CN113860962A

CN113860962A - 一种百香果专用生物有机肥及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN113860962A
Application number: CN202110675445.XA
Authority: CN
Inventors: 胡春锦; 苏林; 曾泉; 史国英; 叶雪莲
Original assignee: Guangxi Sanbao Agricultural Science & Technology Co ltd; Guangxi Zhuang Nationality Autonomous Region Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Guangxi Sanbao Agricultural Science & Technology Co ltd; Guangxi Zhuang Nationality Autonomous Region Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2021-06-18
Publication date: 2021-12-31

Abstract

本发明公开了一种百香果专用生物有机肥及其制备方法和应用，本发明提供的百香果专用生物有机肥，由包括禽类粪便、糖厂滤泥、草腐型食用菌废菌包和稻草的原料腐熟而成：所述腐熟过程中，以包括生物黄腐酸(BFA)的一次发酵菌剂进行第一次堆肥发酵，采用包括菌株N15128和菌株N15144的微生物菌剂进行二次发酵；所述菌株N15128的保藏编号为CGMCCNO.20428；所述菌株N15144的保藏编号为CGMCC NO.20425。本发明所述百香果有机肥不但可以补充土壤中有机含量，还可以提高土壤肥力；所述有机肥中所含各类微生物可有效防治百香果茎基腐病，抑制土壤中有害和致病微生物的繁殖，同时具有促进百香果植株生长和病害防治功能。

Description

一种百香果专用生物有机肥及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及生物有机肥料技术领域，具体提供一种百香果专用生物有机肥及其制备方法和应用。

背景技术

随着百香果种植面积不断扩大，百香果茎基腐病的发生为害也日趋严重，是阻碍百香果产业发展的瓶颈。茎基腐病是危害百香果最严重的病害之一。

百香果茎基腐病是百香果的主要病害，通常在植株茎基部离地面5～10cm处发生，在病症的发生初期，植株的皮层会出现水渍状的暗褐色病斑，随着病况的逐渐加深，病部会凹陷，且呈海绵状腐烂，皮层不断地腐烂脱落，裸露出植株的木质部，随着茎基腐病的不断加深，病斑会在植株的茎部向上下扩大，通常会扩大10～20cm的距离，有时也会出现横向扩散的状况，最终造成植株的茎基部出现环状腐烂，对植株的营养传输造成严重的影响，最终导致植株缺少养分而枯死。在湿度较大的环境下，百香果茎基腐病的腐烂部位会生长出白色雾状物和橘红色小点，这是病原菌的菌丝体及繁殖体。百香果是一种浅根性藤蔓植物，本身茎蔓较为松软，根系浮生，极易受到伤害，引发病原菌侵染。百香果茎基腐病的主要病原菌为腐皮镰孢菌(Fusarium solani)，病菌以菌丝体在病残物或土中存活和越冬，作为茎基腐病的病害侵染主要来源，病菌借助风雨和灌溉进行传播。百香果本是一年种多年生作物，但是，由于茎基腐病的为害，目前两年的果园受影响非常严重，收益大打折扣，也导致了部分果农对百香果的种植热情受到了严重影响，多地已出现因病而荒废的百香果园。由于引起百香果茎基腐的主要病原菌腐皮孢镰刀菌是一种土传病害，防治上存在较大的困难，目前没有十分有效的防治方法。

作为典型的土传病害致病菌，镰孢菌引起的土传病害一直都是防治难题。目前关于百香果茎基腐病的研究还比较少，防治技术也较单一，主要依赖杀菌剂防治，而化学药剂难以控制该病的发生蔓延。由于百香果茎基腐病在二年苗的果园发病更严重，一年苗的果园病情相对较轻，近年一些观点认为百香果主要年年种植新苗就可避免茎基腐病的发生为害；可实际上这种一年一种的模式不仅导致种植成本直线上升，而且，根据最近一两年的调查研究结果显示，许多一年新种的果园也未能幸免于茎基腐病的为害，仍有较高的发病率，导致部分果农和种植企业亏损严重，种植热情受到了严重影响。

近年，我国科研工作者在百香果茎基腐病的防控上也进行了许多研究，取得了一定的进展。如中国专利CN107535247B公开了一种限根栽培方法用于防治百香果根茎基腐病，该方法通过选择无病毒的种苗进行种植，配制特制的基质、特定的种植器皿及合理的两年一种栽培模式从源头上解决百香果病毒病的发生，解决种植过程中百香果茎基腐病的发生。同时该方法也使用了各项化学药物进行喷洒，以达到减少病原的目的。该方法虽然一定程度上抑制百香果茎基腐病的发生为害，但操作步骤过于繁琐，喷施农药对环境污染较高，不利于大规模推广。

大量研究表明，土壤微生态失衡是土传病害频发的重要原因。有机肥作为天然肥料，不但能够提供植物所需速效养分，还能够有效改善土壤质量，增加土壤保水保肥能力，改善植株根系土壤微环境，提高作物的抗病和抗逆境能力。但是，传统有机肥因其生产原料的不确定性，因此也造成了产品质量不能保证和确定，营养成分不明确，在使用中会造成营养过量或不足。因此，目前行业内及相关部分提出：有机肥并非“万金油”产品，生产上的应用推广应该结合土壤质量和种植作物的要求，重点发展专用生物有机肥产品。生物有机肥是指在优质的有机肥(腐熟后)中添加功能微生物复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。功能性微生物(促生、拮抗菌)与有机肥可以促进普通抑病型土壤的形成，同时作为营养载体又可以为功能性微生物生长提供基质，功能性微生物诱导特异性抑病型土壤的形成。因此，生物有机肥的应用能维护健康土壤的基本特征，是实现提质增效的根本。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决上述的各种问题，提供了一种基于茎基腐病防治的百香果专用生物有机肥的制备方法和应用。本发明所述百香果专用生物有机肥既能为百香果的生长提供营养成分，又能调节土壤的微生态，降低百香果的茎基腐病患病率。

为解决上述技术问题，本发明提供的第一组技术方案为：一种百香果专用生物有机肥，由包括以下重量百分比的原料腐熟而成：禽类粪便40-65％、糖厂滤泥8-25％、草腐型食用菌废菌包15-35％和稻草5-18％；

所述腐熟过程中，以包括生物黄腐酸(BFA)的一次发酵菌剂进行第一次堆肥发酵，采用包括菌株N15128和菌株N15144的微生物菌剂进行二次发酵；

所述菌株N15128的保藏编号为CGMCC NO.20428；

所述菌株N15144的保藏编号为CGMCC NO.20425。

优选的，所述原料包括：禽类粪便45-55％、糖厂滤泥10-20％、草腐型食用菌废菌包20-30％和稻草8-13％。

优选的，所述草腐型食用菌废菌包选自草腐型草腐型食用菌废菌包。

优选的，所述微生物菌剂中，菌株N15128和菌株N15144的活菌数比为1-5:1，总活菌数为1*10⁹cfu/g以上。

本发明的第二组技术方案为：一种百香果专用生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将上述技术方案所述原料混合，使原料混合物的含水量达到50-60％；

(2)向步骤(1)的原料混合物添加包括生物黄腐酸的一次发酵菌剂进行第一次堆肥发酵，堆体温度保持50-70℃，12-18天后得到一次发酵物；

(3)向一次发酵物接种包括菌株N15128和菌株N15144的微生物菌剂，35-50℃下进行二次发酵，12-20天后得到所述生物有机肥。

优选的，所述步骤(1)中，原料混合物的pH为6-8。

优选的，所述步骤(2)中，生物黄腐酸的添加量为原料混合物质量的0.2-0.5％。

本发明的第三组技术方案为：前述技术方案所述百香果专用生物有机肥或前述技术方案所述制备方法得到的百香果有专用生物机肥在防治百香果茎基腐病中的应用。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1)本发明中的百香果专用生物有机肥的主要成分包括禽类粪便、糖厂滤泥、草腐型食用菌废菌包和稻草，利用生物黄腐酸以及包括菌株N15128和菌株N15144的微生物菌剂充分发酵腐熟而成，不但可以补充土壤中有机含量，还可以提高土壤肥力。本发明采用的发酵原料如禽类粪便、草腐型食用菌废菌包、糖厂滤泥中含有丰富的微生物，再结合发酵过程中添加的生物黄腐酸及微生物菌剂，整体发酵体系中功能微生物来源广泛，制备得到的生物有机肥中的功能微生物含量丰富，部分功能微生物(主要是菌株N15128和菌株N15144)还具有分泌植物生长刺激素IAA以及降解土壤中的被固定磷、钾元素的功能，能够显著促进百香果生长。

2)申请人意外发现的菌株N15128和菌株N15144对于百香果茎基腐病的致病菌腐皮镰孢菌具有显著的拮抗作用，对百香果主要根茎类病害茎基腐病病原菌的生长具有较强势抑制作用，可有效降低百香果根系土壤中的致病菌数量，肥料施入土壤之后能够减少作物根部病害的发生，达到增产增收的效果。

3)本发明所述百香果专用生物有机肥能有效的提供百香果所需的营养及土壤中有益微生物的数量，不仅能够增加土壤肥力，还能疏松土质，可在根本上解决百香果果园土壤生态质量的问题，从而达到防控百香果茎基腐病为害的目的。

4)本发明所述百香果专用生物有机肥的制备方法简单，原料易得，不含有农药成分对环境友好，适宜大规模推广。

附图说明

图1是本发明实施例1所述的菌株N15128对百香果茎基腐病的拮抗作用示意图。

图2是本发明实施例1所述的菌株N15144对百香果茎基腐病的拮抗作用示意图。

图3是本发明实施例3所述百香果有机肥对百香果幼苗的促生长作用示意图；

图4是本发明实施例4所述试实验现场的照片；

图5-1是本发明实施例4所述实验组挂果期正常植株图片；

图5-2是本发明实施例4所述对照组挂果期患病植株图片。

生物保藏信息

本发明所述菌株芽孢杆菌Bacillus sp.N15128于2020年08月14日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏地址：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，保藏编号为CGMCC NO.20428。

本发明所述菌株芽孢杆菌Bacillus sp.N15144于2020年08月14日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏地址：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，保藏编号为CGMCC NO.20425。

具体实施方式

本发明的第一个方案提供了一种百香果专用生物有机肥，由包括以下重量百分比的原料腐熟而成：禽类粪便40-65％、糖厂滤泥8-25％、草腐型食用菌废菌包15-35％和稻草5-18％。

第一次堆肥发酵中的一次堆肥发酵菌剂可以自外部采购，主要由其中的生物黄腐酸(BFA) 发挥发酵功能，生物黄腐酸可以自外部采购。

所述腐熟过程中，采用包括菌株N15128和菌株N15144的微生物菌剂进行发酵；所述菌株N15128的保藏编号为CGMCC NO.20428；所述菌株N15144的保藏编号为CGMCCNO.20425。

本发明所述原料中，采用禽类粪便作为原料是基于禽类粪便中的营养成分含量相较于猪粪、牛粪等更高；相对于木腐型食用菌废菌包，草腐型食用菌废菌包中半纤维素、木质素含量较低，适宜本发明堆肥发酵。采用糖厂滤泥、草腐型食用菌废菌包及稻草作为原料是为了降低禽类粪便的含水量，同时调节原料发酵的C/N比，还可增加堆肥的有机质含量。本发明限定的原料比例范围内堆肥含水量及C/N比适宜本发明所述的两步发酵。

在本发明中，所述原料重量百分比优选的包括禽类粪便45-55％、糖厂滤泥10-20％、草腐型食用菌废菌包20-30％和稻草8-13％；更优选的包括禽类粪便50％、糖厂滤泥15％、草腐型食用菌废菌包25％和稻草10％。

在本发明中，所述禽类粪便选自鸡粪便、鸭粪便、鹅粪便或其他养殖禽类的粪便；在本发明的一个实施例中，禽类粪便为鸡粪便。

在本发明中，所述菌株N15128为芽孢杆菌，由申请人自行筛选得到。如图1所示，申请人意外发现菌株N15128对于百香果茎基腐病的致病菌腐皮镰孢菌具有显著的拮抗作用，利用菌株N15128发酵原料后得到的百香果有机肥中富含菌株N15128，施入土壤后可有效降低百香果根系土壤中的致病菌含量，减少百香果茎基腐病发病率。

在本发明中，所述菌株N15144为芽孢杆菌，由申请人自行筛选得到。如图2所示，申请人意外发现菌株N15144对于百香果茎基腐病的致病菌腐皮镰孢菌具有显著的拮抗作用，利用菌株N15144发酵原料后得到的百香果有机肥中富含菌株N15128，施入土壤后可有效降低百香果根系土壤中的致病菌含量，减少百香果茎基腐病发病率。

本发明优选的，所述微生物菌剂中，菌株N15128和菌株N15144的活菌数比为1-5:1，总活菌数为1*10⁹cfu/g以上；活菌数比进一步优选为1.5-3:1；更优选为2:1。

本发明的第二个技术方案提供了一种百香果有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(2)向步骤(1)制备得到的原料混合物接种包括生物黄腐酸发酵菌剂，50-70℃下进行一次发酵，12-18天后得到一次发酵物；

(3)向一次发酵物接种包括菌株N15128和菌株N15144的微生物菌剂的微生物菌剂， 35-50℃下进行二次发酵，12-20天后得到所述生物有机肥。

在本发明所述一次发酵菌剂包括生物黄腐酸(BFA)，生物黄腐酸中富含腐植酸、氨基酸和大量好氧、兼性和厌氧有益菌群，其作用是促进有机肥的高效发酵，快速腐熟，生产出富含水溶腐植酸和各种养分的优质有机肥产品。

所述生物黄腐酸与酵素菌的质量比优选为1-4:1，更有选为2:1。在本发明中，所述一次发酵菌剂的接种量优选为原料混合物质量的0.2-0.5％，更有选为0.3％。

由于第一次堆肥发酵期间，开始发酵时温度上升较快，后期升温较慢，为保持堆体温度，本发明优选的在第一次堆肥发酵期间进行定期抛翻，抛翻间隔根据堆肥温度调整，一般为24 小时以上，发酵后期抛翻间隔可适当延长。

在本发明中，所述二次发酵接种微生物菌剂的接种量优选为一次发酵物质量的0.3-0.5％，更有选为0.3％。

在本发明中，所述二次发酵为低温发酵，温度控制在40度左右是为了保障活菌数量，不至于因发酵温度过高导致功能菌死亡。本发明优选的，二次发酵温度为40℃。在本发明中，所述二次发酵的湿度优选为45-55％，更有选为50％。在本发明中，所述二次发酵的pH优选为 6.5-7.5，更有选为7。

本发明先采用生物黄腐酸发酵菌剂进行第一次高温发酵，以杀死堆肥中的植物致病病原菌、虫卵、杂草籽等有害微生物，生物黄腐酸的添加会增加此发酵阶段堆肥中的有机质的矿质化和腐殖化，使得有机肥力增强；再采用包括菌株N15128和菌株N15144的微生物菌剂进行微生物菌剂二次发酵，一次发酵产生的有机质矿质化为二次发酵菌剂的活动提供了养分和能源，进一步促进有机肥的腐殖化；同时，功能菌剂中的微生物利用堆肥中的养分和能源进行了大量繁殖生长。

在本发明中，所述二次发酵结束后，优选的将所述发酵产物干燥至含水量在30-45％，粉碎过筛后，包装，得到百香果有机肥。所述百香果有机肥中有效活菌数在1.05x10⁹cfu/g以上。

本发明的第三组技术方案提供了前述技术方案所述百香果有机肥或前述技术方案所述制备方法得到的百香果有机肥在防治百香果茎基腐病中的应用。

本发明所述百香果生物有机肥的使用方法为：在百香果一年苗种植前做基肥施入种植穴中，每株用量0.5-1.0kg；百香果开花后再每株撒施生物有机肥0.3-0.5kg,并履上一层薄土；冬末春初对百香果进行更新修剪后，再重施一次生物有机肥，每株围绕植株挖深、宽为30～ 40厘米的环状深沟，均匀撒施在环状深沟内并盖土。

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例1：菌株N15128、菌株N15144对百香果茎基腐病菌的抑制作用验证实验

以PDA为培养基，取活化培养后的腐皮镰孢菌(即百香果茎基腐病的致病菌)的菌块接种在培养基平板的中央位置，共接种12个平板，具体分组如下：

对照组(CK)：共4个，不再接种任何菌株，用于对比观察。

实验组1(15128)：共4个，用于观察菌株N15128的抑菌作用；

实验组2(15144)：共4个，用于观察菌株N15128的抑菌作用。

分别向实验组1、实验组2接种菌株N15128、菌株N15144，在28℃下培养2天后，与对照组比较，观察各组中腐皮镰孢菌的菌落生长情况。结果如图1、图2所示。

如图1及图2所示，可以看出菌株N15128、菌株N15144均可有效地抑制百香果茎基腐病主要病原菌腐皮镰孢菌的生长。

实施例2：百香果生物有机肥的制备

起始发酵堆肥总量为20吨，按比例(禽类粪便40-65％、糖厂滤泥8-25％、草腐型食用菌废菌包15-35％和稻草5-18％)将所有原料混合均匀，使混合物的含水量在50-60％，pH值 6-8；向原料混合物添加其总质量0.3％的生物黄腐酸，常温条件下自然发酵15天左右。一般开始发酵20小时左右堆肥的温度即可达到60℃以上，2天后进行第一次翻堆；之后根据堆体的升温情况进行翻堆，即堆体内温度达到65-70℃就要进行翻堆，期间一般要翻堆7-9次，得到一发酵产物。向一次发酵产物接种微生物菌剂(菌株N15128和菌株N15144活菌数比为 2:1，总活菌数为1*10⁹cfu/g)，发酵物混合均匀后将堆体平摊使其高度不超过30cm，保证堆体温度不超过50℃的条件下发酵7天以上，得到二次发酵产物。将二次发酵产物摊开晾干至含水量在40％时，过有机肥粉碎包装生产线，按25kg/包打包入库，得到百香果生物有机肥。

制备得到的百香果有机肥中，总活菌数为1.05x10⁹cfu/g。

实施例3：制备得到的百香果有机肥对百香果幼苗的促生长作用

选取20株长势相同百香果实生幼苗，其中10株为实验组，剩余10株作为对照组，实验组植株施用实施例2制备得到的百香果有机肥，对照组施用市售有机肥(广西鸿生源环保科技公司生产)，在同一时刻对实验组和对照组的百香果实生幼苗进行施肥，每组每株施肥量均为200g/株。

将实验组与对照组的百香果幼苗均置于温室大棚条件下进行统一的栽培管理，1个月后两处理组幼苗的长势差别见图3。

如图3所示，实验组的百香果幼苗植株高度显著高于对照组，生长速度明显快于对照组，这是由于本发明提供的百香果有机肥中的微生物能够释放刺激植物生长的IAA等物质，并能降解土壤中的氮磷钾等营养物质，使百香果植株更容易吸收营养，从而达到促进百香果植株的生长的作用。

实施例4：百香果有机肥的抗茎基腐病效果

为进一步证明本发明的技术效果，选取2亩长势相同且位于同一田块的两年生百香果共 200株进行实验(实验现场如图4所示)，其中100株为实验组，施用实施例2制备得到的百香果有机肥；另100株为对照组，施用市售有机肥(广西鸿生源环保科技公司生产)，每组每株肥料施用量均为1kg。

实验组与对照组均实行统一的栽培管理措施，百香果植株第一次挂果后进行病害调查。如图5-1所示，为实验组正常植株。如图5-2所示，为对照组患病植株。结果显示：实验组有2株患有茎基腐病，病株率为2％；而对照组有14株患有茎基腐病，病株率为14％。表明本发明提供的百香果有机肥相对于常规有机肥，可以有效降低百香果植株的茎基腐病发病率，即本发明提供的百香果有机肥对百香果茎基腐病具有显著的防治作用。

实施例5：生物有机肥中微生物活性菌的稳定性

将实施例2制备得到的百香果有机肥(按25kg/包)在仓库常温条件下(温度25-32℃，湿度65-75％)存贮，分别检测货架期0天、5天、15天、30天、50天后检测有机肥中真菌与细菌的数量，各时期取样均采取随机取样测3次重复，结果见表1：

表1本发明生物有机肥不同货架期的可培养真菌和细菌的菌落数

表1数据显示，本发明所述百香果有机肥中真菌的数量随着货架期的处长略有下降，而细菌的数量却基本保持不变，中间还略有上升。该结果表明本发明所述百香果有机肥中功能菌群的活性能够保持较长时间(50天左右)的稳定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种百香果专用生物有机肥，其特征在于，由包括以下重量百分比的原料腐熟而成：禽类粪便40-65％、糖厂滤泥8-25％、草腐型食用菌废菌包15-35％和稻草5-18％；

所述腐熟过程中，以包括生物黄腐酸的一次发酵菌剂进行第一次堆肥发酵，采用包括菌株N15128和菌株N15144的微生物菌剂进行二次发酵；

所述菌株N15128的保藏编号为CGMCC NO.20428；

所述菌株N15144的保藏编号为CGMCC NO.20425。

2.根据权利要求1所述的有机肥，其特征在于，所述原料包括：禽类粪便45-55％、糖厂滤泥10-20％、草腐型食用菌废菌包20-30％和稻草8-13％。

3.根据权利要求1或2所述的有机肥，其特征在于，所述草腐型食用菌废菌包选自草腐型草腐型食用菌废菌包。

4.根据权利要求1或2所述的有机肥，其特征在于，所述微生物菌剂中，菌株N15128和菌株N15144的活菌数比为1-5:1，总活菌数为1*10⁹cfu/g以上。

5.一种百香果专用生物有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将权利要求1-4任意一项所述有机肥的原料混合，使原料混合物的含水量达到50-60％；

6.根据权利要求5所述的有机肥，其特征在于，所述步骤(1)中，原料混合物的pH为6-8。

7.根据权利要求5所述的有机肥，其特征在于，所述步骤(2)中，生物黄腐酸的添加量为原料混合物质量的0.2-0.5％。

8.权利要求1-4任意一项所述百香果专用生物有机肥或权利要求5-7任意一项所述制备方法得到的百香果有专用生物机肥在防治百香果茎基腐病中的应用。