重量比混合而得；所述微生物菌液由拮抗菌KM432发酵培养得到；所述拮抗菌KM432是从新疆农田筛选、鉴定并扩繁而得，所述拮抗菌KM432已于2020年1月7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，保藏编号为CGMCC NO. 19301，分类命名为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis；
所述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥通过以下步骤制得：
1）拮抗菌株筛选：从新疆农田中筛选分离出—株拮抗菌；
2）微生物的发酵培养：将步骤1）得到的拮抗菌，涂布于NA培养基平板，28~35℃培养14～16h，进行拮抗菌活化；用接种针从NA培养基上挑取1~3个活化的单菌落接种于NB培养基上，28~35℃、180~220 r/min振荡培养14~16h，得到种子液；将所述种子液接种于发酵培养基中进行发酵培养，培养基初始pH值为7.0～7.2；
3）功能水溶性生物有机液体的提取：①首先，向发酵罐中加入水，将发酵罐升温至50~65℃，之后向发酵罐中依次加入从安琪酵母厂产生的废液和发酵菌剂并搅拌均匀，发酵5~10天，期间每间隔2天采用30～50r/min的转速搅拌发酵液30-60min；之后，将发酵液常温静置1~2h，收集发酵液体，在70~80℃下蒸发浓缩至收集的发酵液体初始重量的1/5~1/10停止浓缩，将浓缩液降至常温，并调节所述浓缩液的pH值至6~7，即得酵母废液提取物；②将养猪场产生的猪粪尿与秸秆按3:1~1.5的重量比混合得到发酵原料，进入沼气池，之后加入灰色链霉菌和抗生链霉菌组合菌剂、铝盐，于常温下好氧发酵15~20天，待沼液为无色或淡黄色、通明状时即完成发酵，之后经降解、沉淀分离出沼液，再添加光合菌扩大培养，自然条件下培养3-5天，过滤生成无害无臭无病菌虫卵的养猪场畜禽粪便发酵提取物；所述铝盐选自硫酸铝和氯化铝中的至少一种；③将步骤①得到的酵母废液的有机物料与步骤②得到的无害无臭无病菌虫卵的有机物料按1：1的重量比混合均匀，得到功能水溶性生物有机液体；
4）发酵处理：将步骤2）扩繁得到的微生物菌液4～6重量份与步骤3）得到的功能水溶性生物有机液体40～50重量份混合，混拌均匀，将之前得到的混合物用塑料薄膜覆盖，并在膜上打孔通气，温度控制在65℃～70℃，腐熟5～7天，揭开薄膜将混合物再次进行充分搅拌，再经过5～6天发酵完成，进一步地将所得混合物进行喷雾干燥后制成含水率小于1%的粉末状有机物，得到含有有机质≥35wt%的水溶性有机生物菌肥；
5）将水溶性氮肥20～30重量份、水溶性磷肥10～15重量份、水溶性钾肥10～15重量份、水溶性钙肥1～5重量份、水溶性镁肥1～5重量份、水溶性微量元素肥1～3重量份依次添加到步骤4）所得的水溶性有机生物菌肥，充分混合、搅拌均匀，得到所述滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥。
2.如权利要求1所述的滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，其特征在于，所述功能水溶性生物有机液体按重量百分比计包括1-5%的氨基酸和5-10%的腐殖酸；所述氨基酸包括亮氨酸、谷氨酸、赖氨酸、颉氨酸、天冬氨酸和丙氨酸中的至少一种。
3.如权利要求1所述的滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，其特征在于，所述水溶性氮肥选自尿素和硝酸铵中的至少一种；所述水溶性磷肥选自磷酸二铵和磷酸一铵中的至少一种；所述水溶性钾肥选自硫酸钾、氯化钾和磷酸二氢钾中的至少一种。
4.如权利要求1所述的滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，其特征在于，所述水溶性钙肥选自硝酸钙和氯化钙中的至少一种；所述水溶性镁肥选自氯化镁和硝酸镁肥中的至少一种；所述水溶性微量元素肥料选自由硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰及钼酸铵经过络合反应生成的水溶性固体有机络合微肥产品，所述水溶性固体有机络合微肥产品的微量元素含量≥20%。
5.如权利要求1所述的滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，其特征在于，步骤2）中，所述种子液和发酵培养基二者的体积比为1.0%～3.0%。
6.如权利要求1所述的滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，其特征在于，步骤2）中，所述NA培养基平板的配方为：每1L蒸馏水中含蛋白胨10g，牛肉浸膏3g，NaCl 5g，琼脂15g，pH值为7.0~7.2；所述NB培养基的配方为：每1L蒸馏水中含蛋白胨10g、牛肉浸膏3g、NaCl 5g，pH值为7.0~7.2；所述发酵培养基的组分及质量配比为：玉米粉1.8%，豆饼粉5.0%；无机盐为NaH2PO4·2H2O 0.5%、NaH2PO4·2H2O 0.3%，CaCO3 0.1%，其余为蒸馏水。
7.如权利要求1所述的滴灌西红柿用水溶性有机生物菌肥，其特征在于，步骤2）中，所述培养基的装液量为60~80mL/200mL；步骤3）中，所述废液、水和发酵菌剂的重量比为（100~200）:（50~100）:（ 1~2）；所述发酵菌剂选自米曲霉、黑曲霉和巨大芽抱杆菌中的至少一种；所述灰色链霉菌和抗生链霉菌组合菌剂中灰色链霉菌和抗生链霉菌二者的重量比例为1:1；所述灰色链霉菌和抗生链霉菌组合菌剂，与发酵原料二者的重量比例为1:1000，所述铝盐与发酵原料二者的重量比例为3:1000；所述秸秆为棉花秸秆或玉米秸秆；所述光合菌与发酵原料二者的重量比例为（0.5-1.0）:1000；步骤4）中，所述打孔量为每平方米打孔15～20个，以加大氧气量；所述有机质中的氨基酸≥8wt%，腐殖酸≥15wt%。
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