CN111825506A - 一种改良水稻土壤生态环境的专用肥及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改良水稻土壤生态环境的专用肥及其应用方法，包括有机附着物、营养物、巨大芽孢杆菌菌粉和米曲霉菌粉；还包括胶质芽孢杆菌菌粉或枯草芽孢杆菌菌粉；还包括微量元素源；所述专用肥中的有效活菌数在0.5亿个/克以上。所述专用肥作为水稻专用肥使用，按50kg/亩的添加量在种植水稻前将所述专用肥施撒于稻田土壤表面，再翻入稻田土壤中进行水稻种植，能够改良稻田土壤生态环境，改善水稻品质，同时还能有效抑制水稻病害发生，进而提高水稻产量，可完全替代有机肥、尿素等基肥施用。

Description

一种改良水稻土壤生态环境的专用肥及其应用方法

技术领域

本发明涉及土壤肥料技术领域，具体涉及一种改良水稻土壤生态环境的专用肥及其应用方法。

背景技术

耕地是关系人类生存和发展的重要物质基础。近年来由于高强度耕作和大量施用化肥农药，再加上沿海地区土壤盐碱化程度过高，导致稻田土肥力下降，稻田环境质量退化、土壤结构遭到破坏、土体板结、土壤盐化、酸化、沙化等，从而引起稻田土壤有益微生物菌群衰退、病虫害猖獗、生态失衡等现象。

考虑到目前市场的发展，以及农业生产的需要，国家生物产业规划和高技术产业指南中也明确了下一步生物肥料产品研发应用的方向，即在目前养分活化和有机物料腐熟剂的基础上，提出应关注消除土壤障碍防治、降解残留除草剂等问题的技术与产品的研发。

为了缓解由于长期使用化肥农药带来的土壤结构破坏、环境污染等严重问题，微生物肥料应运而生。但当前还是一种辅助性肥料，并不能完全替代有机肥和化学肥料，还有待进一步开发。考虑到微生物肥料中的微生物及其在土壤中与植物的相互作用的复杂性，有关微生物肥料还有待深入开发才有可能达到理想的、相互促进的增产增收的效果。

发明内容

为了解决稻田土壤生态环境质量退化以及不能完全替代有机肥和化学肥的技术问题，而提供一种改良水稻土壤生态环境的专用肥及其应用方法。本发明的专用肥作为水稻专用肥，能够改良稻田土壤生态环境，改善水稻品质，同时还能有效抑制水稻病害发生，进而提高水稻产量，可完全替代有机肥、尿素等基肥施用。

为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明第一方面提供一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，包括有机附着物、营养物、巨大芽孢杆菌菌粉和米曲霉菌粉；所述米曲霉菌粉占所述专用肥的1wt％，所述巨大芽孢杆菌菌粉占所述专用肥的0.2wt％～1wt％，所述营养物占所述专用肥的25wt％；

所述专用肥中的有效活菌数在0.5亿个/克以上。

进一步地，所述专用肥中还包括胶质芽孢杆菌菌粉或枯草芽孢杆菌菌粉；所述胶质芽孢杆菌菌粉占所述专用肥的0.5wt％以上，所述枯草芽孢杆菌菌粉占所述专用肥的0.05wt％以上。

进一步地，所述专用肥还包括微量元素源，所述微量元素源包括硫酸亚铁、硫酸锌和硼砂；所述硫酸亚铁、所述硫酸锌和所述硼砂的添加量均为所述专用肥的0.8wt％～2wt％。硫酸亚铁、硫酸锌和硼砂可为水稻的生长补充微量元素。

再进一步地，所述巨大芽孢杆菌菌粉的有效活菌数在100亿个/克以上；所述米曲霉菌粉的有效活菌数在50亿个/克以上；所述胶质芽孢杆菌菌粉的有效活菌数在50亿个/克以上；所述枯草芽孢杆菌菌粉的有效活菌数在800亿个/克以上。

进一步地，所述有机附着物为油土；所述营养物包括氮源、磷源和钾源。油土的悬浮性和吸附性强，容重轻、混合均匀性好，具有土壤保湿疏松、延长肥效药效的作用，且成本较低。

再进一步地，所述氮源、所述磷源和所述钾源的质量比为(10-15):(4-6):(6-10)。

再进一步地，所述氮源为尿素；所述磷源为磷酸一铵；所述钾源为硝酸钾。

本发明另一方面提供一种上述专用肥在水稻种植中的应用方法，所述专用肥作为水稻专用肥使用，按50kg/亩的添加量在种植水稻前将所述专用肥施撒于稻田土壤表面，再翻入稻田土壤中进行水稻种植。

进一步地，使用所述专用肥前将其pH值调节为5.5～8.5。

有益技术效果：

1、本发明的改良水稻土壤生态环境的专用肥，其实质是复合微生物菌肥料，通过施用，可提升稻田耕地的生态质量，提高有机肥料的利用率，抑制或减轻土传病害，构建一个健康、良好的稻田土壤生态环境；本发明融合土壤生态改良技术与科学施肥技术，为农户提供全程化的土壤培肥与科学施肥的技术方案，提高水稻土壤的持续生产力，减少化肥和农药的施用。通过施用本发明的专用肥作为水稻专用肥，能够重构稻田土壤微生态菌群，完全替代常规有机肥及尿素的施用，减轻对地下水和农产品的污染，在改良稻田土壤、改善水稻品质的同时，有效抑制水稻病害进而提高水稻产量，既节约了能源，又保护了环境，提高了水稻产量，具有显著的社会效益和环保效益。

2、本发明的改良水稻土壤生态环境的专用肥与市面上大部分单性好氧菌不能适应水稻稻田环境不同：(1)本发明专用肥含有大量针对水稻土壤的有益微生物，在水稻稻田中能迅速繁殖，促进水稻吸收土壤中的养分，修复稻田土壤的同时还能够达到增产增收的目的；(2)改良稻田土壤结构，有利于中低产田改造：本发明专用肥中的有益微生物和丰富的有机附着物可以改善稻田土壤的理化性状，增加稻田土壤团粒结构，从而使稻田土壤疏松，减少稻田土壤板结，有利于保水、保肥、通气和促进水稻根系发育，为水稻提供适宜的生长环境，提高化肥利用率，减少环境污染；(3)本发明专用肥可以使施肥更精准、更有效，避免盲目施肥给环境和农产品安全带来的不良影响。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

以下实施例所使用的巨大芽孢杆菌菌粉(有效活菌数100亿个/克以上)、胶质芽孢杆菌菌粉(有效活菌数50亿个/克以上)、枯草芽孢杆菌菌粉(有效活菌数800亿个/克以上)均从江门市金远洋生物科技有限公司获得，米曲霉菌粉(有效活菌数50亿个/克以上)从青岛蔚蓝生物股份有限公司获得，所用油土为生产食用油所产生的有机碳滤饼，具体为大豆油有机碳滤饼原料，其基本性状参考中国专利201810924416.0表1中数据。

实施例1

一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，包括有机附着物—油土、营养物和巨大芽孢杆菌菌粉和米曲霉菌粉；下列各组分占专用肥的具体质量比为：米曲霉菌粉1wt％，巨大芽孢杆菌菌粉1wt％，营养物25wt％，硫酸亚铁1.5wt％、硫酸锌1.5wt％、和硼砂1.5wt％，油土68.9％；

其中，营养物为尿素、磷酸一铵、硝酸钾按质量比12:5:8配制；

其中，巨大芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为102.5亿个/克；米曲霉菌粉的有效活菌数为52亿个/克。

实测以上专用肥的有效活菌数为1.2亿个/克。

以上专用肥的制备方法如下：将油土进行粉碎，按照上述配比加入米曲霉菌粉、巨大芽孢杆菌菌粉、尿素、磷酸一铵、硝酸钾、硫酸亚铁、硫酸锌和硼砂，混合均匀后得到专用肥，测得专用肥的pH值约为5，采用氢氧化钾调整专用肥的pH值为6.5。

留待后续大田试验使用。

实施例2

一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，包括有机附着物—油土、营养物和巨大芽孢杆菌菌粉和米曲霉菌粉；下列各组分占专用肥的具体质量比为：米曲霉菌粉1wt％，巨大芽孢杆菌菌粉0.2wt％，营养物25wt％，硫酸亚铁0.8wt％、硫酸锌0.8wt％、和硼砂2wt％，油土70.2％；

其中，营养物为尿素、磷酸一铵、硝酸钾按质量比14:4:7配制；

其中，巨大芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为102.5亿个/克；米曲霉菌粉的有效活菌数为52亿个/克。

实测以上专用肥的有效活菌数为0.65亿个/克。

以上专用肥的制备方法如下：将油土进行粉碎，按照上述配比加入米曲霉菌粉、巨大芽孢杆菌菌粉、尿素、磷酸一铵、硝酸钾、硫酸亚铁、硫酸锌和硼砂，混合均匀后得到专用肥，测得专用肥的pH值约为5，采用氢氧化钾调整专用肥的pH值为6.8。

实施例3

一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，包括有机附着物—油土、营养物和巨大芽孢杆菌菌粉和米曲霉菌粉；下列各组分占专用肥的具体质量比为：米曲霉菌粉1wt％，巨大芽孢杆菌菌粉0.8wt％，营养物25wt％，硫酸亚铁2wt％、硫酸锌2wt％、和硼砂1wt％，油土68％；

其中，营养物为尿素、磷酸一铵、硝酸钾按质量比14:4:7配制；

其中，巨大芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为102.5亿个/克；米曲霉菌粉的有效活菌数为52亿个/克。

实测以上专用肥的有效活菌数为1.05亿个/克。

以上专用肥的制备方法如下：将油土进行粉碎，按照上述配比加入米曲霉菌粉、巨大芽孢杆菌菌粉、尿素、磷酸一铵、硝酸钾、硫酸亚铁、硫酸锌和硼砂，混合均匀后得到专用肥，测得专用肥的pH值约为5，采用氢氧化钾调整专用肥的pH值为6.7。

实施例4

本实施例与实施例1的改良水稻土壤生态环境的专用肥组成和配比相同，不同之处在于，还包括胶质芽孢杆菌菌粉，胶质芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为83亿个/克；

各组分占专用肥的具体质量比为：米曲霉菌粉1wt％，巨大芽孢杆菌菌粉1wt％，胶质芽孢杆菌菌粉添加比例0.5wt％，营养物25wt％，硫酸亚铁1.5wt％、硫酸锌1.5wt％、和硼砂1.5wt％，油土68％。胶质芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为83亿个/克。

实测以上专用肥的有效活菌数为1.65亿个/克。

实施例5

本实施例与实施例1的改良水稻土壤生态环境的专用肥组成和配比相同，不同之处在于，还包括枯草芽孢杆菌菌粉，枯草芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为1050亿个/克；

各组分占专用肥的具体质量比为：米曲霉菌粉1wt％，巨大芽孢杆菌菌粉1wt％，枯草芽孢杆菌菌粉添加比例0.05wt％，营养物25wt％，硫酸亚铁1.5wt％、硫酸锌1.5wt％、和硼砂1.5wt％，油土68.45％。枯草芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为1050亿个/克。

实测以上专用肥的有效活菌数为1.73亿个/克。

对比例1

本对比例与实施例1的改良水稻土壤生态环境的专用肥组成和配比相同，不同之处在于，采用1.2wt％胶质芽孢杆菌菌粉替代1wt％巨大芽孢杆菌菌粉，胶质芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为83亿个/克。

实测以上专用肥的有效活菌数为1.32亿个/克。

对比例2

本对比例与实施例1的改良水稻土壤生态环境的专用肥组成和配比相同，不同之处在于，采用0.1wt％枯草芽孢杆菌菌粉替代1wt％巨大芽孢杆菌菌粉，枯草芽孢杆菌菌粉的有效活菌数为1050亿个/克。

实测以上专用肥的有效活菌数为1.35亿个/克。

对比例3

本对比例与实施例1的改良水稻土壤生态环境的专用肥组成和配比相同，不同之处在于，采用胶质芽孢杆菌菌粉、枯草芽孢杆菌菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉混合替代巨大芽孢杆菌菌粉；胶质芽孢杆菌菌粉添加比例0.3wt％、枯草芽孢杆菌菌粉添加比例0.05wt％、巨大芽孢杆菌菌粉添加比例0.3wt％。

实测以上专用肥的有效活菌数为1.44亿个/克。

对比例4

本对比例与实施例1的改良水稻土壤生态环境的专用肥组成和配比相同，不同之处在于，采用胶质芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉混合替代巨大芽孢杆菌菌粉，胶质芽孢杆菌菌粉添加比例0.5wt％、枯草芽孢杆菌菌粉添加比例0.06wt％。

实测以上专用肥的有效活菌数为1.35亿个/克。

应用例

水稻田间试验：

试验所用肥料为实施例1、实施例4、实施例5、对比例1～4中配制的改良水稻土壤生态环境的专用肥，由上海绿乐生物科技有限公司进行配制。

试验地点：上海崇明光明农场；试验时间：2019年5月-10月；供试水稻品种：南粳46，种植密度：1.2万窝左右，面积：每个处理2亩，3次重复，随机区组排列。

每个地点均设八个试验，各试验内容如下：

试验CK：常规施肥，复合肥(15-15-15)25kg/亩+尿素10kg/亩；

试验T1：实施例1的专用肥50kg/亩；

试验T2：实施例4的专用肥50kg/亩；

试验T3：实施例5的专用肥50kg/亩；

试验T4：对比例1的专用肥50kg/亩；

试验T5：对比例2的专用肥50kg/亩；

试验T6：对比例3的专用肥50kg/亩；

试验T7：对比例4的专用肥50kg/亩。

按照以上试验方案在种植水稻前将以上八个试验的肥料作为基肥施撒于稻田土壤表面，再翻入稻田土壤中进行水稻种植。

各试验的核心成分及施用量见表1。

表1各试验的核心成分及施用量

试验结果见表2。

表2肥料对水稻的影响

由表1可知，试验T1、T2和T3采用本发明实施例1中的改良水稻土壤生态环境的专用肥作为水稻的基肥进行水稻种植，结果表明虽然植株高度和穗长均较常规施肥试验CK的小，但是有效穗、结实率、实际产量确均较常规施肥试验CK有一定增长。可见，本发明采用米曲霉和巨大芽孢杆菌，米曲霉、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌/枯草芽孢杆菌与水稻生长所需氮磷钾及微量元素进行复合，载于油土上，作为水稻专用肥，能够改良稻田土壤生态环境，改善水稻品质，同时还能有效抑制水稻病害发生，进而提高水稻产量，可完全替代常规有机肥、尿素等基肥施用。

比较试验T1、T2和T3，T2和T2采用米曲霉菌、巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌/枯草芽孢杆菌中的一种，与T1只采用米曲霉菌和巨大芽孢杆菌相比，虽然T2和T3也具有一定的增产效果，但是采用两种菌与米曲霉复合的增产效果与只采用米曲霉菌和巨大芽孢杆菌的效果差不多，从生产成本出发考虑，试验T1的结果不仅具有较低的生产成本还具有较好的增产效果。

现在有些农业生产，水稻秸秆采用直接还田方式直接翻到土壤里去，本发明的改良水稻土壤生态环境的专用肥作为水稻专用肥，功能菌采用米曲霉菌和巨大芽孢杆菌复合，使用米曲霉菌，能降解秸秆：一方面能够分解秸秆中的蛋白质、纤维素、半纤维素、木质素等，并将嗜热、耐热细菌、真菌、酵母菌菌株及相关分解酶复合而成，降解能力强，同时能够达到升温、除臭、消除病虫害、杂草种子和提高稻田养分的效果；另一方面米曲霉菌讲解秸秆后的产物能转变成水稻生长所需的营养元素，提高稻田土壤的有机质含量，改善稻田土壤结构。另外采用的巨大芽孢杆菌能够在稻田土壤生态环境中迅速繁殖成为优势菌群，并产生大量的有机酸和植物内源酶以及一种蛋白质，大量的有机酸可使土壤环境中难溶的含磷物质分解或溶解，并转化成易被水稻吸收的磷元素，提高磷元素的利用率；植物内源酶能够提高水稻对氮、磷、钾等营养元素的吸收率；该种蛋白质对水稻土壤环境中的有害真菌有强烈的拮抗作用。两种功能菌现成协同作用从而可以控制水稻根系的营养，致使病原菌在相当程度上丧失生存空间和条件，使水稻有关组织细胞壁增厚、纤维化、木质化程度提高，并在表皮层外形成角质双硅层，形成一道阻止病菌侵袭的屏障。最后，专用肥中的有机附着物采用油土，可以改善稻田土壤的理化性状，增加稻田土壤团粒结构，从而使稻田土壤疏松，减少稻田土壤板结，有利于保水、保肥、通气和促进水稻根系发育，为水稻提供适宜的生长环境，提高化肥利用率，减少环境污染。最后专用肥中的营养物包括氮磷钾和微量元素，氮磷钾的配比采用(10-15):(4-6):(6-10)高氮配方，由于水稻是粮食作物类，前期生长主要需要的是氮肥，因此配以高氮配方营养物。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，其特征在于，包括有机附着物、营养物、巨大芽孢杆菌菌粉和米曲霉菌粉；所述米曲霉菌粉占所述专用肥的1wt％，所述巨大芽孢杆菌菌粉占所述专用肥的0.2wt％～1wt％，所述营养物占所述专用肥的25wt％；

所述专用肥中的有效活菌数在0.5亿个/克以上。

2.根据权利要求1所述的一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，其特征在于，所述专用肥中还包括胶质芽孢杆菌菌粉或枯草芽孢杆菌菌粉；所述胶质芽孢杆菌菌粉占所述专用肥的0.5wt％以上，所述枯草芽孢杆菌菌粉占所述专用肥的0.05wt％以上。

3.根据权利要求2所述的一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，其特征在于，所述巨大芽孢杆菌菌粉的有效活菌数在100亿个/克以上；所述米曲霉菌粉的有效活菌数在50亿个/克以上；所述胶质芽孢杆菌菌粉的有效活菌数在50亿个/克以上；所述枯草芽孢杆菌菌粉的有效活菌数在800亿个/克以上。

4.根据权利要求1所述的一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，其特征在于，所述专用肥还包括微量元素源，所述微量元素源包括硫酸亚铁、硫酸锌和硼砂；所述硫酸亚铁、所述硫酸锌和所述硼砂的添加量均为所述专用肥的0.8wt％～2wt％。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，其特征在于，所述有机附着物为油土；所述营养物包括氮源、磷源和钾源。

6.根据权利要求5所述的一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，其特征在于，所述氮源、所述磷源和所述钾源的质量比为(10-15):(4-6):(6-10)。

7.根据权利要求5所述的一种改良水稻土壤生态环境的专用肥，其特征在于，所述氮源为尿素；所述磷源为磷酸一铵；所述钾源为硝酸钾。

8.一种根据权利要求1～7任一项所述的专用肥在水稻种植中的应用方法，其特征在于，所述专用肥作为水稻专用肥使用，按50kg/亩的添加量在种植水稻前将所述专用肥施撒于稻田土壤表面，再翻入稻田土壤中进行水稻种植。

9.根据权利要求8所述的应用方法，其特征在于，使用所述专用肥前将其pH值调节为5.5～8.5。