CN108715821B

CN108715821B - 一种微生物复合菌剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN108715821B
Application number: CN201810560920.7A
Authority: CN
Inventors: 袁亮; 张伟彬; 乔梅; 梁娜; 纪耀坤; 刘传奇; 郭秀英; 董红霞; 刘素环; 赵耀东
Original assignee: Shangqiu Polytechnic
Current assignee: Shangqiu Polytechnic
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2038-05-25
Also published as: CN108715821A

Abstract

本发明公开了一种微生物复合菌剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：枯草芽孢杆菌发酵菌液30‑50份、蕈状芽孢杆菌发酵菌液20‑30份、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液10‑20份、功能菌剂10‑20份、载体60‑80份。此外，本发明还提供了一种微生物复合菌剂的制备方法和应用。本发明制备出的微生物复合菌剂中含有足够数量的有效活菌数，能够稳定、高效的发挥作用，且本发明制备出的微生物复合菌剂能显著增加土壤有机质及氮、磷、钾等营养元素的含量，提高养分转化率及产品中有益微生物数量，促进土壤修复，培肥地力，可减少化肥使用量，同时增强作物的抗病性，改善作物品质，减少投入，提高产量，促进增收。

Description

一种微生物复合菌剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于农业微生物技术领域，具体涉及一种微生物复合菌剂及其制备方法和应用。

背景技术

农业肥料包括化学肥料和微生物肥料，微生物肥料是以微生物生命活动作用导致得到特定肥料效应的一种制品，与传统化肥和有机肥在本质上有所不同。微生物肥料由微生物菌剂和微生物肥料配方混合制成，其生产成本低，使用方便，应用效果好，改良土壤环境，不污染环境，施用后不仅增产，而且能提高农产品质量和减少化肥施用量。

在化肥带来的土壤板结、肥力下降、土壤盐渍化、生态破坏、环境污染以及农副产品质量下降问题越来越突出后，微生物肥料得到迅猛发展。但是由于菌种和成分配比等原因，目前市场的产品质量参差不齐，在生产应用上出现了一些问题，主要是有效菌数不达标，实际应用中对土壤性能改善以及农产品增产效果不理想。微生物肥料中的有效活菌数是产品质量的重要指标，有效活菌数不达标，产品质量就得不到保证，反映出来的应用效果不稳定。但是菌种的原因并不是影响肥料效果的唯一原因，事实上肥料中微生物菌种以及其它成分之间的相互配比也会影响肥料的效果。因为各成分之间存在相互协作、拮抗的关系，合适的成分配比对于微生物肥料中的微生物繁殖、活性以及作物的生长都有密切的关系。如果能在解决菌种问题同时，通过肥料成分配比的创新，协调各成分配比之间的关系而取得更好的效果，有效提高产量，会对微生物肥料领域的发展起到极大的创新作用。

发明内容

本发明提供了一种微生物复合菌剂，解决了现有技术中微生物肥料中的有效活菌数经常不达标，产品质量得不到保证，导致产品应用效果不稳定的问题。

本发明的第一个目的是提供一种微生物复合菌剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：枯草芽孢杆菌发酵菌液30-50份、蕈状芽孢杆菌发酵菌液20-30份、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液10-20份、功能菌剂10-20份、载体60-80份。

优选的，所述微生物复合菌剂的制备原料由以下重量份数的组分组成：枯草芽孢杆菌发酵菌液40份、蕈状芽孢杆菌发酵菌液25份、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液15份、功能菌剂15份、载体70份。

优选的，所述功能菌剂由固氮菌菌剂、根瘤菌菌剂按照3：1的质量比混合而成，并且所述固氮菌菌剂以及所述根瘤菌菌剂中有效活菌数均≥10¹⁰cfu/g；

优选的，所述枯草芽孢杆菌发酵菌液中有效活菌数、所述蕈状芽孢杆菌发酵菌液中有效活菌数以及所述珊瑚色诺卡式菌发酵菌液中有效活菌数均≥10¹¹cfu/mL。

优选的，所述载体由草炭、竹炭、羧甲基纤维素钠按照10：5：1的质量比混合配制而成。

本发明的第二个目的是提供一种微生物复合菌剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，分别制备枯草芽孢杆菌种子液、蕈状芽孢杆菌种子液以及珊瑚色诺卡式菌种子液；

步骤2，制备枯草芽孢杆菌发酵菌液

将桑叶、蚕沙与鱼粉按照10：3：1的质量比混合均匀后研磨成粉，然后过80目筛，得到混合原料粉；将混合原料粉与木醋液、水按照15：1：20的质量比混合均匀，得到枯草芽孢杆菌培养基质；

往枯草芽孢杆菌培养基质中接种枯草芽孢杆菌种子液，混合均匀，然后在28℃下以200r/min振荡速度培养至对数末期，得到枯草芽孢杆菌发酵菌液；

步骤3，制备蕈状芽孢杆菌发酵菌液

将石榴皮捣碎成石榴皮泥，然后往其中加入相当于石榴皮泥总重量20倍的水，浸泡1-2h后过滤，得到石榴皮汁；将豆粕粉、大豆糖蜜、谷氨酰胺和石榴皮汁按照30：30：1：60的质量比混合均匀，得到蕈状芽孢杆菌培养基质；

往蕈状芽孢杆菌培养基质中接种蕈状芽孢杆菌种子液，混合均匀，然后在28℃下以200r/min振荡速度培养至对数末期，得到蕈状芽孢杆菌发酵菌液；

步骤4，制备珊瑚色诺卡式菌发酵菌液

将马铃薯浸出粉、酵母浸出粉、葡萄糖、胺鲜酯、水按照30：15：40：1：100的质量比混合均匀，得到珊瑚色诺卡式菌培养基质；

往珊瑚色诺卡式菌培养基质中接种珊瑚色诺卡式菌种子液，混合均匀，然后在28℃下以200r/min振荡速度培养至对数末期，得到珊瑚色诺卡式菌发酵菌液；

步骤5，按以下重量份称取各组分：枯草芽孢杆菌发酵菌液30-50份、蕈状芽孢杆菌发酵菌液20-30份、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液10-20份、功能菌剂10-20份、载体60-80份；

将称取的枯草芽孢杆菌发酵菌液、蕈状芽孢杆菌发酵菌液、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液混合均匀，得到混合发酵菌液；

将混合发酵菌液与称取的功能菌剂以及载体混合均匀、干燥，即得到所述微生物复合菌剂。

优选的，所述枯草芽孢杆菌种子液、所述蕈状芽孢杆菌发酵菌液、所述珊瑚色诺卡式菌种子液的接种量均为5-10mL种子液/kg基质。

优选的，所述步骤5中干燥后得到的微生物复合菌剂的含水率为5-10％。

本发明的第三个目的是提供一种微生物复合菌剂作为菌肥在农作物生长中的应用。

本发明中，枯草芽孢杆菌能够分解土壤矿物中的硅酸盐物质，并将其中的钾从矿物晶格中释放出来，为作物所利用；蕈状芽孢杆菌具有改善土壤团粒结构，转化氮、磷等元素的功能，其代谢产物具有抑制病原菌、杀虫、除草的作用；珊瑚色诺卡式菌能够分泌具有极强杀菌能力的乳酸，可以抑制有害微生物的活动，加速有机物质的的腐败分解，还可以将木质素、纤维素等分解为小分子物质。以上三种菌株相互配合，促进了土壤性能的改善，以及土壤肥力的提高。此外，功能菌也能够为土壤提供一定的氮磷钾，进一步提高土壤肥力。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明针对不同的菌种，采用特定的培养基进行有针对性的培养，从而使每种菌种发酵液中有效有效活菌数均≥10¹¹cfu/mL，能够保证制备出的微生物肥料中的有效活菌数达到产品质量标准；并且由于制备出的发酵液中有效菌落数高，发酵液可以直接使用，菌种处于稳定的环境中，有利于菌株活性的保持和作用的发挥。

2)本发明利用枯草芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌、珊瑚色诺卡式菌以及功能菌剂之间的协同作用，显著增加了土壤中有机质及氮、磷、钾等营养元素的含量，提高了养分转化率及产品中有益微生物数量，促进了土壤修复，培肥了地力，减少了化肥使用量，同时增强了作物的抗病性，改善了作物品质，减少了投入，提高了产量，促进了增收。

3)本发明利用草炭、竹炭、羧甲基纤维素钠作为微生物复合菌剂的载体，能够将微生物很好的负载在载体上；草炭是常用的微生物负载载体，但是由于草炭孔隙率小，虽然与微生物结合紧密，但是负载量有限，且由于上述特征，草炭负载微生物后，很难对其进行干燥，从而使制备出的微生物肥料含水率高，影响其有效使用率；而竹炭具备大量微孔，能够增加微生物的负载率，但是其对微生物的结合能力不如草炭，因此，其和草炭配合使用，既能够提高微生物的负载率，又能够提高与微生物的结合力，而为了进一步提高彼此之间的结合力，本发明还添加了羧甲基纤维素钠作为辅助助剂；此外，羧甲基纤维素钠还具备缓释功能，能够使微生物肥料缓慢、长效的发挥作用，有利于对土壤性能的长期改善。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

下述实施例中所用枯草芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌和珊瑚色诺卡式菌菌种均为在微生物菌种保藏管理中心可购买到的现有菌种，不涉及新菌种的开发，只涉及这几种现有菌株的应用。并且，下述实施例中所用的枯草芽孢杆菌具体为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 11089的菌株；蕈状芽孢杆菌具体为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏编号为CGMCC No.11047的菌株；珊瑚色诺卡式菌具体为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 40100的菌株。

实施例中枯草芽孢杆菌种子液、蕈状芽孢杆菌种子液、珊瑚色诺卡式菌种子液均是采用常规方法培养得到的，所用固氮菌菌剂、根瘤菌菌剂购买于保罗蒂姆汉(潍坊)生物科技有限公司，且下述各实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

一种微生物复合菌剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：枯草芽孢杆菌发酵菌液40份、蕈状芽孢杆菌发酵菌液25份、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液15份、功能菌剂15份、载体70份；

具体制备方法如下：

步骤2，制备枯草芽孢杆菌发酵菌液

步骤3，制备蕈状芽孢杆菌发酵菌液

步骤4，制备珊瑚色诺卡式菌发酵菌液

步骤5，按以下重量份称取各组分：枯草芽孢杆菌发酵菌液40份、蕈状芽孢杆菌发酵菌液25份、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液15份、功能菌剂15份、载体70份；

将混合发酵菌液与称取的功能菌剂以及载体混合均匀、干燥，即得到含水率为5％的微生物复合菌剂。

实施例2

一种微生物复合菌剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：枯草芽孢杆菌发酵菌液50份、蕈状芽孢杆菌发酵菌液30份、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液10份、功能菌剂10份、载体60份。

制备方法同实施例1，只是将配方改为实施例2的微生物复合菌剂配方，且制备出的微生物复合菌剂的含水率为10％。

实施例3

一种微生物复合菌剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：枯草芽孢杆菌发酵菌液30份、蕈状芽孢杆菌发酵菌液20份、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液20份、功能菌剂20份、载体80份。

制备方法同实施例1，只是将配方改为实施例3的微生物复合菌剂配方，且制备出的微生物复合菌剂的含水率为8％。

需要说明的是，枯草芽孢杆菌发酵菌液中有效活菌数、蕈状芽孢杆菌发酵菌液中有效活菌数以及珊瑚色诺卡式菌发酵菌液中有效活菌数均≥10¹¹cfu/mL；

功能菌剂由固氮菌菌剂、根瘤菌菌剂按照3：1的质量比混合而成，并且固氮菌菌剂以及根瘤菌菌剂中有效活菌数均≥10¹⁰cfu/g；

载体由草炭、竹炭、羧甲基纤维素钠按照10：5：1的质量比混合配制而成。

进一步需要说明的是，枯草芽孢杆菌种子液、蕈状芽孢杆菌发酵菌液、珊瑚色诺卡式菌种子液的接种量均为5-10mL种子液/kg基质。

为了进一步说明效果，本发明还设置了对比例，具体如下。

对比例1

微生物复合菌剂的配方和制备方法同实施例1，不同之处在于制备方法中制备枯草芽孢杆菌发酵菌液时采用常规培养基，具体配方为1L蒸馏水+20g葡萄糖+15g蛋白胨+5g氯化钠+0.5g牛肉膏+20g琼脂；

制备蕈状芽孢杆菌发酵菌液也采用常规培养基，具体配方为1L蒸馏水+10g酵母提取物+15g甘油+5g可溶性淀粉；

制备珊瑚色诺卡式菌发酵菌液也采用常规培养基，具体配方为1L蒸馏水+15g马铃薯浸出粉+5g酵母浸出粉+20g葡萄糖+10g动物粪便。

对比例2

微生物复合菌剂的配方和制备方法同实施例1，不同之处在于载体为草炭，最终制备出的微生物复合菌剂经干燥后含水率为25％。

对比例3

微生物复合菌剂的制备方法同实施例1，不同之处在于配方不含珊瑚色诺卡式菌发酵菌液，配方中其他组分的用量同实施例1。

分别检测实施例1-3和对比例1中制备出的枯草芽孢杆菌发酵菌液、蕈状芽孢杆菌发酵菌液及珊瑚色诺卡式菌发酵菌液中有效活菌数，具体结果见表1。

表1各发酵菌液中有效活菌数(10¹⁰cfu/g)

从表1可以看出，实施例1-3培养出的各发酵菌液中有效活菌数均大于对比例1中的，这是因为本发明在配制培养基质时，均是针对各菌种特性添加了一些有助于其大量、快速繁殖的组分，所以最终培养出来的发酵菌液中有效活菌数要大于采用常规培养基培养的。

下面结合本发明制备出的微生物复合菌剂在小麦种植中的应用来对本发明的效果做进一步的说明，具体试验过程及结果如下。

试验对象：在小麦种植基地选择70亩试验田，分成7组，每组10亩，其中三组为试验组，施加实施例1-3制备出的微生物复合菌剂；另外三组为对比组，施加对比例1-3制备出的微生物复合菌剂；最后一组为空白对照组，不是加任何微生物复合菌剂。

需要说明的是，7组试验田在种植小麦前均为施加普通农家肥。

试验方法：同一时间施加农家肥，并同时进行试验组、对比组和空白对照组小麦的种植，其中，农家肥的施加量均为500kg/亩，且试验组除了施加农家肥外，还在施加农家肥的同时，施加实施例1-3制备出的微生物复合菌剂，施加量均为25kg/亩；对比组除了施加农家肥外，还在施加农家肥的同时，施加对比例1-3制备出的微生物复合菌剂。

需要说明的是，小麦在生长过程中不再施加任何复合肥和杀虫农药。

试验中分别对施加肥料前以及小麦收获后的耕层土壤进行检测，分析其基本的理化数值，具体结果见表2。

表2土壤理化性质测试结果

从表2可以看出，在小麦试验田土壤中施加实施例1-3的微生物复合菌剂后，土壤的理化性质较对比例1-3和对照组来说，得到了很大的改善，土壤中营养元素的含量大大增加，肥力也大大提高，而且土壤容重得到降低，土壤孔隙度增大，土壤的理化性能更好。

对比例1和对比例2中微生物数量相对少些，因此，土壤各方面效果均较

实施例1-3差，但是区别不是太大；对比例3中少了两类菌种的配合作用，因此其效果不及实施例1-3好，也不及对比例1-2好。

一般来说，农家肥中含有的氮磷元素较低，而且氮磷元素还要受土壤环境(空气、温度、水分、微生物活动)以及作物活力与呼吸强度的影响，含量会进一步降低，为了维持作物生长，一般需要另外施加复合肥，而实施例1-3施加了微生物复合菌剂后，一方面能够改善土壤微环境，另一方面，微生物复合菌剂中的各发酵菌液以及功能菌能够增加土壤中氮、磷、钾的含量，进而提高土壤肥力，满足土壤微生物和作物生长的需要。

小麦种植后，在生长的过程中不再施加其它肥料，小麦收获后记录其产量，具体结果见表3。

表3小麦产量

项目	小麦产量(kg/hm<sup>2</sup>)
		实施例1	6578.5
实施例2	6583.6
		实施例3	6610.1
对比例1	6219.3
		对比例2	6486.9
对比例3	5936.8
		对照组	5568.7

从表3可以看出，施用实施例1的微生物复合菌剂种植小麦后，相对于没有施加微生物复合菌剂种植的小麦来说，小麦的产量提高了18.13％；施用实施例2的微生物复合菌剂种植小麦后，相对于没有施加微生物复合菌剂种植的小麦来说，小麦的产量提高了18.22％，施用实施例3的微生物复合菌剂种植小麦后，相对于没有施加微生物复合菌剂种植的小麦来说，小麦的产量提高了18.70％；由此可见，本发明的微生物复合菌剂能够改善土壤理化性质，提高土壤肥力，进而提高作物产量。

对比例1和对比例2由于微生物数量相对少些，因此，土壤各方面效果均较实施例1-3差，种植出的小麦的产量也较实施例1-3的少一些；对比例3中少了两类菌种的配合作用，土壤的理化性能更差，因此小麦产量较低；此外，由于对比例3中不含蕈状芽孢杆菌和珊瑚色诺卡式菌，因此，微生物复合菌剂基本不具备杀菌、杀虫的功能，因此会进一步影响小麦的产量。

需要说明的是，本发明说明书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例1-3相同，为了防止赘述，本发明的描述了优选的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种微生物复合菌剂，其特征在于，其制备原料由以下重量份数的组分组成：枯草芽孢杆菌发酵菌液30-50份、蕈状芽孢杆菌发酵菌液20-30份、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液10-20份、功能菌剂10-20份、载体60-80份；

所述功能菌剂由固氮菌菌剂、根瘤菌菌剂按照3：1的质量比混合而成，并且所述固氮菌菌剂以及所述根瘤菌菌剂中有效活菌数均≥10¹⁰cfu/g；

所述载体由草炭、竹炭、羧甲基纤维素钠按照10：5：1的质量比混合配制而成；

所述枯草芽孢杆菌具体为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 11089的菌株；所述蕈状芽孢杆菌具体为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏编号为CGMCC No.11047的菌株；所述珊瑚色诺卡式菌具体为中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏编号为ACCC 40100的菌株。

2.根据权利要求1所述的微生物复合菌剂，其特征在于，其制备原料由以下重量份数的组分组成：枯草芽孢杆菌发酵菌液40份、蕈状芽孢杆菌发酵菌液25份、珊瑚色诺卡式菌发酵菌液15份、功能菌剂15份、载体70份。

3.根据权利要求1或2所述的微生物复合菌剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌发酵菌液中有效活菌数、所述蕈状芽孢杆菌发酵菌液中有效活菌数以及所述珊瑚色诺卡式菌发酵菌液中有效活菌数均≥10¹¹cfu/mL。

4.根据权利要求1所述的微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤2，制备枯草芽孢杆菌发酵菌液

步骤3，制备蕈状芽孢杆菌发酵菌液

步骤4，制备珊瑚色诺卡式菌发酵菌液

5.根据权利要求4所述的微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌种子液、所述蕈状芽孢杆菌发酵菌液、所述珊瑚色诺卡式菌种子液的接种量均为5-10mL种子液/kg基质。

6.根据权利要求4所述的微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤5中干燥后得到的微生物复合菌剂的含水率为5-10%。

7.一种权利要求 1所述的微生物复合菌剂作为菌肥在农作物生长中的应用。