CN105819913A

CN105819913A - 一种复合菌肥及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN105819913A
Application number: CN201610144193.7A
Authority: CN
Inventors: 梁慕; 王志芳; 姜海苓; 梁蒙; 梁敬
Original assignee: BEIJING TIANGONG ENVIRONMENTAL MANAGEMENT Co Ltd
Current assignee: Zhongzhi Kechuang Biotechnology Co., Ltd.
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2016-08-03

Abstract

本申请提供了一种复合菌肥，所述复合菌肥包含微生物菌剂、酶制剂、有机肥及纤维类载体。本申请还公开了该复合菌肥的制备方法及其用于盐碱地改良的应用。本申请的复合菌肥可有效降低土壤的pH和电导率，增加土壤中的微生物种类和数量，提高土壤的有机质含量，增加土壤肥力，改善土壤结构，促进盐碱地土壤的生态平衡朝着有益方向进行，实现盐碱地改良的长效机制。

Description

一种复合菌肥及其制备方法和应用

技术领域

本申请属于肥料领域，具体涉及一种用于盐碱地改良的复合菌肥及其制备方法和应用。

背景技术

盐碱地是指含有过量水溶性盐分的土壤，并影响其利用潜力的各种自然因素所组成的一个自然综合体(包括地形、气候、植被、土壤、地下水等三维空间位置)，是一个完整的生态系统，依据呈现碱性反应的高低又分为碱土与盐土。土壤中含有过多的可溶性盐类，尤其是钠离子，会将土壤胶体表面吸附的钙离子交换出来，导致土粒分散，破坏了土壤的结构；同时还会增加土壤溶液的渗透压，影响细胞的正常代谢，致使植物生长减慢或枯萎致死。因此，积极探索土壤盐碱化的治理措施，提高土壤资源的利用效率，改善生态环境，可以有效缓解粮食紧缺与土地不足之间的矛盾，对促进农业可持续发展具有十分重要的现实意义。

传统的以水压盐、排水洗盐、放淤压盐以及化学改良等措施，在改善土壤生态平衡的同时，往往会加剧土壤的进一步恶化。近年来发展起来的生态修复，依靠微生物的生长代谢，促进枯枝落叶的腐熟，提高土壤肥力，增加有机质含量，改善土壤的微观环境，尽管见效慢，但对土壤治理具有长效作用，是一个良性循环，符合我国可持续发展的思路。

目前已经出现了一些微生物复合菌肥，但是这些复合菌肥的生产工艺大多采用固体发酵方法，整个过程需要20-30天的时间，时间长，步骤复杂。并且在复合菌肥中添加生物活性组分，例如烟酸、肌醇等，这些成分的价格高，由此生产的复合菌肥的成本过高，不适于田间大规模使用。此外，由于复合菌肥需要加入有机质，但是，随着有机质原料的来源不同，由此制成的复合菌肥的性质有较大差异。

因此，本申请的目的在于开发一种改善盐碱地的复合菌肥，不仅要满足提高土壤肥力、改善土壤结构的需求，还要满足生产工艺简单、原材料廉价、性能稳定等需求。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种用于盐碱地改良的复合菌肥及其制备方法。该复合菌肥不仅能提高土壤肥力、改良土壤结构，而且其生产工艺简单、原料价格低廉、性能优良。

本申请提供了一种复合菌肥，所述复合菌肥包含微生物菌剂、酶制剂、有机肥和纤维类载体。在一些实施方案中，所述微生物菌剂包含：细菌枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌以及真菌酿酒酵母、绿色木霉、产朊假丝酵母、康氏木霉中的一种或更多种；优选地，所述微生物菌剂包含：细菌枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌中的一种或更多种，以及真菌酿酒酵母、绿色木霉、产朊假丝酵母、康氏木霉中的一种或更多种；更优选地，所述微生物菌剂包含：细菌枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌，以及真菌酿酒酵母、绿色木霉、产朊假丝酵母、康氏木霉；最优选地，所述微生物菌剂包含：细菌枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis，保藏号CGMCC1.2163)、地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis，保藏号CGMCC1.265)、胶质芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus，保藏号ACCC19749)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens，保藏号CGMCC1.769)、凝结芽孢杆菌(Bacilluscoagulans，保藏号CGMCC1.3220)、嗜热芽孢杆菌(Bacillusthermophilus，保藏号ATCC7953)、巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium，保藏号CGMCC1.2764)、乳酸杆菌(Lactobacillus，保藏号CICC21791)，以及真菌酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae，保藏号CGMCC2.3880)、绿色木霉(Trichodermaviride，保藏号CGMCC3.3744)、产朊假丝酵母(Candidautilis，保藏号CGMCC2.1180)、康氏木霉(Trichodermapseudokoningii，保藏号CGMCC3.6612)。在一些实施方案中，所述酶制剂包含淀粉酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶中的一种或更多种；优选地，所述酶制剂包含淀粉酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶。在一些实施方案中，所述有机肥为任何市售的有机肥产品，其有机质含量不低于30％，符合市售有机肥中的有机质含量标准。在一些实施方案中，所述纤维类载体是秸秆类物质例如玉米秸秆、小麦秸秆；园林绿化的废弃物例如落叶、枯枝；或食品企业的糟渣例如酒糟、醋糟、蔗渣；或者以上一种或几种的混合物。在一些实施方案中，以质量计，所述微生物菌剂为3～5份，所述酶制剂为2～5份，所述有机肥为40～45份，并且所述纤维类载体为45～55份。在一些实施方案中，所述复合菌肥中的微生物数量为：枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌分别为1-3×10⁸个/g，酿酒酵母、绿色木霉、产朊假丝酵母和/或康氏木霉分别为1-3×10⁶个/g。

本申请还提供了一种制备根据本申请的复合菌肥的方法，所述方法包括：a.制备干燥的微生物菌剂，干燥方法优选为冻干或喷雾干燥；b.收集并粉碎纤维素载体，所述纤维素载体的粉碎粒度优选为300±20mm，向所述粉碎的纤维素载体中加入酶制剂和有机肥，混合制得菌剂载体；c.将步骤a获得的干燥的微生物菌剂与步骤b获得的菌剂载体混合，制得复合菌肥。

本申请还提供了根据本申请的复合菌肥用于盐碱地改良的应用。

为达到本申请的目的，本申请采用以下技术方案：

与传统的微生物菌肥相比，本申请的技术方案加入了具有特定功能的微生物菌剂，除了常规使用的微生物菌种，如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌等，针对盐碱地的具体特征，还加入了解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌等细菌以及酿酒酵母、绿色木霉、产朊假丝酵母、康氏木霉等真菌，引入日常生活中常见的一些纤维类的载体物质，如秸秆、园林废弃物及糟渣类物质，有效提高了土壤的有机质含量，增加了土壤肥力，还可以使得土壤松软，提高通气能力，改善土壤结构，促进土壤的生态平衡朝着有益方向进行。

复合酶旨在降解载体的纤维素类分子，以提高微生物菌株降解的利用速率。

此外，本申请的复合菌肥中所需的有机质主要来源于从市场上购买的有机肥，且配伍时无需进行二次发酵，简化了制备工艺，且该复合菌肥主要用于盐碱地的土壤改良，在其使用时，复合菌肥中的复合酶会促进纤维类载体的降解，增进有益微生物的生长与繁殖，从而有利于肥效的快速释放。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为在改良前和改良后的盐碱地上种植苜蓿的情况的照片。左图为改良前拍摄的照片；中图为改良后22天拍摄的照片；右图为改良后7个月拍摄的照片。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

下述实施例中所使用的各原料，除特别指出的以外，均可由市售获得。实验方法

(1)活菌数的计数方法：

预先制备营养琼脂培养基培养皿。取样后，在无菌条件下，对发酵液进行梯度稀释，取100μL适宜稀释度的菌液涂布平板，于30℃恒温培养倒置培养24-48h后计算活菌数。具体方法如下：取7支装有4.5mL无菌水的试管，以10^-1-10^-7依次编号，用移液枪从发酵培养基中吸取0.5mL，放入编号10^-1离心管，摇晃混匀，制成10^-1的菌液，依此类推，直到第七管编号10^-7的离心管，制成不同稀释度的菌液。然后吸取0.1mL不同稀释度的菌悬液于灭菌的平皿内，用玻璃刮刀进行涂布，每一稀释度的培养基做3个重复，倒置培养后进行计数。

活菌数的计算公式为：

1mL原发酵液中的活菌数＝同一稀释度三个以上重复平皿菌落的平均数×稀释倍数×10

(2)芽孢萌发率的计算方法

芽孢计数法是指将发酵液于恒温80℃水浴10min后，迅速置于冷水中冷却，然后稀释涂布，具体方法同上。

芽孢萌发率是活菌计数法得到的芽孢数和总菌数的百分比。

实施例1细菌菌剂的制备

细菌用培养基配方：

(1)斜面培养基(g/L)：蛋白胨10(生化试剂)，氯化钠5(分析纯)，牛肉膏3(生化试剂)，琼脂15.0-20.0(生化试剂)，pH7.0-7.2。

(2)种子培养基(g/L)：蛋白胨10，牛肉膏3，氯化钠5，pH7.0。

(3)发酵培养基(g/L)：麸皮20，玉米粉20，酵母膏0.5，pH7.0。

取出斜面培养基保藏的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis，保藏号CGMCC1.2163)，挑取一环接入50mL种子培养基中，于37℃，200rpm条件下进行过夜培养，然后按照10％的接种量，转接入发酵培养基中，于37℃，200rpm条件下继续培养。发酵过程中通过补加氨水来控制pH为7.0，同时按时取样测定发酵液的OD₆₀₀及活菌数和芽孢萌发率。当发酵液中的活菌数达到2×10¹⁰个/mL，芽孢的萌发率超过80％时，发酵结束，离心收集菌体细胞(含芽孢的菌体细胞)。

地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis，保藏号CGMCC1.265)、胶质芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus，保藏号ACCC19749)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens，保藏号CGMCC1.769)、凝结芽孢杆菌(Bacilluscoagulans，保藏号CGMCC1.3220)、嗜热芽孢杆菌(Bacillusthermophilus，保藏号ATCC7953)、巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium，保藏号CGMCC1.2764)、乳酸杆菌(Lactobacillus，保藏号CICC21791)等细菌的发酵生产与枯草芽孢杆菌的发酵类似。

实施例2真菌菌剂的制备

真菌用培养基配方：

(1)斜面培养基(g/L)：蛋白胨20(生化试剂)，酵母膏10(生化试剂)，葡萄糖20(分析纯)，琼脂15.0-20.0(生化试剂)，pH7.0-7.2。

(2)种子培养基(g/L)：蛋白胨20，酵母膏10，葡萄糖20，pH7.0。

(3)发酵培养基(g/L)：蛋白胨20，酵母膏10，葡萄糖20，pH7.0。

取斜面培养基保藏的酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae，保藏号CGMCC2.3880)菌株，挑取一环接入50mL种子培养基中，于30℃,200rpm条件下培养20-24h，然后按照10％的接种量，转接入发酵培养基中，于30℃,200rpm条件下继续培养。发酵过程中通过补加氨水来控制pH为7.0，同时分析其生长情况，当菌体生长进入稳定期，即OD600不再增加时，发酵结束，离心收集菌体细胞，此时，发酵液的OD600＝8～10。

其它真菌，包括绿色木霉(Trichodermaviride，保藏号CGMCC3.3744)、产朊假丝酵母(Candidautilis，保藏号CGMCC2.1180)、康氏木霉(Trichodermapseudokoningii，保藏号CGMCC3.6612)的发酵培养与酿酒酵母相似。

实施例3复合菌剂的制备

将实施例1发酵生产获得的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌的细菌菌剂和实施例2发酵生产获得的酿酒酵母、绿色木霉、产朊假丝酵母、康氏木霉的真菌菌剂根据如下比例混合后配制成菌悬液。在菌悬液中，以活菌数计，每种真菌菌剂各加入1份，每种细菌菌剂各加入100份，每份的活菌数相等。然后采用喷雾干燥塔(PLG-6，常州市泰安干燥设备制造有限公司)将其干燥。具体参数为：以1L/h的进料速度，在雾化器温度220℃，出口温度80℃的条件下，将菌剂喷干，待用。

实施例4复合菌剂载体的制备

将收集到的玉米秸秆粉碎成300±20mm的小碎段，在2.0Mpa，180℃条件下处理10min，然后按照9:1的比例加入纤维素酶、淀粉酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶，混匀后得到复合菌剂的载体。

该实施例中的载体除玉米秸秆以外，还可以使用小麦秸秆、水稻秸秆、园林枯落物(枯枝、落叶等)以及酒糟、醋糟、蔗渣等糟渣类物质，其处理方法同上。

实施例5复合菌肥的制备

将实施例3获得的复合菌剂和实施例4获得的复合菌剂载体，按照1:10的比例混合，并保证每类细菌的菌数达到3-5×10⁸个/g，每类真菌的菌数达到3-5×10⁶个/g。然后，将从市场上购买到的有机肥(有机质含量不低于30％)，按照1:1的比例，与上述混合物混匀，确保终产品中每类细菌的菌数达到1-3×10⁸个/g，每类真菌的菌数达到1-3×10⁶个/g，得到复合菌肥。

实施例6复合菌肥的施用

将实施例5制备所得的复合菌肥，用于山东潍坊滨海新区某盐碱地的改良。施肥方法如下：每20平方米的碱性土壤中施用1kg实施例5的复合菌肥，施用之前和施用15天后，测量该土壤的含盐量、pH、土壤微生物总数和有机质含量。改良前后的土壤成分分析如下：

在改良后的盐碱地上种植苜蓿，其生长情况良好，见图1的中图和右图。

本申请采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种复合菌肥，所述复合菌肥包含微生物菌剂、酶制剂、有机肥和纤维类载体。

2.根据权利要求1所述的复合菌肥，其中所述微生物菌剂包含：细菌枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌以及真菌酿酒酵母、绿色木霉、产朊假丝酵母、康氏木霉中的一种或更多种；优选地，所述微生物菌剂包含：细菌枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌中的一种或更多种，以及真菌酿酒酵母、绿色木霉、产朊假丝酵母、康氏木霉中的一种或更多种；更优选地，所述微生物菌剂包含：细菌枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌，以及真菌酿酒酵母、绿色木霉、产朊假丝酵母、康氏木霉；最优选地，所述微生物菌剂包含：细菌枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis，保藏号CGMCC1.2163)、地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis，保藏号CGMCC1.265)、胶质芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus，保藏号ACCC19749)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens，保藏号CGMCC1.769)、凝结芽孢杆菌(Bacilluscoagulans，保藏号CGMCC1.3220)、嗜热芽孢杆菌(Bacillusthermophilus，保藏号ATCC7953)、巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium，保藏号CGMCC1.2764)、乳酸杆菌(Lactobacillus，保藏号CICC21791)，以及真菌酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae，保藏号CGMCC2.3880)、绿色木霉(Trichodermaviride，保藏号CGMCC3.3744)、产朊假丝酵母(Candidautilis，保藏号CGMCC2.1180)、康氏木霉(Trichodermapseudokoningii，保藏号CGMCC3.6612)。

3.根据权利要求1所述的复合菌肥，其中所述酶制剂包含淀粉酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶中的一种或更多种；优选地，所述酶制剂包含淀粉酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶。

4.根据权利要求1所述的复合菌肥，其中所述有机肥为任何市售的有机肥产品，其有机质含量不低于30％。

5.根据权利要求1所述的复合菌肥，其中所述纤维类载体是秸秆类物质例如玉米秸秆、小麦秸秆；园林绿化的废弃物例如落叶、枯枝；或食品企业的糟渣例如酒糟、醋糟、蔗渣；或者以上一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的复合菌肥，其中以质量计，所述微生物菌剂为3～5份，所述酶制剂为2～5份，所述有机肥为40～45份，并且所述纤维类载体为45～55份。

7.根据权利要求1所述的复合菌肥，其中所述复合菌肥中的微生物数量为：枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌分别为1-3×10⁸个/g，酿酒酵母、绿色木霉、产朊假丝酵母和/或康氏木霉分别为1-3×10⁶个/g。

8.一种制备根据前述权利要求1-7中任一项所述的复合菌肥的方法，所述方法包括：

a.制备干燥的微生物菌剂，干燥方法优选为冻干或喷雾干燥；

b.收集并粉碎纤维素载体，所述纤维素载体的粉碎粒度优选为300±20mm，向所述粉碎的纤维素载体中加入酶制剂和有机肥，混合制得菌剂载体；

c.将步骤a获得的干燥的微生物菌剂与步骤b获得的菌剂载体混合，制得复合菌肥。

9.根据权利要求1-7任一项所述的复合菌肥用于盐碱地改良的应用。