CN102976840A

CN102976840A - 一种玉米专用复合微生物肥料及其制备方法

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Publication number: CN102976840A
Application number: CN2011102604394A
Authority: CN
Inventors: 麻林涛; 王莉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明是一种玉米专用复合微生物肥料及其制备方法。包括复合微生物菌液和有机无机复合肥，以重量百分比计：尿素15-25%，磷酸二铵5-13%，钙镁磷肥4－8％，氯化钾12-20%，草炭35-45%，复合微生物菌液5-10%，硫酸锌0.5-1.5%，硫酸铜0.2-1.0%，硫酸锰0.2-1.0%。所述的复合微生物菌液由新的侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌菌液混合而成。该专用肥可解决现有用于玉米的肥料存在的化学肥料施用过量、针对性差、养分不均衡、现有微生物肥料施用效果不稳定等问题，施用后可明显增产增收。

Description

一种玉米专用复合微生物肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种玉米专用肥料及其制备方法，特别涉及一种玉米专用复合微生物肥料及其制备方法。

背景技术

玉米是重要的谷类粮食作物之一，其施肥多以尿素、磷酸二铵、氯化钾等化肥和通用型复合肥为主，化肥是速效肥，短期效果较好，但长期使用，易造成土壤板结，破坏土壤团粒结构。而通用型复合肥虽然适用的地区和作物和种类范围很广，但对于某一种作物来说，可能出现一种或两种养分过剩，而其它养分又有可能不足的现象，造成某些养分的浪费，给玉米生产带来严重的施肥过量和营养供应不平衡的问题。因为这些肥料没有考虑当地土壤养分供应状况和作物吸收的养分数量来确定比例，既污染土壤环境，又限制作物的产量和品质，对作物、土壤缺乏针对性，肥效利用率低，对环境危害也大，江河和地下水富营养化日趋严重，土壤有机质含量降低，土壤中有益微生物的生存空间变小，数量减少，农作物的抗病、抗寒、抗旱能力降低，病虫害的发生越来越严重，导致玉米品质下降，产量降低。

微生物肥料作为一种重要的农业技术措施在发展高产、优质、高效农业中的作用越来越被人们所认识，这给它的开发、推广、应用提供了相当大的发展空间，特别是在发展有机农业、生产A 级、AA 级绿色食品中的不可替代性，充分体现了它潜在的魅力。但是，目前微生物肥料存在的问题是有效菌数不达标、保质期过短，从而应用效果不稳定。

现有技术中还没有将微生物肥料作为玉米专用肥的报道。

发明内容

本发明为了解决现有用于玉米的肥料存在化学肥料施用过量、针对性差、养分不均衡、现有微生物肥料施用效果不稳定等问题，提供一种新型复合微生物玉米专用肥。施用后可明显增产增收。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原材料等均可从市场购得或是本行业常用的。

本发明是采用如下技术方案实现的：

本发明的玉米专用复合微生物肥料，包括复合微生物菌液和有机无机复合肥，以重量百分比计：尿素15-25%，磷酸二铵5-13%，钙镁磷肥 4－8％，氯化钾12-20%，草炭35-45%，复合微生物菌液5-10%，硫酸锌0.5-1.5%，硫酸铜0.2-1.0%，硫酸锰0.2-1.0%，合计为100％。

所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）分别经发酵制得微生物菌液，再按照任意比例混合而成。

优选的，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为1－8：1－8，更优选的为1：1。

本发明采用新的侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus），具体被命名为“新侧芽孢杆菌1号菌株”，保藏号为CGMCC No.5090。该菌种分离自高产农田，并经驯化，长期以来性状稳定。

该菌种的生物学特性为菌体杆状，属于芽孢杆菌属，其细胞大小为 0.15～0.18 ×215～510um，革兰氏染色阳性，可变为阴性，芽孢为椭圆形，侧生、中生或近中生，孢囊膨大，游离芽孢一边比另一边厚（独木舟形）。能利用多种氮源、碳源，生长温度20-55℃，最佳生长温度37℃，最适PH7.2。在不良条件下，菌体转化产生芽孢，芽孢对不良环境抗逆性强，可耐受100℃高温20分钟和干燥等恶劣条件。

新侧芽孢杆菌1号菌株在2010年7月22日提交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.5090，分类命名为侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus），保藏单位地址：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。

本发明采用新的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），具体被命名为“新枯草芽孢杆菌1号”菌株，保藏号为CGMCC No.5091，分类命名为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。该菌种分离自高产农田，并经驯化，长期以来性状稳定。

该菌种的生物学特性为菌体杆状，为生芽孢需氧菌，其芽孢能抗高热（在100℃下30分钟仍能存活），并能在枯草浸出液中生长，其芽孢为椭圆或长桶形，0.6～0.9×1.0～1.5μm。于芽孢囊中央或近中央部形成，一般于腰间发芽。营养细胞杆状0.3～0.7×2～3μm，孤立或成短链，杆端半圆形。菌落为蔓延性，细皱或折迭，灰白，淡黄甚至黄色。在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。生长温度20-55℃，最佳生长温度37℃，最适PH7.1。在不良条件下，菌体转化产生芽孢，芽孢对不良环境抗逆性强，可耐受100℃高温 15分钟和干燥等恶劣条件。

新枯草芽孢杆菌1号菌株在2010年7月22日提交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.5091，生物学命名Bacillus subtilis，保藏单位地址：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。

更进一步的，本发明玉米专用复合微生物肥的配方为，以重量百分比计：尿素19%，磷酸二铵8%，钙镁磷肥6％，氯化钾16%，草炭41%，复合微生物菌液8%，硫酸锌1%，硫酸铜0.5%，硫酸锰0.5%。

在本发明中，所述复合微生物菌液由如下新的培养方法制备而成：

1）将侧孢芽孢杆菌CGMCC No.5090或枯草芽孢杆菌CGMCC No.5091菌株分别划线接入斜面培养基（新1培养基），30—38℃培养箱静置黑暗条件下培养36小时；

2）用无菌水冲洗斜面，形成菌悬液；

3）将1体积菌悬液接入20体积的新1液体培养基中，30—38℃有氧培养至菌体浓度为10⁸个/ml数量级；

4）将步骤3）得到的菌悬液加入到5-10倍体积的新2培养基中，30—38℃有氧培养至菌体浓度为10⁸个/ml数量级；

5）将步骤4）得到的菌悬液加入到50-100倍体积的新3培养基中，35-38℃有氧培养至菌体浓度为 10⁸个/ml数量级；

6）将步骤5）得到的菌悬液加入到5-10倍体积的新4培养基中，35-38℃培养有氧培养至菌体浓度为10⁹个/ml数量级，停止发酵；

其中上述培养基为：新1号培养基（斜面培养基）：蛋白胨5g/L，氯化钠5g/L，牛肉膏5g/L，琼脂1.5%-2.0%， PH调至6.5-7.8，

新1号液体培养基：该培养基不含琼脂，其他成分和含量与新1培养基相同, PH调至6.5-7.8，

新2号培养基：淀粉5g/L，蔗糖1g/L，酵母浸出汁0.2g/L，蛋白胨5g/L，牛肉膏5g/L，硫酸氨1g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，硫酸镁0.2g/L,氯化钠5g/L， PH调至6.5-7.8，

新3号培养基：淀粉10g/L，蔗糖5g/L，酵母浸出汁0.1g/L，蛋白胨0.5g/L，豆饼粉10g/L，硫酸氨1g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，氯化钠5g/L， PH调至6.5-7.8，

新4号培养基：淀粉10g/L，蔗糖2.5g/L，酵母浸出汁0.1g/L，蛋白胨0.5g/L，豆饼粉5g/L，硫酸氨1g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，氯化钠5g/L， PH调至6.5-7.8。

将发酵获得的侧孢短芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌液以任意重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉（市售）得到复合微生物菌剂备用。优选的，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为1－8：1－8，更优选的为1：1。

再将其余干料分别进行粉碎、按比例混合, 加入上述经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋，制得本发明的玉米专用复合微生物肥料。

所述玉米专用复合微生物肥中：

（1）、有效活菌数（个/克）≥2.0×10⁷;

（2）、有机质≥26%；

（3）、总养分(N+P2O5+K2O+CaO+MgO)≥28%；其中N+P2O5+K2O≥25%，CaO+MgO≥3%，

在此条件下得到的专用肥物理性状及比重、肥效等为最佳。

下面结合实施例对本发明进行具体描述，本发明也可通过其他不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，下面实施方案，只是举例说明，并不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内改变均被本发明包含。

具体实施方式：

实施例1：

一种玉米专用复合微生物肥，其配方为，以重量百分比计：尿素19%，磷酸二铵8%，钙镁磷肥6％，氯化钾16%，草炭41%，复合微生物菌液8%，硫酸锌1%，硫酸铜0.5%，硫酸锰0.5%。

所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus），保藏号为CGMCC No.5090，和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），保藏号为CGMCC No.5091，分别经发酵制得微生物菌液，再按照1：1的重量比例混合后而成。

侧孢芽孢杆菌菌液的制备工艺如下：

先对侧孢芽孢杆菌菌种进行活化，再用5ml无菌水冲洗斜面，形成菌悬液，菌悬液接入500ml三角瓶，该三角瓶含100ml新1液体培养基，使用摇床培养18小时，培养条件为37℃，180-200rpm，检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；

将500ml三角瓶中的100ml菌液转接入2000ml三角瓶中，该三角瓶含700ml新2培养基，使用摇床培养20小时，培养条件为37℃，180-200rpm；检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；

将2000ml三角瓶中的菌液接入1m3发酵罐中，接入量为6升，该发酵罐中含有500L新3培养基，发酵条件为：温度36-38℃，罐压0.5kg/cm，通气量20m3/h，培养8小时；检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；

将1m3发酵罐中的菌液接入5m3发酵罐，接入量为500升，该发酵罐含有3m3新4培养基，发酵条件为：温度36-38℃，罐压0.5kg/cm，通气量120m3/h，培养15小时。检测菌体浓度，在浓度达到109数量级，停止发酵。

枯草芽孢杆菌菌液的制备工艺如下：

先对枯草芽孢杆菌菌种进行活化，再用5ml无菌水冲洗斜面，形成菌悬液，菌悬液接入500ml三角瓶，该三角瓶含100ml新1液体培养基，使用摇床培养18小时，培养条件为37℃，180-200rpm，检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；

将上述发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以1:1重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉（市售）得到复合微生物菌剂备用。

再将其余干料粉碎、混合, 加入上述经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋，制得本发明的玉米专用复合微生物肥料。

其中，N+P2O5+K2O=25.37 %；N:P2O5:K2O=1：0.48：0.95；N+P2O5+K2O+CaO+MgO= 28.49%；N:P2O5:K2O:CaO:MgO=1：0.48：0.95：0.23：0.07。

实施例2

一种玉米专用复合微生物肥，其配方为，以重量百分比计：尿素15%，磷酸二铵13%，钙镁磷肥4％，氯化钾20%，草炭38%，复合微生物菌液8%，硫酸锌1%，硫酸铜0.5%，硫酸锰0.5%。

所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus），保藏号为CGMCC No.5090，和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），保藏号为CGMCC No.5091，分别经发酵制得微生物菌液，再按照1：2的重量比例混合后而成。

侧孢芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌液的制备工艺同实施例1。

将上述发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以1：2的重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉（市售）得到复合微生物菌剂备用。

实施例3

一种玉米专用复合微生物肥，其配方为，以重量百分比计：尿素25%，磷酸二铵5%，钙镁磷肥8％，氯化钾15%，草炭35%，复合微生物菌液10%，硫酸锌1%，硫酸铜0.5%，硫酸锰0.5%。

所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus），保藏号为CGMCC No.5090，和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），保藏号为CGMCC No.5091，分别经发酵制得微生物菌液，再按照2：1的重量比例混合后而成。

侧孢芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌液的制备工艺同实施例1。

将上述发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以2：1的重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉（市售）得到复合微生物菌剂备用。

本发明“玉米专用复合微生物肥料”在玉米上的肥效试验：

1.试验材料与方法

1.1材料

试验于2009年6月安排在南阳市新野县城郊，供试土壤为黄褐土，肥力中等。该田块耕层土壤基础养分为：有机质11.9g/kg，碱解氮88.3mg/kg，速效磷26.8 mg/kg，速效钾126.7 mg/kg。供试作物玉米，品种为“郑单958”。供试肥料：本发明玉米专用复合微生物肥料，对比例：常规复合肥

1.2方法

本试验设两个处理，配对设计，重复4次，小区面积30m2。

处理1（本发明肥料）：本发明专用肥 40kg/亩；

处理2（对比例）：常规复合肥50kg/亩。

试验于2009年6月3日播种，中耕1次，防治玉米螟 1次。于9月18日收获。管理措施同一般大田。

2.试验结果与分析

2.1 本发明专用肥对玉米成产因素的影响

本发明专用肥改善了玉米成产因素。由表1可以看出：施“本发明专用肥较比处理2穗长、穗粒数和百粒都有所提高。穗长增加1.7cm，穗粒数增加19粒，百粒重增加1.4g，为玉米增产打下良好基础。

表1 玉米成产因素考种表

处理	株高（cm,）	穗位（cm）	穗长（cm）	穗粒数（个）	百粒重（g）
						1	260.8	103.5	23.1	623	31.7
2	263.9	102.2	21.4	604	30.3

2.2“本发明专用肥对玉米产量的影响

从表2可以看出：处理1较处理2平均每亩增加44.5kg，增产率为10.7%。对各处理产量结果进行统计分析，处理间产量差异达到显著水平。

[0044] 表2各处理小区玉米产量结果统计表

表3小区产量结果统计分析

Sd＝0.9 Sd＝0.9 t＝4.44 t0.05＝3.18 t0.01＝5.84

3.小结

本发明玉米专用复合微生物肥添加了新的微生物菌种，且通过新的培养发酵方法制备得到新的微生物菌剂，然后再将其与复合肥混合制备而成，试验表明，玉米施加该专用肥能改善玉米的成产因素，提高其产量，平均每亩增产44.5kg，增产率为10.7％，统计分析产量差异达到显著水平。

Claims

1.一种玉米专用复合微生物肥料，包括复合微生物菌液和有机无机复合肥，其特征在于以重量百分比计组成为：尿素15-25%，磷酸二铵5-13%，钙镁磷肥 4－8％，氯化钾12-20%，草炭35-45%，复合微生物菌液5-10%，硫酸锌0.5-1.5%，硫酸铜0.2-1.0%，硫酸锰0.2-1.0%，合计为100％；所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌（Bacillus laterosporus）、保藏号为CGMCC No.5090和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、保藏号为CGMCC No.5091分别经发酵制得微生物菌液，再按照任意比例混合而成。

2.如权利要求1所述的玉米专用复合微生物肥料，以重量百分比计：尿素19%，磷酸二铵8%，钙镁磷肥6％，氯化钾16%，草炭41%，复合微生物菌液8%，硫酸锌1%，硫酸铜0.5%，硫酸锰0.5%。

3.如权利要求1或2所述的玉米专用复合微生物肥料，其中复合微生物菌液侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为1－8：1－8。

4.如权利要求1或2所述的玉米专用复合微生物肥料，其中复合微生物菌液侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为1：1。

5.如权利要求1－4所述的玉米专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：制备微生物菌液：

2）用无菌水冲洗斜面，形成菌悬液；

新4号培养基：淀粉10g/L，蔗糖2.5g/L，酵母浸出汁0.1g/L，蛋白胨0.5g/L，豆饼粉5g/L，硫酸氨1g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，氯化钠5g/L， PH调至6.5-7.8；

第二步：将发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以所述重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉（市售）得到复合微生物菌剂备用；

第三步：再将其余干料尿素、磷酸二铵、氯化钾、钙镁磷肥、硫酸锌、硫酸铜和硫酸锰分别进行粉碎、按比例混合, 加入第二步经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋即得。