CN102732459A

CN102732459A - 一种微生物土壤调理剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102732459A
Application number: CN2012101927398A
Authority: CN
Inventors: 楼斌飞; 孙先锋
Original assignee: HAINAN NONGFENG BAO FERTILIZER CO Ltd
Current assignee: HAINAN NONGFENG BAO FERTILIZER CO Ltd
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明公开了一种微生物土壤调理剂及其制备方法。本发明提供了一种微生物混合菌剂，它的活性成分由多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌组成。本发明提供的微生物土壤调理剂的制备方法如下：将污泥与辅料混合，再接种污泥发酵剂进行发酵，得到腐熟污泥，再向其中接入所述微生物混合菌剂继续进行培养，得到微生物土壤调理剂；污泥发酵剂的活性成分由枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酿酒酵母菌组成。本发明对于促进我国农林业生产健康发展具有重大价值。

Description

一种微生物土壤调理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种微生物土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

土壤污染、退化以及不合理的种植方式等已经对农林业生产造成严重不良影响。我国有大面积性状不良的中低产田、逆境土壤和障碍土壤。近些年来，由于化肥施用不当、有机肥投入减少，有不少农田性状变坏，土壤肥力呈下降趋势。在这种情况下，人们不断探索研究，发现除了通过合理施肥和耕作来提高土壤肥力外，科学使用土壤调理剂也是一项有效措施。并且开发出了各种用于改良和修复土壤的调理剂。土壤调理剂能够改良土壤，提高土壤肥力，虽然没有直接为作物提供养分，却为提高植物营养提供了有利条件。

土壤障碍因素类型包括：酸性土壤、盐碱土壤、粘重土壤、砂性土壤及其它障碍土壤类型。据此，我国农业部登记的土壤调理剂有4种类型，包括：1)酸性土壤调理剂；2)盐碱土壤调理剂：3)粘重土壤调理剂：4)砂性土壤调理剂。从2002年至今已有33个土壤调理剂产品在农业部登记。由于土壤调理剂具有多方面的优势，能够很好地服务于我国的农林业生产，土壤调理剂的应用开始获得了国家财政补贴。

微生物在土壤中进行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等过程，促进土壤有机质的分解和养分的转化，对土壤性状的改良起着至关重要的作用。但是我国目前还没有相关的微生物土壤调理剂标准，更没有正式登记的用于调理重茬土壤微生态失调，并减轻土传病害的微生物土壤调理剂产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种微生物土壤调理剂及其制备方法。

本发明提供的微生物混合菌剂，它的活性成分由多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌组成。

所述多粘芽孢杆菌、所述地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的CFU之比可为0.5-1.5∶0.5-1.5∶0.5-1.5。所述多粘芽孢杆菌、所述地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的CFU之比具体可为1∶1∶1。

本发明还保护一种制备微生物土壤调理剂的方法，包括如下步骤：将污泥与辅料混合，再接种污泥发酵剂进行发酵，得到腐熟污泥，再向其中接入所述微生物混合菌剂继续进行培养，得到微生物土壤调理剂；所述污泥发酵剂的活性成分由枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酿酒酵母菌组成。

所述微生物混合菌剂与腐熟污泥的配比可为：10⁶-10⁹CFU总菌数/g腐熟污泥，如10⁶-10⁷CFU总菌数/g腐熟污泥、10⁷-10⁸CFU总菌数/g腐熟污泥或10⁸-10⁹CFU总菌数/g腐熟污泥。所述总菌数为多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的总菌数。

所述污泥发酵剂中，所述枯草芽孢杆菌、所述嗜热脂肪芽孢杆菌、所述黑曲霉、所述嗜热侧孢霉菌、所述酿酒酵母菌的CFU之比可为1∶0.5-1.5∶0.5-1.5∶0.5-1.5∶0.5-1.5。所述枯草芽孢杆菌、所述嗜热脂肪芽孢杆菌、所述黑曲霉、所述嗜热侧孢霉菌、所述酿酒酵母菌的CFU之比具体可为1∶1∶1∶1∶1。

所述污泥发酵剂与污泥的配比具体可为：1×10⁷CFU总菌数/g污泥。所述总菌数为枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、酿酒酵母和嗜热侧孢霉的总菌数。

所述辅料与所述污泥的质量份数比可为1∶0.6-1.2。

所述辅料可为页岩、草炭、锯末、椰糠或木薯渣中的一种或任意组合。

所述辅料具体可为页岩、草炭和锯末；所述污泥、所述页岩、所述草炭和所述锯末的质量份数比为2.3∶1.4∶1∶1。

所述方法中，在接种所述污泥发酵剂后，可将所述污泥、所述辅料和所述污泥发酵剂的混合物剁成条垛，在所述条垛的两侧每隔75厘米交错斜埋一条多孔的通气管，进行发酵。

以上任一所述方法制备得到的微生物土壤调理剂均属于本发明的保护范围。

本发明提供的微生物混合菌剂为具有调理重茬土壤微生态失调、减轻土传病害的微生物菌种的混合物。多粘类芽孢杆菌对细菌性和真菌性土传病害具有很好的防治效果，尤其对植物黄萎病、枯萎病、腐烂病、根腐病等多种植物病害具有一定的控制作用。地衣芽孢杆菌在作物根部形成有益菌群保护，产杆菌肽，有效抑制各种土传病害的发生，对重茬病害有较强抑制作用。枯草芽孢杆菌促使土壤中的有机质分解成腐殖质，刺激植物根系生长，促进作物生长，对根结线虫有一定抑制作用。

本发明提供的微生物土壤调理剂利用有益微生物发酵生产，可用于调理重茬土壤微生态失调、优化土壤微生物区系、调理根际土壤理化性状、修复板结退化的土壤、降解和转化土壤中的污染物、增强土壤生物活性，从而减轻土传病害、增强作物抗逆性、促进植物生长并改善植物产品的品质。本发明对于促进我国农林业生产健康发展具有重大价值。在重茬地整地时每亩施用10-40公斤微生物土壤调理剂，对重茬土壤障碍有明显的调理效果。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

ACCC即中国农业微生物菌种保藏管理中心，网址为：www.accc.org.cn/。

多粘芽孢杆菌（Paenibacillus Polymyxa）：获自ACCC，ACCC编号为10122。

地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis）：获自ACCC，ACCC编号为10613。

枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）：获自ACCC，ACCC编号为11088。

实施例1、制备微生物混合菌剂

本微生物混合菌剂的活性成分由多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌组成。

制备方法：

1、将各种菌（多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌）分别制成粉状活菌剂，方法均如下：（1）将菌株接种至普通肉汤培养基，37℃培养24小时，得到种子液；（2）将种子液以5%（体积比）的接种量接种至扩大培养基（溶剂为水，溶质及其浓度如下：豆粕液20g/L、葡萄糖5g/L、玉米粉2g/L、MgSO₄0.16g/100mL，K₂HPO₄0.28g/100mL和KH₂PO₄0.28g/100mL），37℃培养48小时；然后将步骤（2）的培养体系接种至灭菌的麸皮中37℃培养72小时，得到粉状活菌剂。

2、按照CFU比为1∶1∶1的比例将上述3种菌的粉状活菌剂混匀，得到微生物混合菌剂甲。

3、按照CFU比为0.5∶1.5∶1.5的比例将上述3种菌的粉状活菌剂混匀，得到微生物混合菌剂乙。

4、按照CFU比为1.5∶0.5∶0.5的比例将上述3种菌的粉状活菌剂混匀，得到微生物混合菌剂丙。

实施例2、制备生物有机肥料

一、制备污泥发酵剂

本发酵剂的活性成分由好氧菌和兼性好氧菌组成，所述好氧菌为枯草芽孢杆菌、黑曲霉和嗜热侧孢霉；所述兼性好氧菌为嗜热脂肪芽孢杆菌和酿酒酵母菌。

上述5种菌均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心（CICC），枯草芽孢杆菌的保藏编号是10163、嗜热脂肪芽孢杆菌的保藏编号是10208、黑曲霉的保藏编号是2105、嗜热侧孢霉菌的保藏编号是2441，酿酒酵母菌的保藏编号是1923。

制备方法：

1、将各种菌单独制成粉状活菌剂：是将各种菌（枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、酿酒酵母、嗜热侧孢霉）分别接种到麸皮中发酵而成。

2、按照CFU比为1∶1∶1∶1∶1的比例将上述5种菌的粉状活菌剂混匀，制成污泥发酵剂。对该污泥发酵剂按照农业部NY 609—2002标准进行检测，结果表明有效活性菌2.5亿CFU/克，纤维素酶酶活334U/ml，淀粉酶活11.3U/g、蛋白酶活12.4U/g，重金属含量符合农业部NY 609—2002标准。

二、发酵污泥制备生物有机肥料

本实验中用到的污泥的各项技术指标的测量方法均按照中华人民共和国农业行业标准（NY884—2004）进行。待处理污泥的各项技术指标的检测结果如表1所示。

表1、待处理污泥的各项指标结果

测试项目	待处理污泥
		含水量	74.80%
汞及化合物	2.08mg/kg干污泥
		铬及化合物	110mg/kg干污泥
镉及化合物	2.4mg/kg干污泥
		砷及化合物	14.6mg/kg干污泥
铅及化合物	63mg/kg干污泥
		有机质含量	38.30%

按质量份数比为待处理污泥∶页岩∶草炭∶锯末=2.3∶1.4∶1∶1混合下料，再按照1×10⁷CFU/g污泥的比例向其中接入实施例1获得的污泥发酵剂（1×10⁷CFU指的是枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、酿酒酵母和嗜热侧孢霉的CFU总数），将上述各种物质混合搅拌均匀；然后将搅拌混匀的混合物运到发酵车间，堆成长30米、宽2米、高0.8米的条垛，沿条垛的长向，在条垛两侧每隔75厘米交错斜埋一条多孔通气管（“篓式通气管”），该多孔通气管从条垛一侧面顶部通至对侧底部且与条垛横截面平行，该条垛两侧的通气管的交错距离是75cm。该多孔通气管的内径为190mm，通气管壁上的通孔的直径为26mm，通孔在该通气管上的设置密度为350个通孔/m²。

发酵车间的温度为常温（25-35℃），发酵2天后，条垛的温度达到60℃，并维持60℃以上3天，在此阶段大量病原微生物和寄生虫卵等被杀死，往后每隔3天翻一次堆，共发酵14天，污泥基本腐熟，臭味消失，温度降到40℃以下，水分含量降到35%以下，即为生物有机肥料。

三、制备微生物土壤调理剂

向步骤二获得的生物有机肥料中接入实施例1制备的微生物混合菌剂甲（每1g生物有机肥料加入的总菌浓度为10⁷-10⁸CFU；总菌浓度即多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的总浓度），搅拌均匀后继续静置发酵24小时，发酵车间的温度为常温（25-35℃），即获得微生物土壤调理剂甲。

向步骤二获得的生物有机肥料中接入实施例1制备的微生物混合菌剂乙（每1g生物有机肥料加入的总菌浓度为10⁶-10⁷CFU；总菌浓度即多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的总浓度），搅拌均匀后继续静置发酵24小时，发酵车间的温度为常温（25-35℃），即获得微生物土壤调理剂乙。

向步骤二获得的生物有机肥料中接入实施例1制备的微生物混合菌剂丙（每1g生物有机肥料加入的总菌浓度为10⁸-10⁹CFU；总菌浓度即多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的总浓度），搅拌均匀后继续静置发酵24小时，发酵车间的温度为常温（25-35℃），即获得微生物土壤调理剂丙。

实施例3、微生物土壤调理剂甲的应用

本实施例中所用的油菜品种为德油16号。

本实施例中所用的有机肥为海南农丰宝肥料有限公司生产的“农丰宝”有机肥（登记证号：琼农肥（2003）准字0042号。

德油16号：北京奥瑞金种业有限公司，品种审定编号：赣审油2005004。

处理组：在收获完油菜后，每亩地使用150公斤有机肥和10公斤实施例2制备的微生物土壤调理剂甲，进行整地；然后再次种植油菜（每亩种植6000株），正常管理，生长期内观察记录油菜腐烂病。

对照组：与处理组的差异仅在于没有使用实施例2制备的微生物土壤调理剂甲。

腐烂病的发病表征为：对于一株油菜来说，同时出现3片以上腐烂叶片。

发生了腐烂病的油菜属于病株，未发生腐烂病的油菜属于健康株，每亩地的腐烂病的发病率=病株数量/（病株数量+健康株数量）。

进行三次重复试验，每次重复试验中每组的试验用地为3亩，结果取平均值。

处理组每亩地的腐烂病发病率为9‰，对照组每亩地的腐烂病发病率为14‰。

实施例4、微生物土壤调理剂乙的应用

本实施例中所用的苹果树品种为烟富6，每亩苹果果园的苹果树数量为65株。烟富6：莱州绿源苗木科技有限公司，审定编号：鲁农审2007052号。

处理组：每亩苹果果园施用200公斤有机肥和30-40公斤实施例2制备的微生物土壤调理剂乙，正常管理，苹果生长期内观察腐烂病病情。

对照组：与处理组的差异仅在于没有使用实施例2制备的微生物土壤调理剂乙。

腐烂病的发病表征为：对于一株苹果树来说，树干或枝条上出现两处以上腐烂斑。

发生了腐烂病的苹果树属于病株，未发生腐烂病的苹果树属于健康株，每亩地的腐烂病的发病率=病株数量/（病株数量+健康株数量）。

进行三次重复试验，每次重复试验每组的试验用地为3亩，结果取平均值。

处理组每亩地的腐烂病发病率为34%，对照组每亩地的腐烂病发病率为46%。处理组比对照组烂果落果数量降低一半。

实施例5、微生物土壤调理剂丙的应用

本实施例中所用的水稻品种为博优729，采用双苗插植，插植规格采用20cm×20cm。

博优729：海南省三亚中种种业有限公司，品种审定编号：琼审稻2007006。

处理组：每亩水稻施用30公斤实施例2制备的微生物土壤调理剂丙，正常管理，水稻生长期内观察根结线虫侵染情况并于收获期计算产量。

处理组：与处理组的差异仅在于没有使用实施例2制备的微生物土壤调理剂丙。

可以从植株上发现根结线虫的水稻植株属于病株，没有从植株上发现根结线虫的水稻植株属于健康株，每亩地的根结线虫检出率=病株数量/（病株数量+健康株数量）。

处理组每亩地的根结线虫检出率为45%，对照组每亩地的根结线虫检出率为57%。

处理组每亩地的产量为860斤，对照组每亩地的产量为792斤。

Claims

1.一种微生物混合菌剂，它的活性成分由多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌组成。

2.如权利要求1所述的微生物混合菌剂，其特征在于：所述多粘芽孢杆菌、所述地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的CFU之比为0.5-1.5∶0.5-1.5∶0.5-1.5。

3.如权利要求2所述的微生物混合菌剂，其特征在于：所述多粘芽孢杆菌、所述地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的CFU之比为1∶1∶1。

4.一种制备微生物土壤调理剂的方法，包括如下步骤：将污泥与辅料混合，再接种污泥发酵剂进行发酵，得到腐熟污泥，再向其中接入权利要求1至3中任一所述的微生物混合菌剂继续进行培养，得到微生物土壤调理剂；所述污泥发酵剂的活性成分由枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酿酒酵母菌组成。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述微生物混合菌剂与腐熟污泥的配比为：10⁶-10⁹CFU总菌数/g腐熟污泥。

6.如权利要求4或5所述的微生物土壤调理剂，其特征在于所述：所述污泥发酵剂中，所述枯草芽孢杆菌、所述嗜热脂肪芽孢杆菌、所述黑曲霉、所述嗜热侧孢霉菌、所述酿酒酵母菌的CFU之比为1∶0.5-1.5∶0.5-1.5∶0.5-1.5∶0.5-1.5。

7.如权利要求4至6中任一所述的方法，其特征在于：所述污泥发酵剂与污泥的配比为：1×10⁷CFU总菌数/g污泥。

8.如权利要求4至7中任一所述的方法，其特征在于：所述辅料与所述污泥的质量份数比为辅料∶污泥=1∶0.6-1.2。

9.如权利要求4至8中所述的方法，其特征在于：所述辅料为页岩、草炭、锯末、椰糠或木薯渣中的一种或任意组合。

10.权利要求4至9中任一所述方法制备得到的微生物土壤调理剂。