CN107176855A - 一种生物有机肥及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种生物有机肥，属农业土壤生物肥料技术领域，具体涉及一种生物有机肥的制备及其应用。所述生物有机肥，采用以下方法制备：将兔粪、菌渣和菜枯按干物质量配比分别为6:3:1混合，堆沤发酵后制成有机肥半成品，再向其接种地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens)和桥石短芽孢杆菌(Brevibacillus choshinensis)，混合后通过二次发酵制备而成。本发明以兔粪、菌渣和菜枯为主要原料，通过添加功能菌快速发酵而成的高质量有机肥，在生姜种植中应用中发现，该肥料不但能改善生姜生长的土壤微生态环境，提高养分利用效率，还能有效防治姜瘟病等病虫害的发生，提高生姜产量。
Description
技术领域
本发明属农业土壤生物肥料技术领域，具体涉及一种生物有机肥的制备及其应用。
背景技术
随着我国农业的快速发展，化肥的大量施用，不但造成土壤有机质含量下降，还致使土壤板结、酸化严重等问题，影响土壤微生物的生存和繁殖，致使作物产量下降、品质降低。生物有机肥是一类含有活微生物、具有肥料效应的特定制品，是一种既能活化土壤又不污染环境的新型肥料。生物有机肥综合了有机肥料、无机肥料和微生物肥料优点，不仅能使土壤有机养分得到有效补充，而且还能提高土壤保水保肥性能，对修复土壤、维持土壤生态平衡、促进作物生长具有重要作用。现有技术中的有机肥主要用于作物营养成分利用效率的提高、作物生长发育的增进、土壤性质的改良、土壤有毒有害物质的降解等，但产品存在质量参差不齐、作用效果很不稳定，产品中菌种的针对性不强、地区生态适应性差等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物有机肥的制备及其应用，该有机肥成本低、绿色、环保，制备方法简单，功能菌针对性强、地区生态适应性强。
本发明提出的一种生物有机肥，以兔粪、菌渣和菜枯为主要原料，通过添加功能菌二次发酵制成。其制备方法为：
（1）备料：上述原料兔粪、菌渣和菜枯按干物质质量6:3:1混合；
（2）一次发酵：上述备料混合均匀进行堆沤发酵6-7 d后制成有机肥半成品；
（3）接种功能菌：上述有机肥半成品调节水分含量为45%～55%后，加入三种功能菌种子液，包括地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)和桥石短芽孢杆菌(Brevibacillus choshinensis)，分别按1: 0.8-1.2 : 0.8-1.2比例加入；
（4）二次发酵：上述有机肥半成品接种功能菌后进行二次发酵，发酵过程中每2天翻料1次，共翻料3-5次，7-10天后即可完成生物有机肥制备。
本发明提出的一种生物有机肥，其特点为：所述生物有机肥含水量25%-28%，pH为6.8-7.5，粪大肠菌群数小于100个/g，含总活菌活数大于2.3×109 cfu/g，有机质45%-48%，腐殖酸12%-15%，全氮1.4%-1.8%，全磷0.6%-0.8%，全钾1.1%-1.3%。
本发明提出的一种生物有机肥，在生姜种植中应用主要效果为：与常规施肥相比，施用后每亩生姜增产1704 kg（鲜重），增产率40.26%，有效抑制了姜瘟病等病虫害发生。土壤细菌、真菌、放线菌数量均有不同程度增加，以细菌为多，有效改善生姜土壤微生态环境。土壤pH值提高至近中性环境，有利于提高土壤养分有效性；土壤土壤有机质含量提高到67.38-69.11 g/kg，有利于改良土壤结构，为微生物的生命活动提供坚实的物质基础；生姜对氮素、钾素高的吸收利用率，使土壤碱解氮和速效钾均有不同程度降低，以速效钾降低幅度最大。
具体实施方式
1. 生物有机肥的制备
（1）有机肥半成品的制备
兔粪、菌渣和菜枯为主要原料，按干物质质量6:3:1混合，堆沤发酵6-7 d后制成有机肥半成品。
（2）菌种种子液的制备
以健康生姜根际为对象，分离、纯化后筛选获得的地衣芽孢杆菌（Bacilluslicheniformis）、解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens)和桥石短芽孢杆菌(Brevibacillus choshinensis)，经活化后分别接种于牛肉膏蛋白胨的培养皿上，在35oC的培养箱中培养24 h。将培养好的菌中分别接种到试管培养基中，准备容量为100 mL、500mL的锥形瓶若干，100 mL锥形瓶倾倒20 mL牛肉膏蛋白胨培养基，500 mL锥形瓶倾倒237.5mL牛肉膏蛋白胨培养基，分装好后进行高温灭菌，备用。将培养好的三种功能菌接种到装有20 mL牛肉膏蛋白胨培养基的100 mL锥形瓶中，再在35oC、摇床速为170-210 rpm/min的条件下培养22-25 h，得到种子液。
（3）发酵培养
调节有机肥半成品含水量为45%-55%后，地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens)和桥石短芽孢杆菌(Brevibacilluschoshinensis)种子液分别按1: 0.8-1.2 : 0.8-1.2比例加入，进行二次发酵。发酵过程中每2天翻料1次，共翻料3-5次，7-10天后即可完成生物有机肥制备，使总菌活数大于0.2×109 cfu/g。
（4）生物有机肥成品特性分析
经检测，制成的生物有机肥含水量25%-28%，pH为6.8-7.5，粪大肠菌群数小于100个/g，含总活菌活数大于2.3×109 cfu/g，有机质45%-48%，腐殖酸12%-15%，全氮1.4%-1.8%，全磷0.6%-0.8%，全钾1.1%-1.3%。
2. 生物有机肥的使用
以生姜为试验对象，试验地土壤基本性质见表1。试验设3个处理：T1空白对照区、T2常规施肥区、T3生物有机肥施肥区。每个小区面积10 m2，重复三次，随机设计。
表1 试验地土壤基本性质（0-20cm土层）
生物有机肥施肥区肥料用量为1500 kg/亩，相当于每亩氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）含量21.0、24.1、21.8 kg。由于试验区域土壤pH为4.4，酸性较强，磷的有效性低，试验时每亩配施150 kg的过磷酸钙。常规施肥区肥料用量根据生物有机肥施肥区肥料用量养分含量进行推算，以保证处理间养分含量相同。肥料基肥施入后旋耕姜地深度20 cm，开沟起垄，沟深28-30 cm。下种后，株行距20 cm×70 cm，覆土、浇水、除草除虫、盖膜。其它管理方法均按常规方法进行。
在生姜收获季采集各处理生姜样品和生姜根际、非根际土壤样品，记录产量，测定土壤微生物数量和土壤养分含量。
（1）生姜产量差异
从图1可以看出，施用生物有机肥后，每亩生姜产量（鲜重）较常规施肥增产1704 kg，增产率40.26%。在试验过程中，生物有机肥施肥区生姜生长旺盛、叶片厚、茎秆粗壮，少有出现黄叶、枯萎等症状，没有发生任何病虫害，且生姜色泽好、大小均匀。而常规施肥区10-20%左右的姜苗出现姜瘟病等病虫害症状，黄叶、茎细，收获的生姜大小参差不齐。表明，该生物有机肥不但能促进生姜产量的提高，还能防治姜瘟病等病虫害的发生。
（2）土壤微生物数量差异
从图2-图4可以看出，施用生物有机肥后，土壤微生物以细菌为主，其次是放线菌、真菌，且数量均显著高于常规施肥。其中，生姜根际土和非根际土细菌数量分别达到7.82×106、8.80×106 cfu/g，是常规施肥的6.26、2.32倍；真菌数量有8.40×104、1.06×105 cfu/g，是常规施肥的4.67、1.61倍；放线菌有1.32×105、7.47×105 cfu/g，是常规施肥的1.76、1.74倍。表明，该生物有机肥能有效改善生姜土壤微生态环境，丰富土壤生物多样性。
（3）土壤理化性质变化
从图5-图9可以看出，施用生物有机肥后，土壤理化性质发生了不同程度的变化。具体而言，土壤pH值有所提高，由种植前的酸性（5.36）提高到6.13-6.40，已呈微酸性接近中性环境，此环境利于生姜生长，同时是土壤养分有效性强的有利条件。土壤有机质含量明显提高，生姜根际土和非根际土有机质含量达到67.38、69.11 g/kg，是常规施肥的3.52、2.81倍。土壤有机质含量的增加，不但有利于改良土壤结构，还是土壤养分供应的主要来源，也为微生物的生命活动提供了坚实的物质基础。土壤碱解氮和速效钾均有不同程度降低，且以速效钾降低幅度最大，这与有效养分的吸收利用有关。施用生物有机肥后，虽然碱解氮含量相对常规施肥有所降低，但由于土壤有机质含量高，可源源不断的释放出氮素供作物吸收利用，保证了生姜产量的提高。钾含量影响生姜的品质，高的产量需要有高的钾素供应。由于钾离子的移动性强，施用生物有机肥后，钾含量亏缺较为严重，说明生姜对土壤中钾的利用效率高于常规施肥。土壤中有效磷含量变化不是很明显。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是各处理生姜经济产量和茎叶产量差异。
图2是各处理生姜根际土和非根际土细菌数量差异。
图3是各处理生姜根际土和非根际土真菌数量差异。
图4是各处理生姜根际土和非根际土放线菌数量差异。
图5是各处理生姜根际土和非根际土pH值变化。
图6是各处理生姜根际土和非根际土有机质含量变化。
图7是各处理生姜根际土和非根际土碱解氮含量变化。
图8是各处理生姜根际土和非根际土有效磷含量变化。
图9是各处理生姜根际土和非根际土速效钾含量变化。
Claims (4)
1.一种生物有机肥，其特征在于，以兔粪、菌渣和菜枯为主要原料，通过添加地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens)和桥石短芽孢杆菌(Brevibacillus choshinensis)三种功能菌，经过二次发酵制备而成。
2.根据权利要求1所述生物有机肥，其特征在于：所述有机肥主要原料兔粪、菌渣和菜枯干物质量配比为6:3:1。
3.根据权利要求1所述生物有机肥，其特征在于：所述三种功能菌是从生姜健康植株及根际土壤中分离、鉴定获得，功能菌活化后进行发酵培养，分别按1: 0.8-1.2 : 0.8-1.2比例与权利要求2所述有机肥混合发酵制备而成。
4.根据权利要求1所述生物有机肥，其特征在于：与常规施肥相比，施用后生姜产量显著增加，可有效改善生姜土壤微生态环境，明显减缓病虫害发生。
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| CN102154175A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-08-17 | 周清明 | 一种桥石短芽孢杆菌x23及其应用 |
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2016
- 2016-03-10 CN CN201610135194.5A patent/CN107176855B/zh not_active Expired - Fee Related
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