CN107986908A - 一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质。原料配比包括褐煤粉200～900份、腐植酸100～500份和有机肥200～800份。还可以添加碳铵1～100份和氨基酸1～100份。将各原料充分混合后即得产品。本发明的微生物肥料基质具有成本低、原料来源稳定、生产工艺简单等优点，含有多种氨基酸，能够满足大部分芽孢杆菌生长的需要。可以非常好地解决有效活菌数，以及微生物肥料货架期和保存期的问题。该产品pH值近中性、无毒。同时，褐煤和腐植酸的存在，还能够促进作物生根，改良土壤，增加作物的抗逆性。

Description

一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质
技术领域
本发明属于微生物肥料基质技术领域，具体是涉及一种以褐煤和腐植酸为主要原料制备的、适宜微生物繁殖特别是芽孢杆菌生长的微生物肥料基质。
背景技术
随着世界经济的飞速发展,石油等矿物性燃料的消耗量与日俱增,由此引发的能源危机极大地冲击着化肥工业,并且化肥的大量生产和使用危害生态环境平衡和人类健康,需要寻找有效的化学肥料代替品。微生物肥料具有肥效高、无毒、可再生的特点,且不以消耗大量能源和牺牲生态环境为代价,与现代农业所倡导的生态农业、有机农业相吻合,无疑是化学肥料较好的代替品。
目前市场上的微生物肥料基质主要有蛭石、珍珠岩、泥炭及一些腐熟的有机肥等,其中以泥炭最为普遍。例如中国专利CN201210577665.X公开了一种生物菌肥基质及其制备方法和应用，采用泥炭、菌糠、花土作为菌肥基质。中国专利CN201710001473.7公开了一种颗粒水溶菌肥及其基质，采用黄腐酸钾、一铵、硝酸钾、松土精、生根粉、氨基酸、盐碱调理剂和微量元素作为原料。泥炭是在特殊的沼泽湿地环境下,植物残体经过复杂的极其缓慢的生化作用,逐渐累积并泥炭化而形成的。其作为一种天然矿产资源具有短期不可再生性,在我国主要分布于若尔盖高原、云贵高原、长白山和大小兴安岭山脉等生态功能极为重要的水源涵养地。长期以来,泥炭资源的开采为各地政府带来可观经济效益的同时,也造成了生态环境的极大破坏,并且对于微生物肥料的商业化生产来说成本较高。能否找到一种更为环保经济的基质,已成为微生物肥料生产中的突出问题之一。
同时，现有的微生物肥料基质还存在成本高、制备工艺复杂、土壤的物理化学性质容易发生变化等缺陷。特别是对禽畜粪便使用上，由于发酵腐熟工艺不完善，易导致微生物基质含有大量有害病菌。而无机肥料的加入，则不利于微生物特别是芽孢杆菌的长期存活。据国家统检，微生物肥料抽查合格率不到60％，产品质量问题主要是有效菌数不达标，保质期过短。菌种在制备为微生物菌种剂后，在保藏过程中的存活能力下降、存活时间变短。在生产使用过程中表现为菌种活性下降，生产性能减弱，繁殖速度变慢，抗逆性差。在使用过程中，表现为菌种数量减少，肥效降低。微生物肥料的质量及贮存问题严重制约了其在实际生产中的应用。因此，研发一种满足微生物贮存存活要求、且容易获得的、价格低廉的菌肥基质已成为微生物肥料生产中急需解决的问题。
褐煤是煤化程度最低的煤种，它是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产物，因外表呈褐色或暗褐色而得名。因为煤化程度低、水分高、发热量低、易风化自燃，不宜长途运输，长期以来没有得到广泛应用。近年来，随着国际油价上涨和供油的不稳定，使得煤炭产业的发展前景十分看好，褐煤由于具有资源丰富、成本低廉、煤层埋藏较浅等优势，其加工与利用正逐步被人们重视。
腐植酸是构成土壤腐殖质的主要成分，它含有多种官能团，为生理活性物质，对作物生长发育及其体内生理代谢有刺激作用。腐植酸含有植物所需要的多种营养元素和16种氨基酸及生理活性强的多种生物活性基因，能够促进植物对N、P、K和微量元素的吸收，具有减少肥料氮损失，抑制水溶性磷固定、促使钾肥缓慢分解，保持养分长时间释放，肥效持久，提高肥料利用率，降低农业用肥成本等优点。腐植酸还含有多种活性功能基团，能够增强作物活性，刺激植物生长发育、代谢，具有促进土壤团粒形成，提高保水保肥能力，作物前期不烧苗、不徒长，后期不脱肥，恢复土壤生态的特性。
现有技术中，尚未见到以褐煤和腐植酸为主要原料制备微生物肥料基质的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质。在提升褐煤和腐植酸利用价值的同时，克服现有微生物肥料基质普遍存在的生产成本高、所用原料存在有害病菌，微生物存活时间短等不足。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。
一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，由下述重量份的原料混匀后制成：褐煤粉200～900份、腐植酸100～500份和有机肥200～800份。
进一步的，所述的微生物肥料基质，其原料还包括碳铵1～100份和氨基酸1～100份。
一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，由下述重量份的原料混匀后制成：褐煤粉300～700份、硝基腐植酸100～260份、有机肥100～350份、碳铵20～100份和氨基酸15～75份。
优选的，褐煤粉350份、硝基腐植酸250份、有机肥300份、碳铵70份和氨基酸30份。
一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，由下述重量份的原料混匀后制成：褐煤粉200～600份、硝基腐植酸150～300份、有机肥110～300份、碳铵20～65份和氨基酸10～50份；
优选的，褐煤粉580份、硝基腐植酸180份、有机肥190份、碳铵35份和氨基酸15份；
一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，由下述重量份的原料混匀后制成：褐煤粉300～800份、生化腐植酸150～300份、有机肥150～300份、碳铵30～90份和氨基酸15～60份。
优选的，褐煤粉640份、生化腐植酸200份、有机肥240份、碳铵60份和氨基酸20份。
所述的褐煤份粒度为60～100目。
所述的腐植酸粒度为80～150目。
按上述配方将各原料放入搅拌机中，搅拌10～20分钟，转速为20转/min，充分混合后即得产品。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
1、本发明的微生物肥料基质具有成本低、原料来源稳定、生产工艺简单等优点，含有多种氨基酸，能够满足大部分芽孢杆菌生长的需要。
2、微生物肥料中有效活菌数是产品质量的重要指标，有效活菌数不达标，产品质量就不能保证，反应出来的应用效果不稳定，农化效果差，其中主要问题就是微生物的基质配方。为了满足微生物肥料有效活菌数的要求，延长微生物肥料的货架期，本发明提供的适于芽孢杆菌生长存活的基质配方，可以非常好地解决有效活菌数，以及微生物肥料货架期和保存期的问题。
3、现有的泥炭基质产品复配了无机肥料和禽畜粪便，pH容易变化，容易滋生有害病菌。本发明的微生物肥料基质，具有成本低、pH值近中性、无毒、原料容易获得的特性，利用基质原料和自身的表面结构，满足微生物生长环境，利于微生物的定殖和长期存活，适合于微生物特别是芽孢杆菌生长及繁殖。
4、褐煤和腐植酸的存在，还能够促进作物生根，改良土壤，增加作物的抗逆性。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定，所有基于本发明教导所做出的变化或等同替换均应属于本发明的保护范围。
实施例1
生产一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，原料配比如下：褐煤粉300kg，硝基腐植酸100kg，有机肥520kg，碳铵60kg，氨基酸20kg。所述的褐煤份粒度为80目，硝基腐植酸粒度为120目，腐植酸含量为50％，碳铵为农用级，氮含量为17.1％，氨基酸为氨基酸原粉，含有18种氨基酸，有机肥为完全腐熟秸秆、油枯、糖蜜发酵液一种和几种混合物。
将各原料放入搅拌机中，搅拌10～20分钟，转速为20转/min，充分混合后即得产品1。
本发明制备的微生物肥料基质，加入芽孢杆菌后，进行有效活菌数检测。本发明有效菌落数指标高于2012年9月1日中华人民共和国农业部颁布实施的NY884-2012《生物有机肥》中有效菌落数的标准，并且菌落数在基质上储存6个月后有效活菌数仍能达到1010cfu/g，储存12月后有效活菌数仍能达到109，完全满足有效活菌数和货架期的指标要求，满足微生物生长环境，利于微生物的定殖和长期存活，适合于微生物特别是芽孢杆菌生长及繁殖。结果见表1、表4、表6、表8、表10、表12。
本发明制备的微生物肥料基质，加入芽孢杆菌后，进行pH的检测。根据文献报告，芽孢杆菌适合于生长的pH在7.0～8.0之间。在基质放置12个月的过程中，6个产品的pH值在6.89～7.20之间变动，相比泥炭基基质，pH值接近中性，变化范围小，有利于芽孢杆菌的生长。结果见表2。
以辣椒为实验作物，于2016年在安宁市禄裱镇进行大田试验，选取同一品种、同一批次的辣椒苗，分别等量播种在相同土壤环境的7块试验田，6块试验田分别使用产品1～产品6的微生物基质菌肥，第7块试验田施用泥炭基基质制作的菌肥作为对照。分别对7块试验田辣椒的生长性状进行测量。
大田辣椒试验表明，产品1～6基质制备的菌肥，相比泥炭基制备的菌肥，在辣椒的株高、冠幅、百粒重和辣椒的磷含量，都有明显的影响。株高增幅为19～37％，冠幅增幅为11～34％，百粒重增幅为11～27％，辣椒的磷含量增幅为36～53％。结果见表3、表5、表7、表9、表11、表13。
综上所述，用本发明微生物肥料基质制备的菌肥处理的辣椒，相比泥炭基制备的菌肥处理的辣椒，在株高、冠幅、百粒重和辣椒磷含量均有明显提高。可见本发明的微生物肥料基质，能够促进作物生根，改良土壤，增加作物对营养元素的吸收，调节和促进植物的生长。
表1产品1微生物肥料基质中有效活菌数检测结果(cfu/g)
表2产品1～6微生物肥料基质和泥炭基产品pH值对比
表3产品1和泥炭基产品对比
处理 产品1 泥炭基基质 较泥炭基基质增加(％)
株高(cm) 130 98 32.65
冠幅(cm) 100 90 11.11
百粒重(g) 980 879 11.49
磷含量(％) 0.89 0.65 36.92
实施例2
重复实施例1，有以下不同点：制备产品2，原料配比如下：褐煤粉700kg，硝基腐植酸100kg，有机肥120kg，碳铵80kg，氨基酸20kg。
表4产品2微生物肥料基质中有效活菌数检测结果(cfu/g)
表5产品2和泥炭基产品对比
实施例3
重复实施例1，有以下不同点：制备产品3，原料配比如下：
褐煤粉350份、硝基腐植酸250份、有机肥300份、碳铵70份和氨基酸30份。
表6产品3微生物肥料基质中有效活菌数检测结果(cfu/g)
表7产品3和泥炭基产品对比
处理 产品3 泥炭基基质 较泥炭基基质增加(％)
株高(cm) 125 98 27.55
冠幅(cm) 112 90 24.44
百粒重(g) 1100 879 25.14
磷含量(％) 0.93 0.65 43.07
实施例4
重复实施例1，有以下不同点：制备产品4，原料配比如下：
褐煤粉580份、硝基腐植酸180份、有机肥190份、碳铵35份和氨基酸15份；
表8产品4微生物肥料基质中有效活菌数检测结果(cfu/g)
表9产品4和泥炭基产品对比
处理 产品4 泥炭基基质 较泥炭基基质增加(％)
株高(cm) 135 98 37.76
冠幅(cm) 120 90 33.33
百粒重(g) 1034 879 17.63
磷含量(％) 1.00 0.65 53.85
实施例5
重复实施例1，有以下不同点：制备产品5，原料配比如下：
褐煤粉640份、生化腐植酸200份、有机肥240份、碳铵60份和氨基酸20份。
表10产品5微生物肥料基质中有效活菌数检测结果(cfu/g)
表11产品5和泥炭基产品对比
处理 产品5 泥炭基基质 较泥炭基基质增加(％)
株高(cm) 117 98 19.39
冠幅(cm) 120 90 33.33
百粒重(g) 1123 879 27.76
磷含量(％) 0.85 0.65 30.77
实施例6
重复实施例1，有以下不同点：制备产品6，原料配比如下：
褐煤粉460份、生化腐植酸300份、有机肥150份、碳铵80份和氨基酸40份。
表12产品6微生物肥料基质中有效活菌数检测结果(cfu/g)
表13产品6和泥炭基产品对比
处理 产品5 泥炭基基质 较泥炭基基质增加(％)
株高(cm) 123 98 25.51
冠幅(cm) 114 90 26.67
百粒重(g) 1087 879 23.66
磷含量(％) 0.78 0.65 20

Claims (9)

1.一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，其特征在于：由下述重量份的原料混匀后制成：褐煤粉200～900份、腐植酸100～500份和有机肥200～800份。
2.根据权利要求1所述的一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，其特征在于：所述的微生物肥料基质，其原料还包括碳铵1～100份和氨基酸1～100份。
3.根据权利要求2所述的一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，其特征在于：原料配比为：褐煤粉300～700份、硝基腐植酸100～260份、有机肥100～350份、碳铵20～100份和氨基酸15～75份。
4.根据权利要求3所述的一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，其特征在于：原料配比为：褐煤粉350份、硝基腐植酸250份、有机肥300份、碳铵70份和氨基酸30份。
5.根据权利要求2所述的一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，其特征在于：原料配比为：褐煤粉200～600份、硝基腐植酸150～300份、有机肥110～300份、碳铵20～65份和氨基酸10～50份。
6.根据权利要求5所述的一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，其特征在于：原料配比为：褐煤粉580份、硝基腐植酸180份、有机肥190份、碳铵35份和氨基酸15份。
7.根据权利要求2所述的一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，其特征在于：原料配比为：褐煤粉300～800份、生化腐植酸150～300份、有机肥150～300份、碳铵30～90份和氨基酸15～60份。
8.根据权利要求7所述的一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，其特征在于：原料配比为：褐煤粉640份、生化腐植酸200份、有机肥240份、碳铵60份和氨基酸20份。
9.根据权利要求1所述的一种适宜芽孢杆菌生长的微生物肥料基质，其特征在于：所述的褐煤份粒度为60～100目；所述的腐植酸粒度为80～150目。
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