CN111675586A - 一种箭筈豌豆配方肥及制备方法 - Google Patents

一种箭筈豌豆配方肥及制备方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种箭筈豌豆配方肥及其制备方法，包括微生物菌液、腐殖酸原粉、麸皮、酒糟、尿素、磷酸二氢钾、硫酸铵、钙镁磷肥、硫酸锌、硼酸、钼酸铵；该微生物菌液选自箭筈豌豆根瘤菌和枯草芽孢杆菌的混合发酵液。本发明的配方肥养分配比合理，有利于土壤微生物生长，能够促进箭筈豌豆根瘤形成数量增多，根瘤菌活性增强，对箭筈豌豆生物增产效果良好且能够起到平衡土壤营养供给作用。

Description

一种箭筈豌豆配方肥及制备方法
技术领域
本发明属于肥料技术领域，具体而言，涉及一种微生物复合肥及其制备方法；更具体而言，涉及一种箭筈豌豆配方肥及制备方法。
背景技术
箭筈豌豆(Vicia sativa L.)，又名大巢菜，是双子叶植物纲蔷薇目豆科野豌豆属。箭筈豌豆具有发达的根系，主根穿透力强，支根上根瘤丰富。箭筈豌豆株高约60-160cm，茎秆软且细，呈半攀援或斜升状，通常分枝较多且带有条棱。箭筈豌豆叶是2-10cm的偶数羽状复叶，有4-8对小叶。叶轴顶端卷须有2-3个细小分枝，小叶近心形、长椭圆形或倒卵形；长0.8-2.5cm，宽0.3-1cm。叶两面贴生黄色短柔毛。箭筈豌豆花1-4朵腋生，花梗短接近无，筒状花萼，萼齿5锥形或披针形。箭筈豌豆花冠紫红色或红色呈蝶形状。箭筈豌豆荚果稍扁为长条形，长4-6cm，宽0.5-1cm；箭筈豌豆种子千粒重55-80g；每荚果内含有3-8粒种子，呈圆球形或稍扁。
箭筈豌豆是一年生或越年生草本植物，在一般土壤甚至荒地上均能正常生长，对恶劣环境适应性强；但最适于气候干燥、温凉、排水良好的砂质壤土上生长，适宜土壤pH值6.5-8.5。早发、速生、早熟、产种量高而稳定。箭筈豌豆为绿肥及优良牧草，不仅可以培肥地力、改善土壤结构，还可以缓解高山地区冬春季饲草供需不平衡的问题，在国内外草地农业生态系统中发挥着不可替代的作用。
研究表明，氮肥、磷肥和钾肥有助于提高箭筈豌豆干草产量，改善牧草品质；同时对提高土壤肥力和改良土壤结构产生重要影响。然而，化学肥料的过度施用，加上各种营养元素的比例搭配不当，严重破坏了土壤理化性质，使耕层土壤结构和功能恶化，加剧了农田盐碱化程度，使得保水保肥能力变差，进一步影响了箭筈豌豆的正常生长发育。
中国专利申请CN109776218A公开了一种箭筈豌豆调控专用肥，由大量元素氮、磷、钾、有机物料、微量元素及有益元素组成，按重量份数计，含硫包衣缓释尿素、颗粒磷肥、颗粒钾肥、黄芥籽粕、水解羽毛粉、硫酸亚铁、钼酸铵、草酸钴、柠檬酸稀土和草酸钛钾。该专用肥有助于提高蛋白质含量和产草量，其中蛋白质含量增加1.6个百分点，鲜草产量提高11.3％。然而，上述专用肥存在大中微量营养元素配比不尽合理情况。由于箭筈豌豆为豆科绿肥，根系根瘤丰富，根瘤本身能固定空气中的氮(N2)，具有良好的固氮作用，其生长期间不需要施用大量氮肥，故配方肥应减少氮肥用量。另外，根瘤形成数量多少和根瘤菌活性的强弱直接影响箭筈豌豆鲜草产量和蛋白质含量。而钙、镁、硫、硼、锌、钼这些中微量元素只有合理配施才能有效促进根瘤产生和根瘤菌活性，同时有利于土壤微生物的生长活动。
中国专利申请CN108034606A公开了一种箭筈豌豆根瘤菌株系VS6-3。该菌株是从新鲜的箭筈豌豆根瘤中分离纯化得到的。该根瘤菌株系是一种共生固氮能力强，对箭筈豌豆增产效果明显，兼具有分泌IAA能力、溶磷能力、溶钾能力、抗逆性强的优良箭筈豌豆根瘤菌株，在不施氮肥和其他肥料只接种根瘤菌VS6-3的情况下，使箭筈豌豆鲜草增产77.8％以上，鲜根产量增产73.7％。然而，上述根瘤菌株系单独施用难以起到平衡土壤营养供给的作用。
现有技术中，大部分箭筈豌豆专用肥难以起到平衡土壤营养供给及促进根瘤生长的作用；此外，生物增产效果往往也不够理想。
因此，针对现有技术的种种缺陷，需要寻找一种能够起到平衡土壤营养供给作用，同时促进根瘤产生数量，提高根瘤菌固氮能力且生物增产效果良好的箭筈豌豆配方肥及制备方法。
发明内容
针对上述问题，本发明目的在于提供一种养分配比合理，对箭筈豌豆的生物增产效果良好且能够起到平衡土壤营养供给作用的箭筈豌豆配方肥及制备方法。
为实现上述目的，一方面，本发明采取以下技术方案：一种箭筈豌豆配方肥，包括微生物菌液、腐殖酸原粉、麸皮、酒糟、尿素、磷酸二氢钾、硫酸铵、钙镁磷肥、硫酸锌、硼酸和钼酸铵；其特征在于，所述微生物菌液选自箭筈豌豆根瘤菌和枯草芽孢杆菌的混合发酵液。
根据本发明所述的配方肥，其特征在于，所述箭筈豌豆根瘤菌选自保藏号为CCTCC：M2017180的箭筈豌豆根瘤菌。
在本发明中，所述箭筈豌豆根瘤菌即中国专利申请CN108034606A的箭筈豌豆根瘤菌株系VS6-3，获自四川农业大学。该根瘤菌株系共生固氮能力强，对箭筈豌豆增产效果明显，兼具有分泌IAA能力、溶磷能力、溶钾能力、抗逆性强。
根据本发明所述的配方肥，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌选自保藏号为ATCC21951的枯草芽孢杆菌。
在本发明中，所述枯草芽孢杆菌商购得到，源自上海复祥生物科技有限公司。
根据本发明所述的配方肥，其特征在于，所述混合发酵为：将所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液和所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液同时接种至发酵装置中进行发酵。
根据本发明所述的配方肥，其特征在于，所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液和所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液的重量比为3-5：1。
在一个具体的实施方式中，所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液和所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液的重量比为4：1。
根据本发明所述的配方肥，其特征在于，所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液按照以下方法制备：将冷藏保存的菌种接种于培养基A中，所述培养基A为：牛肉膏3g；蛋白胨10g；食盐5g；琼脂20g；pH＝7.2；蒸馏1000mL；转接3代；然后，将边缘菌丝转接于培养基B中，所述培养基B为：蛋白胨15g；酵母膏2g；D-果糖12g；琼脂20g；氯化钙5g；pH＝6.8；蒸馏水1000mL；培养温度为32℃，压强为0.06MPa，培养时间为5天；过滤后得到所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液。
根据本发明所述的配方肥，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液按照以下方法制备：将冷藏保存的菌种接种于培养基A中，所述培养基A为：牛肉膏3g；蛋白胨10g；食盐5g；琼脂20g；pH＝7.2；蒸馏1000mL；转接3代；然后，将边缘菌丝转接于培养基B中，所述培养基B为：蛋白胨15g；酵母膏2g；D-果糖12g；琼脂20g；氯化钙5g；pH＝6.8；蒸馏水1000mL；培养温度为32℃，压强为0.06MPa，培养时间为5天；过滤后得到所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液。
根据本发明所述的配方肥，其特征在于，所述发酵装置的培养基为培养基B；培养温度为35℃，压强为0.06MPa，培养时间为2天。
根据本发明所述的配方肥，其特征在于，按照重量份计，所述微生物菌液为10-20份；所述腐殖酸原粉为30-40份；所述麸皮为15-25份；所述酒糟为20-30份；所述尿素为5-10份；所述磷酸二氢钾为10-20份；所述硫酸铵为4-10份；所述钙镁磷肥10-20份；所述硫酸锌2-5份；所述硼酸0.5-1份；所述钼酸铵0.1-0.5份。在一个具体的实施方式中，按照重量份计，所述微生物菌液为15份；所述腐殖酸原粉为35份；所述麸皮为20份；所述酒糟为25份；所述尿素为8份；所述磷酸二氢钾为15份；所述硫酸铵为6份；所述钙镁磷肥15份；所述硫酸锌4份；所述硼酸1份；所述钼酸铵0.2份。
另一方面，本发明还提供了一种制备前述配方肥的方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述微生物菌液与灭菌后的所述腐殖酸原粉、麸皮和酒糟混合，静置24-48h；自然干燥后得到生物有机肥。
在一个具体的实施方式中，将所述微生物菌液与灭菌后的所述腐殖酸原粉、麸皮和酒糟混合，静置36h；自然干燥后得到生物有机肥。
根据本发明所述的方法，进一步包括将所述生物有机肥与所述尿素、磷酸二氢钾、硫酸铵、钙镁磷肥、硫酸锌、硼酸、钼酸铵混合后干燥造粒的步骤。
与现有技术相比，本发明的箭筈豌豆配方肥有益技术效果主要体现在：养分配比合理，有利于土壤微生物生长，促进箭筈豌豆根瘤形成数量增多，根瘤菌活性增强，不仅对箭筈豌豆生物增产效果良好，而且能够起到平衡土壤营养供给作用。
不希望局限于任何理论，本发明方法中的微生物菌液及其特定制备方法在实现上述技术效果中发挥了关键作用。
具体实施方式
下列实施例仅仅是为了向本领域的普通技术人员提供如何制得和评价本发明所述并受权利要求书保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整公开内容和描述，并且旨在仅仅为示例性的，而非旨在限制发明人视为其发明的范围。已做出了努力以确保关于数字(例如数量、温度等)的准确性，但是应当考虑到一些误差和偏差。
除非另外指明，否则份数均为重量份，温度均以℃表示或处于环境温度下，并且压力为大气压或接近大气压。存在反应条件(例如组分浓度、所需的溶剂、溶剂混合物、温度、压力和其它反应范围)以及可用于优化通过所述方法得到的产物纯度和收率的条件的多种变型形式和组合。将只需要合理的常规实验来优化此类方法条件。
实施例1
箭筈豌豆根瘤菌选自保藏号为CCTCC：M2017180的箭筈豌豆根瘤菌。
枯草芽孢杆菌选自保藏号为ATCC21951的枯草芽孢杆菌。
按照以下方法制备所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液：将冷藏保存的菌种接种于培养基A中，所述培养基A为：牛肉膏3g；蛋白胨10g；食盐5g；琼脂20g；pH＝7.2；蒸馏1000mL；转接3代；然后，将边缘菌丝转接于培养基B中，所述培养基B为：蛋白胨15g；酵母膏2g；D-果糖12g；琼脂20g；氯化钙5g；pH＝6.8；蒸馏水1000mL；培养温度为32℃，压强为0.06MPa，培养时间为5天；过滤后得到所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液。
按照以下方法制备所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液：将冷藏保存的菌种接种于培养基A中，所述培养基A为：牛肉膏3g；蛋白胨10g；食盐5g；琼脂20g；pH＝7.2；蒸馏1000mL；转接3代；然后，将边缘菌丝转接于培养基B中，所述培养基B为：蛋白胨15g；酵母膏2g；D-果糖12g；琼脂20g；氯化钙5g；pH＝6.8；蒸馏水1000mL；培养温度为32℃，压强为0.06MPa，培养时间为5天；过滤后得到所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液。
将所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液和所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液同时接种至发酵装置中进行发酵；所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液和所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液的重量比为4：1。所述发酵装置的培养基为培养基B；培养温度为35℃，压强为0.06MPa，培养时间为2天。
箭筈豌豆配方肥包括微生物菌液、腐殖酸原粉、麸皮、酒糟、尿素、磷酸二氢钾、硫酸铵、钙镁磷肥、硫酸锌、硼酸和钼酸铵；所述微生物菌液选自箭筈豌豆根瘤菌和枯草芽孢杆菌的混合发酵液。按照重量份计，所述微生物菌液为15份；所述腐殖酸原粉为35份；所述麸皮为20份；所述酒糟为25份；所述尿素为8份；所述磷酸二氢钾为15份；所述硫酸铵为6份；所述钙镁磷肥15份；所述硫酸锌4份；所述硼酸1份；所述钼酸铵0.2份。将所述微生物菌液与灭菌后的所述腐殖酸原粉、麸皮和酒糟混合，静置36h；自然干燥后得到生物有机肥；进一步将所述生物有机肥与所述尿素、磷酸二氢钾和硫酸铵混合后干燥造粒，得到箭筈豌豆配方肥。
比较例1
不加入所述微生物菌液；其余条件同实施例1。
比较例2
不加入所述箭筈豌豆根瘤菌；其余条件同实施例1。
实施例3
不加入所述枯草芽孢杆菌；其余条件同实施例1。
实施例4
将箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液和枯草芽孢杆菌的种子菌悬液各自接种至发酵装置中进行发酵，然后混合得到所述微生物菌液；其余条件同实施例1。
田间试验
田间试验选择某砂壤土质地块，pH＝8.9，全氮1.02g/kg，速效磷4.8mg/kg，速效钾114mg/kg。分别按照50kg/亩的施用量在箭筈豌豆播种之前施用实施例1和比较例1-4的配方肥。播种之后不再施用其它肥料。盛花期测定鲜草生物产量、每株根瘤数及蛋白质含量，收获后测定种子产量。
结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002576086770000091
结果表明，与比较例1-4相比，本发明实施例1的箭筈豌豆配方肥不仅鲜草及种子产量最高，根瘤数量增加，而且干草蛋白质含量最高。也就是说，不仅对箭筈豌豆的生物增产效果良好且能够起到平衡土壤营养供给作用。
不希望局限于任何理论，本发明方法中的微生物菌液及其特定制备方法在实现上述技术效果中发挥了关键作用。
应理解，本发明的具体实施方式仅用于阐释本发明的精神和原则，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明的技术方案作出各种改动、替换、删减、修正或调整，这些等价技术方案同样落于本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种箭筈豌豆配方肥，包括微生物菌液、腐殖酸原粉、麸皮、酒糟、尿素、磷酸二氢钾、硫酸铵、钙镁磷肥、硫酸锌、硼酸、钼酸铵；其特征在于，所述微生物菌液选自箭筈豌豆根瘤菌和枯草芽孢杆菌的混合发酵液。
2.根据权利要求1所述的配方肥，其特征在于，所述箭筈豌豆根瘤菌选自保藏号为CCTCC：M2017180的箭筈豌豆根瘤菌。
3.根据权利要求1所述的配方肥，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌选自保藏号为ATCC21951的枯草芽孢杆菌。
4.根据权利要求1所述的配方肥，其特征在于，所述混合发酵为：将所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液和所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液同时接种至发酵装置中进行发酵。
5.根据权利要求4所述的配方肥，其特征在于，所述箭筈豌豆根瘤菌的种子菌悬液和所述枯草芽孢杆菌的种子菌悬液的重量比为3-5：1。
6.根据权利要求4所述的配方肥，其特征在于，所述箭筈豌豆根瘤菌(枯草芽孢杆菌)的种子菌悬液按照以下方法制备：将冷藏保存的菌种接种于培养基A中，所述培养基A为：牛肉膏3g；蛋白胨10g；食盐5g；琼脂20g；pH＝7.2；蒸馏1000mL；转接3代；然后，将边缘菌丝转接于培养基B中，所述培养基B为：蛋白胨15g；酵母膏2g；D-果糖12g；琼脂20g；氯化钙5g；pH＝6.8；蒸馏水1000mL；培养温度为32℃，压强为0.06MPa，培养时间为5天；过滤后得到所述箭筈豌豆根瘤菌(枯草芽孢杆菌)的种子菌悬液。
7.根据权利要求4所述的配方肥，其特征在于，所述发酵装置的培养基为培养基B；培养温度为35℃，压强为0.06MPa，培养时间为2天。
8.根据权利要求1所述的配方肥，其特征在于，按照重量份计，所述微生物菌液为10-20份；所述腐殖酸原粉为30-40份；所述麸皮为15-25份；所述酒糟为20-30份；所述尿素为5-10-份；所述磷酸二氢钾为10-20份；所述硫酸铵为4-10份；所述钙镁磷肥10-20份；所述硫酸锌2-5份；所述硼酸0.5-1份；所述钼酸铵0.1-0.5份。
9.一种制备权利要求1-8任一项所述配方肥的方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述微生物菌液与灭菌后的所述腐殖酸原粉、麸皮和酒糟混合，静置24-48h；自然干燥后得到生物有机肥。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括将所述生物有机肥与所述尿素、磷酸二氢钾、硫酸铵、钙镁磷肥、硫酸锌、硼酸和钼酸铵混合后干燥造粒的步骤。
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