CN1157476C - 微生物复合菌剂及使用其制成的微生物发酵剂和肥料 - Google Patents
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Abstract
一种微生物复合菌剂及使用其制成的微生物发酵剂和肥料，采用枯草芽孢杆菌35-45%、地衣芽孢杆菌25-35%、嗜热脂肪芽孢杆菌25-35%作为菌种，以上菌种分别经接种、一级菌种培养，使菌数含量达108个/ml，然后再按上述菌种配比混合并经二级菌种培养，使菌数含量达5-9×109个/ml，即得复合菌剂。复合菌剂经吸附、压滤、破碎、烘干即可制成微生物发酵剂；由池塘泥、草炭土、鸡畜粪、酒糟、粉煤灰、作物秸秆、城市废弃物等作为基料，加入复合菌剂进行发酵即可生产微生物肥料。本发明制备的微生物发酵剂和微生物肥料，配方合理，工艺简单，质量稳定，经过几年的异地实验证明，能够促进植物生长、改善发育品质、增加产量，同时还具有改良土壤，消除土壤板结，降解农药溶解，活化土壤养分的功能。
Description
(一)技术领域
本发明属于生物材料领域，具体涉及一种微生物复合菌剂及使用其制成的微生物发酵剂和肥料。
(二)背景技术
由于化学肥料有使用方便，肥效快等优点，对农业增产效果显著，致使化肥的施用范围越来越广，用量越来越多。但长期大量施用化肥、农药、除草剂等化学物质以及连作，易造成土壤板结，使土壤中有益微生物急剧减少，土壤的渗透性、供氧能力及维持养分平衡能力降低，大量有害物质的残留及有害微生物，控制了植物根系对养分、水分的吸收，使土壤结构发生变化，导致作物生长不良、品质下降，各种病害日趋严重。同时植物内部农药残留的增加，严重地威胁着人类的健康和安全。
随着科学技术的发展，目前世界各国部在采用微生物制剂来改善土壤结构，改良作物品质，发展高效生态农业已成趋势。经检索，ZL93100172.2公开了一种采用地衣芽孢杆菌制备微生物农药，对蔬菜病害菌有明显的防治效果，对蚜虫、红蜘蛛有杀灭作用；申请号为98124889.6、99114260.8采用枯草芽孢杆菌制备微生物农药，用于苹果霉心病及农作物的病害生物防治。通过大量试验，发现单一微生物菌种对于农作物的病害防治有一定的作用，但对土壤结构的改善影响不大，肥料效应不明显。
(三)发明内容
本发明所要解决的技术问题是采用三种菌种制备复合菌剂以及使用该复合菌剂生产微生物发酵剂和微生物肥料的方法，三菌种之间产生相互共生效应，能在土壤中起到固氮、解磷、解钾、抑菌、抗虫、刺激生长等作用，改善土壤结构，为作物生长、稳产、高产创造有利条件。
本发明的技术解决方案是：采用枯草芽孢杆菌)(B.Subtilis)、地衣芽孢杆菌(B.Licheniformis)、嗜热脂肪芽孢杆菌(B.Stearothermophilus)作为菌种，制备微生物复合菌剂，菌种购于CGMCC，其菌种配比及生产方法如下：
菌种配比：35-45％的枯草芽孢杆菌、菌株代号1.1413；25-35％的地衣芽孢杆菌、菌株代号1.813；25-35％的嗜热脂肪芽孢杆菌、菌株代号1.1923。
菌种的培养方法：
1、接种：将上述菌种分别接斜面，枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌培养温度为30-37℃，pH值6.0-7.5，培养时间为3-5天；嗜热脂肪芽孢杆菌培养温度为45-65℃，pH值4.8-7.5，培养时间为3-5天；然后分别加入到无菌水中，振荡30分钟，待均匀后用血球计板计数，菌液中菌数含量分别达到108个/ml。
2、一级菌种培养：将上述3种菌液分别放入装有培养基的三角瓶中，三角瓶放置在摇床内，在30℃的条件下培养36-72小时，pH值6.0-7.5，使每只三角瓶中菌数含量达108个/ml，最后将三种菌剂按上述菌种配比混合。
上述菌种培养基为：枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的培养基为蛋白胨1g、酵母膏0.7g、葡萄糖1g、硫酸铵0.2g、氯化镁0.2g、磷酸氢二钾0.1g、琼脂粉15g、蒸馏水1000ml；嗜热脂肪芽孢杆菌的培养基为蛋白胨10g、琼脂粉15g、牛肉膏3g、氯化钠5g、蒸馏水1000ml。
3、二级菌种培养：将混合的菌剂放入三角瓶中，接菌量为10％，三角瓶放置在摇床内，在30℃的条件下培养36-72小时，pH值6.0-7.5，使菌数含量达5-9×109个/ml，即得复合菌剂。
上述混合菌剂的培养基为：牛肉膏1-5g/100ml、蛋白胨5-15g/100ml、NaCl2-8g/100ml、MgSO4.7H2O5-10g/100ml、FeSO4.7H2O0.01-0.05g/100ml、K2HPO40.5-3g/100ml、Na2HPO40.1-1g/100ml、CMC-Na0.5-5g/100ml、CaCl20.05-0.5g/100ml、(NH4)2SO4 0.5-3g/100ml、蔗糖2-8g/100ml，其余为蒸馏水。
复合菌剂经吸附、压滤、破碎、烘干制成可湿性粉剂即为微生物发酵剂。其中吸附剂采用膨润土或轻质碳酸钙，复合菌剂与吸附剂的重量比为10-90∶90-10。制成的微生物发酵剂细度为0.15-0.20mm。
本发明由复合菌剂制备微生物肥料的生产方法为：采用污泥、池塘泥、草炭土、鸡畜粪、酒糟、粉煤灰、作物秸秆、城市废弃物等廉价的物料作为基料，任选1-2种基料加入复合菌剂进行发酵即可生产微生物肥料。其具体配方和生产工艺如下：
配比(重量比)：复合菌剂10％ 硝酸钙1-2％ 硼砂1-2％ 其余为基料
上述基料经过筛选、烘干、破碎、按比例加入复合菌剂和助剂后进行混料、加水发酵、造粒、低温烘干、筛分，即可制成微生物肥料。
本发明制备的微生物发酵剂和微生物肥料，经过几年的异地实验证明，不仅具有溶解、活化土壤养分，促进植物生长、改善发育品质、增加产量，还有促进水分吸收，提高抗旱的功能；能够加速土壤中的有机化合物的合成分解，降低植物内部硝态氮和亚硝酸盐含量；具有改良土壤，消除土壤板结，降解农药、除草剂残留，分解植物残茬，消除土壤病毒，抑制土壤病虫害的特殊功能；其配方合理，工艺简单，质量稳定，不仅可用于生产微生物农药、饲料、医药、兽药，还可用于城市垃圾处理、水质净化。
微生物发酵剂、微生物肥料控制项目指标
| 项目 | 微生物发酵剂 | 复合微生物肥料 | |
| 粉状 | 颗粒 | ||
| 外观 | 褐黄色、细颗粒及粉状、松散无异臭味 | 黑褐色或褐色粉状湿润松散 | 褐色颗粒 |
| 有效活菌数(亿/g) | ≥2.5 | ≥0.2 | ≥0.20 |
| 水分％ | ≤10 | ≤30 | ≤15 |
| 有机质(以C计)％ | ≥25 | ≥20 | ≥20 |
| 细度mm | 0.18 | R0.18-2.5 | R2.5-4.5 |
| pH | 6.0-7.5 | 6.0-7.5 | 6.0-7.5 |
| 杂菌％ | ≤10 | ≤18 | ≤18 |
| 氮、磷、钾含量％ | 6 | 6 | |
| 注：有效单一活菌数≥0.01 | |||
(四)具体实施方式
本发明采用枯草芽孢杆菌，菌株代号1.1413；采用地衣芽孢杆菌，菌株代号1.813；采用嗜热脂肪芽孢杆菌，菌株代号1.1923，制备微生物复合菌剂。上述菌种在中国普通微生物菌种保藏管理中心保藏。
菌种配比：枯草芽孢杆菌40％、地衣芽孢杆菌30％、嗜热脂肪芽孢杆菌30％。
按照上述方法制成微生物复合菌剂，经检测pH值6.8，菌数含量达8×109个/ml。
A.按照本发明制备的复合菌剂经吸附、压滤、破碎、烘干即可制成可湿性粉剂——微生物发酵剂。其中吸附剂采用轻质碳酸钙，复合菌剂与吸附剂的重量比为70∶30。制成的微生物发酵剂细度为0.15-0.20mm。
采用本发明制备的微生物发酵剂在玉米上应用效果的试验：
1、试验材料与方法
供试土壤：黑土，肥力等，pH值近中性。
试验处理：处理1-常规施肥+微生物发酵剂250克/亩作底肥一次性施入土壤；处理2-常规施肥+微生物发酵剂500克/作底肥一次性施入土壤；处理3-常规施肥。
试验设计：试验采用小区，小区面积20平方米，三次重复，三次处理，随机区组排列。
2、试验结果与分析
试验中对玉米的生育成熟期进行了调查，调查结果发现，施用本品的玉米，比对照早出苗2-3天，拔节、抽穗提前2-3天，成熟期提前4-5天。
采用本发明制备的微生物发酵剂在蔬菜上应用效果的试验：
1、试验材料与方法
试验土壤：草甸土、肥力中等，pH值7.5。
试验作物：黄瓜。
试验处理：处理-1常规施肥+微生物发酵剂250克/亩作底肥一次性施入土壤；处理-2常规施肥+微生物发酵剂500克/亩作底肥一次性施入土壤：处理-3常规施肥。
试验设计：本试验采取小区试验法，小区面积20平方米，三次重复，随机区组排列。
2、试验结果与分析黄瓜生育性状调查表
| 地试点验 | 处理 | 采收期 | 株高(cm) | 叶色 | 单果重(g) | 单株果数 | |
| 始期 | 末期 | ||||||
| 红旗乡 | 1 | 6.25 | 7.10 | 285 | 绿 | 152 | 14 |
| 2 | 6.23 | 7.14 | 290 | 绿 | 160 | 16 | |
| 3 | 6.27 | 7.9 | 270 | 黄绿 | 145 | 11 | |
| 卧虎乡 | 1 | 6.27 | 7.15 | 255 | 浓绿 | 135 | 13 |
| 2 | 6.27 | 7.18 | 265 | 浓绿 | 143 | 15 | |
| 3 | 6.28 | 7.11 | 250 | 绿 | 130 | 10 | |
| 永加乡 | 1 | 6.21 | 7.13 | 235 | 绿 | 148 | 15 |
| 2 | 6.29 | 7.17 | 240 | 浓绿 | 153 | 17 | |
| 3 | 6.23 | 7.12 | 230 | 绿 | 142 | 13 | |
通过观察与分析，施用微生物发酵剂的黄瓜叶明显比对照浓绿，单果重增加，单株果数增加，增产效果显著。
B.按照本发明制备的微生物肥料的配比是(重量比)：草炭土40％、鸡畜粪30％、秸秆16-18％、复合菌剂10％，以及助剂硝酸钙1-2％、硼砂1-2％。基料经过筛选、烘干、破碎、按比例加入复合菌剂和助剂后进行混料、加水发酵、造粒、低温烘干、筛分，即为成品微生物肥料。
采用本发明制备的微生物肥料在大棚西红柿中的应用效果试验：
以大棚西红柿为例，西红柿品种为L-402，试验棚总面积为0.93亩，底肥施鸡粪10m3，每试验小区面积为6.93m2，植株密度42株/小区。秧苗定植时用本产品蘸根，对照不用。
试验结果如下：
微生物肥料处理与对照间生育性状比较
| 项目 | 株高(cm) | 茎粗(cm) | 单株鲜重(g) | 单根鲜重(g) |
| 对照 | 125 | 13.7 | 630 | 40 |
| 产品 | 120 | 14.5 | 800 | 50 |
微生物肥料处理与对照果实产量比较
| 项目 | 小区平均产量(kg) | 折亩产(kg) | 亩增产(kg) | 增产量(％) |
| 对照 | 40.5 | 3898 | ||
| 产品 | 56.2 | 5409 | 1511 | 38.8 |
从试验结果可以看出，试验区秧苗墩实，茎粗状，叶片大而厚，根系发达果实大、着色好、无畸形果、无空心果、口味甜；耐旱、抗早衰、抗早、晚疫病能力强，晚发病3天，病情较轻。
采用本发明制备的微生物肥料在大豆上的应用效果试验：
将大豆种子与微生物肥料进行拌种，每亩用量2公斤，待大豆黄熟时作调查，试验数据如表
微生物肥料拌种于大豆的田间试验效果
| 项目 | 根瘤数(个/株) | 根瘤(克/株) | 植株鲜重(克/株) | 亩产(公斤) | 增产(％) |
| 对照 | 40 | 42 | 43.3 | 205 | - |
| 微生物肥料 | 65 | 0.61 | 59.8 | 249 | 21.4 |
试验结果表明：大豆上使用微生物肥料比不施用微生物肥料的对照增产21.4％。
采用本发明制备的微生物肥料在豇豆上的应用效果试验：
将豇豆种子与微生物肥料进行拌种，每亩用量2公斤，在播种后的一个月左右对豇豆的结瘤率进行田间调查。处理的豇豆上平均结瘤数为62个，不接种的对照平均结瘤数只有35个，约20天后观察其田间长势，处理的豇豆叶色浓绿，生长旺盛。而对照的豇豆则叶色发黄，长势明显不如处理后的，最后的产量分析得出：使用微生物肥料拌种的豇豆，平均亩产较未拌种的豇豆提高25.3％，增产效果十分显著。
微生物肥料与化肥应用效果比较
| 受试作物 | 试验点数 | 处理 | 平均亩产量(公斤/亩) | 增产量(公斤/亩) | 增产率(率) |
| 旱地小麦 | 4 | 对照尿素微生物肥料 | 172.4194.3209.3 | 21.936.9 | 12.721.4 |
| 水浇地小麦 | 5 | 对照尿素微生物肥料 | 342.2382.6403.0 | 40.460.8 | 11.817.8 |
| 水稻 | 3 | 对照尿素微生物肥料 | 592.7663.6707.1 | 70.9114.4 | 12.019.3 |
| 玉米 | 4 | 对照尿素微生物肥料 | 614.5676.9708.2 | 62.493.7 | 10.215.3 |
| 马铃薯 | 3 | 对照尿素微生物肥料 | 843.3909.7971.5 | 66.4128.2 | 7.915.2 |
另外，在山西省永济市蒲州镇太吕村的桃树园，从1998年3月-2000年12月止，运城市土壤肥料工作站，连续跟踪观察了3年，施用微生物肥料与对照物相比，增产率在57.8％。
永济市芦笋研究所对芦笋基地进行了长达三年的跟踪试验，其结果施用微生物肥料比施用相同价值的化肥，有明显的增产作用，其增产率为20％-30％，经农业部蔬菜品质监督检验测试中心检验，其芦笋的含钙量从50mg/kg增加到128mg/kg，蔬菜的品质有明显的改善。
按照农业部对成品微生物肥料的部颁NY227-94的要求，砷(As)为30mg/kg，汞(Hg)为5mg/kg，铅(Pb)为60mg/kg、镉(Cd)为3mg/kg、铬(Cr)为70mg/kg。经北京市理化分析测试中心对本公司微生物肥料成品测试的结果，砷(As)为3.015mg/kg，汞(Hg)为0.179mg/kg，铅(Pb)为0.692mg/kg、镉(Cd)为0.931、铬(Cr)为0.762/kg。以上数据远远低于农业部的要求值，同时也说明微生物有分解重金属的显著作用。
Claims (3)
1、一种微生物复合菌剂，其特征在于采用枯草芽孢杆菌(B.Subtilis)、地衣芽孢杆菌(B.Licheniformis)、嗜热脂肪芽孢杆菌(B.Stearothermophilus)作为菌种，制备微生物复合菌剂，菌种购于CGMCC，其菌种配比如下：35-45％的枯草芽孢杆菌、菌株代号1.1413，25-35％的地衣芽孢杆菌、菌株代号1.813，25-35％的嗜热脂肪芽孢杆菌、菌株代号1.1923；以上菌种分别经接种、一级菌种培养，使菌数含量达108个/ml，然后再按上述菌种配比混合，混合菌剂经过二级菌种培养，pH值6.0-7.5，使菌数含量达5-9×109个/ml，即得复合菌剂。
2、根据权利要求1微生物复合菌剂制成的微生物发酵剂，其特征在于复合菌剂经吸附、压滤、破碎、烘干制成可湿性粉剂即为微生物发酵剂；其中吸附剂采用膨润土或轻质碳酸钙，复合菌剂与吸附剂的重量比为10-90∶90-10；制成的微生物发酵剂细度为0.15-0.20mm。
3、根据权利要求1微生物复合菌剂制成的微生物肥料，采用污泥、池塘泥、草炭土、鸡畜粪、酒糟、粉煤灰、作物秸秆、城市废弃物作为基料，其特征在于在上述基料中任选1-2种加入复合菌剂进行发酵即可生产微生物肥料，其具体配方和生产工艺如下：
配比(重量比)：复合菌剂10％ 硝酸钙1-2％ 硼砂1-2％ 其余为基料；上述基料经过筛选、烘干、破碎、按比例加入复合菌剂和助剂后进行混料、加水发酵、造粒、低温烘干、筛分，即可制成微生物肥料。
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