CN1216014C - 固定化细菌肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微生物细菌肥料。固定化细菌肥料，其特征是：它由海藻酸钠、活性炭、细菌菌体、二氯化钙、水组成，各组份所占总重量的百分比为：海藻酸钠1.2-1.9、活性炭10-16、细菌菌体0.7-1.2、二氯化钙0.8-1.3、水81-86，其中，细菌菌体为：巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)或拜氏固氮菌(Azotobacter beijerinckii)。其制备方法简单，它具有耐环境条件、有效活菌数高、可在室温长期保存、施用后受环境影响小、菌体缓释和在植物根际长期有效定殖的特点。

Description

固定化细菌肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种微生物细菌肥料。

背景技术

目前，微生物细菌肥料的生产和应用存在5大难题，这些问题是：1.生产制作和包装过程必须在严格无菌条件下进行，搬运和保存过程需要良好的条件，因此生产成本高而且很容易污染，往往成批菌肥变成废品；2.有效保存期短、至使用时有效活菌数少；3.菌肥微生物进入土壤后菌数迅速下降，不容易形成优势群落，菌肥作用有效期短且应用效果不稳定；4.田间应用时需避开农药、肥料等农业措施和受环境因子的制约。5.南方高温生产和保存菌肥困难，油菜等秋播作物很难推广。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的是提供一种耐环境条件、有效活菌数高、可在室温长期保存、施用后受环境影响小、菌体缓释和在植物根际长期有效定殖的固定化细菌肥料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：固定化细菌肥料，其特征是：它由海藻酸钠、活性炭、细菌菌体、二氯化钙和水组成，各组份所占总重量的百分比为：

海藻酸钠1.2-1.9、                   活性炭  10-16、

细菌菌体0.7-1.2、                   二氯化钙0.8-1.3、

水      81-86，

其中，细菌菌体为：巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)或拜氏固氮菌(Azotobacterbeijerinckii)。

所述的固定化细菌肥料，各组份所占重量的最佳百分比为：

海藻酸钠1.57、                   活性炭  12.58、

细菌菌体0.95、                   二氯化钙1.05、

水      83.85，

其中，细菌菌体为：巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、大豆根瘤菌或拜氏固氮菌。

固定化细菌肥料的制备方法，其特征是：由如下步骤实现：

1).取重量百分比为1.2-1.9的海藻酸钠与水在100-110℃温度下溶解，制成浓度为3.5-6.5％水溶液A；

2).取重量百分比为0.7-1.2的细菌菌体与水制成水溶液B，细菌菌体浓度为2.0-4.0％；其中，细菌菌体为：巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、大豆根瘤菌或拜氏固氮菌；

3).取重量百分比为0.8-1.3CaCl₂与水制成浓度为3.5-6.5％的水溶液C，待用；

4).将重量百分比为10-16活性炭加入到溶液B中，摇匀；再加入溶液A，摇匀，成溶液D；

5).将装有溶液C的容器放在磁力搅拌器上慢慢搅动，用滴管或蠕动泵向容器中均匀滴加溶液D，菌体逐渐被包埋成颗粒状，形成固定化细菌颗粒，即得湿颗粒的固定化细菌肥料；

6).常温风干1.5-2.5天即可使用。

本发明解决了目前微生物菌肥料生产和应用中存在的5大难题，这些问题是：1.生产制作和包装过程必须在严格无菌条件下进行，搬运和保存过程需要良好的条件，因此生产成本高而且很容易污染，往往成批菌肥变成废品；2.有效保存期短、至使用时有效活菌数少；3.菌肥微生物进入土壤后菌数迅速下降，不容易形成优势群落，菌肥作用有效期短且应用效果不稳定；4.田间应用时需避开农药、肥料等农业措施和受环境因子的制约。5.南方高温生产和保存菌肥困难，油菜等秋播作物很难推广。

以海藻酸钠为固定细菌的包埋固定载体，活性炭为吸附载体，二氯化钙为固定剂，三者相结合大量吸附细菌菌体，并迅速干燥，起到快速干燥保存活菌体、并不易受污染环境微生物的作用。快速干燥的菌体处于休眠状态，不与外界交换物质，可长期存活。形成的颗粒状具有机械屏障的作用，保护菌肥细菌免受环境有害因子的影响，如农药的毒害、原生动物的吞食和土著微生物的拮抗作用等，能够适应生态环境，形成局部优势群落。

固定的颗粒具有保持细菌的作用，进入土壤后遇干旱时，细菌继续休眠保存；遇灌溉和大雨时，颗粒可避免细菌淋失。干燥的固定细菌颗粒进入土壤后，吸附水分继续保持菌体，并逐渐向环境中释放细菌，起到缓释菌体的作用，保证持续的高菌数和延长细菌存活时间，在根际持续发展并形成局部优势类群。

本固定化细菌肥料(以下简称菌肥)原料便宜、生产过程简单、不需无菌操作和包装、不需要特殊的条件保存；本菌肥有效菌数高，芽孢杆菌可达到100亿个/克以上，单位使用量减少，降低了生产和使用成本；可在武汉夏季3个月的高温下生产和保存，解决了油菜、小麦等春收夏播作物的微生物菌肥生产和保存问题。

固定化细菌肥料与干燥的复合肥料颗粒一起包装保存，30天后测定菌数及有效性不受影响。便于制作复合生物肥料。

用此法制作的芽孢杆菌肥料在武汉夏天高温季节室温下，存放60天有效活菌数超过10¹⁰个/克，90天仍然有10⁹个/克。而目前微生物肥料生产所采用的蛭石、草炭和有机固体以及液体菌肥都是培养基型的菌肥，微生物在进入载体的初期，利用载体的营养生长繁殖，达到一定菌数后就快速下降。所以现有菌肥的生产计划要根据植物的播种期而定，合适的生产期限很短；而且存在出厂时菌数虽高，但有效保存期短的问题；处于生长活动期和无菌环境的菌肥极易污染杂菌，至田间使用时有效活菌数低、杂菌率高，很难保证达到国家要求的一般菌肥10⁸个活菌数的标准。

由于颗粒的保持和缓释作用，固体化细菌肥料进入土壤后，前10天在植物根际逐步增殖，菌数达到7.2×10⁹个/克根际土以上，30天仍然超过1.9×10⁸个/克根际土，超过相同条件下的液体菌肥1000倍以上。植物生长3个月后测定细菌的含量仍然有10⁸个/克根际土，而接种液体菌肥的含菌量为10²个/克根际土。将固定化细菌肥料埋入土壤中，上面不种植植物，在自然条件下3个月后颗粒持有细菌10³个/克根际土。

以芽孢杆菌类和固氮细菌类为材料制成的固定化细菌肥料，经三年的盆栽和田间试验证明了以上实验室结果。3年的结果相似：细菌进入土壤后初期菌数不下降，而是逐渐上升，10天左右达最高，之后慢慢下降，至3个月仍然有10⁸个/克根际土。菌肥效果稳定，连续3年增产11.9％以上，油菜菌核病防效达54.7％。

本发明利用无毒、廉价的海藻酸钠作包埋体、活性炭和二氧化钙作为吸附载体和固定剂，制作各种芽孢杆菌和固氮细菌的新型肥料，适合农作物做底肥和苗期施肥。本发明的特点如下：1、本发明持有很高的有效菌数、芽孢杆菌可达到100亿个/克以上，超过目前所有菌肥的有效活菌数。室温贮藏3个月后含菌数仍然保持在10¹⁰个/克以上。2、本发明耐环境条件，不需要无菌操作和无菌包装，生产工艺简便、成本低。3、制成的产品可在常温下保存，尤其是耐高、低温的有效特性，便于春收秋播、秋收春播等作物的生物肥料制作和应用。4、用本方法制作的固定化细胞肥料，可按合适的比例混合，在2周内菌株之间无影响，便于制作和使用复合微生物菌肥。5、该种肥料还可保护细菌免受土壤微生物和有害因子的侵害，并起到持菌和缓释出细菌的作用，有利细菌在根际持续发展并形成局部优势，提高有效性和延长有效期。

附图说明

图1是本发明湿颗粒图

图2是本发明干颗粒图

具体实施方式

实施例1：

固定化细菌肥料，它由海藻酸钠、活性炭、细菌菌体、二氯化钙和水组成，各组份所占总重量的百分比为：

包埋剂：    海藻酸钠1.57、

吸附剂：    活性炭  12.58、

细菌菌体：  巨大芽孢杆菌0.95、

固定剂：    二氯化钙1.05、

水          83.85。

固定化细菌肥料的制备方法，其特征是：由如下步骤实现：

1).取重量百分比为1.57的海藻酸钠与重量百分比为31.45水的在100-110℃温度下溶解，制成水溶液A；

2).取重量百分比为0.95的巨大芽孢杆菌与重量百分比为31.45的水制成水溶液B；

3).取重量百分比为1.05CaCl₂与重量百分比为20.95的水制成水溶液C，待用；

4).将重量百分比为12.58活性炭加入到溶液B中，摇匀；再加入溶液A，摇匀，成溶液D；

5).将装有溶液C的容器放在磁力搅拌器上慢慢搅动，用滴管或蠕动泵向容器中均匀滴加溶液D，菌体逐渐被包埋成颗粒状，形成固定化细菌颗粒，即得湿颗粒的固定化细菌肥料；

6).常温风干(2天左右)即可使用。

实施例2：

固定化细菌肥料，它由海藻酸钠、活性炭、细菌菌体、二氯化钙和水组成，各组份所占总重量的百分比为：

包埋剂：    海藻酸钠1.20、

吸附剂：    活性炭  11.3、

细菌菌体：  枯草芽孢杆菌0.7、

固定剂：    二氯化钙0.8、

水          86。

固定化细菌肥料的制备方法，其特征是：由如下步骤实现：

1).取重量百分比为1.20的海藻酸钠与重量百分比为32.4水的在100-110℃温度下溶解，制成水溶液A；

2).取重量百分比为0.7的枯草芽孢杆菌与重量百分比为32.4的水制成水溶液B；

3).取重量百分比为0.8CaCl₂与重量百分比为21.2的水制成水溶液C，待用；

4).将重量百分比为11.3活性炭加入到溶液B中，摇匀；再加入溶液A，摇匀，成溶液D；

5).将装有溶液C的容器放在磁力搅拌器上慢慢搅动，用滴管或蠕动泵向容器中均匀滴加溶液D，菌体逐渐被包埋成颗粒状，形成固定化细菌颗粒，即得湿颗粒的固定化细菌肥料；

6).常温风干2天即可使用。

实施例3：

固定化细菌肥料，它由海藻酸钠、活性炭、细菌菌体、二氯化钙和水组成，各组份所占总重量的百分比为：

包埋剂：    海藻酸钠1.90、

吸附剂：    活性炭  14.6、

细菌菌体：  大豆根瘤菌1.2、

固定剂：    二氯化钙1.3、

水           81。

固定化细菌肥料的制备方法，其特征是：由如下步骤实现：

1).取重量百分比为1.90的海藻酸钠与重量百分比为30.4水的在100-110℃温度下溶解，制成水溶液A；

2).取重量百分比为1.2的大豆根瘤菌与重量百分比为30.4的水制成水溶液B；

3).取重量百分比为1.3CaCl₂与重量百分比为20.2的水制成水溶液C，待用；

4).将重量百分比为14.6活性炭加入到溶液B中，摇匀；再加入溶液A，摇匀，成溶液D；

5).将装有溶液C的容器放在磁力搅拌器上慢慢搅动，用滴管或蠕动泵向容器中均匀滴加溶液D，菌体逐渐被包埋成颗粒状，形成固定化细菌颗粒，即得湿颗粒的固定化细菌肥料；

6).常温风干1.5天即可使用。

实施例4：

固定化细菌肥料，它由海藻酸钠、活性炭、细菌菌体、二氯化钙和水组成，各组份所占总重量的百分比为：

包埋剂：    海藻酸钠  1.2、

吸附剂：    活性炭    16、

细菌菌体：  拜氏固氮菌1.0、

固定剂：    二氯化钙0.8、

水          81。

固定化细菌肥料的制备方法，其特征是：由如下步骤实现：

1).取重量百分比为1.2的海藻酸钠与重量百分比为31.4水的在100-110℃温度下溶解，制成水溶液A；

2).取重量百分比为1.0的拜氏固氮菌与重量百分比为31.4的水制成水溶液B；

3).取重量百分比为0.8CaCl₂与重量百分比为18.2的水制成水溶液C，待用；

4).将重量百分比为16活性炭加入到溶液B中，摇匀；再加入溶液A，摇匀，成溶液D；

5).将装有溶液C的容器放在磁力搅拌器上慢慢搅动，用滴管或蠕动泵向容器中均匀滴加溶液D，菌体逐渐被包埋成颗粒状，形成固定化细菌颗粒，即得湿颗粒的固定化细菌肥料；

6).常温风干2.5天即可使用。

Claims (3)

1.固定化细菌肥料，其特征是：它由海藻酸钠、活性炭、细菌菌体、二氯化钙和水组成，各组份所占总重量的百分比为：

海藻酸钠     1.2-1.9、        活性炭      10-16、

细菌菌体     0.7-1.2、        二氯化钙    0.8-1.3、

水           81-86，

其中，细菌菌体为：巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)或拜氏固氮菌(Azotobacterbeijerinckii)。

2.根据权利要求1所述的固定化细菌肥料，其特征是：所述的固定化细菌肥料，各组份所占重量的百分比为：

海藻酸钠    1.57、    活性炭       12.58、

细菌菌体    0.95、    二氯化钙     1.05、

水          83.85，

其中，细菌菌体为：巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、大豆根瘤菌或拜氏固氮菌。

3.固定化细菌肥料的制备方法，其特征是：由如下步骤实现：

1).取重量百分比为1.2-1.9的海藻酸钠与水在100-110℃温度下溶解，制成浓度为3.5-6.5％水溶液A；

2).取重量百分比为0.7-1.2的细菌菌体与水制成水溶液B，细菌菌体浓度为2.0-4.0％；其中，细菌菌体为：巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、大豆根瘤菌或拜氏固氮菌；

3).取重量百分比为0.8-1.3CaCl₂与水制成浓度为3.5-6.5％的水溶液C，待用；

4).将重量百分比为10-16活性炭加入到溶液B中，摇匀；再加入溶液A，摇匀，成溶液D；

5).将装有溶液C的容器放在磁力搅拌器上慢慢搅动，用滴管或蠕动泵向容器中均匀滴加溶液D，菌体逐渐被包埋成颗粒状，形成固定化细菌颗粒，即得湿颗粒的固定化细菌肥料；

6).常温风干1.5-2.5天即可使用。

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